腫瘤疫苗研究進展

周　偉　張冬云　李新偉

【摘要】 隨著腫瘤發生率及死亡率的日益提高，腫瘤治療的手段不斷改進和完善，采用疫苗治療的方法成為腫瘤治療的新途徑。目前，針對腫瘤治療的疫苗主要包括以下幾種類型：細胞載體疫苗，單克隆抗體疫苗，腫瘤基因疫苗以及腫瘤多肽疫苗等，尤其是腫瘤多肽疫苗，在腫瘤治療中具有廣泛的應用前景。本綜述對目前腫瘤相關疫苗的類型及研究進展情況進行了總結和分析，從而為進一步的研究提供一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】 腫瘤；疫苗；腫瘤多肽疫苗

惡性腫瘤已成為威脅人類健康和生命的“第一殺手”，在人類死亡原因中，因患惡性腫瘤致死的病例已上升到首位，因此，對腫瘤治療方法的探索成為目前疾病治療的一個主要方面。由于腫瘤本身易侵襲轉移和復發的生物學特性，使傳統的手術、放療和化療效果比較局限。而在腫瘤治療中，疫苗治療已成為一種比較有效的治療方法，在個體體內注射腫瘤疫苗，可以達到有效減輕患者病情并防治高危個體癌癥的復發的效果，由于腫瘤的疫苗治療無明顯的毒副作用^[1]，所以近年來發展很快，目前的腫瘤疫苗主要有以細胞為載體的腫瘤疫苗、單克隆抗體(mAb)腫瘤疫苗、腫瘤基因疫苗、腫瘤多肽疫苗^[2-4]等。

腫瘤疫苗的來源多采用來自于腫瘤細胞的抗原或相應的抗原抗體，目前已有2000多種腫瘤抗原被識別，這些抗原中大部分是自身抗原。在識別人癌癥抗原之前，進行接種免疫的疫苗采用的是全癌抗原，癌抗原的識別為癌疫苗的發展開辟了新途徑^[5]。其中多肽疫苗有一些獨特的優點使其成為人們關注的焦點，但他也存在很多缺陷，這提示我們可以從設計和改造腫瘤抗原表位著手，試圖設計出能打破免疫耐受的抗原肽^[6-7]，從而克服腫瘤免疫過程中的主要難題。

1 以細胞為載體的腫瘤疫苗

腫瘤疫苗，既可來源于細胞，也可來源于癌抗原。而通過細胞為載體來制備相應的腫瘤疫苗，是目前制備腫瘤疫苗的一種手段。作為載體的細胞，包括腫瘤細胞以及樹突狀細胞兩類，其各有特點。

1.1 腫瘤細胞為載體的腫瘤疫苗 將自身或異體同種腫瘤細胞經物理、化學和生物學等方法(如加熱、放射線照射、神經氨酸酶酶解) 處理，使之成為喪失致瘤性、但保留抗原性的瘤苗，聯合非特異性刺激因子(如卡介苗等) 對腫瘤患者進行主動免疫治療。但由于腫瘤細胞表達抗原的免疫原性較弱，表面MHC分子、共刺激分子(如B7等)表達低下或缺乏，加上腫瘤本身復雜的遺傳背景，原始的腫瘤細胞疫苗往往不能誘導很強的免疫應答。為改變這一不足，可采用分子修飾技術改變腫瘤細胞的免疫特性或遺傳背景，以提高其免疫原性，誘導更強的免疫應答。

1.1.1 MHC分子轉基因瘤苗 腫瘤細胞常常缺乏MHC-I類分子的表達，難以誘導產生腫瘤特異性的殺傷性T細胞，因此人們設想將MHC-I類基因導入此基因表達缺陷的腫瘤細胞以制備腫瘤疫苗。

1.1.2 共刺激分子轉基因的腫瘤疫苗 腫瘤細胞特異性活化T細胞需要TCR識別MHC-抗原肽 促發的第一信號，以及由受體與共刺激配體提供的非特異的第二信號。多數腫瘤細胞雖具有MHC分子或導入MHC分子，但由于缺乏共刺激分子，不僅不引起T細胞的活化，因此在制備腫瘤細胞疫苗時，導入共刺激分子可增強瘤苗的免疫原性。

