多肽類藥物對腫瘤免疫調節的影響及其機制研究進展

杜雙雙，趙紅平，綜述，閻昭審校

（1.天津醫科大學腫瘤醫院藥理研究室，天津市腫瘤研究所，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市“腫瘤防治”重點實驗室，天津300060；2.清華大學生物力學與醫學工程研究所，北京100084）

腫瘤的發生與機體免疫功能息息相關，當宿主免疫功能低下或者受抑制時會增加腫瘤的發生率[1]；免疫系統可以誘導炎癥反應促進腫瘤生長和血管形成，也可以通過免疫應答抑制腫瘤生長及進展[2]；腫瘤細胞大量增殖可以進一步抑制患者的免疫功能，形成免疫抑制微環境，抑制宿主免疫應答，從而逃逸免疫細胞的識別與殺傷。腫瘤免疫學是研究腫瘤的抗原性、機體的免疫功能與腫瘤的相互關系，機體對腫瘤的免疫應答及其抗腫瘤免疫的機制，以及在此基礎上建立的腫瘤免疫診斷和免疫防治策略[3]。根據免疫學的原理和方法，腫瘤免疫治療的重點主要有基于腫瘤抗原的一些腫瘤疫苗如轉入細胞因子白介素IL-2[4]，激活腫瘤細胞表面相關抗原；基于抗腫瘤免疫應答的一些免疫調節劑如酵母多糖[5]，通過激活機體的固有免疫應答和特異性免疫應答來治療腫瘤；基于具有最強抗原呈遞功能的樹突狀細胞（dendritic cell，DC）的DC疫苗[6],通過增強DC的抗原呈遞功能而激活機體免疫應答。以程序性死亡受體-1（PD-1）途徑為靶向的Keytruda或Opdivo藥物、一種嵌合抗原受體T細胞的CAR-T基因療法Kymriah[7]以及諸多的抗腫瘤多肽成為研究熱點。本文將多肽類對腫瘤免疫的調節及其機制綜述如下。

1 多肽及其免疫調節作用

多肽是α-氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物，是蛋白質水解的中間產物，是與生物體內各種細胞功能都相關的生物活性物質，可從動物、植物、微生物中分離純化得到的，因其具有分子量小、低毒、活性高與靶向特異性明確等優點得到了廣泛的應用[8]。例如，一些來源于魚、牛奶、肉以及某些植物的活性肽具有顯著降壓和降脂的活性以及具有抗炎與抗氧化的作用[9]。研究進一步發現，從大豆蛋白中釋放出的低分子量的帶正電荷的一種肽可以有效刺激免疫調節活性，促進淋巴細胞增殖和腹腔巨噬細胞的吞噬能力[10]。另一項研究表明，魚蛋白在發酵過程中產生的一種生物活性肽（fish protein concentrate，FPC）處理BALB/C小鼠后，可以使小腸固有層中的IgA+細胞數量、IL-4、IL-6和IL-10、促炎因子IFN-g和TNF-a顯著增加，表明FPC作為一種免疫調節物質，具有強化非特異性宿主防御機制的能力[11]。

2 多肽抗腫瘤免疫調節作用及其機制

腫瘤免疫治療的目的是激發和增強機體的免疫功能，控制和殺滅腫瘤細胞。隨著分子生物學和免疫學的發展，研究表明抗腫瘤免疫調節作用主要有三類潛在機制：（1）消除腫瘤對免疫系統的抑制作用，恢復機體正常的免疫應答；（2）提高腫瘤的免疫原性，激活并擴增腫瘤抗原特異性T細胞反應，增強免疫系統的識別能力，以克服免疫耐受；（3）提高抗腫瘤細胞，如T細胞、NK細胞、Th17細胞與巨噬細胞等的免疫功能，提升免疫應答的強度[12-13]。

2.1 對免疫器官的影響 脾臟和胸腺是機體重要的免疫器官，含有豐富的T、B淋巴細胞以及巨噬細胞，可以發生特異性免疫應答、釋放活性物質，參與機體的細胞免疫和體液免疫。從免疫器官發育的角度來看，脾臟指數和胸腺指數可以作為評價機體免疫狀態的指標[14]。Wang等[15]用從牡蠣蛋白水解物中提取的一種生物活性肽處理接種S180的荷瘤BALB/C小鼠，發現具有免疫刺激作用和抗腫瘤活性，胸腺和脾臟等臟器指數顯著增加，同時增加自然殺傷細胞、脾淋巴細胞的活性，在腫瘤治療和膳食補充中發揮重要作用。張笠等[16]的研究發現貞芪酪蛋白多肽復合物能夠顯著提高大鼠的免疫臟器指數，在體外對人白血病細胞株K562增殖有抑制作用。

