多肽类药物对肿瘤免疫调节的影响及其机制研究进展

杜双双，赵红平，综述，阎昭审校

（1.天津医科大学肿瘤医院药理研究室，天津市肿瘤研究所，国家肿瘤临床医学研究中心，天津市“肿瘤防治”重点实验室，天津300060；2.清华大学生物力学与医学工程研究所，北京100084）

肿瘤的发生与机体免疫功能息息相关，当宿主免疫功能低下或者受抑制时会增加肿瘤的发生率[1]；免疫系统可以诱导炎症反应促进肿瘤生长和血管形成，也可以通过免疫应答抑制肿瘤生长及进展[2]；肿瘤细胞大量增殖可以进一步抑制患者的免疫功能，形成免疫抑制微环境，抑制宿主免疫应答，从而逃逸免疫细胞的识别与杀伤。肿瘤免疫学是研究肿瘤的抗原性、机体的免疫功能与肿瘤的相互关系，机体对肿瘤的免疫应答及其抗肿瘤免疫的机制，以及在此基础上建立的肿瘤免疫诊断和免疫防治策略[3]。根据免疫学的原理和方法，肿瘤免疫治疗的重点主要有基于肿瘤抗原的一些肿瘤疫苗如转入细胞因子白介素IL-2[4]，激活肿瘤细胞表面相关抗原；基于抗肿瘤免疫应答的一些免疫调节剂如酵母多糖[5]，通过激活机体的固有免疫应答和特异性免疫应答来治疗肿瘤；基于具有最强抗原呈递功能的树突状细胞（dendritic cell，DC）的DC疫苗[6],通过增强DC的抗原呈递功能而激活机体免疫应答。以程序性死亡受体-1（PD-1）途径为靶向的Keytruda或Opdivo药物、一种嵌合抗原受体T细胞的CAR-T基因疗法Kymriah[7]以及诸多的抗肿瘤多肽成为研究热点。本文将多肽类对肿瘤免疫的调节及其机制综述如下。

1 多肽及其免疫调节作用

多肽是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物，是蛋白质水解的中间产物，是与生物体内各种细胞功能都相关的生物活性物质，可从动物、植物、微生物中分离纯化得到的，因其具有分子量小、低毒、活性高与靶向特异性明确等优点得到了广泛的应用[8]。例如，一些来源于鱼、牛奶、肉以及某些植物的活性肽具有显著降压和降脂的活性以及具有抗炎与抗氧化的作用[9]。研究进一步发现，从大豆蛋白中释放出的低分子量的带正电荷的一种肽可以有效刺激免疫调节活性，促进淋巴细胞增殖和腹腔巨噬细胞的吞噬能力[10]。另一项研究表明，鱼蛋白在发酵过程中产生的一种生物活性肽（fish protein concentrate，FPC）处理BALB/C小鼠后，可以使小肠固有层中的IgA+细胞数量、IL-4、IL-6和IL-10、促炎因子IFN-g和TNF-a显著增加，表明FPC作为一种免疫调节物质，具有强化非特异性宿主防御机制的能力[11]。

2 多肽抗肿瘤免疫调节作用及其机制

肿瘤免疫治疗的目的是激发和增强机体的免疫功能，控制和杀灭肿瘤细胞。随着分子生物学和免疫学的发展，研究表明抗肿瘤免疫调节作用主要有三类潜在机制：（1）消除肿瘤对免疫系统的抑制作用，恢复机体正常的免疫应答；（2）提高肿瘤的免疫原性，激活并扩增肿瘤抗原特异性T细胞反应，增强免疫系统的识别能力，以克服免疫耐受；（3）提高抗肿瘤细胞，如T细胞、NK细胞、Th17细胞与巨噬细胞等的免疫功能，提升免疫应答的强度[12-13]。

2.1 对免疫器官的影响 脾脏和胸腺是机体重要的免疫器官，含有丰富的T、B淋巴细胞以及巨噬细胞，可以发生特异性免疫应答、释放活性物质，参与机体的细胞免疫和体液免疫。从免疫器官发育的角度来看，脾脏指数和胸腺指数可以作为评价机体免疫状态的指标[14]。Wang等[15]用从牡蛎蛋白水解物中提取的一种生物活性肽处理接种S180的荷瘤BALB/C小鼠，发现具有免疫刺激作用和抗肿瘤活性，胸腺和脾脏等脏器指数显著增加，同时增加自然杀伤细胞、脾淋巴细胞的活性，在肿瘤治疗和膳食补充中发挥重要作用。张笠等[16]的研究发现贞芪酪蛋白多肽复合物能够显著提高大鼠的免疫脏器指数，在体外对人白血病细胞株K562增殖有抑制作用。

