冷冻消融联合免疫疗法治疗前列腺癌的研究进展

严璞，周永建，张勇

首都医科大学附属北京天坛医院泌尿外科，北京1000700

目前临床中治疗前列腺癌的主要方法包括根治性放射治疗和前列腺根治性切除术，但易引发术后勃起功能障碍、直肠损伤、尿道损伤等并发症[1]。研究表明，采取精准治疗可保留前列腺正常组织，使患者获得更为理想的预后[2-3]。局部消融是利用能量使肿瘤细胞发生不可逆的损伤。冷冻消融治疗又称为“冷冻治疗”或“冷冻手术”，是选择性原位冷冻或摧毁病变组织的一种手术方法，在多种疾病的治疗中均具有效果，例如神经系统疾病、皮肤疾病、前列腺疾病、肛肠疾病、子宫疾病、骨关节类疾病等[4-5]。本文就冷冻消融联合免疫疗法治疗前列腺癌的研究进展做一综述。

1 冷冻消融诱发免疫反应

在对前列腺癌进行冷冻消融的过程中会导致免疫功能改变，即发生冷冻免疫反应，这为冷冻消融联合免疫疗法治疗前列腺癌提供了理论依据。采用冷冻消融技术对肿瘤进行灭活，包括以下途径：细胞外结冰形成溶液效应、微血管内血栓形成、细胞内结冰以及细胞死亡[6]。研究表明，靠近冷冻探针的细胞冷冻速率升高，当温度低至一定程度时，可引起细胞内冰晶形成，导致细胞器和细胞膜损伤，细胞随即死亡[7-8]。而未接近冷冻探针的细胞，其损伤程度虽不及邻近探针的细胞，但是当细胞达到一定的冷冻温度后，就会导致不可逆的损伤。更远的细胞则会产生可逆性的损伤，即刻的解冻会促使细胞内液体再次进入受损的细胞中，破裂情况会再发生，再次结晶产生的剪切力则会进一步对肿瘤细胞造成损伤[9-11]。在对前列腺癌进行冷冻消融后，肿瘤坏死组织会释放大量的肿瘤抗原及细胞因子，诱导树突状细胞（dendritic cell，DC）活化，而激活的反应则会导致T 淋巴细胞产生冷冻免疫反应。小鼠实验及临床研究表明，冷冻消融可诱发免疫反应[9,12-13]。目前冷冻消融诱发免疫反应的具体机制尚未明确，但研究表明，在经过冷冻消融治疗后，血液中的免疫反应相关因子均升高，如肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、颗粒酶A（granzyme A，GZMA）、白细胞介素（interleukin，IL）-10、CD4+、IL-12、IL-4[6]。表明冷冻消融术可对机体的免疫微环境进行调节，并促进机体免疫功能的提升，有助于对残留病灶、复发病灶以及远处转移病灶进行再次杀灭。除了冷冻消融术之外，其他的消融方式如微波消融、射频消融等均可以诱发免疫反应，进一步提高机体对肿瘤细胞的抵抗能力。

2 前列腺癌的冷冻消融联合免疫治疗

在世界范围内，前列腺癌的发病率居所有男性恶性肿瘤的第2 位，在一部分发达国家中前列腺癌的发病率超过肺癌，成为了危害男性健康的祸首。尽管亚洲国家的前列腺癌发病率远低于欧美国家，但近年来其发病率也呈逐渐上升趋势。冷冻消融是直接将细胞进行溶解以及消融，造成细胞pH 改变以及微血管损伤、脱水进而影响肿瘤的生存，坏死的肿瘤将一系列的细胞因子释放出来，进而产生相应的冷冻免疫反应。

