肿瘤特异性免疫治疗药物及机制研究进展

侯 凯,邹 前,林冬静 (吉林医药学院：.临床医学院,2.基础医学院，吉林 吉林 3203)

近年来,肿瘤特异性免疫治疗取得了重大进展。通过对细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CTLA-4)、程序性死亡受体-1(programmed death-1,PD-1)的研究[1],抑制免疫系统检查点(immune checkpoints),进而激活T细胞、B细胞杀伤肿瘤细胞，为肿瘤免疫治疗提供了新的思路。现在肿瘤疫苗已经广泛应用于临床，以肿瘤疫苗为“佐剂”结合免疫阻断剂抑制肿瘤细胞激活免疫检查点进行免疫逃避，再激活免疫系统，以此对肿瘤产生有效的杀伤作用。

1 免疫检查点

免疫检查点是一些免疫系统体系中共有的分子抑制通路,它们在维持自身耐受和调节免疫应答、减少免疫应答对周围组织造成的损害以及暂时使免疫系统失活方面发挥着重要作用，也被称为免疫系统的“分子刹车”[2]。研究显示,利用免疫检查点肿瘤细胞可以进行免疫逃逸,肿瘤细胞通过激活T细胞表面PD-1分子通路，促进T细胞凋亡，这与肿瘤组织微环境密切相关。艾利森等发现在免疫细胞分子表面的CTLA-4蛋白起到了“分子刹车”的作用,终止免疫反应。研究发现，一些针对CTLA-4蛋白的抗体可以抑制CTLA-4分子表达,促进T细胞大量增殖、转而攻击肿瘤细胞[1]。

针对免疫检查点的抑制剂已经显示出临床疗效,并已获美国FDA批准用于多种实体肿瘤的治疗。如纳武单抗可以延长晚期肝癌患者生存时间;纳武单抗(Nivolumab)与伊匹单抗进行联合治疗，dMMR/MSI-H晚期结直肠癌缓解率达到55%;派姆单抗对于PD-L1阳性的晚期食管癌有效率达到30%[3]。我国自主研发的免疫治疗性抗肿瘤药物“达伯舒”(信迪利单抗注射液)具有高亲和力、持久稳定、靶点占位率高等特点。采用该药物治疗难治性霍奇金淋巴瘤的客观缓解率和疾病控制率均不亚于国际同类创新药物。

1.1 CTLA-4及其抗体

CTLA-4是CTLA-4基因直接编码的T细胞表面跨膜蛋白，属于免疫球蛋白超家族成员之一。它主要表达于活化的T淋巴细胞表面,并对T细胞表面的协同刺激分子受体(CD28)产生竞争性抑制。CTLA-4由36个氨基酸组成，具有高度内吞的特性。大多数CTLA-4分子存在于细胞中，常以同源二聚体的形式存在,这就是它与配体结合而不改变构象的原因[4]。在肿瘤发生的早期,CTLA-4抑制T细胞增殖和活化,防止T细胞对肿瘤细胞的攻击,增加肿瘤细胞存活率，使肿瘤细胞进行免疫逃逸。基于此机理，第一款抗肿瘤免疫药物伊匹单抗(Ipilimumab)问世，主要用于治疗黑色素瘤。

1.2 PD-1和PD-L1/2及其阻断剂

PD-1，也称为CD279，是T细胞表面最重要的免疫抑制受体，属于免疫球蛋白超家族成员之一。PD-1主要表达于活化的CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞及其亚型、NK细胞和单核细胞的表面[5]，其作用与分型密切相关。程序性死亡配体-1(programmed death-ligand 1，PD-L1)是免疫抑制途径中的一个重要分子，主要表达在淋巴器官、淋巴细胞(脾脏、骨髓、胸腺及T淋巴细胞)和一些实质器官(心、肺、肝、肾),它能与PD-1结合,抑制肿瘤组织周围的免疫微环境,促使肿瘤细胞逃避免疫监视作用。实验表明，PD-L1分子途径在肿瘤细胞表面表达上调,可能会导致该分子与不同类型的T、B细胞发生反应,抑制T细胞增殖和细胞因子分泌,使肿瘤周围局部T细胞丢失,最终导致肿瘤的复发和转移[6]。

