肿瘤的细胞免疫治疗

肿瘤的细胞免疫治疗

□华中科技大学同济医学院附属协和医院干细胞研究与应用中心

湖北省生物靶向治疗研究重点实验室

傅冰洁张萌李欣审校黄士昂教授

（２００７）０４－００６１－０４［中图分类号］Ｒ７３０．５［文献标识码］Ａ［文章编码］１６７１－９４５Ｘ

肿瘤是各种致癌因素诱发细胞恶变和多种免疫细胞抗肿瘤监测杀伤功能两种“阴阳”机制互动失衡导致的恶性疾病。传统的肿瘤治疗主要是通过手术、化疗与放疗来达到早期根除肿瘤和减轻瘤负荷的目的，存在着肿瘤转移与复发的危险性，具有损伤正常组织与免疫功能低下等严重副作用，导致目前临床上肿瘤转移、复发和死亡的几率极高。肿瘤的免疫细胞治疗是通过恢复与增强肿瘤患者自身的免疫监测和杀瘤功能，可以有效地杀灭患者术后和放化疗后体内残存的肿瘤细胞，达到治疗肿瘤、预防复发与转移和最终根治肿瘤的目的，具有特异性强、副作用轻等优点，正在逐步成为肿瘤综合治疗中的一个重要环节，也是当前肿瘤治疗基础研究和临床应用的热点与发展方向。

目前的肿瘤免疫细胞治疗主要包括：细胞因子诱导杀伤细胞、淋巴因子激活杀伤细胞、自然杀伤细胞和特异性更强的肿瘤浸润细胞等具有直接杀伤肿瘤细胞效应的免疫细胞，可呈递肿瘤特异性抗原以活化具杀伤效应的Ｔ细胞的ＤＣ细胞，以及具有负向免疫调节作用的调节性Ｔ细胞等。

疗移植后淋巴瘤是ＣＴＬ治疗的成功范例，其次是ＣＴＬ治疗转移性黑色素瘤。目前已开发了一些新的ＴＩＬ／ＣＴＬ技术，如高度清除淋巴细胞预处理技术，客观有效率为４７％（６／１３）；应用同样治疗方法治疗细胞因子治疗失败的３５例转移性黑色素瘤并随访２年，病例的总有效率是５１％（１８／３５）。又如基因工程技术修饰ＣＤ８＋Ｔ细胞：将编码４种肿瘤相关抗原（ＴＡ）反应性ＴＣＲ的ＲＮＡＡ转染入来自外周血淋巴细胞的ＣＤ８＋Ｔ细胞，输注后，２个病人有效（１３％）。

）ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ，ＴＩＬ

ＮＫ细胞作用于肿瘤细胞

肿瘤浸润淋巴细胞／细胞毒性Ｔ淋巴细胞（ＴＩＬ／ＣＴＬ）［１－５］

（ｔｕｍ肿瘤浸润Ｔ淋巴细胞ｏｒ

ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｎｇ

是一群存在于肿瘤间质中的异质性淋巴细胞，在体内聚集到肿瘤部位的能力强于ＬＡＫ和ＮＫ，仅对其抗原特异性的肿瘤有杀伤活性，而对其他组织来源的肿瘤细胞无杀伤作用，ＴＩＬ体外经白细胞介素－２（ＩＬ－２）等激活和扩增后即为细胞毒Ｔ淋巴细胞（ｃｙｔｏｔｏｘｉｃ），其表型是Ｔｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ，ＣＴＬ（ＥＢＶ）特异性ＣＴＬ治ＣＤ８＋。ＥＢ病毒

ＴＩＬ／ＣＴＬ用于临床治疗的问

题：ＴＩＬ是从肿瘤组织中或癌性浆

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肿瘤生物学治疗

膜腔积液分离出来的，由于获取比较困难及难以获得足够的细胞数，难以大范围用于临床治疗；

用于胃癌、结肠癌肾癌、淋巴瘤、白血病等的临床研究，取得了一定的治疗效果，Ⅰ期临床试验没有观察到ＣＩＫ／ＩＬ－２治疗存在明显毒副反应。微创治疗后联合ＣＩＫ细胞免疫治疗可降低肝癌的复发率，还有抗乙肝病毒的作用。有较多的技术可以增强ＣＩＫ的细胞毒性，如将ｍｄｒ１ｃＤＮＡ转染ＣＩＫ细胞后，可以增强其对化疗后药物的耐受性，在临床可将化疗与ＣＩＫ细胞疗法联合应用。

