结直肠癌的免疫治疗进展

陈宁，赵海剑，张晓雨

淮安市第二人民医院胃肠外科，江苏淮安223000

摘要：结直肠癌是我国最常见的消化系统恶性肿瘤之一，发病 率呈逐年上升趋势，对患 者的生存及生活质量造成了严重威胁。近年来，随着 肿瘤学、免疫学以及分子生物学等相关学科的发展，免疫 治疗成为结直肠癌一种重要的治疗手段。结直肠癌的免疫治疗方法主要包括主动免疫疗法、被动免疫疗法以及免疫检查点抑制剂等治疗。

关键词：结直肠癌；免疫治疗；主动特异性免疫；肿瘤疫苗；免疫检查点抑制剂治疗

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2022.10.022

中图分类号：R735.3文献标志码：A文章编号：1002-266X（2022）10-0088-05

结直肠癌是我国常见的恶性肿瘤，其发病率居恶性肿瘤的第三位，病死率居恶性肿瘤的第二位［1］。近年来，尽管腹腔镜结直肠癌根治术、全直肠系膜切除术、全结肠系膜切除术等得到了快速发展，但由于大部分结直肠癌患者确诊时已处于中晚期，治疗效果往往不佳，因此，结直肠癌患者的中位生存率仍较低。近年随着肿瘤学、免疫学以及分子生物学等相关学科的发展，免疫治疗成为结直肠癌一种重要的治疗手段。免疫治疗通过抑制免疫负调控因子，激活免疫系统，增强免疫细胞对肿瘤的识别和杀伤，从而实现清除肿瘤。除了被动的利用各种方法对抗癌细胞之外，免疫检查点抑制剂治疗通过解除肿瘤对免疫系统的抑制从而杀灭癌细胞。随着免疫检查点抑制剂治疗实体肿瘤研究的不断深入，国内外学者采用免疫检查点抑制剂来改善结直肠癌患者的预后，并取得了良好疗效。现就国内外结直肠癌的免疫治疗方法以及各种免疫检查点抑制剂在结直肠癌治疗中的最新应用进展综述如下。

1 主动免疫治疗

1.1 非特异性主动免疫治疗 指利用某些物质刺激机体免疫系统，不直接对特异性肿瘤抗原起反应。非特异性免疫治疗制剂主要包括微生物及其制剂、化学制剂两类。卡介苗、短小棒状杆菌、溶血性链球菌制剂（OK-432）和白喉类毒素（DTx）等属于微生物及其制剂，而左旋咪唑、细胞因子、α 干扰素、肿瘤坏死因子等则属于化学制剂。有研究显示，结直肠癌术后加用卡介苗可以延长患者总生存期［2］，因为卡介苗可诱导肿瘤细胞表达一种抗原，这种抗原能够激发机体的特异性免疫应答。但大量使用卡介苗存在严重的不良反应，比如持续的高热、恶心、呕吐等，患者甚至可能出现严重的慢性肉芽肿性肝炎。因此，使用卡介苗进行抗肿瘤治疗时，掌握合适的卡介苗剂量至关重要。左旋咪唑作为一种合成噻唑类化合物的衍生物化学制剂，其毒性较小，主要是通过增强巨噬细胞、T 淋巴细胞等免疫细胞功能发挥作用，常用于肺癌、乳腺癌、血液系统肿瘤化疗后的辅助治疗。沙培林为OK-432，是一种常用的抗肿瘤药物，其抗肿瘤的机制主要为通过促进树突状细胞（DC）成熟［3-4］、促进CD4+T 细胞分泌TNF-α、IFNγ、IL-6等细胞因子从而改变肿瘤微环境，同时，其还可以诱导T 淋巴细胞向肿瘤局部浸润［5］，抑制肿瘤细胞DNA 和RNA 合成，从而使肿瘤细胞凋亡［4］。目前，国内外学者治疗结直肠癌研究热点中的细胞因子有IL-2、IL-15、IL-21、IFN-γ、IFN-α 等。IL-2 可激活T淋巴细胞产生淋巴因子在免疫调节中发挥重要作用。细胞因子可以联合其他治疗策略用于结直肠癌辅助治疗。但值得注意的是，在细胞因子增强局部抗肿瘤免疫反应的同时，机体的免疫系统得到广泛激活，可能会出现免疫过度的不良反应。