2.2 對非特異性免疫的調節作用 非特異性免疫又稱先天免疫或固有免疫，是在機體發育過程中形成的，是機體抵抗外來病原菌和腫瘤轉化細胞而形成的最早屏障，通過不同的免疫細胞及免疫分子而發揮防御作用[17]。吞噬細胞，如巨噬細胞，通過分泌效應因子發揮細胞毒作用；自然殺傷細胞可以識別并殺傷腫瘤細胞；固有免疫細胞因子可作為腫瘤與免疫細胞之間的信息載體影響著腫瘤免疫細胞的自身特性的變化。

2.2.1 對巨噬細胞的影響 腫瘤相關巨噬細胞是外周血單核細胞浸潤到實體腫瘤組織中而演變成的巨噬細胞，在機體的免疫防御、監視及自身穩定中起著重要的作用，其活化形式為M1型和M2型，其中M1型細胞主要通過高表達IL-12、IL-23，產生活性氧、IL-1、IL-6、TNF-α 等細胞因子，從而促進T細胞的免疫應答，通過細胞毒來殺傷病原微生物和腫瘤細胞，M2型細胞通過分泌TGF-β、VGEF、EGF等細胞因子，促進腫瘤的發生與發展。巨噬細胞在特異性免疫中還能作為抗原提呈細胞與細胞相互作用調節免疫應答[18]。張丹等[19]用美洲大蠊多肽提取物連續作用于小鼠肉瘤S180及小鼠肝癌H22移植性腫瘤模型10 d，給藥結束后經檢測，荷瘤小鼠腹腔巨噬細胞吞噬指數及吞噬百分率比生理鹽水組明顯升高，顯示出了一定的抗腫瘤活性。席瑋等[20]建立的S180和Hepa1-6荷瘤小鼠，用蛤蚧肽和環磷酰胺分別灌胃和腹腔注射12 d后，分析結果發現單純蛤蚧肽灌胃可顯著提升S180荷瘤小鼠的腹腔巨噬細胞抗腫瘤活性及Hepa1-6荷瘤小鼠的腹腔巨噬細胞吞噬功能，與環磷酰胺聯用時，抑瘤率顯著提高。

2.2.2 對自然殺傷細胞的影響 自然殺傷細胞（natural killer cell，NK）是固有免疫的主要免疫細胞，來源于骨髓，主要分布在血液和淋巴器官中，具有抗腫瘤、抗感染和免疫調節的功能。對靶細胞的識別與殺傷不受組織相容性復合物（major histocompatibility complex，MHC）的限制，而直接殺傷腫瘤細胞，也可通過刺激效應細胞分泌干擾素、白細胞介素等活性物質，參與機體早期抗腫瘤和免疫監視[21]。以NK細胞為基礎的抗腫瘤免疫治療引起研究人員的極大關注及重視。有研究表明，被長期用作免疫佐劑的胞壁酰二肽具有抗腫瘤活性，主要是通過激活NK細胞、淋巴細胞、促進炎癥因子的釋放而發揮作用[22]。另一項研究表明，具有刺激先天性免疫和抗腫瘤免疫的熱休克蛋白Hsp70和Hsp90裝載有腫瘤衍生肽后，可以在放療誘導的免疫調節中激活NK細胞[23]。Wen等[24]研究發現，胃癌來源的熱休克蛋白-gp96肽復合物能夠促進T細胞反應，增強DC抗原呈遞并誘導細胞因子分泌，經MTT法檢測發現經HSP-gp96處理后的NK細胞活性升高顯著。臨床數據表明，乳腺癌術后化療的患者采用脾多肽治療后NK細胞百分比明顯高于對照組患者，且CD4+、CD8+的的含量也明顯升高[25]。

2.2.3 對細胞因子的影響 細胞因子是經免疫效應細胞和相關細胞經刺激而合成、分泌的一類蛋白或多肽，可以在細胞之間相互傳遞信息，調節免疫。通過直接刺激和殺傷腫瘤細胞、刺激造血形成以及促進機體抗腫瘤免疫等機制發揮作用。包括干擾素、腫瘤壞死因子、生長因子、轉化生長因子家族和趨化因子家族。腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）是某些非特異性免疫細胞在受到刺激時產生的一類炎性介質[26]。Chang等[27]檢測了大豆肽lunasin聯合細胞因子作用于淋巴瘤患者外周血單核細胞，發現患者NK細胞產生IFN-γ的能力增強，同時也增加了抗腫瘤活性。杏鮑菇菌絲體多肽在一定程度上能提高細胞因子TNF-α和IL-6的分泌量，并且促進巨噬細胞分泌NO和H2O2[28]。

2.3 對特異性免疫的調節作用 特異性免疫又稱獲得性免疫或適應性免疫，是機體與某種特定病原體接觸后產生的高度專一性免疫應答，能夠識別并針對特定病原體啟動免疫反應將細胞清除。其免疫的種類包括細胞免疫和體液免疫，特異性免疫細胞包括T淋巴細胞和B淋巴細胞。研究表明多肽類藥物可以通過調節T細胞亞群的變化、促進淋巴細胞增殖以及影響免疫球蛋白的水平而執行對腫瘤細胞的免疫調節作用[29]。