1.1.3 細胞因子轉基因的腫瘤疫苗 細胞因子在免疫應答的誘導和效應階段都具有不可替代的作用，如在免疫應答的起始階段，除了上述提及的特異性抗原信號和共刺激信號外，細胞因子也是必不可少的，目前，已應用的細胞因子有IL-2、IL-7、IL-12、IL-18和GM-CSF等。

1.1.4 轉入誘導細胞凋亡，抑制細胞增長的的基因 其中mad-7基因對腫瘤細胞具有誘導凋亡的作用，已成為許多實驗室關注的焦點，且該基因的轉入對正常細胞無不良反應，并能誘導免疫調節、抑制腫瘤血管產生，目前主要通過轉染或腺病毒轉導的方法將該基因轉入腫瘤細胞，并已應用于I期臨床。

1.2 樹突狀細胞(dendritic cells，DC) 為載體的腫瘤疫苗 DC具有刺激初始T細胞(包括CTL和Th兩個亞群)所需的所有信號分子，包括MHC分子和共刺激分子。因此通過對DC的改造，使其發揮其提成能力，有助于克服免疫抑制狀態。

1.2.1 聯合細胞因子 研究發現DC聯合細胞因子使用可以大大提高DC誘導的抗瘤效果^[8]。

1.2.2 導入腫瘤抗原 利用DC的抗原遞呈能力將腫瘤基因直接導入DC細胞，可促進特異性免疫應答的誘導。利用脂質體包被、電穿孔、基因槍的方法將目的RNA或DNA轉染入DC，并以這種DC作為疫苗誘導免疫反應。

1.2.3 腫瘤細胞與DC融合疫苗 利用細胞融合技術可使腫瘤細胞與DC融合成一個異種雜合體，既能提供腫瘤抗原又能發揮DC的抗原遞呈和共刺激功能。

2 單克隆抗體(mAb)腫瘤疫苗

利用細胞的ADCC(依賴抗體的細胞介導的細胞毒性作用)設計單克隆抗體靶向藥物，來抑制腫瘤的生長成為腫瘤疫苗研究的一個新動向^[9]。已有研究表明在黑色素瘤和卵巢癌細胞上使用腫瘤抗原的相應單克隆抗體，這種抗體與腫瘤抗原結合后共同刺激DC細胞^[10]，可有效增前DC的提呈能力，激發CD⁺₈T細胞的免疫活性。可以通過改善mAb的方法調節ADCC作用以達到更有效的抗腫瘤作用。Fiorentino S等^[11]認為由于DC免疫療法的免疫原性不強，要結合T細胞兩種免疫途徑的中斷：CD25抑制性T細胞和CTL相關抗原CTLA-4途徑CTLA-4是免疫反應的負調控因子，能限制抗腫瘤作用，因此可以發展CTLA-4抗體作為治療癌癥的試劑，這種試劑已進入臨床實驗，且在在黑色素瘤和腎癌的早期疾病治療中具有很好的作用。

3 腫瘤基因工程疫苗

基因工程疫苗是將編碼某種抗原的基因片段克隆到真核表達質粒并直接注入機體，利用宿主細胞的轉譯系統表達相應抗原，從而誘導機體產生特異性體液和細胞免疫應答。基因疫苗誘導機體產生免疫反應與許多因素有關，如質粒的免疫途徑、靶抗原在體細胞內的表達水平、靶抗原的攝取和遞呈、細胞因子和淋巴因子的釋放、共刺激分子與細胞粘附分子的存在等，因此可從以上幾方面入手增強基因疫苗誘導的抗腫瘤免疫效果。