1.2 特异性主动免疫治疗 是指只攻击肿瘤细胞，但不影响肿瘤周边正常组织细胞的治疗方法。大量关于肿瘤疫苗的临床研究已进行或正在进行，如肿瘤疫苗、肿瘤相关抗原和糖蛋白黏液素等。

1.2.1 注射肿瘤疫苗 是指向体内注射相关癌症疫苗，从而发动体内抗肿瘤特异性免疫反应的疗法，具有抗原特异性。肿瘤疫苗的主要类型有DC 疫苗、肿瘤抗原的多肽疫苗、病毒或细菌载体疫苗、核酸疫苗等。

在多个临床试验中，由于抗原选择不佳或肿瘤微环境影响，现有肿瘤疫苗未能取得令人满意的临床效果。DC 疫苗和OncoVAX 疫苗是肿瘤疫苗的主要类型。抗独特型抗体（Ab2）可以避免免疫系统对肿瘤相关抗原的免疫耐受性，可以激发机体的抗肿瘤免疫反应。近年来研究较热的3H1是模仿癌胚抗原（CEA）的一个特异性抗原决定基的鼠源性抗独特型抗体，实验表明，其可以替代CEA作为疫苗［6］。

DC是目前已知功能最强的抗原提呈细胞，未成熟DC 在受到某些因素刺激时，能够诱导特异性的细胞毒性T 淋巴细胞（CTL）生成。在DC 上装载相应的肿瘤抗原、蛋白、病毒重组肿瘤抗原以及DNA或mRNA 产物，就组装成了相应的DC 疫苗。DC 疫苗未来发展的方向为免疫检查点抑制剂结合DC 进行疫苗的设计。

肽疫苗是由一个或多个短或长的氨基酸序列作为肿瘤抗原，其优势在于具有良好的修饰潜力，可操作性强。在治疗结直肠癌的癌症疫苗中，肽疫苗可靶向多种肿瘤相关抗原，如CEA、p53 以及EphA2［7］等。但近年来临床上很少有使用肽疫苗治疗结直肠癌的报道，原因在于其免疫原性过低以及肽疫苗还未能克服主要组织相容性复合物（MHC）Ⅰ/HLAⅠ限制等。

目前基于病毒载体的疫苗，主要有针对肿瘤特异性抗原的肿瘤疫苗，比如以痘病毒为载体构建携带MUC1 的结直肠癌疫苗［8］。MUC1 是首个发现的结直肠癌抗原，将疫苗注入晚期结肠腺癌患者中可以诱导出MUC1 相关免疫反应，从而避免机体对MUC1的免疫耐受性。

在体外放射处理患者自身的肿瘤细胞，再联合免疫佐剂接种到患者自身，构成自体肿瘤疫苗，比如以卡介苗为佐剂的Onco-VAX（自体肿瘤细胞疫苗）和以新城疫病毒制成的ATV-NDV 等。钟建平等［9］发现，新城疫病毒强毒株F48E9 在体外能显著抑制小鼠结肠癌CT26细胞的生长，可导致约78%的载瘤小鼠肿瘤细胞完全消退。

近年来，全肿瘤细胞疫苗和DNA 疫苗在临床上应用很少，可能原因为体内肿瘤细胞表面的MHC分子表达较少，肿瘤细胞表面没有精确定位的抗原，而人工克隆一段编码肿瘤特异抗原的DNA 的转染率较低和免疫原性较弱。

