DC在抗腫瘤免疫應答中應用的研究進展

第四軍醫(yī)大學學員一旅(西安710038)　韓　策　 綜述　 蘇海川 　審校

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DC在抗腫瘤免疫應答中應用的研究進展

第四軍醫(yī)大學學員一旅(西安710038)韓策 綜述 蘇海川▲審校

摘要樹突狀細胞(DC)被稱為機體功能最強的抗原提呈細胞,是啟動、調控和維持免疫應答的中心環(huán)節(jié)。DC在細胞免疫、體液免疫中發(fā)揮重要作用,通過與NK、CTL等細胞相互作用,執(zhí)行免疫應答。體外培養(yǎng)的DC負載抗原后具有殺傷腫瘤細胞的效應,在抗腫瘤免疫治療中具有廣泛的應用前景。本文通過DC的生物學特性、DC抗腫瘤機制、DC疫苗等方面對DC介導的抗腫瘤免疫應答作一綜述。

主題詞腫瘤免疫療法癌癥疫苗綜述文獻專題

樹突狀細胞(Dendritic cells,DC)構成了抗原呈遞細胞(APC)的特殊系統(tǒng),是抗微生物、腫瘤和自身抗原免疫應答時重要的啟動子和調控子[1]。DC獨特的誘導和提高免疫力的特性,使其成為免疫治療的有效工具,特別是在抗腫瘤免疫應答方面[2]。本文就DC在抗腫瘤免疫應答中的應用綜述如下。

1DC的生物學特征DC是天然免疫和適應性免疫應答的關鍵調節(jié)器,能高效地攝取、加工、處理和呈遞抗原。在DC發(fā)育和發(fā)揮作用的過程中,未成熟DC具有較強的遷移能力，成熟DC能有效激活初始型T細胞,是啟動、調控并維持免疫應答的中心環(huán)節(jié)。隨著外在信號的改變DC免疫效應有很強的可塑性,不同的DC亞群具有高度多樣化的免疫作用。DC亞群在體內抗腫瘤免疫應答的動物模型中廣泛研究，DC通常在體外被分離出來，并負載腫瘤抗原，注射到同系動物中作為腫瘤疫苗[3]。含有腫瘤裂解液或腫瘤抗原衍生的多肽或蛋白的DC被證明能產生腫瘤特異性免疫應答和抗腫瘤活性。

2DC的抗腫瘤免疫機制

2.1DC與免疫應答DC是體內功能最強的抗原呈遞細胞，是腫瘤體液免疫和細胞免疫應答的重要調控因子，通過不同的腫瘤抗原來決定免疫系統(tǒng)的不同反應，產生免疫應答，識別并殺傷腫瘤細胞，預防腫瘤的復發(fā)和轉移。①DC與體液免疫：體液免疫的發(fā)生分為感應、反應和效應三個階段，參與特異性細胞免疫是由多細胞系完成的。DC可調控特異性輔助性T細胞(TH),通過特殊細胞因子的分泌促進特定類型的免疫反應,使其進行獨特的免疫應答。T濾泡輔助(TFH)細胞輔助B細胞分化成抗體分泌細胞,在促進生化中心的形成、免疫球蛋白類別轉換以及維持長時間的體液免疫應答等方面發(fā)揮關鍵作用[4]。人體血液CXCR5+CD4+T細胞代表循環(huán)記憶TFH細胞。血CXCR5+CD4+T細胞包括三個子集：T輔助1(Tfh1)、Tfh2和Tfh17細胞。Tfh2和Tfh17細胞通過白介素-21(IL-21)有效誘導幼稚B細胞以產生免疫球蛋白,促進體液免疫。②DC與細胞免疫：成熟DC細胞可以識別腫瘤抗原,激活獲得性免疫系統(tǒng),進行免疫反應。CD8+T細胞通過DC識別肽-MHC(pMHC)I類分子的表達并發(fā)展成為能夠殺傷細胞呈遞特異性pMHC復合物的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)[5],這樣的CD8+T細胞在腫瘤和慢性感染中可作為治療性疫苗。早期研究表明人體皮膚DC的表型和功能異質性與細胞免疫和啟動高效的CTL有關。通過MHCⅠ類分子激活CTL細胞表面FasL，使其與腫瘤細胞表面的Fas分子結合，進而誘導腫瘤細胞凋亡。與體液免疫相比，細胞免疫在抗腫瘤效應中起主導作用。細胞免疫機制中起主要作用的效應細胞有CTL、NK(Natural killer cells，自然殺傷細胞)和巨噬細胞等，DC與NK在抗腫瘤免疫過程中的作用尤為重要。

