妇科肿瘤的免疫学治疗进展

2012-12-08 14:29河北医科大学第四医院王建英
药品评价 2012年18期
关键词:卵巢癌淋巴细胞细胞因子

河北医科大学第四医院 郑 芮 王建英

在飞速发展的医学面前,肿瘤的治疗仍然是医学界面临的重大难题。肿瘤的发生发展与机体的免疫功能密切相关。正常的机体免疫功能对肿瘤细胞有识别和清除作用;当免疫功能失调和减退时,机体的识别和清除作用减弱,肿瘤的发生率则增高。因此,免疫治疗,利用机体自身的免疫系统来直接或间接杀死肿瘤细胞或减轻肿瘤治疗时产生的某些副作用,成为继手术治疗、放射治疗和化学治疗等之后的第四种肿瘤治疗选择。随着肿瘤学、免疫学以及分子生物学等相关基础学科的发展和渗透,以免疫学原理为基础、以免疫学技术为方法而发展起来的肿瘤免疫治疗,已经从实验室研究逐渐向有效、安全的临床试验过渡。目前研究己涉及细胞因子、肿瘤疫苗、各种抗体以及干细胞等多个领域,现就近年来免疫学治疗在妇科肿瘤领域的研究进展进行介绍。

1 细胞因子和过继免疫治疗

过继性免疫治疗(adoptive cellular immunotherapy,ACI)是指将自身或同种异体的淋巴细胞在体外培养、增殖、激活后回输机体,在机体内发挥抗瘤作用的一种被动免疫治疗方法。细胞因子是一种多样性的多肽或蛋白质,被认为与多种疾病的发病机制密切相关,在肿瘤的过继免疫治疗中显示出巨大的潜力。目前常应用于肿瘤免疫治疗的细胞因子主要有以下几个方面。

1.1 白细胞介素2(interleukin2,IL-2)

IL-2是T淋巴细胞产生的一种免疫调节因子,主要促进T淋巴细胞的增殖与分化,有着广谱的免疫增强活性[1]。研究发现[2],卵巢癌细胞能抑制IL-2受体β和γ链的表达,阻断细胞因子信号传导蛋白酪氨酸激酶-下游转录因子途径,抑制T淋巴细胞的增殖,从而造成患者免疫力低下。IL-2可以诱导细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)、自然杀伤细胞(nature killer,NK)、淋巴因子激活的杀伤细胞(lymphokine activated killer,LAK)和肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltrating lymphocyte,TIL)等多种杀伤细胞分化和效应的功能,并诱导杀伤细胞产生免疫反应性纤维结合素γ(Immunoreactive fibronectin γ,IFNγ)及肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor – alpha,TNF-α)[3]。IL-2能显著提高NK和CD3+、CD4+、CD8+、CD25+等细胞的数量及活性,增强外周血单核细胞分化和效应的功能,从而进一步提高机体的免疫力,产生抗肿瘤作用[4]。MelaniC将IL-2与抗叶酸受体抗体的单链FV融合,并用于人卵巢癌的治疗,可明显减小肿瘤生长的体积[5]。研究发现IL-2可增强IFN-γ/LPS活化的巨噬细胞(macrophage,Mφ)对原代自体、同种异体或建系的卵巢癌细胞的细胞毒活性,可用于治疗复发或初治的卵巢癌。

1.2 LAK疗法

LAK疗法它是利用IL-2刺激外周血淋巴细胞免疫活性细胞,由很多种淋巴细胞组成的混合体,包括NK细胞和T淋巴细胞,在体外对肿瘤具有人类白细胞抗原(Human Leucocyte Antigen,HLA)非依赖型的杀伤作用[6,7]。LAK细胞杀伤靶细胞的机制与NK细胞类似,可以通过细胞与细胞接触识别靶细胞表面结构,也可以通过分泌细胞因子参与杀伤肿瘤细胞。研究发现,LAK细胞需大剂量IL-2诱导,费用高且不良反应大,可重复性低,且LAK细胞不能特异性聚集在肿瘤细胞表面,限制了其临床应用。Stewart用腹腔注射LAK细胞和大剂量IL-2联合治疗10例晚期卵巢癌患者,治疗后,患者平均存活时间为11个月。

