GVAX肿瘤疫苗研究进展*

宋来 彭小东 杨小红△

(1．川北医学院微生物与免疫学教研室，四川 南充 637000；2. 川北医学院附属医院，四川 南充 637000；3. 四川大学华西基础医学与法医学院卫生部时间生物学重点实验室，四川 成都 610041)

GVAX肿瘤疫苗研究进展*

宋来1彭小东2，3△杨小红1△

(1．川北医学院微生物与免疫学教研室，四川 南充 637000；2. 川北医学院附属医院，四川 南充 637000；3. 四川大学华西基础医学与法医学院卫生部时间生物学重点实验室，四川 成都 610041)

肿瘤免疫治疗是通过调节机体的免疫功能从而达到杀灭肿瘤细胞的一种治疗手段，有望成为继手术、放疗、化疗之后第四种抗肿瘤治疗方法。根据机体抗肿瘤免疫效应机制的不同，肿瘤免疫治疗可分为主动免疫治疗和被动免疫治疗两大类。GVAX肿瘤疫苗是一种典型的肿瘤主动免疫治疗，近年来在肿瘤免疫治疗研究中已成为新的热点，并取得了不少进展。本文就GVAX 瘤苗的原理，在实验动物模型及临床试验研究中的疗效、安全性、临床应用前景等内容作一综述。

粒-巨细胞集落刺激因子；肿瘤疫苗；肿瘤治疗；临床试验

据全国疾病监测系统数据，我国恶性肿瘤死亡率从2002年的119.71/10万上升到2010年的162.87/10万，上涨了36.05%(年均增长速度为5.13%，P = 0.001)；标化死亡率从2002年的95.20/10万上升到2010年的169.22/10万，上涨了77.75%(年均增长速度为9.09%，P = 0.011)[1]。肿瘤已经成为一个巨大的健康威胁，而现有肿瘤治疗手段很多副作用较大，效果常常也不尽如人意，因此开发新的治疗手段仍是临床肿瘤治疗迫切的需求。近年来，肿瘤的免疫疗法引起了中外学者的兴趣，这一类疗法主要通过使用各种办法诱导或制备具有抗肿瘤作用的免疫效应细胞，取得了令人振奋的抗肿瘤效果，且与手术、放化疗相比产生的副作用极少。GVAX肿瘤疫苗治疗是一种典型的肿瘤主动免疫治疗，近年来在肿瘤免疫治疗研究中已成为新的热点，并取得了不少进展。本文对GVAX肿瘤疫苗的目前研究进展作一综述。

1 GVAX肿瘤疫苗定义和原理

GVAX肿瘤疫苗基于一个简单的设想，即由于人类机体本身具有识别肿瘤细胞上特殊抗原并藉此启动免疫系统杀灭肿瘤细胞的能力，那么如果使用某些方法刺激肿瘤抗原呈递的过程，就有可能启动或者增强机体本身的抗肿瘤效应[2]。GVAX疫苗选用了细胞因子中最能刺激抗肿瘤活性的粒-巨细胞集落刺激因子(Granulocyte macro phage colony stimulating factor，GM-CSF)作为治疗的突破点[3]。通过使用腺病毒载体将GM-CSF基因导入被治疗肿瘤相对应的肿瘤细胞，再将肿瘤细胞进行射线照射使其丧失分裂能力后，这些肿瘤细胞就成为了仅能分泌GM-CSF而无法侵袭人体的肿瘤瘤苗，国际上称之为GVAX 肿瘤疫苗。将瘤苗注射入病人皮下或者淋巴结区后，大量分泌的GM-CSF将刺激人体免疫系统对自体肿瘤产生杀灭作用[4]，从而产生显著的抗肿瘤功效。

