吉西他滨在恶性肿瘤治疗中的免疫调节作用

许 斌，张倩玉 综述，宋启斌△ 审校

(1.武汉大学人民医院肿瘤一科 430060；2.武汉大学第一临床学院 430060)

·综 述·

吉西他滨在恶性肿瘤治疗中的免疫调节作用

许 斌1,2，张倩玉2综述，宋启斌1,2△审校

(1.武汉大学人民医院肿瘤一科 430060；2.武汉大学第一临床学院 430060)

免疫抑制剂；免疫原性；吉西他滨；肿瘤

化疗药物在发挥抗肿瘤作用的同时，也会对包括免疫细胞在内的正常细胞产生杀伤作用，从而抑制机体的免疫功能。然而近年来的研究发现，包括吉西他滨在内的部分化疗药物可通过不同途径起到免疫调节作用，具有不同程度的抗肿瘤免疫原性。本文以吉西他滨为代表，探讨化疗药物与免疫的关系，从而思考两种治疗方案相结合的可能性，寻找新的抗肿瘤治疗模式。

1 恶性肿瘤的发生与免疫的关系

研究显示，在免疫缺陷的动物体内恶性肿瘤的生长速度及侵袭性远超过其在正常动物体内[1]。流行病学的研究中也显示了类似的结果，存在免疫抑制的患者发生恶性肿瘤的概率更高[2-3]。最初，在动物模型中研究者们提出了免疫抑制与肿瘤发生具有相关性这一理论，此理论在人体内同样适用。该理论也被总结为“3E理论”[4]，即：elimination(清除)、equilibrium(平衡)、escape(逃脱)。清除是指机体免疫系统发挥抗肿瘤作用，即处于免疫监视的状态，免疫系统发现肿瘤细胞后，在肿瘤细胞形成肿块之前将其清除。清除阶段机制有赖于相关细胞因子分泌与损伤相关模式分子 (DAMPs)的释放[5]，从而产生特异性的免疫应答，清除肿瘤。平衡阶段是指少数肿瘤细胞在“清除”中“幸存”下来，即未被完全破坏的具有一定免疫原性的肿瘤细胞在体内潜伏下来，肿瘤细胞与机体免疫系统达到共存状态，该阶段被认为是为时最长的阶段，可能机体一生都会停留在这个阶段，这是一种因为机体免疫作用而使得肿瘤进入冬眠的阶段。逃脱阶段是指肿瘤细胞具有逃避免疫监视的能力，克服免疫系统的抑制作用，形成免疫耐受的微环境，进而肿瘤细胞形成侵袭性生长的特点，从而形成可见的肿块。

2 化疗药物的免疫调节作用

化学药物治疗是恶性肿瘤非手术治疗的重要组成部分，其需要化疗药物有针对性的作用于包括肿瘤干细胞在内的恶性肿瘤细胞。大多数的化疗药物对于免疫系统存在不同程度的抑制，造成白细胞、淋巴细胞等免疫细胞不同程度的降低。然而，近年来研究证实部分化疗药物在杀死细胞的同时会发挥免疫原性的作用，产生免疫原性的细胞死亡(immunogenic cell death，ICD)[6]。ICD是指细胞死亡后细胞膜表面分子发生改变或是分泌免疫相关细胞因子，从而诱发免疫反应，导致ICD。该模式最先描述于抗肿瘤化疗药物中，研究显示肿瘤特异性的免疫应答可以决定化疗药物抗肿瘤的治疗效果[7]，ICD的发生是依赖于一系列的DAMPs的释放[8-10]及免疫相关细胞因子例如白细胞介素(IL)-1[11]的释放，前者包括暴露内质网表面的钙网蛋白(calprotectin,CRT)到细胞表面，分泌ATP和高迁移率族蛋白B1(high mobility group box-1,HMGB1)[12-14]。CRT、ATP、HMGB1会与CD91,P2RX7,TLR4相结合，从而促进招募树突状细胞DC进入瘤床(由ATP刺激)，DC细胞吞噬肿瘤抗原(由CRT刺激)，抗原提呈给T细胞(由HMGB1刺激)。最终导致产生IL-1β与IL-17依赖性及γ干扰素(IFN-γ)介导的免疫应答产生，从而清除对于化疗药物耐药的肿瘤细胞[15-17]。化疗药物除直接的细胞毒作用外，可通过改变肿瘤细胞免疫途径的某个环节来发挥其免疫原性，实现抗肿瘤作用。已有研究证实许多在临床上广泛使用的传统化疗药物具有该免疫原性，如博来霉素[18]、环磷酰胺[19]、阿霉素[6,20]、奥沙利铂[21]等。

