基于树突状细胞的抗肿瘤策略与思考

姚冰清 综述 张俊萍审校

目前，以利用人类自身免疫系统治疗癌症的肿瘤免疫疗法已成为继手术、化疗、放疗之后的第四种治疗模式。随着对树突状细胞（dendritic cells，DCs）的生物学知识及其参与免疫反应机制的不断深入研究，极大地促进了DCs疫苗的发展，并推动其作为癌症潜在的治疗策略［1］。自上世纪90年代以来，DCs作为抗肿瘤疫苗应用于多种癌症的治疗已20余年［2］，以DCs为基础的抗肿瘤动物实验和临床试验已在全球范围广泛开展，尤其在黑色素瘤、前列腺癌、恶性胶质瘤和肾癌［3］治疗方面取得了较大的研究进展。在“Clinical Trials”的官方网站上（截至2015 年 7 月 19 日），以“dendritic cells”和“cancer”为关键词搜索到的注册临床试验共有465项，其中Ⅱ期临床试验253项、Ⅲ期临床试验14项。2010年Provenge的上市为DCs疫苗奠定了新的里程碑，但有研究者［4］衡量其经济效益，认为从改善无进展生存期（progression-free survival，PFS）和减小肿瘤体积方面，普罗文奇的临床获益与经济成本比并不高。因此寻找新的优化策略，是发展新一代DCs疫苗和提高临床疗效的关键。

1 传统DCs疫苗抗肿瘤策略及其临床疗效

DCs抗肿瘤作用的关键在于将肿瘤抗原提呈给T细胞，但由于肿瘤抗原的隐蔽性，机体往往不能有效地识别、吞噬肿瘤抗原。因此促进DCs对肿瘤抗原的识别与处理是提高抗肿瘤免疫反应的途径之一。在体外修饰DCs的策略中，常用的方法有全肿瘤细胞抗原与DCs共培养、肿瘤细胞与DCs融合、合成的肿瘤抗原肽致敏DCs和肿瘤相关基因修饰DCs等。Fadul等［5］将自体肿瘤裂解物负载DCs，用于治疗放化疗后的胶质母细胞瘤患者，相比仅接受放化疗者总生存期从14.6个月延长到28个月，中位PFS为9.5个月。Dillman等［6］利用照射后的肿瘤干细胞负载DCs治疗晚期转移性黑色素瘤，Ⅱ期临床研究结果与肿瘤疫苗相比，DCs疫苗2年生存率由31%延长到72%，具有明显的生存获益，中位OS也由22个月延长到60个月［7］。随后的Ⅲ期临床试验也在开展中。DCVax是Northwest Biotherapeutics公司开发的基于DCs的个体化癌症疫苗，用于治疗多种恶性肿瘤，包括转移性去势抵抗性前列腺癌、非小细胞肺癌、肾癌和胶质母细胞瘤。目前开展Ⅲ期临床试验［8］的有DCVax®-Prostate及DCVax®-L，分别治疗前列腺癌及胶质母细胞瘤等恶性神经胶质瘤。DCVax®-L的早期临床试验结果表明可增加总生存期，且毒副反应较小。

对DCs进行基因修饰也是常用治疗策略之一。将编码激活T细胞所需的共刺激分子的基因，或促进DCs成熟和迁移的细胞因子等基因转染DCs，可增强DCs的功效，充分发挥其抗肿瘤免疫作用。例如CD83、OX40（CD134）、4-1BBL（CD137L）等。另外，DCs也可被编码促炎性细胞因子的mRNA修饰，例如IL-12、IL-18，使其具有更强的刺激功能［9］。Bonehill等［10］将活化 TLR4、CD40L及CD70的编码mRNA组合，称为TriMix，将其电转染入DCs，可使DCs产生更强的刺激能力，更重要的是TriMix-DCs具有抑制调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）活化的能力。在Ⅰb期的临床研究［11］中，将TriMix-DCs用于治疗晚期恶性黑色素瘤患者，客观反应率达27%。AGS-003是通过电转染途径，将编码肿瘤抗原的mRNA转染到患者单核细胞来源的DCs中，激发肿瘤特异性的细胞毒性T淋巴细胞，与舒尼替尼联合治疗转移性肾透明细胞癌［12］。在公布的Ⅱ期临床试验中，有21例入组患者，临床获益为62%，客观缓解率为43%，中位总生存期为30.2个月，且耐受性良好。目前对比AGS-003联合舒尼替尼与舒尼替尼单药治疗转移性肾癌的Ⅲ期临床试验正在开展中。