1.3 TIL

TIL是从肿瘤组织中分离出来的淋巴细胞,经离体培养,由IL-2诱导而成,具有特异性肿瘤杀伤活性,降低其转移潜能的作用,因其与肿瘤细胞密切接触而可被认为是宿主对肿瘤识别的直接而特异的表现。TIL可以刺激IL-1、IL-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)等多种细胞因子相互作用,通过直接杀伤溶解肿瘤细胞、抑制肿瘤区血管生成,切断肿瘤营养、上调主要组织相容性抗原复合物(major histocompability complex,MHC)功能便于肿瘤抗原提呈等途径抑制肿瘤生长[8]。其杀伤效率远高于LAK和CIK细胞,因而一直是国内外恶性肿瘤生物治疗的热点之一。TIL的定向聚集能力对于恶性肿瘤的特异性杀伤可能具有重要意义。TIL还能促进肿瘤细胞凋亡,但易产生脱敏及耐受,而在有细胞因子或化疗药物的存在下TIL可恢复敏感性。Aoki等用TIL治疗7例经环磷酰胺治疗无效的晚期或复发的卵巢癌病人,结果1例肿瘤完全消失,4例部分缓解并伴有卵巢、肝、肺及淋巴结的原发和转移病灶的退化。另外用含顺铂化疗和TIL免疫治疗交替进行的方法治疗了8例未经任何治疗的卵巢癌病人和2例卵巢癌复发病人,结果7例肿瘤完全消失,2例部分缓解,在完全缓解的7例中,4例随访15个月无复发,缓解时间在13~26个月以上。但由于TIL培养条件要求高,培养时间长,需要新鲜的肿瘤组织、癌性胸水或转移淋巴结,而且不是所有病人标本均可培养出TIL,因此,限制了其临床应用,有待进一步的研究。

1.4 多种细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokines induced killers,CIK)

CIK是一类由多种细胞因子诱导产生的具有T细胞的抗瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤特点的细胞[9]。CIK细胞是一类由多种细胞因子导的杀伤细胞,体外实验表明,其具有较好的扩增性能和很强的肿瘤杀伤活性,而对于自身组织则没有细胞毒作用[10],但将其应用于临床,必须有足够的数量和较强的细胞毒活性.大多数病例经过手术化疗等治疗的同时或之后,输注CIK细胞治疗可以在不损伤机体免疫系统结构和功能的前提下,一是直接杀伤肿瘤细胞,进一步达到清除体内残留癌细胞的目的;二是该疗法提高了患者体内的CD3+、CD4+基础水平,可诱导患者产生特异性的抗肿瘤免疫反应,大大提高患者自身免疫力;三是一定程度上减轻病人的痛苦,提高生活质量,同时增强食欲、改善睡眠、增强体力、增加体重。CIK细胞疗法对人体正常细胞、机体免疫系统没有任何伤害,是一种安全可靠、无副作用的肿瘤治疗方法。

1.5 NK

NK为CD3-、CD56+的淋巴细胞,除了具有天然杀伤肿瘤细胞的能力之外[11],还能分泌细胞因子并参与免疫调节。此外,最近的研究表明NK细胞还具有适应性免疫的特性[12]。目前认为,NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用主要由“missing-self”机制介导[13],即靶细胞表面MHC-Ⅰ类分子的表达下调或缺失,NK细胞的抑制受体识别信号降低,激活NK细胞的胞内信号通路,从而进入杀伤程序,诱导靶细胞的裂解。除了MHC-Ⅰ类分子表达下调或缺失引起的抑制信号升高外,某些活化受体识别的增加引起活化信号升高也是引起NK细胞杀伤的原因。NK细胞过继免疫治疗最早应用于临床研究主要是肾癌和恶性黑色素瘤患者,并观察到一些临床症状的改善。Beano等[14]报道26例乳腺癌患者用曲妥珠单抗(Trastuzumab)联合NK细胞过继免疫治疗6个月后,发现NK细胞的杀伤能力增强,17例患者达到完全缓解或部分缓解,这一结果非常令人振奋。因此,NK细胞联合单克隆抗体的应用有广泛的临床应用前景。