3 吉西他滨的免疫调节作用

吉西他滨是一种脱氧嘧啶类似物，可以抑制细胞DNA的合成从而发挥抗肿瘤作用。吉西他滨进入细胞后被磷酸化成有活性的降解产物二磷酸和双磷酸核苷，其可以抑制DNA链的延长，导致DNA断裂和细胞凋亡[22]。其广泛运用于非小细胞肺癌、胰腺癌等恶性肿瘤的治疗中。吉西他滨免疫原性的相关研究已有文献报道。

3.1 吉西他滨的抗肿瘤效应与肿瘤的免疫原性相关 Suzuki等[23]用吉西他滨分别作用于离体与在体的肿瘤细胞，结果发现在动物体内吉西他滨抗肿瘤的治疗效果与体外抗肿瘤效果不具有相关性，而与肿瘤的免疫原性相关。裸鼠体内的免疫缺陷状态会使吉西他滨的抗肿瘤活性丢失。为了进一步证实吉西他滨的抗肿瘤活性是由于免疫机制的作用而非其细胞毒作用，研究者将体外培养后已对吉西他滨耐药的肿瘤细胞种植到动物体内，使用吉西他滨后其抗肿瘤效果与种植对吉西他滨敏感的肿瘤细胞无异。这些结果均说明了吉西他滨在肿瘤动物模型中可发挥免疫调节功能的抗肿瘤作用，该化疗药物可考虑联合其他免疫治疗药物协同发挥抗肿瘤作用。

3.2 吉西他滨可促进免疫原性分子在肿瘤细胞表面表达和免疫原性的物质释放 Koido 等[24]研究发现胆管细胞癌(ICC)细胞经吉西他滨处理后，程序性死亡受体-1(PDL-1)和CRT表达上调，即该肿瘤的免疫原性发生改变，进而促进其临床有效性。Liu等[25]的研究发现包括吉西他滨在内的几种化疗药物可以增加肿瘤细胞HLA1的表达量，HLA1表达量的增高与细胞毒性T细胞引起细胞病死功能的增强有一样的趋势。除此之外，吉西他滨还具有促进相关细胞因子的释放从而促进DC的成熟，最终促进T细胞免疫应答的作用。

3.3 吉西他滨可改变肿瘤微环境

3.3.1 吉西他滨可抑制调节性T细胞 调节性T细胞(Treg)是具有免疫抑制功能的CD4+T细胞亚群，表型为CD4+CD25+FoxP3+，能抑制CD4+、CD8+、DC和自然杀伤(NK)细胞等的活性[26]。Kan等[27]分离培养肿瘤患者体内外周血单个核细胞并给予不同化疗药物，检测外周血单个核细胞中CD4+FoxP3+细胞，结果发现，吉西他滨可以显著抑制患者外周血中Treg细胞，从而通过免疫途径发挥潜在的抗肿瘤作用。Shevchenko等[28]对胰腺导管腺癌(PDAC)的研究发现Treg的增殖与PDAC的免疫抑制有关，小剂量的吉西他滨可选择性地消除Treg细胞。Rettig等[29]向老鼠注射吉西他滨后提高了针对肿瘤抗原NY-ESO-1的颗粒介导的表皮递送(particle-mediated epidermal delivery，PMED)疫苗的效果。吉西他滨可诱导降低CD4+T细胞中Treg的比例，从而创造一个短暂的高免疫反应窗，后者为疫苗促进细胞毒性T细胞抗肿瘤效应提供了一个理想的时间点。

3.3.2 吉西他滨可抑制骨髓来源的抑制细胞 骨髓来源的抑制细胞(MDSC)广泛存在于肿瘤负荷的动物脾脏内，主要的表型是两种细胞表面的标志CD11b和Gr-1，Gr-1+/CD11b+细胞通过抑制T细胞活性和促进肿瘤血管生成发挥免疫抑制作用[30-31]。Suzuki等[32]对负瘤动物的研究发现吉西他滨相比对照组可以显著抑制MDSC，而CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、巨噬细胞和B细胞未见明显降低。随着MDSC被抑制，CD8+T细胞和NK细胞的抗肿瘤活性显著提高。因此推测将吉西他滨与细胞因子免疫治疗相结合可以提高抗肿瘤活性。