利用不同DC亚型的独特能力，诱导特异性免疫反应与克服肿瘤介导的免疫抑制和免疫调节相联合，是发展新一代DC疫苗的可用策略［13］。2013年报道了首个关于pDCs的临床试验［14］，在转移性黑色素瘤患者淋巴结内接种多肽脉冲刺激的pDCs疫苗，可诱导T细胞介导的免疫反应。与对照组相比，pDCs组PFS由2.1个月延长到4个月，中位生存期由7.6个月提高到22个月。

2 利用DCs模式识别受体的抗肿瘤免疫

在体外，DCs的处理需经过分离、培养和致敏等多项复杂的技术流程，且制备的DCs疫苗需回输患者体内，因此对体外DCs处理的技术性及安全性要求很高。相对于体外DCs修饰策略，体内DCs增效策略更安全、更简便，且成本相对较低。DEC-205（CD205）是DCs表面的模式识别受体，属于C型凝集素超家族，能够特异性地结合抗原分子，经内吞处理后提呈到DCs表面。利用抗DEC-205单克隆抗体作为靶向性载体与肿瘤抗原结合，能够有效增强DCs的抗原摄取能力，从而诱导特异性肿瘤免疫反应。目前，NY-ESO-1已广泛应用于肿瘤免疫治疗，可诱导产生特异性T细胞免疫应答［15］。Dhodapkar等［16］将 NY-ESO-1与 DEC-205配体结合，制成NY-ESO-1-DEC-205（CDX 1401）靶向DCs治疗45例难治性晚期恶性肿瘤患者，结果产生了强效的抗NY-ESO-1免疫反应。其中13例患者病情稳定，中位持续时间为6.7个月（2.4～13.4个月），其中有2例患者观察到肿瘤消退。此外，类似以DCs表面受体作为靶点的还有树突状细胞特异性地结合细胞间黏附分子3的非整合素（DCsspecificintercellular adhesion molecule3-grabbing nonintegrin，DCs-SIGN，CD209）、甘露糖受体（mannose receptor，MR）等。Odegard等［17］制备了一种新的整合缺陷型慢病毒载体，称之为ID-VP02，利用靶向DCs表面的C型凝集素DCs-SIGN，在体内特异性地递送抗原核酸给DCs。目前已在动物实验中证实，皮下注射ID-VP02可在注射部位及引流淋巴结中观察到转基因的表达。单次IDVP02免疫后可诱导高水平抗原特异性的具有多重效应及记忆性的CD8+T细胞反应。更重要的是，ID-VP02能充分诱导针对CT26结肠癌细胞内源性抗原的细胞毒作用，具有预防性和治疗性抗肿瘤效果。目前I期临床试验正在进行中。

这种具有靶向性的疫苗相对于传统疫苗而言，可明显降低所需的疫苗量，更直接地利用DCs的功能，并且能够更精准地掌控随后的免疫反应［18］。更重要的是，在体内靶向DCs策略可批量生产疫苗，而体外利用抗原等负载DC的方法需要为每一个个体进行设计。另外，体内靶向自然状态下的DCs相比体外人工诱导的DCs功能更为强大［19］。但在应用体内靶向DCs策略时，有几个问题值得关注：⑴如何避免试剂分解，使机体产生更加持久有效的特异性抗肿瘤免疫应答；⑵DCs具有多种子集，靶向不同DCs子集可能产生不同的免疫反应类型；⑶对于某些肿瘤患者，体内DCs处于功能抑制状态，无法有效地发挥其作用；⑷这些分子在某些非DCs抗原提呈细胞（单核细胞、B细胞）上表达，可能会减弱靶抗原的提呈效率［20］。

