腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療中效應(yīng)細(xì)胞的應(yīng)用及研究進(jìn)展

曾曉，彭官良，奚煒，賈亮亮，劉晶，陳進(jìn)兵，金桂蘭(三峽大學(xué)人民醫(yī)院·宜昌市第一人民醫(yī)院，湖北宜昌443000)

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腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療中效應(yīng)細(xì)胞的應(yīng)用及研究進(jìn)展

曾曉，彭官良，奚煒，賈亮亮，劉晶，陳進(jìn)兵，金桂蘭(三峽大學(xué)人民醫(yī)院·宜昌市第一人民醫(yī)院，湖北宜昌443000)

摘要：機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)主要通過(guò)細(xì)胞免疫發(fā)揮作用。免疫細(xì)胞識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的腫瘤抗原后，通過(guò)抗原遞呈細(xì)胞和協(xié)同刺激因子的共同作用，增殖分化為免疫效應(yīng)細(xì)胞。該效應(yīng)細(xì)胞通過(guò)釋放穿孔素和誘導(dǎo)Fas/FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞。腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療即是利用此理論，將患者體內(nèi)的免疫細(xì)胞分離出來(lái)，在體外加入特異性抗原和細(xì)胞因子使其活化，通過(guò)篩選獲得能特異性殺傷腫瘤細(xì)胞的免疫效應(yīng)細(xì)胞，大量擴(kuò)增后回輸給患者。其核心技術(shù)和關(guān)鍵步驟是效應(yīng)細(xì)胞的選擇和應(yīng)用。本文對(duì)腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療中效應(yīng)細(xì)胞的應(yīng)用及研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療；效應(yīng)細(xì)胞；自然殺傷細(xì)胞；淋巴細(xì)胞

過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療(ACI)是治療腫瘤的重要手段，其具體過(guò)程是從腫瘤患者體內(nèi)分離出免疫活性細(xì)胞，在體外加入特異性抗原和細(xì)胞因子使其活化，再通過(guò)篩選并大量擴(kuò)增，獲得具有高度特異性的腫瘤殺傷性免疫效應(yīng)細(xì)胞，最后將這些免疫效應(yīng)細(xì)胞回輸給患者。該治療方法通過(guò)增強(qiáng)自身免疫應(yīng)答，使患者體內(nèi)特異性抗腫瘤的免疫效應(yīng)細(xì)胞增多，以達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。目前，用于ACI的效應(yīng)細(xì)胞主要有兩類：一類是經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)的NK細(xì)胞，如淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(LAK)、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(CIK)等；一類是被腫瘤抗原激活的、具有腫瘤抗原特異性的T細(xì)胞，如腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(TIL)、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)等。本文結(jié)合文獻(xiàn)就腫瘤ACI中效應(yīng)細(xì)胞的應(yīng)用及研究進(jìn)展作一綜述。

1機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)

在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中可出現(xiàn)新的抗原物質(zhì)，這些新抗原物質(zhì)是在細(xì)胞癌變過(guò)程中出現(xiàn)的，因而被稱為腫瘤抗原[1]。根據(jù)其抗原特異性分為腫瘤相關(guān)性抗原和腫瘤特異性抗原，而腫瘤特異性抗原只存在于某些腫瘤細(xì)胞中，通常能連接主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子中的多肽結(jié)構(gòu)域，并與其形成復(fù)合物在腫瘤細(xì)胞膜表面表達(dá)。免疫效應(yīng)細(xì)胞識(shí)別該復(fù)合物后，通過(guò)釋放多種細(xì)胞因子或開啟調(diào)亡途徑等方式殺傷腫瘤細(xì)胞。

腫瘤抗原與機(jī)體其他抗原一樣，可引起機(jī)體免疫反應(yīng)。腫瘤抗原引起的免疫反應(yīng)以細(xì)胞免疫為主，其過(guò)程分為三個(gè)階段。首先是感應(yīng)階段，具體表現(xiàn)為免疫細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原的識(shí)別、加工和遞呈。其次是免疫細(xì)胞活化階段，該過(guò)程有兩個(gè)信號(hào)參與，第一信號(hào)為腫瘤抗原的特異性信號(hào)，由免疫細(xì)胞表面受體及抗原遞呈細(xì)胞(APC)上腫瘤抗原與MHC形成的復(fù)合物相互作用產(chǎn)生；第二信號(hào)為協(xié)同刺激信號(hào)，由APC表面的協(xié)同刺激分子與免疫細(xì)胞表面受體結(jié)合產(chǎn)生。免疫細(xì)胞經(jīng)兩個(gè)信號(hào)刺激，增殖分化為免疫效應(yīng)細(xì)胞。第三是效應(yīng)階段，前兩個(gè)階段形成的免疫效應(yīng)細(xì)胞通過(guò)釋放穿孔素和誘導(dǎo)Fas/FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞。其中，免疫細(xì)胞的活化是免疫效應(yīng)細(xì)胞形成過(guò)程中的重要階段，而第二信號(hào)在免疫細(xì)胞活化過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。目前，在培養(yǎng)特異性殺傷腫瘤細(xì)胞的免疫效應(yīng)細(xì)胞過(guò)程中，用于體外協(xié)同刺激的因子主要有抗CD3單抗、IFN、TNF、重組人粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、IL-2等[2]。