树突细胞（Ｄ）与ＣＩＫ共同培Ｃ养技术：ＣＩＫ与ＤＣ细胞共培养可使ＣＩＫ细胞获得更高的体内外抗多种肿瘤（如肺癌、肾癌、多发性骨髓瘤、白血病等）作用。用双特异性抗体再次靶向定位：抗ＯｋＴ３单抗与抗ＣＡ－１２５ＩｇＧ１或抗

大多数；表达γδＴＣＲ受体的

γδＴ细胞只占少数。Ｖδ１、Ｖδ２γδ细胞的分布随着其器

官内定位和疾病状态而不同，还存在着功能差异：Ｖδ１主要通过直接毒性杀死肿瘤细胞；

ＴＩＬ体外经ＩＬ－２等激活和扩增

时，其中的调节性Ｔ淋巴细胞（ＣＤ４＋ＣＤ２５＋／ｈｉｇｈＴ淋巴细胞）也随之被激活和扩增，而后者诱导自身免疫耐受。

Ｖγ９Ｖδ２＋Ｔ细胞的细胞毒性作

用机制较复杂：直接毒性，产生各种不同的细胞因子和趋化因子，活化未成熟的ＤＣ、继之激活Ｔｈ１反应，活化的Ｖγ９Ｖδ２＋Ｔ细胞体外类似于专职的ＡＰＣ可促进超级抗原激活αβＴ细胞，发挥免疫调节功能。

ＴＩＬ／ＣＴＬ今后的研究方向：

开发一种安全的清除淋巴细胞的方法，如放疗＋化疗药物进行预处理；目前是从每个病人身上提取自体ＴＩＬ，以后的发展趋势是从非相关性供者或相关性供者开发异基因ＭＨＣ限制性肿瘤特异性细胞；开发一种针对共同的（ｃｏｍ－

γδＴ细胞细胞毒作用选

择性：从一例结肠癌病人腹水中分离出的一株Ｖγ９Ｖδ２Ｔ细胞系能强烈杀死自体肿瘤细胞系和其它多种异基因来源的结肠癌和黑色素瘤细胞，但不影响正常结肠细胞系、结肠纤维母细胞或黑色素细胞的存活，其对淋巴系统恶性肿瘤的杀伤作用尤其强烈；来源于正常人的Ｖγ９Ｖδ２＋Ｔ细胞可溶解前列腺癌细胞系

ｍｏｎ）癌抗原的Ｔ细胞克隆，检测

其对肿瘤病人肿瘤细胞的细胞毒性并应用于临床治疗；寻找新的肿瘤抗原及其特定的抗原肽片断，通过人工合成及基因工程的方法进行制备，既可进行主动免疫治疗，又可在体外诱导特异性的ＣＴＬ用于过继免疫治疗，将会产生更理想的治疗效果。

Ｈｅｒ－２等浓度混合形成异源性连

接物ＢＳＡｂｘＣＡ１２５和ＢＳＡｂｘＨｅｒ２，

ＣＩＫ体外扩增后，分别加入

ＢＳＡｂｘＣＡ１２５和ＢＳＡｂｘＨｅｒ２，ＣＩＫ的

细胞毒性增加，动物体内试验提示ＣＩＫ与ＢＳＡｂｘＣＡ１２５和ＢＳＡｂｘ－

细胞因子诱导的杀伤细胞（ＣＩＫ）［６－１０］

由抗ＣＤ３单克隆抗体、ＩＬ－２、干扰素γ（ＩＦＮＩＬ－１β、－γ）等细胞因子从外周血单个核细胞（ＰＢＭＣｓ）在体外经过多种细胞因子的激活和一段时间培养而获得的一群异质细胞，ＣＩＫ表型与抗体刺激方法有关，效应细胞可能是

Ｈｅｒ２联合应用较单用ＣＩＫ可明显

降低肿瘤负荷，延长生存。

ＤＵ－１４５、ＰＣ－３细胞，但不能溶解前

列腺癌细胞系ＬＮＣａＰ细胞；γδ

ＣＩＫ细胞同时表达ＣＤ３和ＣＤ５６两种膜表面分子，兼具有Ｔ

淋巴细胞强大的抗肿瘤活性和ＮＫ细胞的非ＭＨＣ限制性杀瘤特点，虽然ＣＩＫ细胞在正常人外周血淋巴细胞中的比例仅为１％，在～５％体外经过多种细胞因子共同诱导后，数量可以获得大量扩增。ＣＩＫ细胞具有增殖活性高、杀瘤活性强、杀瘤谱广及对正常骨髓造血影响轻微等多种优点，故被认为是新一代过继免疫治疗的首选方案。