1.2.2 肿瘤相关抗原 使用CEA 疫苗治疗表达CEA 的结直肠癌患者，可以激发机体的抗肿瘤免疫反应。Ep-CAM 是由GA733-2 基因编码的相对分子质量为40 kD 的上皮细胞跨膜糖蛋白，为肿瘤相关抗原，在多种上皮源性癌组织细胞表面表达，比如胃癌、结直肠癌、肝癌。Ep-CAM 表达与肿瘤细胞的增殖、去分化、侵袭以及转移有关，其可以激发特异性的T淋巴细胞免疫反应和抗体介导的免疫反应。最早在裸鼠异种移植结直肠癌模型中证实Ep-CAM 单克隆抗体可以破坏肿瘤细胞，其破坏机制被认为是诱导了效应细胞介导的细胞溶解。在结直肠癌领域中，研究最多的就是一种小鼠抗Ep-CAM 单克隆抗体——edrecolomab。edrecolomab 可以杀死对化疗耐药的静止期结直肠癌细胞，但目前对其疗效和作用机制仍有争议。结直肠癌辅助治疗的Ⅱ期临床试验表明，edrecolomab 缺乏局部疗效。结直肠癌辅助治疗的Ⅲ期临床试验辅以edrecolomab 单药治疗或5-FU、甲酰四氢叶酸、edrecolomab 联合治疗实验表明，联合治疗组相较于不加edrecolomab 的传统化疗组的无病生存率并未提高，而且edrecolomab 单药治疗组的无病生存率明显下降［10］。

1.2.3 糖蛋白黏液素 MUC1 黏蛋白是一种大分子量糖蛋白，正常情况下，乳腺、卵巢、呼吸道、胃肠道等上皮细胞表面都有MUC1 表达，其功能主要为介导细胞与细胞之间的信号转导和细胞间黏附以及保护和润滑上皮表面。在结直肠癌患者中，MUC1在表达时由于糖链的糖基化不全，导致新糖链表位形成和肽链表位暴露，使MUC1 成为一种肿瘤免疫靶抗原。由于MUC1几乎在所有上皮细胞腺癌都表达，且MUC1 黏蛋白可以以非MHC 限制性和MHC限制性两种方式活化CTL，杀伤表达MUC1 的肿瘤细胞。所以其作为疫苗可以活化CTL细胞以及激发黏液素特异性抗体，从而激活机体的免疫系统。多种基于MUC1 的疫苗正在研究，部分现已进入Ⅱ期临床试验，如糖链疫苗、核酸疫苗、多肽疫苗、MUC1单抗相关疫苗等。

1.2.4 热休克蛋白制剂（HSP） HSP 存在于所有生命体的细胞中，其本身并不具有抗原性，主要存在于细胞质、内质网和细胞外基质中［11］。HSP 作为抗原肽的载体，携带相关小肽，从细胞中释放出来后，经过加工和新MHC分子形成复合物，从而激发机体的特异性抗肿瘤免疫排斥反应。在肿瘤患者体内的组织中，HSP表达升高，加速肿瘤细胞生长，同时，抑制肿瘤细胞死亡，并通过某种机制参与化疗耐药［12］。从患者身上切除的肿瘤组织中提取HSP，再来免疫同一患者，可将残存或者转移的肿瘤细胞杀灭。近年来，人们在基因水平将蛋白肽与HSP 融合获得HSP 融合蛋白，HSP 融合蛋白可诱导特异性免疫应答，可用于肿瘤的免疫治疗研究。对肿瘤患者进行HSP 肽复合物免疫治疗的Ⅰ期临床试验表明，治疗过程中未发生自身免疫反应和有关的细胞毒反应，目前正在进行Ⅱ期临床试验。

1.2.5 血管内皮生长因子受体-2（VEGFR-2） VEGF是一种血管内皮细胞有丝分裂原，其可促进新生血管形成和增强血管通透性。VEGF 家族主要包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E 和胎盘生长因子等，其受体主要由VEGFR（VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3）和神经纤维网蛋白1、神经纤维网蛋白2 组成。有研究显示，VEGFR-2 可作为结直肠癌患者使用贝伐单抗联合化疗评估临床疗效的独立预测因子［13］，主要机制是VEGFR-2 产生主动特异性免疫，从而破坏肿瘤组织的血管生成和打破免疫耐受。VEGF-C 在结直肠癌肿瘤组织中高表达，在结直肠癌侵袭转移过程中发挥重要作用，参与脉管浸润、淋巴结及远处转移。VEGF-C 作为第一个被发现的淋巴管生长因子，其与淋巴管内皮细胞上表达的VEGFR-3 结合，促进淋巴管新生，与血管内皮细胞上表达的VEGFR-2 结合，则促进血管新生，这是VEGF-C 抗肿瘤作用的两种途径。朱宝成等［14］认为，VEGFR-3 与结直肠癌的发生发展密切相关。近年有研究证实，VEGFR-3 不仅可以在淋巴管内特异性表达，亦可在动静脉及毛细血管内皮中表达［15］。VEGF-C/VEGFR-3 信号通路是调节血管生成最有效的途径，淋巴管内皮细胞上的VEGFR-3 在肿瘤细胞分泌的VEGF-C 特异性活化下激活，进而促进淋巴管的生成，从而有利于肿瘤的扩散和转移。盐酸安罗替尼属于一种多靶点受体酪氨酸激酶抑制剂，是我国自主研发的抗肿瘤靶向药物。

