膀胱癌免疫治疗方法的研究进展

何俊，王海峰，王剑松

(昆明医科大学第二附属医院，昆明650101)

·综述·

膀胱癌免疫治疗方法的研究进展

何俊，王海峰，王剑松

(昆明医科大学第二附属医院，昆明650101)

近年来，免疫治疗已成为恶性肿瘤研究的热点。目前，在膀胱癌中开展的免疫治疗方法包括免疫检测点抑制剂、激动性抗体疗法、治疗性肿瘤疫苗、过继性T细胞疗法、单克隆抗体等，并取得了一定效果，但在临床上还面临许多尚未攻克的难题。随着膀胱癌免疫治疗领域研究的深入，在深入分析其作用机制的基础上，不同免疫疗法可能是未来的发展方向。

膀胱癌；免疫疗法；免疫逃逸；免疫检查点阻断剂

膀胱癌是最常见泌尿系肿瘤，临床上可分为肌层浸润性膀胱癌(MIBC)、非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)和转移性膀胱癌。15%～60%的NMIBC患者行经尿道膀胱肿瘤切除术(TURBT)后1年内复发，30%～80%的NMIBC患者则在5年内复发，10%～20%的患者会由NMIBC进展为MIBC，因此术后需行辅助化疗。卡介苗(BCG)作为膀胱灌注化疗的首选药物，已被证实能通过刺激机体免疫应答，调节免疫系统产生抗肿瘤效应，可明显降低膀胱癌复发率并延长复发间隔。但是，仍然有1/3的NMIBC患者对BCG灌注治疗无反应，这很大程度上被归咎于免疫逃逸。本文对免疫治疗膀胱癌的研究进展作一综述。

1 免疫检测点抑制剂

肿瘤通过调节T细胞活化的免疫检查点途径进行逃逸，许多免疫检测点分子参与这一个过程，包括了细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)、程序性死亡1(PD-1)及其配体PD-L1、PD-L2等。肿瘤细胞产生的免疫抑制细胞因子有转化生长因子β(TGF-β)、IL-10、吲哚胺2,3-双加氧酶和血管内皮生长因子(VEGF)，并募集和放大免疫抑制细胞如调节性T细胞(Treg细胞)、肿瘤相关巨噬细胞和髓源抑制细胞(MDSC)[1]。目前，研究的思路是利用免疫检测点抑制剂如抗PD-1或抗CTLA-4抗体抵消免疫抑制因子在肿瘤微环境中的作用，避免免疫逃逸的产生。

1.1 PD-1 PD-1是表达于一些免疫细胞亚群的免疫抑制性受体，PD-1可与PD-L1(B7-H1，CD274)和PD-L2(B7-DC)两种配体相互作用[2]。PD-L1主要表达于肿瘤细胞和免疫细胞(树突状细胞、T细胞、单核细胞和巨噬细胞)，而PD-L2只表达于巨噬细胞和树突状细胞[3]。这两种配体结合T细胞上的PD-1受体，产生一个负调节信号阻滞T细胞活化和细胞因子。尽管PD-L1、PD-L2与PD-1的结合在组织感染或炎症期间对维持免疫稳态至关重要，但是这种相互作用在肿瘤微环境中允许肿瘤细胞逃避的T细胞介导的细胞毒性，产生免疫逃逸。最近研究[4]已表明，上调PD-L1是早期膀胱癌免疫逃避的关键机制，PD-L1高表达已被证实与高等级膀胱癌及更差的临床结局相关联。Inman等[5]在BCG难治性膀胱癌伴BCG诱导膀胱肉芽肿患者中检测到PD-L1大量表达，PD-L1表达与增多的肿瘤细胞浸润单核细胞有关，并且他们的数据有力地支撑了PD-L1能通过灭活细胞毒性T细胞促进BCG难治性膀胱癌进展。除了表达于肿瘤细胞的PD-L1外，在肿瘤微环境中表达于树突细胞和巨噬细胞的PD-L1同样对免疫逃逸起着重要作用[6]。Mullane等[7]分析了160例膀胱肿瘤样本，发现PD-L1于单核细胞和肿瘤细胞的阳性表达率分别为37%和20%。IFN-γ可由激活的T细胞产生，并促进PD-L1在免疫细胞和肿瘤细胞上调，但是存在PD-L1时肿瘤细胞不会分泌IFN-γ，这提示免疫细胞上PD-L1的表达可由T细胞活化进而上调以维持免疫动态平衡[8]。上述结果表明，单核细胞的PD-L1表达的增加会限制膀胱癌T细胞的抗肿瘤免疫。通过阻断PD-1免疫检查点分子提高抗肿瘤活性的实验为膀胱癌的免疫治疗提供了有力证据，并为进一步探索其可行性奠定了坚实基础。