Ｔ细胞可杀死自身转移性肾癌细

胞。可在体外扩增γδＴ细胞：体外用最强有力的第三代二磷酸盐（Ｎ－ＢＰ）

唑来膦酸

（Ｚｏｌｅ－

）１μＭ＋ＩＬ－２处理ｄｒｏｎａｔｅ，ＺＯＬ

γδＴ细胞，１４天后，γδＴ细

胞的绝对数可以增加２９８～７６８倍；也可以用ＺＯＬ预处理肿瘤细（即增敏作用），以增强γδＴ胞

细胞对肿瘤细胞的细胞毒作用。经Ｇ－ＣＳＦ动员后、行白细胞单采术的人γδＴ细胞仍保留着强烈的针对神经母细胞瘤细胞系和人红白血病细胞系Ｋ５６２细胞的细胞毒作用。将单核细胞来源的

ＮＫＴ和ＣＴＬ，其主要效应细胞的表

面标志为ＣＤ３＋ＣＤ５６＋。ＣＩＫ是一组无需抗原致敏，也不受ＭＨＣ限制的免疫细胞，有直接抗肿瘤效应和免疫监视作用，ＣＩＫ对ＩＬ－２的依赖性明显降低，扩增效率比ＬＡＫ高数十倍到数百倍，是一类杀瘤活性强和抗瘤谱广的新型抗肿瘤效应细胞，是目前过继免疫治疗的有效方法之一。ＣＩＫ细胞疗法已

γδＴ细胞［１１－１５］

表达Ｔ细胞受体（ＴＣＲ）的Ｔ细胞分为两类：表达αβＴＣＲ的

ＤＣ与分离的γδＴ细胞共同培

养后，γδＴ细胞的增殖、分泌的

αβＴ细胞，占人血中Ｔ细胞的ＩＦＮ－γ均增加。γδＴ细胞已用

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于非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤的免疫治疗；正进行Ｐｈｏｓｐｈｏ－

线，也是它们应用于免疫治疗的基础。

肿瘤组织逃逸ＮＫ介导的免疫应答的主要机制是使ＮＫ受体配体非普遍性分布，这种现象提示我们仅仅靠激活ＮＫ细胞很难清除目标肿瘤。故而，有人曾采用双特异性抗体技术等方法将ＮＫ与抗ＴＡ（如ＣＥＡ）抗体偶联使ＮＫ具有抗原特异性，从而以ＨＬＡ非依赖性的方式将ＮＫ的抗肿瘤活性导向表达ＣＥＡ的肿瘤细胞，并获得了较好的结果。

但研究显示，ＮＫ应用于细胞治疗常常会引发致命的毒性，主要是由活化的ＮＫ释放的ＴＮＦ引起的。目前还未找到能将ＮＫ的抗肿瘤活性和它的这种毒性分离的可行办法，这也是该类细胞治疗未来的努力方向。

ｔｉｍ联合小剂量ＩＬ－２治疗肾癌、

胰腺癌、结直肠癌和多发性骨髓瘤等的临床治疗试验。

ＮＫ的抗肿瘤作用很大程度

上依赖于其对肿瘤细胞的识别。研究表明，小鼠和人类的ＮＫ表面均表达活化受体ＮＫＧ２Ｄ，该受体能识别肿瘤细胞表面上调表达的

γδＴ细胞今后的研究方

向：开发新的ＧＭＰ级的二磷酸盐复合物，开发临床级γδＴ细胞进入肿瘤中的标记程序（即肿瘤内“归巢”），体内激活γδＴ细胞。

ＭＩＣ和ＵＬ１６结合蛋白（ＵＬＢＰ），具

有一定的特异性，从而使ＮＫ可能应用于临床特异性杀伤肿瘤细胞。

抗肿瘤免疫应答是一个复杂、精妙的多免疫细胞网络会话过程。因此，ＮＫ所扮演的角色也不可避免地受到其它免疫细胞的影响，其中研究较多也较为重要的是ＮＫ与ＤＣｓ间的双向活化现象。体外实验数据显示，ＤＣｓ能通过维持ＮＫ的生存率以及促进ＮＫ活化受体的表达来增强ＮＫ的活性，如释放ＩＬ－１２。相反，ＮＫ能活化ＤＣｓ并增强它们释放致炎因子、刺激这种双向Ｔｈ１和ＣＴＬ应答的作用。活化作用为临床联合应用ＮＫ和