2.2 对非特异性免疫的调节作用 非特异性免疫又称先天免疫或固有免疫，是在机体发育过程中形成的，是机体抵抗外来病原菌和肿瘤转化细胞而形成的最早屏障，通过不同的免疫细胞及免疫分子而发挥防御作用[17]。吞噬细胞，如巨噬细胞，通过分泌效应因子发挥细胞毒作用；自然杀伤细胞可以识别并杀伤肿瘤细胞；固有免疫细胞因子可作为肿瘤与免疫细胞之间的信息载体影响着肿瘤免疫细胞的自身特性的变化。

2.2.1 对巨噬细胞的影响 肿瘤相关巨噬细胞是外周血单核细胞浸润到实体肿瘤组织中而演变成的巨噬细胞，在机体的免疫防御、监视及自身稳定中起着重要的作用，其活化形式为M1型和M2型，其中M1型细胞主要通过高表达IL-12、IL-23，产生活性氧、IL-1、IL-6、TNF-α 等细胞因子，从而促进T细胞的免疫应答，通过细胞毒来杀伤病原微生物和肿瘤细胞，M2型细胞通过分泌TGF-β、VGEF、EGF等细胞因子，促进肿瘤的发生与发展。巨噬细胞在特异性免疫中还能作为抗原提呈细胞与细胞相互作用调节免疫应答[18]。张丹等[19]用美洲大蠊多肽提取物连续作用于小鼠肉瘤S180及小鼠肝癌H22移植性肿瘤模型10 d，给药结束后经检测，荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞吞噬指数及吞噬百分率比生理盐水组明显升高，显示出了一定的抗肿瘤活性。席玮等[20]建立的S180和Hepa1-6荷瘤小鼠，用蛤蚧肽和环磷酰胺分别灌胃和腹腔注射12 d后，分析结果发现单纯蛤蚧肽灌胃可显著提升S180荷瘤小鼠的腹腔巨噬细胞抗肿瘤活性及Hepa1-6荷瘤小鼠的腹腔巨噬细胞吞噬功能，与环磷酰胺联用时，抑瘤率显著提高。

2.2.2 对自然杀伤细胞的影响 自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）是固有免疫的主要免疫细胞，来源于骨髓，主要分布在血液和淋巴器官中，具有抗肿瘤、抗感染和免疫调节的功能。对靶细胞的识别与杀伤不受组织相容性复合物（major histocompatibility complex，MHC）的限制，而直接杀伤肿瘤细胞，也可通过刺激效应细胞分泌干扰素、白细胞介素等活性物质，参与机体早期抗肿瘤和免疫监视[21]。以NK细胞为基础的抗肿瘤免疫治疗引起研究人员的极大关注及重视。有研究表明，被长期用作免疫佐剂的胞壁酰二肽具有抗肿瘤活性，主要是通过激活NK细胞、淋巴细胞、促进炎症因子的释放而发挥作用[22]。另一项研究表明，具有刺激先天性免疫和抗肿瘤免疫的热休克蛋白Hsp70和Hsp90装载有肿瘤衍生肽后，可以在放疗诱导的免疫调节中激活NK细胞[23]。Wen等[24]研究发现，胃癌来源的热休克蛋白-gp96肽复合物能够促进T细胞反应，增强DC抗原呈递并诱导细胞因子分泌，经MTT法检测发现经HSP-gp96处理后的NK细胞活性升高显著。临床数据表明，乳腺癌术后化疗的患者采用脾多肽治疗后NK细胞百分比明显高于对照组患者，且CD4+、CD8+的的含量也明显升高[25]。

2.2.3 对细胞因子的影响 细胞因子是经免疫效应细胞和相关细胞经刺激而合成、分泌的一类蛋白或多肽，可以在细胞之间相互传递信息，调节免疫。通过直接刺激和杀伤肿瘤细胞、刺激造血形成以及促进机体抗肿瘤免疫等机制发挥作用。包括干扰素、肿瘤坏死因子、生长因子、转化生长因子家族和趋化因子家族。肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）是某些非特异性免疫细胞在受到刺激时产生的一类炎性介质[26]。Chang等[27]检测了大豆肽lunasin联合细胞因子作用于淋巴瘤患者外周血单核细胞，发现患者NK细胞产生IFN-γ的能力增强，同时也增加了抗肿瘤活性。杏鲍菇菌丝体多肽在一定程度上能提高细胞因子TNF-α和IL-6的分泌量，并且促进巨噬细胞分泌NO和H2O2[28]。

2.3 对特异性免疫的调节作用 特异性免疫又称获得性免疫或适应性免疫，是机体与某种特定病原体接触后产生的高度专一性免疫应答，能够识别并针对特定病原体启动免疫反应将细胞清除。其免疫的种类包括细胞免疫和体液免疫，特异性免疫细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞。研究表明多肽类药物可以通过调节T细胞亚群的变化、促进淋巴细胞增殖以及影响免疫球蛋白的水平而执行对肿瘤细胞的免疫调节作用[29]。