1.2 B7-H3 B7-H3是B7家族的一员，可提供刺激和抑制性信号，抑制T细胞活化和细胞因子的产生。B7-H3在泌尿系实体肿瘤中高表达，包括尿路上皮癌、前列腺癌和肾细胞癌。在小鼠模型研究中， B7-H3缺陷型小鼠辅助性T细胞介导炎症和自身免疫性脑脊髓炎增加，提示B7-H3为辅助性T细胞Ⅰ型应答应的负调节因子[9]。Boorjian等[10]采用免疫组化染色法检测318例根治性膀胱切除术后所获得膀胱癌样品中多个T细胞共抑制分子(B7-H3、B7-H1和PD-1)的表达，其中有222例B7-H3染色阳性；与癌旁组织相比，膀胱癌B7-H3表达显著增加。因此，B7-H3作为免疫检测点抑制剂治疗泌尿系肿瘤的潜在方向可加以深入挖掘。

2 激动性抗体疗法——靶向协同刺激分子

OX40是由CD4+和CD8+T细胞激活的协同刺激分子受体，临床研究显示OX40受体激动剂能增加抗肿瘤免疫的效应[11]。目前针对OX40的研究已由实验阶段进入到临床阶段，两个关于激动OX40抗体大样本的临床试验(NCT02221960和NCT02219724)已在膀胱癌在内的晚期或转移性肿瘤患者中进行，期待对试验结果的进一步统计分析。作为肿瘤坏死因子受体超家族一员的CD40分子，表达于树突状细胞、B细胞、单核细胞和干细胞以及一系列的肿瘤中[12]。在膀胱癌实验研究中，肿瘤内注射表达CD40配体的腺病毒载体已取得了较满意的效果[13]。此外，激动性的CD40单克隆抗体可以通过激活抗原递呈细胞和启动抗肿瘤T细胞应答产生抗肿瘤免疫[14]。体内研究表明，全身应用激动性CD40抗体可诱导稳固的抗肿瘤免疫应答；然而，不可避免的是不良反应的产生，其中就包括细胞因子释放综合征和肝功能异常[15]。并且，实验研究[16]证实局部应用激动性CD40抗体可治疗局部和远处的膀胱癌。

3 治疗性肿瘤疫苗

治疗性肿瘤疫苗是通过改变肿瘤抗原的表达发挥其作用，其目标通常是宿主树突状细胞有效的抗原呈递和随后启动的细胞毒性T细胞和辅助性T细胞。几种疫苗试验已经在具有低级别肿瘤负担的NMIBC患者中进行，其中一种试验是根据协同免疫刺激的潜能联合BCG去测试肿瘤疫苗，另一个是结合肿瘤疫苗与免疫检查点抑制剂，以评估这些免疫刺激疗法可能的负反馈机制，但是潜在的长期不良反应将是所要关注的问题[17]。目前，多种与膀胱癌相关肿瘤抗原已作为疫苗的候选靶分子在临床开发，包括MUC-1、人表皮生长因子受体2(HER2)、黑色素抗原(MAGE)和NY-ESO-1等[18]。事实上，治疗性肿瘤疫苗不能影响已在肿瘤微环境存在的免疫抑制，这为其研究提出了一个挑战[19]。因此，肿瘤疫苗越早使用疗效越显著，而对晚期患者使用则疗效有限。研究人员试图克服肿瘤微环境的免疫抑制，以便能获得打破免疫耐受和引发肿瘤相关免疫逃逸以及抗原免疫应答的策略[20]。有研究[21]发现，MAGE作为一种肿瘤特异性抗原， 可以存在于许多肿瘤细胞中，其中就包括膀胱癌，MAGE表达的显著性取决于膀胱癌浸润程度。由于肿瘤疫苗刺激引发的免疫应答反应微弱但十分持久，故评价疫苗疗效应把总体生存时间放在首要位置，再结合其他的免疫指标作为评价标准。