ＮＫ细胞［１６－１９］

自然杀伤细胞（ｎａｔｕｒｅ

ｋｉｌｌｅｒｃｅｌｌ，ＮＫｃｅｌｌ）简称ＮＫ，

是机体固有免疫的重要成员，它的作用不仅是参与免疫巡逻并向宿主“报告”损伤，还有其内在的抗肿瘤活性，包括溶解肿瘤细胞和释放细胞因子或阻断血管发生以阻碍肿瘤生长。ＮＫ不表达特异性的抗原识别受体，对靶细胞的杀伤不需要预先致敏，杀伤过程为ＭＨＣ非限制性，表现为一种速发效应，发挥作用早于Ｔ、Ｂ淋巴细胞，是机体抗肿瘤的第一道防

树突细胞

［２０－２４］

ＤＣ细胞是骨髓产生的一群

异质性细胞，广泛分布于各种组织器官中，是体内功能最强的专职抗原提呈细胞，是机体适应性Ｔ细胞免疫应答的始动者。在肿瘤免疫中，ＤＣ虽然不能直接杀伤肿瘤细胞，但能通过识别肿瘤细胞特异性抗原，将其信号呈递给具杀伤效应的Ｔ细胞来达到机体监测、杀灭肿瘤的功能。因此，以ＤＣ为基础的细胞治疗是目前肿瘤生物治疗手段发展的主要方向。

目前ＤＣ细胞在肿瘤的生物治疗中的临床应用主要有以下几种形式：①ＤＣ疫苗：用相关肿瘤抗原致敏ＤＣ，然后回输体内，能激活体内针对相关肿瘤抗原的细胞毒作用，杀伤肿瘤细胞。②ＤＣ－Ｔ细胞：通过体外相关肿瘤抗原致敏

ＤＣｓ实施免疫治疗提供了理论基

础。

ＤＣ，激活细胞毒性Ｔ细胞，通过回

输效应性Ｔ细胞，达到杀伤体内肿瘤细胞的作用。

从２０世纪９０年代开始，在动物实验的基础上，人们陆续在

Ｔ淋巴细胞攻击肿瘤细胞

一些晚期肿瘤患者身上开展了以

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肿瘤生物学治疗

ＤＣ为基础的细胞治疗的临床试验

研究，如恶性黑色素瘤、肾癌、膀胱癌、前列腺癌和大肠癌等。从已报道的临床试验结果来看，以ＤＣ为基础的细胞治疗可以诱导有效的抗肿瘤免疫反应，其疗效与下列因素有关：①ＤＣ的来源：ＤＣ有髓源性和淋巴系两种来源。髓源性Ｄ脐血和成人外周Ｃ是指骨髓、血中ＣＤ３４＋造血祖细胞生成的

一种极具应用前景的肿瘤治疗手段。但如何提高ＤＣ诱导的抗肿瘤标准、随机疗效，以及开展系统、

的多中心临床试验，从而对其疗效进行确切的评价，是当前的研发重点。

素偶联ＤＡＢ３８９ＩＬ－２（即地尼白介素—毒素连接物和Ｏ）能选择ＮＴＡＫ性去除癌症患者中高表达ＣＤ２５的Ｔｒｅｇ细胞，而不对其它中低水平表达ＣＤ２５的细胞亚群产生明显的旁观者毒性，可以达到有效增强ＲＮＡ转染ＤＣ疫苗的免疫刺激作用。当然，更有效、特异的剔除方法及避免诱发自身免疫方法的出现仍有待进一步的探索。

综上所述，人们已围绕抗肿瘤的多种免疫细胞亚型和多个作用环节上，以细胞扩增、肿瘤疫苗和基因工程等多种方法，在细胞治疗的基础研究与临床试用上进行了大量而卓有成效的工作。我国广大科研与医务工作者也在肿瘤免疫细胞治疗上取得了不少得到国际认可的成果，目前在北京、广州、武汉等地，已有多个针对多种肿瘤的细胞治疗方案进入临床试验。我们期待随着更多系统性、标准化、多中心长期随访的细胞治疗方案在临床上的验证，必将推动肿瘤细胞治疗的临床应用和推广。