2.3.1 細胞免疫 細胞免疫是T細胞（CD4+或CD8+）借由釋放淋巴因子而發揮免疫力的免疫，而T淋巴細胞亞群的細胞免疫是機體抗腫瘤免疫應答中主要的應答形式。T淋巴細胞包含兩個主要亞群，即輔助性T細胞CD4+和抑制性T細胞CD8+。在正常情況下，機體內的各細胞亞群與其它細胞之間都維持平衡狀態。當機體發生腫瘤時，導致免疫功能紊亂，該平衡被打破。大量臨床數據表明，T淋巴細胞的數量及亞群之間的比例可以作為衡量腫瘤患者免疫功能狀態的指標[30]。Minami等[31]發現缺氧誘導因子（HIF）-1α衍生肽可以刺激HLA-A24+腎癌患者細胞毒T淋巴細胞，活化CD4+T和CD8+T細胞，表達抗原共刺激CD86分子。還有研究發現，給子宮肌瘤切除患者注射胎盤多肽7 d，檢測患者和試驗對照者的血清發現試驗組 CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、NK 細胞顯著高于對照組[32]。

2.3.2 體液免疫 體液免疫是指B細胞在接受抗原刺激后通過產生特異性抗體免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)來達到保護目的的免疫機制。免疫球蛋白是一類重要的免疫分子，按結構和理化性質分為IgA、IgM、IgG、IgD、IgE 5類，其中，IgG是再次免疫應答抗體，在血清中含量最多，在免疫監視、抗腫瘤、抗感染、吞噬和溶解靶細胞中發揮重要作用。以上指標的變化可以反映人體的免疫狀態，為確定治療方案及評估藥效提供參考性意見[33]。研究表明，給頭頸部惡性腫瘤術后患者靜脈注射甘露聚糖肽一個月，可以增加患者外周血中IgG、IgA、IgM 的濃度[34]。

2.4 對免疫分子的調節作用 免疫分子是免疫系統的一個重要組成部分，其種類繁多，主要指抗原及抗體，還有組織相容性復合體、模式識別受體、黏附分子、補體、細胞因子等[35]。Reardon等[36]發現RGD三肽可以抑制整合素介導的腫瘤細胞與胞外基質配體的粘附，阻斷腫瘤的浸潤與侵襲。

3 多肽類免疫調節作用在腫瘤防治中的應用

多肽類藥物在免疫調節方面展現出的優勢引發了一系列的研究，以深化及推動其在腫瘤領域的應用。

3.1 腫瘤多肽疫苗 隨著腫瘤疫苗的研究深入，利用腫瘤相關抗原以及抑癌基因突變蛋白多肽組成的疫苗也引起了研究者的廣泛關注，可以激發腫瘤患者自身的特異性免疫應答系統，來達到清除腫瘤細胞而不殺傷正常細胞的目的[37]。此外，多肽疫苗還能夠激發免疫記憶細胞，產生長期免疫作用以防癌細胞的復發及轉移。目前已有多種多肽疫苗如E39和J65進入臨床試驗研究階段，如人乳頭瘤、黑色素瘤、胰腺癌多肽疫苗[38]。

3.2 細胞穿透肽 細胞穿透肽（cell-penetrating peptides，CPP）作為一種藥物運輸載體，可以攜帶生物活性物質進入胞膜，大大提高了靶向藥物及不能穿透胞膜藥物的療效。如神經絲氨酸可以接枝內含富有精氨酸/賴氨酸的C末端細胞穿透肽，這種結合可以用于腫瘤的治療[39]。

3.3 輔助治療 癌癥患者術后采取的放療和化療會導致骨髓和細胞免疫功能抑制，這就促使臨床醫生尋找一定的方法來降低毒副作用。多肽類藥物可以作為一種免疫調節劑對癌癥患者起到免疫保護作用。脾多肽注射液在宮頸癌患者術后同步放化療，可以減輕放化療所致的血液和免疫細胞毒性，激活機體免疫系統，提高患者生存質量[40]。胸腺五肽因其顯著的免疫刺激作用，在臨床中與化療藥物聯合應用，在延長患者生存期方面發揮了巨大作用。

4 展望

目前，雖然進入臨床的多肽類藥物數量不多，但是大量的基礎研究表明，多肽類藥物具有較好的調節腫瘤免疫應答的功能，且具有一定的抗腫瘤作用與較好的安全性，這對于抑制腫瘤細胞的生長、提高患者的生存質量具有重要意義，在抗腫瘤免疫調節中有較大的開發潛力和研究價值。對多肽藥抗腫瘤免疫機制的深入研究將具有廣泛而深遠的臨床意義，可為腫瘤治療提供新的思路和方法，讓更多的患者獲益。參考文獻：

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