4 过继性T细胞疗法

过继性T细胞疗法的原理是将细胞毒性T细胞在体外扩增后再回输入肿瘤患者体内，该细胞具有识别肿瘤细胞的信息，可介导抗肿瘤活性发挥特异性治疗作用。因此，过继性T细胞转移治疗(ACT)可以诱导不同类型肿瘤的消退[22]。ACT应用范围得以扩展，是因为可以注射经过遗传工程改造的方法以表达肿瘤特异性抗原受体。这些受体可能是由T细胞受体和T细胞共刺激受体的细胞内结构域以及连接的肿瘤特异性抗体的细胞外结构域组成嵌合抗原受体，从而识别非主要组织相容性复合物形式的细胞表面抗原。这些受体也可能是传统的α/β T细胞受体，识别由非主要组织相容性复合物分子呈递的细胞内抗原表位。此方法既能提高膀胱局部抗肿瘤和免疫应答的能力，同时也可以明显降低复发率和进展的风险并延长复发间隔。鉴于ACT治疗方法的独特优势，临床医师对其未来的应用进行大胆预测并保持了乐观态度，这不仅引起许多研究者的注意，制药公司也在做相关设备的投资，以便ACT在临床上进行更大规模的试验，以期为临床提供可行的治疗方案。

5 单克隆抗体

目前，临床上已研究清楚并且成熟应用推广的是针对HER2的单克隆抗体，其治疗HER2表达的转移性乳腺癌患者效果明显。一项Meta分析指出，约有40%的膀胱癌患者表达HER2，且预后较差。目前，HER2单克隆抗体联合化疗治疗局部复发和转移的泌尿系肿瘤已有少量实验研究。DN24-02是以HER2为靶向、基于自体细胞的免疫疗法，通过用重组抗原BA7072培养DN24-02，从患者自身的免疫细胞制备疫苗产品，其具有与GM-CSF连接的HER2抗原的细胞内和细胞外结构域组分。Ad HER2/neu DC也是一种基于自体树突细胞的疫苗转染表达HER2的腺病毒载体(Ad HER2)，同样以HER2为靶向，目前在开展一期试验(NCT01730118)。目前还未鉴定出具有特异性的膀胱癌单克隆抗体，但随着肿瘤分子生物学及细胞免疫学技术的不断深入，期待能有研究填补膀胱癌单克隆抗体免疫治疗的空白。

尽管免疫治疗膀胱癌的研究取得了一些长足进展，但目前在临床上还面临许多尚未攻克的难题。一方面，免疫治疗潜在的细胞和分子机制仍不清楚；另一方面，免疫治疗过程中需要攻克免疫逃逸的难题尚未解决。如尚需进一步优化对于免疫细胞的工程化修饰，如何简便可行并具有肿瘤与患者的个体化特点；进一步深入研究免疫细胞回输体内之后迁移过程的分子机制，以设法将其引导至肿瘤部位或者免疫激发器官。近年来随着医学相关技术的发展，从分子水平上认识膀胱癌的生物学特性，进而深入到细胞免疫水平认识疾病，从而揭示疾病的发生、发展和转化规律。这些不仅为膀胱癌新的免疫治疗方法的产生提供技术支持，并会提高膀胱癌免疫治疗的有效性，应用前景相当广阔。总之，肿瘤治疗是一个长期、复杂、需要不同治疗方案协同进行的过程，深入了解免疫反应的调控因素，从不同角度增强免疫治疗的效应，将为肿瘤的免疫治疗提供更多的途径。

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国家自然科学基金资助项目(81460384，81660422，81660423)；云南省教育厅基金资助项目(2014Z072)；云南省科技厅面上项目(2015FB196)；云南省科技厅-昆明医科大学联合专项(2014FZ031)；云南省卫生厅内设机构项目(2014NS081)。

王剑松(E-mail： jiansongwang@yahoo.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.18.037

R737.1

A

1002-266X(2017)18-0100-04

2016-11-30)