纳武单抗可以阻断PD-1PD-L1/2通路,增强机体内源性抗肿瘤反应,在治疗非小细胞肺癌和难治性黑色素瘤方面有良好的应用前景。

2 肿瘤疫苗

肿瘤疫苗通过机体识别肿瘤表面的特异性抗原(T specific antigen,TSA)或肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA),刺激机体的特异性免疫系统,达到杀死肿瘤细胞的目的。根据肿瘤疫苗的作用机制和用途,可分为两种：①预防性肿瘤疫苗，通过免疫系统接种产生特异性免疫应答,可以使肿瘤发生率降低，以此来预防肿瘤的发生;②治疗性肿瘤疫苗，在放化疗或手术后用肿瘤特异性抗原与辅助药物治疗相结合，根据肿瘤表面的特异性抗原制成疫苗使机体产生免疫应答,对肿瘤细胞产生杀伤作用。按照肿瘤疫苗的不同成分,可分为肿瘤细胞疫苗、树突状细胞疫苗、DNA疫苗、多肽疫苗、靶向新生血管疫苗等[7]。

现在多功能纳米佐剂已经运用到肿瘤疫苗的治疗当中。纳米佐剂可以保护抗原并延长抗原在体内的存留时间，使疫苗不被快速降解失活，达到增强疫苗的效果[8]。纳米佐剂还可以携带一些免疫增强剂，进一步提高肿瘤疫苗的效力[9]，部分纳米材料本身就具有免疫刺激性[10]。由此，用纳米佐剂配合肿瘤疫苗使用，不仅增加了肿瘤疫苗对于免疫系统的刺激,而且可以使这种作用时间更持久。

3 联合治疗

免疫检查点阻断剂通过暂时抑制免疫系统的“分子刹车”，使免疫系统活化，肿瘤疫苗利用特异性抗原激活免疫系统，对肿瘤细胞产生杀伤作用。将这两种治疗方式联合后构成一场了对于肿瘤的“末日风暴”，活化的免疫系统识别大量肿瘤特异性抗原，配合纳米制剂的使用对肿瘤产生更加有效的杀伤作用[11]。当放疗与肿瘤特异性免疫疗法相结合,产生的细胞碎片可以作为激活肿瘤免疫治疗的另一种“佐剂”，激活免疫系统，再配合免疫检查点阻断剂，可减少肿瘤对免疫系统的抑制作用，进一步提高了肿瘤免疫治疗的效果[12]。所以，化疗和肿瘤免疫治疗相结合也可以作为肿瘤治疗的一种方式[13]。

用CTLA-4抗体治疗前列腺癌、结直肠癌、黑色素细胞瘤等,效果并不理想[14]。PD-1抑制剂比CTLA-4抗体的毒性低,对一些肿瘤治疗效果更好[15]。如果配合CTLA-4抗体可双重阻断分子抑制通路进一步提高疗效,这种联合治疗的临床试验仍在进行中。如伊匹单抗(抗CTLA-4)联合尼莫单抗(PD-1)治疗晚期黑色素瘤的Ⅰ期临床试验中,患者肿瘤转移率降低,推测两者有协同作用。进一步观察,联合应用明显提高了动物模型的抗肿瘤反应[16]。

肿瘤特异性免疫治疗已经广泛应用于临床，但是这种治疗方式仍然存在一些问题。免疫检查点阻断剂暂时关闭了对免疫系统的抑制,激活免疫反应的缺点是可能导致全身炎症，对人体造成一定的损伤。面对肿瘤细胞复杂的微环境和免疫逃避机制,单一的治疗手段显然已经不能满足医疗需求。如何合理使用肿瘤特异性免疫治疗药物靶向治疗肿瘤，又不引起全身的炎症反应是接下来研究的热点。我们应该在临床实践中寻找更加有效的联合治疗方式，结合传统的肿瘤治疗手段与最新的研究进展,使肿瘤的治疗更加有效，同时降低对人体的损伤。