2 被动免疫治疗

2.1 肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs） 肿瘤细胞、炎症细胞和间质组织构成的肿瘤微环境，对肿瘤细胞的生物学行为起着重要作用。在肿瘤细胞生长过程中，肿瘤组织及间质中会出现浸润性炎症细胞，这些炎症细胞都是以淋巴细胞为主，是宿主对肿瘤细胞主动防御的主要表现。张溪等［16］认为，相比于Dukes 分期，TILs 可作为判断结直肠癌预后的一个独立因素。且与免疫组化相比，测定TILs 比例相对比较简单且实用性好，有较强抗肿瘤作用的TILs 可提高患者总生存期。TILs可作为判断结直肠癌预后的重要指标。

2.2 淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK） LAK 过继免疫治疗即应用患者自身外周血淋巴细胞作为LAK 前体细胞，在体外进行扩增，然后回输患者体内，但是反复分离外周血白细胞，不仅给患者带来很大经济负担，而且可引起较多严重的不良反应，如贫血、衰弱、感染等。有研究表明［17］，使用IL-2 可以诱导LAK 的活性，将接受IL-2 诱导的LAK 细胞输注至结肠癌患者，发现患者肿瘤组织部分缩小，取得了一定效果。国外习惯使用高剂量的IL-2 来诱导LAK活性，我国则习惯使用小剂量的IL-2，但大剂量IL-2可引起严重的不良反应，而小剂量IL-2 可以激活T淋巴细胞介导的特异性抗肿瘤免疫反应。因此，掌握合适的IL-2剂量具有重要意义。

2.3 高度特异性单克隆抗体 VEGF 与VEGFR 结合后能够刺激血管新生，促进肿瘤细胞的增殖和分化。有研究表明，在晚期结直肠癌患者体内，肿瘤组织比正常组织中的VEGF 表达高［18］。贝伐单抗是一种抗VEGF 单克隆抗体，一般与化疗药联合使用，通过抑制内皮细胞增殖和破坏新生血管生成，控制肿瘤的转移和扩散［19］。西妥昔单抗是针对表面生长因子受体（EGFR）的IgG1 单克隆抗体，西妥昔单抗与EGFR 结合后，阻断分子内酪氨酸的自身磷酸化，阻断酪氨酸激酶活化，抑制EGFR 激活，从而阻断细胞内信号转导途径，抑制癌细胞的增殖，诱导癌细胞的凋亡［20］。有研究表明，西妥昔单抗和化疗药物联合使用可增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，从而提高化疗疗效［21］。帕尼单抗是一种完全人源化IgG2单抗，通过与EGFR 特异性结合，防止肿瘤细胞的转移和扩散。

3 免疫检查点抑制剂

细胞毒性T 淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）和程序性死亡受体1（PD-1）为常见的免疫检查点，属于表达在T 淋巴细胞上的CD28 受体家族。CTLA-4 与表达在抗原提呈细胞上的B7 配体结合，向T 淋巴细胞传递抑制信号，从而阻止幼稚T细胞的活化。PD-1与表达在癌细胞表面的PD-L1或者PD-L2结合，诱导T淋巴细胞的衰竭或者无反应性。常用的两种免疫检查点抑制剂——伊匹木单抗和纳武单抗，其机制分别如下：伊匹木单抗与T 淋巴细胞上的CTLA-4结合，能有效阻止其与CD80/CD86（B7 配体）结合，从而保证T 淋巴细胞的活化和增殖；纳武单抗阻断PD-1 与PD-L1 或PD-L2 的结合，上调T 淋巴细胞的生长增殖活化，从而达到抗肿瘤作用。

