细胞因子、树突状细胞在抗肿瘤中的作用*

殷 殷 于爱莲

(泰山医学院，山东 泰安 271016)

细胞因子(cytokine)是由免疫原、丝裂原或其他因子刺激细胞所产生的低分子量可溶性蛋白质，为生物信息分子，具有调节固有免疫和适应性免疫应答，促进造血，以及刺激细胞活化、增殖和分化等功能，同时能诱导长期的抗肿瘤免疫或消除已形成的肿瘤。近几十年来，随着分子生物学技术的不断成熟，使基因治疗成为临床治疗中不可忽视的新方法。肿瘤的基因治疗中，细胞因子基因治疗可望成为一种更为安全、有效的新方法。现今很多细胞因子已能通过体外克隆得到，具有抗癌作用的细胞因子的药物也已经面世，有的正在或将要面世。细胞因子基因治疗肿瘤作为免疫基因治疗[1]，是生物治疗的新领域，也是目前肿瘤综合治疗中不可或缺的一部分。

1 细胞因子

1.1细胞因子的种类和特性P根据结构和功能，细胞因子可分为六大类：①白细胞介素(IL)；②干扰素(IFN)；③肿瘤坏死因子(TNF)；④集落刺激因子(CSF)；⑤趋化因子(chemokine)；⑥生长因子(GF)。细胞因子主要由淋巴细胞、单核巨噬细胞等产生，有些肿瘤细胞也可产生某些细胞因子。基因工程技术体外克隆大规模产生重组的细胞因子纯品，在其产量、纯度、成本等指标上均优于天然的细胞因子。细胞因子的检测方法已有明确专著介绍[2]，种类虽多，但具有一些共同特点：1.多为小分子(8～30kD)多肽。2.在较低浓度下即有生物学活性。3.通过结合细胞表面高亲和力受体发挥生物学效应。4.以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥作用。5.具有多效性、重叠性、拮抗性或协同性。众多细胞因子在体内相互促进或相互制约，形成十分复杂的细胞因子调节网络。细胞因子发生异常，包括增多、减少、分布异常或其网络传导失衡均都与疾病密切关系，研究细胞因子的作用机制和相互之间的作用与肿瘤关系，找出与某种肿瘤病关系密切的相关因子，对肿瘤病的诊断、治疗有着十分重要的意义。

1.2与肿瘤相关的细胞因子

干扰素(IFN):

是人类发现的第一个细胞因子，按抗原不同可分为IFN a、IFNB和IFNy三种类型。由于IFNa、IFNB和IFNY之间受体不同，故有协同作用，可以联合应用，可以提高疗效。IFN具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等作用，活化NK细胞的细胞毒作用杀伤肿瘤细胞，还具有直接抗细胞增殖作用和抗血管生成作用，因此IFN已广泛用于肿瘤的治疗中。目前IFN主要用于毛细胞性白血病(HCL)、慢性骨髓性白血病(CML)[3]、肾癌、恶性黑色素瘤[4]、多发性骨髓瘤和低度恶性淋巴瘤、肺癌。很多临床资料均显示IFN联合化疗可提高化疗的效果，1995年以来，国际肺癌协会建议用化疗联合IFN治疗小细胞肺癌(SCLC)，可获得较好的缓解率和生存期。

白细胞介素(IL):

在细胞间相互作用、免疫调节、造血以及炎症过程中起重要调节作用，其中IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL7、IL11、IL-12、IL-18、IL-23、IL-24与肿瘤有密切关系。IL-2是最早用于临床治疗的白细胞介素，临床上几乎将IL-2用于各种肿瘤的治疗。但IL-2并非对所有的肿瘤均有效。目前IL-2治疗的瘤种主要是恶性胸腹水、肾癌和恶性黑色素瘤，同时在化疗时加用可以提高化疗的疗效。IL-12被认为是最强大的具有抗瘤作用的细胞因子之一。IL-12真核表达质粒注射于肌肉内，发现可以明显抑制恶性黑色素瘤B16、F10的肺转移[5]。IL-12基因在体外转导自体或异体的纤维母细胞或肿瘤细胞制备成瘤苗，然后回输，同样显示出强大的抗瘤效应[6]。还有IL-4基因治疗肺癌病人以及恶性黑色素瘤。