2 GVAX疫苗临床前抗肿瘤动物实验研究

GVAX疫苗不仅可以单独使用，而且可以与其它方法如Ipilimumab(一种增强肿瘤免疫的药用抗体)[5]、CRS-207(一种经过基因修饰的减毒李斯特菌，Live-attenuated listeria monocytogenes)[6]等进行联合治疗。由于Toll样受体(Toll-like receptors，TLR)的激活剂可以加强机体免疫效应，Davis等[7]使用细菌内毒素脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS，一种TLR4激活剂)与GVAX瘤苗混合后来治疗CT26结肠癌荷瘤小鼠，结果联合治疗组效果好于GVAX单独治疗组，且相关免疫细胞如CD4+、CD8+T细胞、CD86+树突状细胞数目也有明显差异(P < 0.01)。Narusawa等[8]则使用咪喹莫特(Imiquimod，一种TRL7激活剂)与GVAX瘤苗混合后来治疗LLC肺癌及CT26结肠癌荷瘤小鼠，结果显示联合治疗组与单用GVAX组相比不仅肿瘤体积较小(LLC，P< 0.05；CT26，P<0.01)，且可以正调节免疫效应的浆细胞样树突状细胞和Ⅰ型干扰素也上升明显(LLC，P<0.01；CT26，P<0.01)。此外，人们也在尝试阻断体内对免疫效应有抑制作用的细胞或通路来增强GVAX瘤苗的治疗效果。Duraiswamy等[9]使用GVAX疫苗联合使用抗体来阻断对CD8+T细胞有抑制作用的程序性死亡受体1(Programmed death 1，PD-1)和细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(Cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4)以治疗CT26结肠癌荷瘤小鼠及ID8-VEGF卵巢癌荷瘤小鼠，结果相较于单用GVAX组，联合组中CT26抑制率达100%(P<0.05)，ID8-VEGF抑制率达75%(P<0.01)。Liang等[10]则尝试在使用GVAX治疗B16F10黑色素瘤荷瘤小鼠的同时应用叶酸受体4(Folate receptor 4，FR4)抗体来减少对免疫反应有抑制作用的调节性T细胞(Regulatory T cell，Treg)。研究结果发现，相较于单用GVAX组，抗FR4联合GVAX组小鼠的中位生存期为55天(P=0.002)，而接下来同时联合使用抗FR4抗体、抗CTLA-4抗体(Ipilimumab)及GVAX疫苗的抗肿瘤实验效果比抗FR4联合GVAX组更好(P<0.02)。以上研究提示GVAX疫苗联合某些增强免疫应答的药物后可能比单用GVAX疫苗治疗肿瘤更为有效，但目前实验仅限于动物，应用于人还需要进一步研究。

