小细胞肺癌免疫治疗临床和基础研究现状

杨纪华，焦顺昌

解放军总医院 肿瘤内科，北京 100853

小细胞肺癌免疫治疗临床和基础研究现状

杨纪华，焦顺昌

解放军总医院 肿瘤内科，北京 100853

小细胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)恶性程度很高，患者一线治疗后很快复发转移，二线治疗可选药物少，治疗效果差。随着分子生物学发展，免疫治疗可能突破SCLC治疗瓶颈，带来新希望。SCLC的过继性免疫治疗及抗独特型疫苗治疗效果仍有争议，现多种临床实验正在进行中。基础研究发现BCL-2、Livin基因有望成为SCLC诊断和治疗的新靶点。

小细胞肺癌；免疫治疗；肿瘤疫苗

小细胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)是人类常见的恶性实体瘤之一，多数病人确诊时已发生转移，患者5年生存率仅为2% ～ 10%[1]。患者经一线化疗后可得到暂时缓解，但大多数患者短时间内出现复发，复发后放疗、化疗效果均不理想。而靶向治疗如Cediranib联合EP方案、舒尼替尼联合EP方案、拓扑替康联合贝伐单抗目前均为Ⅰ、Ⅱ期临床试验，疗效尚在观察中[2]。以上传统的放化疗并未使患者获得进一步的生存获益，SCLC的治疗已处于瓶颈，迫切需要新的治疗策略来提高疗效。免疫治疗具有特异性杀伤肿瘤残留细胞，维持患者长期生存的潜在优势，所以，免疫治疗有望成为SCLC治疗的中心环节。现针对SCLC的免疫治疗基础及临床实验综述如下。

1 SCLC相关疫苗的临床研究

1.1 SCLC的过继性免疫治疗 p53基因是人们在基因治疗中最早选择的一种治疗基因，肺癌的基因治疗主要是采用野生型p53基因，通过与腺病毒而构建成Adp53。INGN-225(Ad.p53-DC)产生于自体外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cells，PBMC)，分离患者自体PBMC，在体外与IL-4及粒-巨细胞集落刺激因子作用后，再与含人野生型p53基因的腺病毒共同培育。临床前研究证明大鼠树突细胞转染Ad.p53，接种大鼠后可诱发杀伤性T淋巴细胞产生[3]。Chiappori等[4]进行了INGN-225(Ad.p53-DC)免疫治疗Ⅰ/Ⅱ期临床研究，入组患者为病情稳定的已完成化疗的广泛期SCLC患者。在54例患者中，14例出现有效免疫反应，其中11例后期二线化疗有效。40例无免疫反应患者中，5例二线化疗有效。产生免疫反应和无免疫反应的病例中各自中位生存时间分别为12.6个月和8.2个月(P=0.131)。目前Moffitt癌症中心正在开展INGN-225(Ad.p53-DC)治疗SCLC患者Ⅰ/Ⅱ期临床试验[5]。另有INGN-225是否协同全反式维甲酸(all trans retinoic acid，ATRA)的一项随机Ⅱ期临床试验(NCT00617409)也在该中心展开，增加ATRA将减少骨髓抑制，增加树突状细胞分化并加强其功能，与Ad.p53孵育时增加其抗肿瘤能力。以上两项研究的对照组均为最佳支持治疗[5]。

1.2 抗独特型疫苗 抗独特型疫苗是由外源性的肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen，TAA)免疫动物，产生特异型抗体Abl，而Abl本身具有免疫原性，用Abl免疫动物可产生抗独特型抗体Ab2[6]。部分Ab2在三维空间上类似外源性TAA，称为Ab2β，这种β型的抗独特型抗体被称为体内的抗原内镜像，它可以模拟抗原激发相应的淋巴细胞增殖，重诱导机体免疫系统产生针对TAA的特异型抗体Ab3，而Ab2β即为抗独特型疫苗。Ab2β具有模拟抗原及免疫调节的双向作用，能克服机体的免疫耐受，诱导出机体对肿瘤抗原的主动特异性免疫反应。