肿瘤坏死因子(TNF)：

有杀伤肿瘤细胞，免疫调节、参与发热和炎症的发生等作用，也可与IL-2联合治疗肿瘤，目前认为全身用药的疗效不及局部用药，后者如病灶内注射，局部浓度高且副作用也较轻。近年来已采用TNF基因治疗开始对黑素瘤等肿瘤进行临床验证。值得重视的TNF又与临床某些疾病的发生有关，例如感染性休克，恶液质。有研究[7]将含人肿瘤坏死因子(TNF-α)cDNA的质粒型真核细胞载体(pSVK3 -tufα)，用磷酸钙法导入肝癌细胞SMMC-7721 中，观察TNFα的表达水平。24 h开始分泌TNFα(50 U·ml -1)，48 ～72 h 达最高值(90 U·ml -1)，96 h 后下降(40 U·ml -1)，表明应用TNFα基因转移进行肝癌的基因治疗是有意义的。

集落因子(CSF)：

刺激多功能造血肝细胞和不同发育阶段的造血祖细胞增殖、分化。G(粒细胞)-CSF、 GM(粒细胞、巨噬细胞)-CSF，多用于放、化疗所引起的骨髓抑制于骨髓移植和外周干细胞移植后或化疗后骨髓抑制严重者。

趋化因子(CCK)：

趋化作用；上调整合素的表达、活化白细胞；促进细胞脱颗粒和生物活性物质释放；调节血管生成；生长因子活性，促进细胞增殖。越来越多的相关研究表明，它们与肿瘤的血管生成、生长、扩散、转移和治疗都有着密切的关系。研究提示[8]，SDF-1/CXCR4在肝细胞癌发病机制中发挥重要作用，使用CXCR4受体抑制剂可以抑制肝癌细胞的生长、迁移和浸润。

2 .树突状细胞

2.1树突状细胞特性

树突状细胞(dendritic cell，DC)是机体功能最强的专职抗原递呈细胞(antigen presenting cells，APC)，它能高效地摄取、加工处理和递呈抗原，未成熟DC具有较强的迁移能力，成熟DC能有效激活初始型T细胞，处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。 DC与肿瘤的发生、发展有着密切关系，大部分实体瘤内浸润的DC数量多则患者预后好。有效的抗肿瘤免疫反应的核心是它表面高水平的表达MHC-Ⅰ 和MHC-Ⅱ 分子，不但可以提呈肿瘤抗原多肽，同时还高表达CD40、CD80、CD86 等共刺激分子，提供T 细胞激活所必需的第二信号，同时与T 细胞共培养后，可大量分泌IL-12，产生以CD8+ T细胞为主体的细胞免疫应答，这也是DC作为免疫治疗手段的基础[9]。

2.2树突状细胞与同源细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)

CIK(cytokine-induced killer，多种细胞因子诱导的杀伤细胞)，是将人外周血单个核细胞在体外用多种细胞因子(如抗CD3单克隆抗体、TNF-α、IL-2和IFN-γ等)共同培养一段时间后获得的一群异质细胞。由于该种细胞同时表达CD3+和CD56+两种膜蛋白分子,故又被称为NK细胞样T淋巴细胞,兼具有T淋巴细胞强大的抗瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤优点。因此,应用CIK细胞被认为是新一代抗肿瘤过继细胞免疫治疗的首选方案。在肿瘤的治疗中发现许多肿瘤细胞会产生对免疫效应细胞的抵抗，可能与肿瘤患者功能性的DC 缺乏有关。有研究证实DC 与CIK 细胞共培养后，相关细胞群中CD3、CD56 双阳性和CD8 细胞含量明显升高[10]，同时抗原肽冲击可增加DC 表面CD80、CD86 和HLA-DR 分子表达， 促进DC 的成熟[11]。