3 针对DCs的负性调控因素

抗肿瘤治疗的疗效主要取决于四个关键因素：诱导出的CD8+肿瘤特异性效应T细胞（tumour-specific effector T cells，Teff）、CD4+Th 细胞的质量、消除和（或）非激活Treg细胞、消除抑制性肿瘤微环境［21］。合理的疫苗设计和更好地理解宿主与肿瘤间的相互作用，需要克服机体全身和局部免疫耐受，产生有效的抗肿瘤免疫反应［22］。Lu等［23］研究发现，在 DCs分化期间抑制 p38 丝裂原蛋白活化激酶，可使DCs有效激活Teff，抑制Treg的转化并降低Treg对Teff的抑制作用。Ahn等［24］利用小干扰 RNA（small interfering RNA，siRNA）阻断 DCs内源性免疫抑制分子受体的表达，观察到靶向DCs IL-10受体α的siRNA可诱导出强效的抗原特异性CD8+T细胞免疫的应答。在对多种siRNA筛选后，认为靶向IL-10和TGF-β是最佳的组合。有证据表明，以DCs为基础的疫苗联合免疫检测点封闭是可进一步探索的优化策略［25］。DCs通过提供正性或负性共刺激分子调节T细胞的功能，其中一个关键的负性调控因素就是DCs表达的PDL1。通过mRNA编码的可溶性细胞外部分PD-1或PDL1修饰DCs，可提高共刺激分子CD80及细胞因子的表达，显著增强 T 细胞的能力［26］。同样，Pruitt等［27］报道使用编码抗CTLA-4单抗的mRNA转染DCs可提高抗肿瘤免疫反应，显著提高黑色素瘤荷瘤小鼠的存活率。由于其在临床前期研究中显示良好的结果，因此该法已用于治疗黑色素瘤患者的Ⅰ期临床研究中。

4 结语

所有基于DCs的抗肿瘤策略的最终目的均是促进肿瘤抗原提呈，诱导强有效的T细胞免疫。目前对于较为成熟的传统DCs疫苗抗肿瘤策略，诸多临床试验均已验证了其疗效，但均面临着与普罗文奇相同的问题，即疫苗设计均为个体化，无法进行适用性更广的批量生产。在寻找新的优化DCs疫苗抗肿瘤策略的道路上，利用DCs模式识别受体及针对DCs的负性调控因素的方法让我们看到了新的曙光。体内靶向DCs的抗原运载系统适用性更加广泛，疗效可观，并且更为复杂的兼顾多种抗原、促进DC成熟等功能的实验设计正在进行中［19］。在肿瘤免疫和耐受的失衡方面，抑制DCs的负性调控因素的策略已表现出诱人的前景，期待其从动物实验向临床试验的转化。

虽然上述试验取得了令人鼓舞的结果，但也存在许多亟待解决的问题。例如如何达到肿瘤抗原在DCs中的高效摄取与提呈，以及DCs疫苗制备方法、所需数量、频次及方式、使用对象的选择、质量以及安全性等问题。并且免疫治疗的延迟效应转化为长期的临床效应是一个时间过程，以传统的WHO或RECIST评价标准来评价其临床疗效，往往难以充分体现免疫治疗的获益。为此提出的免疫相关反应评价标准（immune-related response criteria，irRC），有望更准确体现其临床疗效。今后，需要进一步积累、整理、归纳这些临床数据，为后期标准的制订及临床应用提供依据。

基于DCs免疫治疗的未来目标是结合一个或多个免疫调节治疗，争取最理想的抗肿瘤免疫，诱导长期缓解或治愈癌症患者。不难想象，随着DCs在肿瘤免疫中的作用研究不断深入与DCs培养改进技术的不断提高，以DCs为基础的抗肿瘤免疫治疗将成为今后具有重要地位的抗肿瘤治疗手段之一，为提高肿瘤治愈率、延长生存期和改善患者生活质量方面作出重要贡献。

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