2.2DC與NK在抗腫瘤免疫反應中的相互作用DC和NK細胞相互作用時觸發(fā)免疫反應[6]，在人體外實驗中，這種相互作用導致未成熟DC溶解，而成熟的DC則被保護。研究表明，NK對某些病毒、腫瘤細胞等抗原物質具有殺傷作用，與CTL構成機體抗病毒、抗腫瘤免疫的重要防線。NK細胞也可以促進DC成熟，成熟DC將其負載的抗原呈遞給T細胞，從而激活特異性T細胞而誘發(fā)適應性免疫應答，這種保護性免疫應答具有抗病原體和腫瘤的作用[7]。NK細胞介導DC的分化和成熟是通過活化NK細胞釋放促炎細胞因子而形成的,包括腫瘤壞死因子α(TNFα)和干擾素γ(IFNγ)。NK細胞和DC之間的相互作用在抗腫瘤反應中發(fā)揮重要作用,研究證實,NK細胞和DC之間以正反饋的形式相互作用,從而可以增加對方的活性。NK細胞也可以有效地被DC激活進而引發(fā)抗腫瘤免疫應答，這是由于DC可刺激產生細胞因子，增強NK細胞的細胞毒性[8]。另一方面，NK細胞不僅被DC活化，也可以促DC成熟。NK細胞通過TNF-α和IFN-γ介導DC的分化和成熟[9]，在識別靶細胞時NK細胞釋放TNF-α和IFN-γ，NK細胞也可以通過DC直接識別靶細胞[10]。值得注意的是，在荷瘤宿主中接種外源DC(即不攜帶腫瘤抗原的DC)能激活NK細胞,從而激活腫瘤特異性T細胞。這種現(xiàn)象的發(fā)生是因為：被激活的NK細胞釋放的細胞因子促進DC的成熟；DC細胞可呈遞NK細胞介導的腫瘤抗原。基于DC的生物學作用、免疫機制以及與其它細胞的相互作用，DC對腫瘤的殺傷作用得到了認可，因此，DC抗腫瘤疫苗的研究越來越受到人們的關注。

3DC抗腫瘤疫苗的發(fā)展

3.1DC負載抗原的選擇在腫瘤免疫中，DC通過負載腫瘤抗原并誘導為成熟的DC，產生特異性抗腫瘤免疫應答。因此，腫瘤抗原的選擇(肽、蛋白質、DNA或RNA)是DC抗腫瘤免疫的關鍵問題。DC可通過負載純化或重組的蛋白、轉導非復制重組病毒載體或轉染RNA及編碼腫瘤相關抗原的質粒載體成為DC疫苗[11]。然而，由于抗原產生的多肽在抗原加工期間與其它多肽競爭，整個腫瘤相關蛋白的免疫原性通常較低。抗原的結構和類型的不同可以影響T細胞對抗原識別的親和力,可以通過物理、生化方法改變抗原類型,提高T細胞對抗原的識別能力[12]。此外,DC表面負載的多肽半衰期太短以至于不允許DC遷移至次級淋巴器官及被T細胞有效的識別，因此抗原的選擇是DC疫苗應用于腫瘤免疫治療的關鍵問題。

3.2DC抗腫瘤疫苗①離體負荷DC疫苗：在DC疫苗使用中最常見的方法是在體外制備大量自體DC，負載抗原，并將它們回輸體內[11]。目前，DC的獲得主要有以下3種方法：用GM-CSF和IL-4(或其它Th2細胞因子)培養(yǎng)的白細胞衍生的單核細胞分化為DC；CD34+造血祖細胞在GM-CSF和TNF中被分化,在體外用(不用)特殊的生長因子如Flt3Lor或干細胞因子使CD34+細胞擴增；用免疫磁珠的方法直接從白細胞中分離DC。DC疫苗的安全性已被眾多研究證實[13],其可誘導循環(huán)特異性腫瘤抗原CD4+和CD8+T細胞的擴增[14]。DC疫苗也被用于包括艾滋病和自身免疫性疾病等其它疾病的治療。②體內靶向DC疫苗：為了提高DC靶向治療的效果，DC疫苗可修飾與DC表面受體特異性結合的配體[15]。特別是通過DC表面的凝集素DCIR[16]，DC-SIGN，Dectin[17]，Clec9A和Langerin[18]靶向抗原，使體液和(或)細胞中的CD4+和(或)CD8+T細胞形成腫瘤特異性CTL。因此，靶向DC疫苗可能會有效提高腫瘤免疫治療的療效。在沒有佐劑的情況下，靶向DEC205+DC在體內可誘發(fā)免疫耐受性。此外，不同靶點的DC受體產生不同的定量和定性免疫反應。上述研究為抗腫瘤免疫治療奠定了堅實的基礎。

4結語目前，DC已在腫瘤臨床中被應用。2010年FDA批準了首個DC疫苗(Provenge)用于晚期前列腺癌治療,開創(chuàng)了癌癥免疫治療的新時代。隨著我們對DC生物學的理解，越來越多DC表面受體分子的發(fā)現(xiàn)將為體內DC靶向治療提供新的研究靶點。DC細胞免疫療法治療腫瘤，雖不如手術、放療、化療立竿見影，但其副作用較小。DC免疫療法與放療、化療、手術治療聯(lián)合應用將成為腫瘤治療發(fā)展的新趨勢。

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(收稿：2015-12-22)

通訊作者：▲第四軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院腫瘤科

【中圖分類號】R73-36

【文獻標識碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.06.052