NP-polySA-KLH疫苗：长链多唾液酸(polySA)位于胚胎神经细胞黏附分子上的侧链，在SCLC细胞表面高度表达。据Krug等[7]临床试验证实，患者用未经修饰的polySA或N-丙酰-polySA(NP-polySA)与钥孔戚血蓝质(KLH)结合，并在不同阶段与免疫辅助剂QS-21混合，在5例接种未经修饰的polySA患者中，只有1例对polySA的IgM抗体升高。而所有6例接种NP-polySA的患者均产生针对NP-polySA的IgM抗体，5例还产生针对未修饰polySA的交叉抗体。还有5例患者产生针对NP-polySA的IgG抗体，但不产生针对polySA的交叉抗体。用流式细胞仪也证实针对SCLC反应的IgM抗体的存在。结果表明，接种NP-polySA-KLH(不是polySA-KLH)能产生持续的高滴度抗体反应。Krug等[8]既往的研究中，患者注射30 μg的NP-polySA-KLH，可出现显著的抗体反应，但一些患者出现周围神经病和共济失调症状。为进一步明确NP-polySA疫苗在体内产生抗体的最低有效剂量及安全性，Krug等[8]又入组了18例局限期及广泛期SCLC患者，全部患者均在初始治疗后4 ～ 12周无疾病进展。在第1、2、3、4、8、16周注射10 μg或3 μg NP-polySA-KLH(同时混合100 μg免疫佐剂QS-21)。每剂量组均有9例患者入组，接种疫苗之前，各组均有1名患者体内可测出低滴度polySA抗体。在注射10 μg的NP-polySA-KLH组，所有患者均产生抗polySA的IgM抗体(中位滴度1/1，280 ELISA法)，除1例外所有患者均产生了抗NP-polySA的IgM和IgG抗体(中位滴度1/10，240)。注射3 μg的NP-polySA-KLH组抗体反应较低，6例患者出现针对polySA抗体反应(中位滴度1/160)，通过荧光活化细胞分选系统(fluores cent-activated cell sorting，FACS)，在接种疫苗后的患者血清中均出现SCLC细胞强免疫应答，在10 μg和3 μg实验组中各有6例和3例患者血清中出现SCLC细胞强应答。1例(共18例)患者出现3级共济失调，目前机制不清。此实验中NP-polySA-KLH疫苗最终产生高滴度的抗体反应，在10 μg剂量组的抗体反应强于3 μg组。研究证实产生针对NP-polySA的安全、有效免疫剂量是10 μg。

NP-polySA多价疫苗： Krug等[8]还将NP-PolySA与一些糖脂质抗原构建成了多价疫苗，包括NP-PolySA和4个在SCLC过表达的糖脂类抗原(fucosyl-GM1、GD2、GD3、globo H)，这5个糖脂类抗原在SCLC组织活检中均有高表达。这种多价疫苗产生的混合性单克隆抗体对SCLC的近10种细胞系均有杀灭作用，其中每1种抗原与KLH共轭的疫苗，用于免疫治疗的安全性及免疫原性均在各自单独的实验中证实，均表现出稳定的免疫原性[9]。目前，此五价疫苗临床试验正进行，入组患者为完全或部分缓解的SCLC患者，我们期待这个实验出现令人欣喜的结果[10]。

BEC2/BCG疫苗：神经节苷脂GD3在SCLC组织中高度表达，而正常组织中几乎不表达。用针对CD3的单克隆抗体R24免疫同系小鼠而获得的抗独特型单克隆抗体就是BEC2，BEC2可模拟肿瘤相关抗原神经节苷脂GD3，激发人体内抗GD3抗体产生。Grant等[11]采用BEC2/BCG疫苗治疗小细胞肺癌，共入组15例患者，其中8例广泛期，7例局限期。在实验中Grant增加BCG剂量，而保持BEC2原剂量不变，在13例可评估患者中，5例产生了抗GD3抗体，而所有的患者均产生抗BEC2抗体。实验不良反应轻微，仅14例患者出现3级皮疹。中位总生存期为20.5个月。产生抗GD3抗体的患者无进展生存期(progression-free-survival，PFS)明显延长。局限期患者在此治疗中明显获益，目前一项大型随机Ⅲ期临床试验正在着手进行，入组患者经病理检查证实为局限期小细胞肺癌，KPS≥60，要求已经完成4周期双药联合诱导化疗及放疗。但是，Giaccone等[12]入组515例局限期SCLC(LD-SCLC)患者，在接受4 ～ 6周期化疗和胸部放疗后，随机分为最佳支持治疗组(n=258)和2.5mg BEC2/BCG疫苗接种组(n=257)，该疫苗的初期毒性是短暂性皮肤溃疡及轻微流行性感冒样症状。中位随访时间36.5个月，中位总生存期差异无统计学意义(最佳支持治疗16.4个月[95% CI：14.6 ～ 20.3]；BEC2/BCG 14.3个月[95% CI：13.0 ～17.7]；HR=1.12[95% CI：0.91 ～ 1.37])，PFS无差异。