3 GVAX疫苗对于各类肿瘤治疗的临床试验研究进展

3.1 胰腺癌

胰腺癌以胰腺导管腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma，PDA)为主，约占90%，可谓最为致命的肿瘤之一。即便是在美国，胰腺癌诊断后一年内死亡率也在85%以上。GVAX瘤苗的研究给胰腺癌的治疗带来了一些新的希望。Lutz等[11]对60名行PDA切除术后的患者使用GVAX进行了一次单中心Ⅱ期临床试验，在行PDA切除术后8～10周开始以每人每次5×108个GVAX瘤苗细胞的治疗量对患者淋巴结区进行第一次注射，继而行以5-Fu为基础的放化疗。放化疗结束后依然为无病生存者继续接受每月一次的GVAX治疗，第六次GVAX注射后结束临床试验。结果表明患者对GVAX瘤苗联合放化疗耐受良好，中位无病生存期为17.3个月(95%CI，14.6-22.8)，中位生存期为24.8个月(95%CI，21.2-31.6)，且在组织相容性抗原HLA-A1及HLA-A2阳性的接受GVAX治疗的病人中发现间皮素特异性T细胞数目越高，无病生存期也就越长(P=0.0002)。Le等[12]则尝试使用GVAX联合抗CTLA-4的Ipilimumab抗体来治疗PDA。30名病人被随机分为两组，第一组使用10 mg·kg-1Ipilimumab，第二组使用GVAX+10 mg·kg-1Ipilimumab来治疗。结果一组二组相比较中位生存时间为3.6个月vs. 5.7个月(HR：0.51，P=0.072)，一年生存率分别为7% vs. 27%，且在生存时间大于4.3个月的患者中出现了一个明显的间皮素特异性T细胞增长高峰(P=0.014)，T细胞总量也有明显上升(P=0.031)。Schueneman等[13]则在一个回顾性研究中对使用了GVAX联合放化疗的PDA病人血清进行分析，发现总淋巴细胞计数(Total lymphocyte counts，TLC)<1500个·(mm3)-1的病人与TLC>1500个·(mm3)-1的病人相比预后明显不佳(无病生存期，P=0.09；总生存率，P=0.039)，当TLC<500个·(mm3)-1时更加明显(无病生存期，P=0.026；总生存率，P=0.0001)。以上研究似乎表明T细胞尤其是间皮素特异性T细胞数目与GVAX抗肿瘤治疗效果有一定联系。此外，GVAX也能联合其它的肿瘤疫苗一起使用。CRS-207疫苗是一种经改造的李斯特菌，可刺激机体产生抗间皮素免疫应答，而PDA细胞高表达间皮素蛋白，故CRS-207对PDA有一定治疗效果[14]。基于GVAX和CRS-207疫苗抗肿瘤机理的不同，近来的一项研究评估了联合GVAX和CRS-207对PDA的疗效。结果发现单用GVAX治疗组中位生存期为3.9个月，而GVAX联合CRS-207组中位生存期为6.1个月(HR 0.54；P=0.011)，显示了联合治疗有显著的生存获益[15]。因此，在胰腺癌治疗方面GVAX不仅可以单独使用，亦可联合放化疗或其他肿瘤疫苗共同使用，从而达到更好的治疗效果。

3.2 前列腺癌

激素敏感性前列腺癌经过阻断雄激素的去势治疗之后可能发展为雄激素抵抗性前列腺癌(Hormone-refractory prostate cancer，HRPC)，又称去势抵抗性前列腺癌(Castration-resistant prostate cancer，CRPC)，现今治疗CRPC的手段很有限，单纯常规治疗如放化疗效果常常不佳[16]。GVAX同样可以用于CRPC的治疗。Higano等[17]对80名转移性CRPC病人进行了不同剂量GVAX治疗，结果发现所有接受治疗的病人对GVAX耐受良好，其中低剂量组23人中有10人产生了相应的抗体反应(占43%)，中等剂量组18人中有13人(占72%)，而高剂量组18人中则有16个(占89%，P=0.002)。Small等的研究[18]也得出了类似的结论。此外，有研究者也尝试GVAX联用常规治疗手段来治疗CRPC。Vuky 等[19]给予使用多西他赛术前化疗的前列腺癌患者GVAX治疗，前列腺癌根治术后又继续使用GVAX。研究结果表明患者对GVAX耐受良好，对根治术的术中出血情况没有影响，术后PSA等指标也相对稳定。Van den Eertwegh等[20]为了评价GVAX联合Ipilimumab疗法的安全性，对12名转移性CRPC病人进行了以GVAX为基础，同时又分组给予0.3，1.0，3.0，5.0 mg·kg-1Ipilimumab的治疗，最终认为对于转移性CRPC而言，GVAX联合3.0 mg·kg-1的Ipilimumab耐受性和安全性最好。Santegoets等[21]则将研究注意力放在了GVAX联合Ipilimumab疗法的预后指标检测上，根据28名接受联合治疗的前列腺癌病人治疗前与治疗后外周血样本的分析，发现治疗前各种T细胞群如CD4+CTLA-4+T细胞频率高低与治疗效果高度相关。综上，GVAX对于前列腺癌治疗的人体耐受性较好，且联合用药也有一定效果。