特别是近年来，肿瘤干细胞理论的提出和多种肿瘤干细胞的证实，为肿瘤细胞治疗带来了新的动力。如同正常干细胞一样，肿瘤干细胞具有含量极低、高度自我更新、多不在增殖状态和原始表型的特点，使其较易抵抗以杀伤增殖细胞为机理的放化疗，因而是造成肿瘤发病、转移、耐药与复发的根源。针对肿瘤干细胞表型和分子特征的免疫细胞治疗，具有靶向性强和可个性化的优点，是肿瘤免疫细胞治疗的全新发展方向，为人们战胜肿瘤、根治癌症带来了希望。■

调节性Ｔ细胞［２５－２９］

（Ｔｓ）是人体的抑制性Ｔ细胞

免疫系统中的一个重要成员，其功能主要为：对在胸腺内不能形成自身耐受的自身反应性Ｔ细胞克隆有抑制作用；同时能抑制非己抗原诱发的免疫应答，因而它们在抑制自身免疫反应和协助肿瘤的免疫逃避中发挥着重要作用。近年来重新认识的调节性Ｔ细胞（Ｔｒｅｇ）就是Ｔｓ中一个重要的亚群，它表达ＣＤ３、ＣＤ２５和ＦｏｘＰ３，可抑制性调节ＣＤ４＋或ＣＤ８＋Ｔ细胞的活化与增殖，并能同时抑制初始Ｔ细胞与记忆性Ｔ细胞的增殖反应，从而达到负向调控免疫应答的作用，是肿瘤免疫细胞治疗发展的一个全新方向。

近年来，人们发现绝大多数实体瘤病人体内Ｔｒｅｇ显著增多，我们也报道白血病患者Ｔｒｅｇ在外周血中明显多于正常人群，而且具有显著的免疫抑制效应。Ｔｒｅｇ的显著增加，导致肿瘤病人免疫监测与杀伤肿瘤功能的低下。人们发现在黑色素瘤和肺癌患者的肿瘤损伤部位有过量的Ｔｒｅｇ细胞浸润，它们能抑制与之同时浸润的Ｔ细胞的功能。因而Ｔｒｅｇ细胞很可能参与了肿瘤的免疫逃避机制。因此，选择性地剔除患者体内Ｔｒｅｇ细胞可能增强抗肿瘤免疫的功能，达到免疫杀瘤的疗效。

要从大量异质性细胞中选择性地剔出Ｔｒｅｇ细胞主要根据其细胞表面标志。由于几乎所有Ｔｒｅｇ细胞均高表达ＣＤ（ＩＬ－２受体的α２５链），人们应用重组ＩＬ－２白喉毒

ＤＣ。淋巴系ＤＣ与Ｔ细胞、ＮＫ细胞

有共同的前体细胞，即淋巴系干细胞。研究表明，髓源性ＤＣ处理抗原和刺激Ｔ淋巴细胞的能力较淋巴系ＤＣ强，应用也比较广泛。

②肿瘤抗原的选择：选择合适的

肿瘤抗原负载ＤＣ对ＤＣ疫苗的抗肿瘤效应至关重要。目前常用的肿瘤抗原有：肿瘤抗原肽段、肿瘤细胞衍生物（肿瘤细胞裂解液、凋亡的肿瘤细胞等）和基因修饰的肿瘤抗原等。③细胞因子：细胞因子是调节ＤＣ成熟过程的重要因素，

除了关键性的细胞因子

ＧＭ－ＣＳＦ、ＴＮＦ－ａ和ＩＬ－４之外，许多

其他细胞因子也被证明对ＤＣ的生长和分化有促进作用，如

Ｆｌｔ－３Ｌ可以增加ＤＣ表面共刺激

分子的表达，从而促进ＤＣ刺激Ｔ细胞的能力。④增强ＤＣ诱导的抗肿瘤免疫反应的手段的应用：这是目前以ＤＣ为基础的细胞治疗相关研究的热点：如用抗细胞毒性Ｔ淋巴细胞相关抗原４（ＣＴＬＡ－４）单克隆抗体阻断抑制性共刺激分子；或在应用ＤＣ治疗的同时，去除具有免疫抑制作用的调节性Ｔ细胞，以增强ＤＣ引起的免疫反应和抗肿瘤疗效；或将抗原靶向到

ＤＣ表面的内吞受体ＤＦＣ－２０５，以

增加抗原在ＭＨＣ－Ｉ类分子上的交叉呈递。

总之，现有的临床试验已证实，以ＤＣ为基础的细胞治疗可以诱导有效的抗肿瘤免疫反应，是

（本文参考文献共２９条，因版面有限，故省略，如需查阅全部文献请与本刊编辑部联系或到ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｐｉｄ．ｃｏｍ上查阅）

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