近年来临床中常采用经皮穿刺冷冻消融治疗前列腺癌，冷冻消融后的前列腺癌细胞会释放肿瘤抗原，诱导体内免疫系统产生抗肿瘤反应，有利于清除患者体内残留的肿瘤细胞。冷冻消融联合免疫治疗在近年来的基础研究和临床试验中均有较大的进展。在小鼠实验中采用冷冻消融联合细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4，CTLA4）抗体方案，可对前列腺癌细胞进行调节，使机体的免疫功能增强，提高前列腺癌的治疗效果，并且能够有效预防前列腺癌细胞的转移和复发[14]。程序性死亡受体1（programmed cell death 1，PDCD1，也称PD-1）和程序性死亡受体配体1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也称PD-L1）结合后，可显著降低T 淋巴细胞的活性。冷冻消融后出现的“旁观者效应”是指在治疗的过程中出现了将损伤扩大化的反应，这为部分前列腺癌患者在经过冷冻消融治疗后，肺转移病灶可自行消退提供了理论依据。现阶段的免疫治疗中CTLA4抗体以低剂量伊匹木单抗为主，伊匹木单抗单独治疗肺癌以及前列腺癌均具有疗效，但伊匹木单抗与其他治疗方法联合应用效果更佳，可解除免疫抑制，从而进一步提高抗肿瘤免疫反应。

2.1 冷冻消融联合疫苗治疗

在免疫治疗中，恶性肿瘤的疫苗是重要的组成部分，DCvax 疫苗是前列腺特异性膜抗原多肽疫苗，其制备流程与Sipuleucel-T 具有相似性。Sipuleucel-T 疫苗是首个应用于前列腺癌的疫苗。DCvax 疫苗是在抽取患者的DC 前体后，经过成熟和激活后，将前列腺特异性膜抗原制备成个体肿瘤的疫苗，再通过相应的辅助性T 淋巴细胞以及具有细胞毒性的T淋巴细胞将抗肿瘤作用发挥出来。研究表明，应用DCvax 疫苗后可使患者获得部分缓解，皮下注射DCvax 疫苗后，疫苗的总反应率得到显著提高，肿瘤病灶也相应缩小[5]。迟发型的超敏实验中，将DCvax 疫苗和干扰素作用于患者，具有显著的疗效。以DC为基础的前列腺癌疫苗不仅仅有DCvax 疫苗，其他以DC 为载体的相关特异性膜抗原多肽疫苗均能够对前列腺癌的免疫治疗提供研究方向。肿瘤的免疫治疗包括主动治疗和被动治疗两种。主动治疗是指患者在抗原的刺激下，自身的免疫系统产生的一种抗肿瘤的免疫应答，被动治疗则是外源性输注抗肿瘤的免疫效应物质，疫苗的免疫治疗则是帮助患者增强机体免疫能力。

2.2 冷冻消融与机体免疫应答

冷冻消融治疗恶性肿瘤的机制主要包括两个方面：①将细胞进行急速冷冻，冷冻后的细胞内外迅速形成冰晶，在进行循环冷冻后，患者的肿瘤细胞出现冰晶的溶解状，并促使肿瘤细胞破裂及死亡；②在细胞破裂及包膜溶解后，将肿瘤抗原释放出来，激发体内的免疫细胞及相关细胞因子，提高机体对肿瘤细胞的免疫能力。相关研究中，PD-1抑制剂联合冷冻消融治疗前列腺癌的效果明显优于单独应用PD-1 抑制剂或冷冻消融治疗[15]。杨伊等[14]采用冷冻消融联合CTLA4 抗体治疗前列腺癌，结果发现，冷冻消融和免疫检查点抑制剂具有潜在的协同抗肿瘤作用，CTLA4 抗体治疗会延迟小鼠前列腺癌的生长，接受CTLA4 抗体联合冷冻消融治疗的小鼠的死亡率较单纯接受冷冻消融治疗的小鼠明显下降，提示CTLA4 抗体可显著增强冷冻消融介导的免疫反应。后续的研究结果显示，CTLA4 抗体联合冷冻消融治疗可以减缓继发性的肿瘤生长，并且引发相关的肿瘤排斥反应。关于冷冻消融联合免疫治疗的疗效和安全性，临床中的证据并不充分，只有少数的研究获得与动物实验相似的结果。

3 小结与展望

不同于以往治疗过程中前列腺癌的过度治疗，目前针对前列腺癌的治疗多采用冷冻消融方案。冷冻消融手术已成为一项热门的微创手术，逐渐发展成为重要的治疗局限性前列腺癌的术式。可以预见，在未来前列腺癌的治疗过程中，冷冻消融与免疫治疗联合会成为一个新的方向。但现阶段冷冻消融手术治疗前列腺癌还存在较多的问题，需在不断的研究过程中解决。明确前列腺癌冷冻消融诱发免疫反应的具体机制并减少手术治疗后的并发症是目前需要解决的问题，也是未来探索的方向。