3. DC和CIK协同抗肿瘤的应用

免疫治疗是除手术、化疗、放疗外重要的肿瘤治疗手段之一，是采用生物、免疫和靶向治疗的方法激发机体自身的免疫保护机制，改变原已存在的免疫失衡及自身免疫缺陷，恢复机体平衡调控，增强机体对肿瘤细胞的限制和杀伤力，最终使肿瘤患者获得自身抗肿瘤作用。过继免疫治疗分为特异性和非特异性两类，前者是将肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte, TIL)体外细胞因子白介素-2(IL-2)活化后复输；后者则以外周血单核细胞或脾细胞经IL-2 活化后复输，淋巴因子激活杀伤细(lymphokine activated killer，LAK)和细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer， CIK) 为此种治疗手段的代表CIK细胞又被认为是新一代抗肿瘤过继细胞免疫治疗的首选方案。

3.1DC和CIK的协同作用

CIK细胞可分泌包括IL-4和IFN-Y在内的多种细胞因子，同时具有较淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)及肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)更高的增殖能力和更强的杀瘤活性，其高杀瘤活性与CD3+CD56+双阳性细胞的高增殖有关，而CD3+CD56+的高表达依赖于IL-2或IL-12的存在[12]。有研究证明[13]，CIK细胞和DC共培养能显著增加树突状细胞和共刺激分子递呈抗原的特异性，此外，两者共育还能促进树突状细胞IL-12的分泌和CIK细胞的细胞毒性，而IL-12摄取阻断则会减弱CIK细胞的细胞毒性。CIK细胞和DC联合起来治疗恶性肿瘤，同时有助于解除部分肿瘤患者T细胞的免疫功能，从而发挥协同抗肿瘤作用。

3.2DC和CIK的联合应用

Zhu等[14,15]将慢性粒细胞白血病(CML)来源的DC与CIK共同培养，用乳酸脱氢酶释放法检测其对自身CML细胞，K562细胞和Raji细胞的杀伤活性。结果表明，CIK与CML-DC共培养组对自身CML细胞毒活性比CIK组明显强，CIK与CLA(细胞冻融抗原)致敏CML-DC具有最强的杀伤活性且具有一定的特异性。张锦英[16]等利用抗原负载DC 细胞刺激CIK 细胞治疗进展期胃癌25 例，束永前等[17]引用CIK 细胞与DC 细胞联合治疗各类晚期实体肿瘤患者40 例，巩新建[18]等用CIK细胞DC 细胞治疗110 例进展期胃癌术后患者，细胞免疫治疗组生存率明显高于普通化疗组，患者生活质量改善也较化疗组明显。

4. 讨 论

肿瘤的发生、发展以及预后与DC的关系非常密切。体内DC数量、功能状态直接影响肿瘤患者的免疫耐受与免疫激活。以DC为基础的肿瘤免疫治疗已成为肿瘤治疗研究领域的一大热点。CIK细胞又被认为是新一代抗肿瘤过继细胞免疫治疗的首选，根据一些动物实验和有关文献资料表明，DC 与CIK 的共培养能是二者互相促进共同成熟[19]，具有较高的杀伤活性和大得多的增殖能力，同时它能释放出更多的细胞因子，因而具有更高的杀瘤活性，这为肿瘤的过继免疫治疗提供了更多、更具抑瘤活性的免疫效应细胞。尽管有些研究已经得到了鼓舞人心的结果[20,21]，但目前用CIK联合DC治疗恶性肿瘤的临床试验病例还不多。尤其是在国内，有些临床研究还是刚刚开始，确切疗效还需进一步评价，细胞因子作用树突状细胞及同源细胞因子诱导杀伤细胞在肿瘤治疗的道路上仍很漫长。

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