3.3 肺癌

肺癌作为世界范围内最常见的恶性肿瘤，自然也是GVAX疫苗的治疗对象之一。GVAX主要靠刺激树突状细胞(Dendritic cells，DC)等抗原递呈细胞发挥抗肿瘤效应，曹杉等[22]对74名肺癌患者进行了GVAX治疗并搜集分析了治疗前后外周血DC亚群比例、血清标志物及免疫细胞的关系。DC分为DC1和DC2两个亚群，实验发现接受GVAX治疗后DC1和DC2无明显变化(P1=0.786；P2=0.779)，治疗后DC2比例与治疗前Treg呈负相关。对于早期肺癌患者，治疗后DC2低于均值者比高于均值者生存时间明显延长(P<0.05)，而对于晚期肺癌患者则无统计学意义。杜春娟等[23]使用GVAX治疗85例肺癌患者并分析治疗前后Treg比例变化与肺癌临床特征的关系，发现治疗后患者Treg比例明显下降(P<0.05)，且治疗时间长者降低更为明显(P<0.05)，而Treg比例下降者的中位生存期也明显长于Treg比例增高者(21个月vs. 10个月，P<0.05)。冯慧晶等[24]则着眼于GVAX的制备及应用于晚期肺癌患者的临床安全性。他们在GMP实验室条件下腺病毒规模化生产GVAX后对10例常规治疗无效或失去手术机会的晚期非小细胞肺癌病人进行治疗，治疗结束后有4名患者生活质量评分较之前有所上升，同时没有发现患者生活质量下降。在安全性方面，治疗期间患者未见心肝肾等重要器官功能损害，主要不良反应仅是轻至中度的流感样症状(乏力、疲劳、轻度发热、全身肌肉酸痛)和注射局部轻度不适(瘙痒、红肿硬结)，整个治疗过程中患者均能够良好耐受。这与Nemunaitis[25]、Lutz等[26]研究者所做的临床试验结论一致。不过这些研究结果并非代表GVAX与其他药物联合使用时不会带来一些比较严重的副作用，Le[27]、van den Eertwegh等[28]在使用GVAX联合Ipilimumab治疗胰腺癌和前列腺癌的时候就发现少数病人会出现结肠炎、格林巴利综合症、垂体炎或严重的结节性肺泡炎，不得不给予大剂量强的松才将症状缓解。

4 结论和展望

总的来说，近年来GVAX肿瘤疫苗的研究已经取得了长足的进步，GVAX对于胰腺癌、前列腺癌、早期肺癌等恶性肿瘤确实拥有良好的效果，且副作用相对传统抗癌药物而言可谓轻微。但值得注意的是，即使单用GVAX治疗未见明显的副作用，GVAX与某些药物联合使用时却出现了一些严重并发症，因此在这方面可能需要更多的实验研究和临床试验来改进治疗方案使之更加安全可靠。

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Advances in GVAX cancer vaccine*

Song Lai1, Peng Xiao-Dong2, 3,△, Yang Xiao-Hong1△

(1.Department of Microbiology and Immunology, North Sichuan Medical College,Sichuan Nanchong 637000;2.The Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Sichuan Nanchong 637000; 3.Key Laboratory of Chronobiology of Health Ministry, Basic and Forensic School, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610041)

国家自然科学基金项目(编号：81101898)；四川省青年科技基金项目(编号：2012JQ0051)；中国博士后基金面上项目(编号：2013M542282)；四川省博士后基金特别资助项目(编号：2013年)；川北医学院校级科研基金(编号：MP-09A-23)。

宋来，男，在读硕士研究生，主要从事肿瘤疾病的防治与早期诊断研究工作，Email：1561104239@qq.com。

△通讯作者：杨小红，男，教授，主要从事肿瘤疾病的治疗与研究工作，Email：xiao2004yang@ 163.com；

2015-1-19)

彭小东，男，副教授，主要从事肿瘤疾病的治疗与研究工作，Email：pxdlhy_1976@163.com。