Fucosyl-GM1疫苗：针对细胞表面抗原的免疫治疗对消除SCLC化疗耐药的微转移灶是一种新的治疗方法。研究表明，SCLC细胞中含有丰富的神经节苷脂fucosyl-GM1，且为特异性靶点。前期临床研究显示，来源于牛甲状腺组织的岩藻糖GM1可产生强烈的免疫原性。Krug等[13]研究了在SCLC初始治疗有效后，予以患者3种不同剂量合成fucosyl-GM1的免疫治疗，结果表明，30 μg剂量组的5例(共6例)和 10μg剂量组中的3例(共5例)IgM抗体升高到1∶80或更高，其中7例也在流式细胞仪得到证实。3μg剂量组无抗体滴度超过1∶80。在8例有抗体反应的患者中6例产生强烈的补体介导的细胞毒反应。结论认为，合成的fucosyl GM1-KLH结合物能诱导产生针对fucosyl GM1的IgM抗体反应。

2 SCLC免疫治疗相关基础研究

2.1 IL-15和抑制性T细胞 CD4+T细胞有协同辅助免疫作用，了解SCLC细胞与CD4+T细胞之间的相互作用，将有助于研究有效的分子免疫治疗。Wang等[14]发现SCLC细胞可减少辅助性T淋巴细胞数量，有部分SCLC细胞分泌因子诱导IL-10分泌，从而使血液中健康淋巴细胞向CD4+、CD25+、FOXP3+、CD127+、Helios-抑制性T细胞分化。Wang等阻断IL-10受体或TGF-β信号系统没有改变SCLC细胞的免疫抑制作用，但在阻断IL-15时起到逆转SCLC细胞的上述免疫作用，IL-15与调节T细胞的诱导相关。在SCLC细胞中检查到IL-15的存在，那么提示抑制CD4+增殖的SCLC细胞会分泌IL-15。这一新的发现表明SCLC细胞可能会通过分泌IL-15诱导CD4+介导的免疫抑制，从而下调局部或系统免疫反应。以上数据提示我们IL-15和抑制性T细胞可以成为新的治疗靶点，阻断IL-15逆转SCLC细胞的免疫抑制作用，可能会恢复有效免疫反应，杀灭肿瘤细胞，改善患者生存。

2.2 Survivin、BCL-2和Caspase-3 细胞凋亡在肿瘤的发生发展中起负调控作用。Survivin是一种凋亡抑制蛋白家族成员，也是迄今发现的最强的凋亡抑制因子，Survivin的过度表达抑制了细胞凋亡，利于细胞的异常增殖和恶性转化。BCL-2蛋白的功能是阻遏细胞凋亡，并协助细胞抵抗免疫系统的监视作用，最终导致肿瘤的形成，其过度表达已被证实存在于多种肿瘤组织中。Caspase-3是Caspase家族中重要的凋亡执行者之一，抑制Caspase-3的活性或拮抗其功能可使细胞凋亡受抑。Survivin主要在凋亡通路的下游抑制Caspase-3发挥抗凋亡的效应。王艳等[15]研究了以上蛋白在肺癌组织中的表达，在正常对照组中，Survivin、BCL-2、Caspase-3几乎不表达，但在SCLC和NSCLC组织中Survivin、BCL-2均表现为过表达。在SCLC中BCL-2的阳性表达率为(63.4%)，显著高于NSCLC(30%)；而Survivin的表达则与BCL-2表达规律相反，SCLC中Survivin阳性表达率(29.3%)显著低于NSCLC(70%)。可见BCL-2可能是SCLC的凋亡调控中的关键蛋白之一，BCL-2或BCL-2与其他基因的协同发挥着主要的抗凋亡作用。SCLC中，BCL-2的高表达可能弥补了Survivin的低表达，或者是SCLC中存在其他抗凋亡因子。同样，姚峰等研究发现，SCLC中BCL-2过表达，Survivin表达相对不高，提示在SCLC中，对细胞凋亡抑制起主导作用之一的是BCL-2，Survivin可能只起辅助作用。在SCLC和NSCLC中，Caspase-3的表达水平一致，分别为51.2%和40%，两者阳性率差异无统计学意义(P＞0.05)。