2 特异性肿瘤疫苗

2.1 肿瘤细胞疫苗

肿瘤细胞疫苗有细胞因子基因修饰的肿瘤细胞疫苗和病毒修饰的肿瘤细胞疫苗。用人的IL-2基因转导的小鼠肿瘤细胞株(OVHM/IL-2)能持续分泌IL-2。用放射线照射灭活后,OVHM/lL-2体外不能生长、体内无致瘤作用,免疫小鼠可明显阻止接种肿瘤的生长,并能使已形成的腹水消退。因此,照射过的经细胞因子基因修饰的肿瘤细胞有希望作为卵巢癌治疗的侯选疫苗。转染基因的肿瘤细胞其淋巴细胞组织趋化因子(SLC)、EBI-1-配体趋化因子(ELC)和间质细胞来源的a-l因子(SDF)的表达明显增高,并显示出明显的延迟肿瘤浸润作用。尤其是用表达上述趋化因子的转染肿瘤细胞免疫小鼠后,其脾细胞显示出较强的增殖活性和细胞毒反应,可使所有的肿瘤均消退,表明SLC、ELC和SDF-1a因子能增强局部和全身的抗肿瘤免疫作用。因此,用转趋化因子基因的肿瘤细胞作为卵巢肿瘤疫苗有望应用于临床[15]。

2.2 单纯疽疹病毒(HSV)-1716

单纯疽疹病毒(HSV)-1716在中枢神经系统、卵巢等恶性肿瘤中已显示出有效的肿瘤溶解效应,用HSV-1716感染的肿瘤细胞疫苗可用于治疗卵巢癌。高危型HPV的感染是宫颈癌发生的主要原因。HPV疫苗的问世及其在宫颈癌防治中的应用被视为人类在与癌症斗争中里程碑式的胜利。目前HPV疫苗主要包括预防性疫苗和治疗性疫苗,前者的研究主要集中在Hl,VVLP,后者则主要集中在HPVE6和E7蛋白。Ferrara等将重组HPV16E7或HPV18E7癌蛋白加载在自体单核细胞衍生而来的树突状细胞上体外制成疫苗,对患者按个体化方案进行至少1次免疫接种,15例患者共接受41次接种,实验发现自体树突状细胞为基础的疫苗在宫颈癌患者体内诱发而HPVE7的免疫反应是安全的。即使晚期患者也仍有细胞反应[16]。

2.3 树突状细胞(dendritic cells,DC)

DC是目前所知机体内功能最强的专职抗原提呈细胞,是启动调控、维持免疫应答的关键细胞,可在体内外向T细胞提呈抗原并诱发CTL反应,在抗肿瘤免疫中发挥重要作用。DC介导的疫苗主要有抗原肽刺激的DC、肿瘤提取物刺激的DC、基因转染的DC、肿瘤细胞与DC融合产物。国外一些小样本临床试验显示,DC治疗晚期宫颈癌、卵巢癌患者,可诱导产生特异性CTL,个别病例生存期明显延长[17,18]。叶明珠等研究寡脱氧核苷酸致敏树突状细胞,激活CTLs,可有效地杀伤卵巢癌细胞,抑制裸鼠人卵巢癌移植瘤的生长,可作为一种新型的抗肿瘤免疫治疗方法[19]。Brossart等研究了进展期乳腺癌和卵巢癌患者共10例。用自体来源的DC经HER2/neu或MUC1来源的多肽致敏作为疫苗,其中5例诱导出明显的特异性细胞毒性T淋巴细胞反应,且可持续6个月余[20]。

2.4 肿瘤分子疫苗

肿瘤分子疫苗是指用肿瘤相关抗原(tumorassociated antigen,TAA))以及免疫增强剂免疫机体诱导产生抗癌效应。TAA是存在于细胞表面的大分子,癌变后其含量明显增加。主要包括肿瘤相关胚胎抗原及抗独特型疫苗、病毒相关的肿瘤抗原疫苗和癌基因产物相关的肿瘤抗原疫苗等。

2.5 其他

对宫颈上皮内瘤样病变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)1~3级、子宫颈鳞状细胞癌(squamous cell carcinoma,SCG)、腺癌的活组织用免疫组织化学方法检查证明,在CINⅢ级和SCC肿瘤组织中癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)高表达的患者,其血清中CEA检测为阴性。抗CEA独特型疫苗用于治疗CEA高表达的宫颈癌患者获得疗效[21]。癌基因产物HER2在卵巢癌、乳腺癌细胞中高表达HER2可靶向诱导排斥肿瘤的免疫应答。用HER2P(63~71)和HERZP(780~788)两种不同的肽免疫小鼠可抑制HER2+小鼠肿瘤生长。此两种肽可在HLA-A2+的个体诱导CD8+细胞毒性T淋巴细胞溶解HER2+肿瘤细胞,并受HLA-A2+限制。用一种含有疏水性多糖纳米颗粒的新模式,促使含有HER2癌蛋自的肽表位与MHC-I类分子结合,用负载有胆街醇多糖、甘露糖与含147N-末端残基氨基酸的HER2蛋白形成的复合物,可诱导CD8+CTL抗HER2+肿瘤的免疫应答。这种新的疫苗可以有效地用于卵巢癌的治疗[22]。