4 腫瘤多肽疫苗

許多研究表明，腫瘤細胞表面的抗原多肽能夠有效激發腫瘤細胞的免疫應答，有學者通過從腫瘤表面洗脫的抗原肽以及來自于腫瘤內部特異表達的蛋白制備出肽疫苗，其可以通過DC細胞的提呈作用引發CTL反應，另外熱休克蛋白-肽復合物具有良好的免疫原性，可誘導抗腫瘤免疫應答，此外，HSP70可誘導T細胞進入腫瘤位點，并誘發TFN-γ、IL-2等細胞因子的表達。

自1989年第一個人類腫瘤特異性抗原報道以來，目前已有許多腫瘤抗原被發現。相對于其他類型的抗原(蛋白質^[11]、DNA疫苗、病毒載體抗原等^[12])，來源于腫瘤相關抗原的抗原肽具有特異性高、安全等優勢，而且，還可通過氨基酸置換、改變肽的構象及修飾氨基酸殘基等方法提高肽的免疫原性^[3]。然而腫瘤細胞表達遞呈的抗原多肽，既有優勢表位，也存在弱勢甚至抑制性表位，而且表面抗原肽的表達量很低，必需通過大量腫瘤細胞的免疫，才能提供足夠的抗原。因此學者們不斷探索如何尋找高純度高效的特異性腫瘤抗原多肽來制備疫苗。大量新的腫瘤抗原和新的肽表位的發現和鑒定極大地推動了疫苗研究的深入，并隨著各種免疫方案的提出和實踐，部分疫苗先后進入臨床試驗階段，在腫瘤治療上，取得了一定成效，已有研究采用細胞毒性T淋巴細胞(CTL)識別的腫瘤特異性抗原肽嘗試于人類腫瘤免疫治療。

與傳統疫苗相比，抗原多肽疫苗具有獨特的優勢^[13]：①抗原肽產生直接刺激，激活的免疫反應特異性高，并且不會引起自身免疫反應或免疫抑制；②疫苗通過化學方法合成，速度快，純度高。因此，抗原多肽疫苗已成為腫瘤治療性疫苗研究的熱點，是一種具有廣闊應用前景的腫瘤免疫治療方法^[14]。

然而，抗原多肽疫苗雖然具有獨特的優點，但也存一些不足^[15]：①MHC限制性因素。人具有多種組織相容性抗原，由于MHC的多態性，不同患者MHC分子往往存在差異，使表位疫苗的應用范圍嚴重受限；②表位本身很小，免疫原性較弱，往往難以引起高強度的免疫應答；③免疫耐受問題。免疫耐受是機體為了維護自身免疫平衡狀態，通過中樞及外周耐受兩種途徑實現的對自身抗原出現的免疫不應答現象。人工制備的抗原肽往往會出現免疫耐受而不應答的狀況。因此篩選和開發高效的腫瘤治療性疫苗還需要更深入的研究。

腫瘤疫苗具有獨特的優勢，彌補當今治療手段的不足，為腫瘤治療提供了新的方向和手段，但是，腫瘤疫苗的研發仍存在眾多問題：如何鑒定出更加特異的腫瘤抗原，建立一種方法誘導出足以清除癌細胞的免疫反應，并能克服機體對很多腫瘤抗原的耐受，克服腫瘤細胞對宿主免疫反應的逃避。目前鑒定新的腫瘤疫苗的步伐在不斷加快。對于已有的較弱的腫瘤抗原，研究者們已經發展很多新的策略大大增強其免疫原性，從而更能選擇性地誘導CTL有效清除腫瘤。同時，這些策略也在盡量克服各種負性的調節機制，如對腫瘤免疫監視的抑制和腫瘤疫苗免疫應答的抑制。更多新的有前途的腫瘤疫苗將為人類腫瘤的治療提供希望和和戰勝癌癥的信心。

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