研究表明，单独使用免疫检查点抑制剂仅对于微卫星高频度不稳定（MSI-H）/错配修复功能缺陷（dMMR）的结直肠癌患者有效，对微卫星低频度不稳定（MSI-L）/错配修复功能正常（pMMR）的结直肠癌患者无效［22］。dMMR-MSI-H 的结直肠癌患者由于错配修复基因功能的先天性缺陷，在DNA 合成过程中产生较多的突变，这些突变基因编码的蛋白质成为所谓的“新”抗原，从而使dMMR-MSI-H 的结直肠癌患者的肿瘤微环境中具有丰富的淋巴细胞浸润［23］，而且PD-1、PD-L1、CTLA-4 等表达上调［24］，从而具有较高的新抗原负荷［25］。dMMR 型结直肠癌每个肿瘤平均有1 782个体细胞突变，而pMMR亚型队列中有73 个［26］。所以MSI-H/dMMR 的结直肠癌患者对免疫治疗较为敏感。

采用免疫检查点抑制剂治疗结直肠癌最早是作为后线治疗。美国的LE等［21］发现，转移性结直肠癌（mCRC）患者能从免疫检查点抑制剂帕博利珠单抗中获益。2017 年5 月23 日，美国食品与药物管理局（FDA）向媒体公布，帕博利珠单抗可用于晚期MSIH实体瘤的末线治疗。

后来人们尝试使用两种免疫检查点抑制剂作为末线治疗。在CheckMate-142 研究中，一个队列使用纳武单抗单药免疫治疗，一个队列使用纳武单抗+伊匹木单抗联合免疫治疗。纳武单抗单药治疗MSI-H/dMMR mCRC 患者中位随访21 个月的数据显示，客观缓解率（ORR）为34%，疾病控制率（DCR）为62%，12 个月的无进展生存（PFS）率为44%，12 个月的总生存（OS）率为72%［27］。纳武单抗联合伊匹木单抗治疗MSI-H/dMMR mCRC 患者中位随访25.4 个月的结果显示，ORR 为58%，DCR 高达81%，12 个月的PFS 率为71%，12 个月的OS 率为85%［28］。从这些生存指标（ORR、PFS、OR）可以看出，联合免疫疗法要优于单药免疫疗法。2017 年，FDA 批准纳武单抗用于MSI-H型mCRC患者的治疗。

随着研究的进一步深入，人们尝试把免疫检查点抑制剂提到一线治疗。在CheckMte-142 晚期一线治疗队列中，MSI-H 型mCRC 患者使用纳武单抗+伊匹木单抗联合治疗（Nvolumab 每2周3 mg/kg+Ipilimumab 每6 周1 mg/kg），截至2018 年7 月，联合免疫一线治疗组ORR为60%，完全缓解（CR）率为7%，DCR 为84%［29］；截至2019 年10 月，中位随访时间为29 个月，联合免疫一线治疗组ORR 上升到69%，CR率上升到13%［30］。

亦有学者将免疫检查点抑制剂用作新辅助治疗。2018 年，欧洲肿瘤内科学会首次报道了NICHE研究。在对免疫检查点抑制剂治疗不敏感的亚群中，研究一直没有突破。借助免疫组化和聚合酶链反应来评估肿瘤组织的微卫星状态技术现在已较为成熟。有研究表明，结直肠癌患者中，dMMR-MSI-H型结直肠癌患者亚群不足5%，大部分为pMMR/MSI-L型［31］。

作为全球第三大常见的恶性肿瘤，结直肠癌一直是人们的研究热点。尽管免疫疗法在结直肠癌方面取得了进展，但随之而来的各种问题阻碍了前进的脚步，相信在不久的将来，结直肠癌患者可以从免疫治疗中获得更多益处。