2.3.1 细胞免疫 细胞免疫是T细胞（CD4+或CD8+）借由释放淋巴因子而发挥免疫力的免疫，而T淋巴细胞亚群的细胞免疫是机体抗肿瘤免疫应答中主要的应答形式。T淋巴细胞包含两个主要亚群，即辅助性T细胞CD4+和抑制性T细胞CD8+。在正常情况下，机体内的各细胞亚群与其它细胞之间都维持平衡状态。当机体发生肿瘤时，导致免疫功能紊乱，该平衡被打破。大量临床数据表明，T淋巴细胞的数量及亚群之间的比例可以作为衡量肿瘤患者免疫功能状态的指标[30]。Minami等[31]发现缺氧诱导因子（HIF）-1α衍生肽可以刺激HLA-A24+肾癌患者细胞毒T淋巴细胞，活化CD4+T和CD8+T细胞，表达抗原共刺激CD86分子。还有研究发现，给子宫肌瘤切除患者注射胎盘多肽7 d，检测患者和试验对照者的血清发现试验组 CD3+、CD4+、CD4+/CD8+、NK 细胞显著高于对照组[32]。

2.3.2 体液免疫 体液免疫是指B细胞在接受抗原刺激后通过产生特异性抗体免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)来达到保护目的的免疫机制。免疫球蛋白是一类重要的免疫分子，按结构和理化性质分为IgA、IgM、IgG、IgD、IgE 5类，其中，IgG是再次免疫应答抗体，在血清中含量最多，在免疫监视、抗肿瘤、抗感染、吞噬和溶解靶细胞中发挥重要作用。以上指标的变化可以反映人体的免疫状态，为确定治疗方案及评估药效提供参考性意见[33]。研究表明，给头颈部恶性肿瘤术后患者静脉注射甘露聚糖肽一个月，可以增加患者外周血中IgG、IgA、IgM 的浓度[34]。

2.4 对免疫分子的调节作用 免疫分子是免疫系统的一个重要组成部分，其种类繁多，主要指抗原及抗体，还有组织相容性复合体、模式识别受体、黏附分子、补体、细胞因子等[35]。Reardon等[36]发现RGD三肽可以抑制整合素介导的肿瘤细胞与胞外基质配体的粘附，阻断肿瘤的浸润与侵袭。

3 多肽类免疫调节作用在肿瘤防治中的应用

多肽类药物在免疫调节方面展现出的优势引发了一系列的研究，以深化及推动其在肿瘤领域的应用。

3.1 肿瘤多肽疫苗 随着肿瘤疫苗的研究深入，利用肿瘤相关抗原以及抑癌基因突变蛋白多肽组成的疫苗也引起了研究者的广泛关注，可以激发肿瘤患者自身的特异性免疫应答系统，来达到清除肿瘤细胞而不杀伤正常细胞的目的[37]。此外，多肽疫苗还能够激发免疫记忆细胞，产生长期免疫作用以防癌细胞的复发及转移。目前已有多种多肽疫苗如E39和J65进入临床试验研究阶段，如人乳头瘤、黑色素瘤、胰腺癌多肽疫苗[38]。

3.2 细胞穿透肽 细胞穿透肽（cell-penetrating peptides，CPP）作为一种药物运输载体，可以携带生物活性物质进入胞膜，大大提高了靶向药物及不能穿透胞膜药物的疗效。如神经丝氨酸可以接枝内含富有精氨酸/赖氨酸的C末端细胞穿透肽，这种结合可以用于肿瘤的治疗[39]。

3.3 辅助治疗 癌症患者术后采取的放疗和化疗会导致骨髓和细胞免疫功能抑制，这就促使临床医生寻找一定的方法来降低毒副作用。多肽类药物可以作为一种免疫调节剂对癌症患者起到免疫保护作用。脾多肽注射液在宫颈癌患者术后同步放化疗，可以减轻放化疗所致的血液和免疫细胞毒性，激活机体免疫系统，提高患者生存质量[40]。胸腺五肽因其显著的免疫刺激作用，在临床中与化疗药物联合应用，在延长患者生存期方面发挥了巨大作用。

4 展望

目前，虽然进入临床的多肽类药物数量不多，但是大量的基础研究表明，多肽类药物具有较好的调节肿瘤免疫应答的功能，且具有一定的抗肿瘤作用与较好的安全性，这对于抑制肿瘤细胞的生长、提高患者的生存质量具有重要意义，在抗肿瘤免疫调节中有较大的开发潜力和研究价值。对多肽药抗肿瘤免疫机制的深入研究将具有广泛而深远的临床意义，可为肿瘤治疗提供新的思路和方法，让更多的患者获益。参考文献：

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