2腫瘤ACI方案

根據(jù)效應(yīng)細(xì)胞來(lái)源，可將ACI分為非特異性ACI和特異性ACI。非特異性ACI是指效應(yīng)細(xì)胞來(lái)自患者外周血中的免疫細(xì)胞，經(jīng)淋巴細(xì)胞或細(xì)胞因子等協(xié)同刺激生成，對(duì)殺傷腫瘤的類型無(wú)特異性，對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用。特異性ACI是指效應(yīng)細(xì)胞來(lái)自患者體內(nèi)腫瘤組織中的免疫細(xì)胞，經(jīng)相應(yīng)腫瘤抗原刺激，在體外通過(guò)特定的協(xié)同刺激因子作用生成，特異性殺傷相應(yīng)類型的腫瘤細(xì)胞。

2.1非特異性ACI

2.1.1LAK療法該法最初由美國(guó)國(guó)立癌癥研究所用于治療黑色素瘤[3]。其效應(yīng)細(xì)胞來(lái)自患者自身外周血中分離的淋巴細(xì)胞，在體外利用IL-2的刺激作用，使外周血淋巴細(xì)胞活化并生成免疫效應(yīng)細(xì)胞，從而起到殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。LAK能夠準(zhǔn)確識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面抗原，通過(guò)分泌細(xì)胞因子或直接接觸將腫瘤細(xì)胞殺死。研究表明，LAK聯(lián)合放療能有效延長(zhǎng)晚期肺癌患者的生存率[4]。但LAK的產(chǎn)生需要大量IL-2的誘導(dǎo)，且需要反復(fù)抽取患者外周血獲取大量LAK前體細(xì)胞，導(dǎo)致患者出現(xiàn)貧血、感染等不良反應(yīng)，最終患者無(wú)法行放化療而失去治療時(shí)機(jī)，阻礙了其臨床推廣應(yīng)用。

2.1.2CIK療法該法的效應(yīng)細(xì)胞來(lái)自外周血中分離的單個(gè)核細(xì)胞，在CD3單抗、IFN-1、重組人纖維連接蛋白等協(xié)同刺激因子作用下得到CIK。CIK表面同時(shí)表達(dá)NK細(xì)胞和T細(xì)胞表面標(biāo)記CD56和CD3，兼具T細(xì)胞的抗腫瘤活性和NK細(xì)胞非MHC限制性殺傷腫瘤細(xì)胞的功能，使MHC Ⅰ類和Ⅱ類抗體均不能阻滯CIK對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[5，6]，故CIK對(duì)多種不同組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞均有殺傷作用。雖然CD3+CD56+細(xì)胞在外周血淋巴細(xì)胞中占1%～5%，但該細(xì)胞在一定培養(yǎng)條件下可迅速擴(kuò)增。Mesiano等[7]報(bào)道，體外培養(yǎng)20天左右，CD3+CD56+細(xì)胞可擴(kuò)增1 000倍以上，在IL-2存在的情況下回輸體內(nèi)仍可進(jìn)一步增殖。臨床研究發(fā)現(xiàn)，CIK對(duì)惡性淋巴瘤、肝癌、結(jié)腸癌等多種實(shí)體腫瘤均有抑制作用[8，9]。Wang等[10]研究發(fā)現(xiàn)，分別以300萬(wàn)和1 000萬(wàn)個(gè)CIK注入裸鼠體內(nèi)，可抑制58%、78%的MKN74胃癌裸鼠移植瘤細(xì)胞增殖，說(shuō)明CIK具有良好的體內(nèi)抑瘤作用。Wang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，從臍帶血中分離的單核細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞因子的刺激制備出CIK，與單獨(dú)化療比較，CIK聯(lián)合化療能明顯提高晚期實(shí)體腫瘤患者的生存期。Kim等[12]研究發(fā)現(xiàn)，CIK對(duì)免疫功能紊亂的肺癌患者免疫系統(tǒng)有調(diào)控作用，能夠提高患者的免疫功能。樹突狀細(xì)胞作為一種APC，具有特定的腫瘤抗原遞呈能力，聯(lián)合細(xì)胞因子誘導(dǎo)產(chǎn)生的CIK具有更好的增殖及殺傷活性[13]。Jin等[14]研究發(fā)現(xiàn)，樹突狀細(xì)胞聯(lián)合CIK治療非小細(xì)胞肺癌患者較單純化療治療效果更好，且不良反應(yīng)小。CIK的殺瘤活性高且細(xì)胞增殖速度快，對(duì)具有多重耐藥的腫瘤細(xì)胞同樣敏感，與LAK相比，CIK具有更強(qiáng)的殺瘤活性[15]。