2.3 Livin Livin是凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosisprotein，IAP)家族的新成员，Livin的高级结构更类似Survivin。近年来已有在浅表性膀胱癌、胃肠道肿瘤和非小细胞肺癌等实体瘤组织和血清中检测出Livin和抗Livin抗体异常表达的研究报道。孙兵等[16]研究显示，Livin蛋白主要位于肿瘤细胞的胞质中，为粗细大小不一的棕黄色颗粒，在SCLC组织56.67%(17/30)表达阳性，而癌旁正常肺组织低表达，为12.50%(2/16)，差异有统计学意义(P＜0.01)，其表达与TNM分期、淋巴结转移和肿瘤大小无关。在30例SCLC组织中Caspase-3蛋白的表达率为26.67%，明显低于癌旁正常肺组织中Caspase-3蛋白的表达率(81.25%)，表明Caspase-3的失表达与SCLC发生相关，Caspase-3蛋白失表达可能在SCLC细胞的恶性转化及发生发展中起重要作用。有研究推测Livin基因的高表达可能会下调Caspase-3的表达，使之失去水解蛋白酶的活性，从而抑制凋亡的发生，细胞异常增殖，导致癌变。目前对Livin的研究刚刚起步，还有许多问题尚未阐明，但相信随着研究的进一步深入，Livin有望成为SCLC诊断和基因治疗的新靶点，为SCLC的免疫治疗开辟一条新途径。

3 结语

SCLC部分免疫治疗项目已经在临床开展，部分研究显示出良好疗效，预示了免疫治疗在SCLC综合治疗中的前景[17]。由于SCLC免疫治疗的机制尚待完全阐明，免疫治疗要成为SCLC的常规治疗方法尚需时日。未来应开展免疫治疗在预防SCLC术后复发转移、与放化疗联合增加疗效以及在维持治疗中的作用的临床试验，为免疫治疗成为SCLC综合治疗组成部分提供证据支持。

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8 Krug LM， Ragupathi G， Hood C， et al. Immunization with N-propionyl polysialic acid-KLH conjugate in patients with small cell lung Cancer is safe and induces IgM antibodies reactive with SCLC cells and bactericidal against group B meningococci［J］. Cancer Immunol Immunother， 2012， 61（1）： 9-18.

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13 Krug LM， Ragupathi G， Hood C， et al. Vaccination of patients with small-cell lung cancer with synthetic fucosyl GM-1 conjugated to keyhole limpet hemocyanin［J］. Clin Cancer Res， 2004， 10（18 Pt 1）：6094-6100.

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17 任军．肿瘤免疫治疗的现状与展望［J］.首都医科大学学报，2012，33（5）：597-601．

Status quo in clinical and basic research on immunotherapy for small cell lung cancer

YANG Ji-hua, JIAO Shun-chang
Department of Oncology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China
Corresponding author: JIAO Shun-chang. Email: jiaosc@vip.sina.com

The malignancy of small cell lung cancer (SCLC) is very high. The outcome of SCLC patients is poor due to its rapid metastasis after the fi rst-line chemotherapy and the few available drugs used in the second-line chemotherapy. With the development of molecular biology, immunotherapy may break the bottle neck in treatment of SCLC, thus ushering in a glimmer of hope for it. The curative effect of adoptive immunotherapy and speci fi c vaccine on SCLC is still controversial. However, a number of clinical trials are undergoing. It has been shown in basic studies that Bcl-2 and livin gene are expected to become a new target for the diagnosis and treatment of SCLC.

small cell lung cancer; immunotherapy; neoplasms vaccines

R 734.2

A

2095-5227(2014)05-0516-03

10.3969/j.issn.2095-5227.2014.05.033

时间：2014-01-10 17:22

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20140110.1722.006.html

2013-11-04

军队总后勤部卫生部保健课题(BWS11J010)

杨纪华，女，在读博士，主治医师。研究方向：肿瘤的综合治疗。Email: zzmyjh@163.com

焦顺昌，男，主任医师，教授，博士生导师。Email: jiao sc@vip.sina.com