3 抗体治疗

随着近年来抗体制备技术和其他相关学科的发展,应用抗体治疗妇科肿瘤再次成为研究的热点。目前国内外研究多采用基因工程小分子抗体,这类抗体穿透性强,易于在基因水平进行改造。除直接针对肿瘤组织的抗体治疗外,小剂量鼠单克隆抗体作为肿瘤疫苗在临床观察中也取得了令人鼓舞的结果,而且由于所需剂量低,不会引起不良反应。利用单抗的特异性在近年的研究中发展了双功能单抗(BSA13S),是用化学偶连、二次杂交瘤或基因工程等方法制备的具有两种不同抗原结合点的抗体或抗体杂合分子。如抗肿瘤相关抗原与抗毒性T淋巴细胞表面受体的BSABs能将毒性T淋巴细胞桥连在肿瘤细胞上,同时触发T淋巴细胞的杀瘤活性。非黏液性卵巢癌细胞高表达叶酸结合蛋白,利用这一特点,用化学偶连或二次杂交瘤制备能连接FBP和T淋巴细胞上CD3分子的双功能抗体,将毒性T淋巴细胞桥连在卵巢癌细胞上,能增强T细胞对卵巢癌细胞的杀伤能力。此外有人还用基因工程方法构建了IL-2与抗叶酸结合蛋白的融合蛋白,使IL-2在肿瘤组织局部的浓度增加,刺激依赖于IL-2的淋巴细胞活化、增殖,而正常组织中的lL-2浓度低,有效减轻了IL-2的不良反应。Baum等用抗CA125的单克隆抗体(VaRex,B43.13)对复发性卵巢癌患者免疫显像后,偶然发现受检者5年存活率(40.7%)较对照组(11.4%)明显提高,并发现患者存活情况与人抗鼠抗体(HAMA)、Ab2的检出率有关。据此,他们设计了一系列前瞻性研究,分别研究该抗体在复发性卵巢癌治疗和一线化疗后完全缓解患者的巩固性治疗中的效果,可延长复发性卵巢癌患者生存期和初治患者的复发时间。

4 干细胞治疗

研究发现,干细胞的许多生物学行为与肿瘤细胞相似,如形态、自我复制及更新特性、共表达某些与增生有关的基因等。越来越多的证据说明肿瘤可能起源于正常干细胞的转化,起源于一些未分化或微分化的干细胞,是由于组织更新时所产生的分化异常所致。正常上皮干细胞有两个显著特性,即慢周期性和自我更新能力。一旦干细胞突变为癌细胞,即表现为无限增殖能力,成为维持肿瘤无限增殖的瘤细胞克隆,被许多学者认为是肿瘤干细胞。宫颈上皮干细胞DNA含量变化往往发生在细胞形态变化之前,DNA异倍体的发现可能是癌前病变发生癌变的一个重要标志。施敏凤等从卵巢癌组织和腹腔积液中分离培养肿瘤干细胞,属于CD44+CD24-细胞,具有自我更新能力以及高致瘤和多向分化潜能,并对紫杉醇和卡铂等化疗药物显著耐药,此研究有望加深了解卵巢癌复发转移及耐药的原理[23]。干细胞介入的基因治疗的优势主要表现在:①干细胞具有自我扩增和分化能力,干细胞介入的“外源基因”可有效并长时间地表达;②可在体外完成对干细胞基因的改造和修饰,然后经筛选再导人体内,避免了异体基因插入而导致的细胞异常;③干细胞是人体细胞,作为载体其毒性最小,而且作为生命的最小单元,是导入组织的最佳形式。鉴于这些优点,干细胞介入基因将成为基因治疗的重大突破。

综上所述,妇科肿瘤的免疫治疗在科研及临床方面虽有一定进展,但用于临床确有其局限性及疗效的不确定性。随着分子生物学及免疫学的发展,肿瘤的免疫治疗的研究也会大踏步前进,由于肿瘤的发生、发展受多种因素的影响,将免疫治疗与手术治疗、放射治疗和化学治疗有机的结合,相信在不久的将来妇科肿瘤的治疗会取得突破性进展。

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