3.4 体内试验证实吉西他滨可影响肿瘤患者免疫环境 Soeda等[33]在胰腺癌患者的研究中也得出了类似的结论，该研究收入了28例进展期胰腺癌患者，根据其既往接受化疗的情况分为既往接受过吉西他滨化疗组(10例)与未接受过吉西他滨化疗组(18例)。患者接受吉西他滨1 000 mg/m2d0、d7、d14化疗，每28天为1个周期，检测其淋巴细胞动力、NK细胞、单核细胞、DC、IFN-γ、IL-4等指标，结果发现CD14+单核细胞与CD11c+DC的数目及百分比经吉西他滨治疗升高(P=0.033；P=0.021) ，从而得出吉西他滨可诱导CD14+单核细胞与CD11c+DC的增殖的结论，其可与免疫治疗联合运用作为治疗胰腺癌的方案。Dijkgraaf 等[34]进行了一项针对铂耐药治疗p53阳性的卵巢癌患者的临床研究，所有患者接受6个周期吉西他滨化疗，分为3组，单用吉西他滨组，吉西他滨联合Pegintron(IFN-α)，吉西他滨联合Pegintron与p53 SLP疫苗组，在基线、2个周期与6个周期后收集患者外周血从而监测其免疫情况，同时关注患者毒副反应、CA-125等指标，结果发现吉西他滨可以降低MDSC(P=0.000 5)，增加免疫支持M1巨噬细胞(P=0.04)。吉西他滨联合Pegintron可刺激循环中CD4+及CD8+T细胞表达。将吉西他滨与免疫制剂结合可作为抗肿瘤治疗方案。在动物胰腺癌模型中已有研究证实吉西他滨与DC结合可促进对肿瘤的抑制作用，提高动物的生存情况[35]。在临床试验方面Pei等[36]证实对于胰腺癌的患者，吉西他滨可以改变肿瘤细胞的免疫原性，促进以DC为基础的免疫治疗。

4 总结与展望

对于可手术的早期恶性肿瘤，仍有大部分存在术后复发，因此应用术后辅助化疗可使患者获益；对于不可手术的晚期恶性肿瘤患者，化疗是其主要的治疗手段。然而化疗药物的抗肿瘤治疗效果已进入瓶颈期，研究者们期望通过其他途径来提高抗肿瘤治疗效果，免疫治疗便成为一种新的选择。吉西他滨在非小细胞肺癌、胰腺癌、ICC等恶性肿瘤中发挥着重要的抗肿瘤作用。本文引用的研究证明，除外化疗药物所具有的传统的细胞毒作用，吉西他滨还是一种具有免疫原性的化疗药物，可以通过促进免疫原性分子在肿瘤细胞表面表达、免疫原性物质释放及改变肿瘤微环境等机制对机体发挥免疫调节作用，从而发挥抗肿瘤功能，该现象不仅在体外实验中被发现，在患者体内的研究中也得到一定的验证。鉴于肿瘤患者体内存在免疫抑制现象，单纯使用免疫治疗效果并不理想，因此研究者们正尝试逐渐将化疗药物与免疫治疗相协同，从而达到解除肿瘤患者体内的免疫抑制，进而达到增强化疗药物抗肿瘤效果的目的。然而，不同化疗药物作用于免疫系统的环节不同，即其发挥免疫原性的抗肿瘤机制不同，因此在选择化疗药物与免疫制剂相结合的治疗方案中，需根据二者各自的抗肿瘤机制来具体选择，药物剂量、用药顺序、用药时机等也是需进一步研究的内容。今后，需要更多的基础、临床研究以发现更多具有免疫原性的化疗药物，探究发挥免疫调节作用的具体环节，并且通过临床试验证实二者结合对抗肿瘤效果的协同作用，使患者在化疗药物与免疫治疗联合使用中获得更佳的生活质量及更长的生存期。

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许斌(1987-)，主治医师，博士，主要从事肺癌的多学科综合治疗研究。

△通信作者，E-mail:qibingsong@1163.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.23.042

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1671-8348(2017)23-3293-04

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