2.2特異性ACI

2.2.1TIL療法TIL治療方法最初由Niu等[16]在LAK方法基礎(chǔ)上建立的。該法從手術(shù)切除的腫瘤組織中分離淋巴細(xì)胞，經(jīng)過(guò)離體培養(yǎng)，用IL-2誘導(dǎo)獲得TIL效應(yīng)細(xì)胞，具有特異殺傷腫瘤細(xì)胞的特性。據(jù)報(bào)道，從癌性胸腔或腹腔中也能獲取TIL，來(lái)源于淋巴結(jié)的TIL最多，而腫瘤肝轉(zhuǎn)移組織中產(chǎn)生的TIL細(xì)胞較少[17]。將標(biāo)記有111銦的TIL細(xì)胞輸入原發(fā)于肺的轉(zhuǎn)移性腺癌患者體內(nèi)，48 h后對(duì)癌組織進(jìn)行活檢，發(fā)現(xiàn)癌組織濃聚放射活性，表明TIL具有靶向性，證實(shí)TIL具有特異殺傷腫瘤細(xì)胞的特性[18]。但Zippel等[19]使用IL-2擴(kuò)增的TIL治療肺癌患者，臨床療效一般。而Linn等[20]在一項(xiàng)臨床Ⅱ期研究中發(fā)現(xiàn)，TIL聯(lián)合放化療對(duì)晚期腫瘤患者的治療效果更好，能使75%患者獲得良好的臨床療效，而不聯(lián)合放化療其治療有效率為52%。其原因可能是放化療對(duì)大部分活動(dòng)期腫瘤細(xì)胞具有殺傷作用，同時(shí)使靜止期腫瘤細(xì)胞釋放腫瘤抗原，促進(jìn)TIL發(fā)揮免疫殺傷作用，進(jìn)而清除更多的腫瘤細(xì)胞。但該法在臨床應(yīng)用中仍有爭(zhēng)議，應(yīng)加大樣本量進(jìn)一步研究。

2.2.2CTL療法CTL為被腫瘤抗原激活的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞，能識(shí)別自身MHC類分子抗原復(fù)合物，具有高度特異性殺傷腫瘤細(xì)胞的特性[21]。該法首先分離患者外周血中的淋巴細(xì)胞，同時(shí)從手術(shù)切除的腫瘤或轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織中分離腫瘤細(xì)胞，將淋巴細(xì)胞用腫瘤細(xì)胞體外致敏，誘導(dǎo)產(chǎn)生CTL，并經(jīng)IL-2大量擴(kuò)增后回輸給患者體內(nèi)。一項(xiàng)研究將51鉻標(biāo)記的CTL輸入腫瘤患者體內(nèi)，應(yīng)用發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層掃描儀進(jìn)行體內(nèi)示蹤，發(fā)現(xiàn)CTL在體內(nèi)腫瘤組織中放射性濃聚，表明CTL具有靶向性[22]。但CTL僅對(duì)自身腫瘤具有殺傷活性，對(duì)其他組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞無(wú)殺傷作用。體外誘導(dǎo)的CTL增殖周期較長(zhǎng)，而培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)易致細(xì)胞活力降低，回輸后在體內(nèi)存活時(shí)間較短。有研究發(fā)現(xiàn)，給患者輸入CTL 108個(gè)數(shù)量級(jí)后，患者當(dāng)天外周血中還可檢測(cè)到CTL，3天后完全檢測(cè)不到[23]。CTL在體內(nèi)的生存時(shí)間受多因素影響，故該法在抗腫瘤應(yīng)用中并沒(méi)有發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)。

總之，ACI對(duì)惡性腫瘤患者能提供免疫支持，尤其是無(wú)法手術(shù)根治患者，可通過(guò)效應(yīng)細(xì)胞對(duì)腫瘤的直接殺傷作用及免疫調(diào)節(jié)來(lái)改善生活質(zhì)量、延長(zhǎng)生命。但仍有報(bào)道認(rèn)為，ACI治療腫瘤效果不佳，其原因有很多，如腫瘤細(xì)胞具有免疫逃逸特性，一旦發(fā)生腫瘤抗原丟失，在體外擴(kuò)增產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞即不具備抗腫瘤特性[24~26]。這為未來(lái)ACI中效應(yīng)細(xì)胞的篩選提供了方向。

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(收稿日期：2015-07-07)

中圖分類號(hào)：R730.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-266X(2016)08-0105-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.08.043

通信作者：金桂蘭(E-mail： jin_gl@163.com)

基金項(xiàng)目：宜昌市醫(yī)療衛(wèi)生科研項(xiàng)目(A15301-17)。