朱傳東 綜述 鄭 勤 張全安 審校

腫瘤免疫治療的目的是針對(duì)特定的抗原激發(fā)體內(nèi)的免疫應(yīng)答來(lái)消除腫瘤細(xì)胞，提高腫瘤患者的生存率以及提高生活質(zhì)量。樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells，DC)是目前已經(jīng)知道最強(qiáng)的抗原遞呈細(xì)胞。臨床研究表明，DC免疫治療誘導(dǎo)產(chǎn)生特定的抗原免疫應(yīng)答對(duì)人體是安全的。DC在識(shí)別腫瘤細(xì)胞、刺激集體的免疫應(yīng)答并同腫瘤細(xì)胞進(jìn)行戰(zhàn)斗方面的優(yōu)點(diǎn)在免疫治療上非常突出，可以清除化療失敗的惡性腫瘤甚至是腫瘤干細(xì)胞［1］，大多數(shù)的免疫治療的體系都是通過(guò)DC來(lái)實(shí)現(xiàn)的［2，3］。因此，進(jìn)行DC來(lái)源的腫瘤疫苗的研究對(duì)腫瘤的免疫治療具有重要意義。我們主要討論以DC為基礎(chǔ)的DC相關(guān)疫苗及其對(duì)腫瘤疾病的治療。

1 DC的細(xì)胞生物學(xué)特性

DC起源于多能造血干細(xì)胞，分為髓樣DC和淋巴樣DC 2種。DC在組織中含量極低，不足人外周血單個(gè)核細(xì)胞的1%。在組織中DC以未成熟的狀態(tài)存在，在攝取抗原后開(kāi)始逐步成熟。成熟DC高表達(dá)人類DC相對(duì)特征標(biāo)志CDla、MHC分子(MHC-Ⅰ和 MHC-Ⅱ)、共刺激分子(CD80、CD86)、黏附分子(CD54、CD50)及淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原(CD58)。當(dāng)其受到刺激被激活或成熟時(shí)，MHC Ⅰ、MHCⅡ、CD80、CD86、CD40、ICAM21等免疫刺激分子和特異性抗原表達(dá)增加，抗原遞呈功能明顯增強(qiáng)，同時(shí)分泌一些重要的生物因子(如IL-12、TNF-α等)。此時(shí)DC向周圍淋巴組織的T細(xì)胞依賴區(qū)遷移，激活初始型T細(xì)胞，發(fā)動(dòng)特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)免疫反應(yīng)便具備了最初的免疫應(yīng)答能力［4］。DC被認(rèn)為是機(jī)體免疫應(yīng)答的始動(dòng)者，特別在抗腫瘤免疫中具有核心地位。未成熟DC抗原攝取能力強(qiáng)，但抗原提呈能力弱;成熟DC則相反。在外周淋巴器官，成熟DC表面的抗原肽-MHCⅡ類分子復(fù)合物和抗原肽-MHCⅠ類分子復(fù)合物分別被CD4、CD8T細(xì)胞表面的TCR識(shí)別，形成TCR-抗原肽-MHC分子三元體，在黏附分子及其刺激分子的作用下緊密結(jié)合，從而激活T淋巴細(xì)胞。髓樣DC主要誘導(dǎo)Th0向Th1分化，淋巴樣DC主要誘導(dǎo)Th0向Th2分化。

2 DC與腫瘤的關(guān)系

2.1 DC與腫瘤的發(fā)生及預(yù)后

研究表明，DC與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有一定的關(guān)系。腫瘤組織及外周DC的數(shù)量減少和功能缺陷均可導(dǎo)致DC不能有效遞呈腫瘤抗原、激活T淋巴細(xì)胞、誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)，致使腫瘤浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移［5］。如果腫瘤患者體內(nèi)DC功能缺陷，不能有效遞呈抗原，則導(dǎo)致免疫無(wú)能或者免疫耐受，使得腫瘤發(fā)生發(fā)展［6］。有研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中DC數(shù)量與腫瘤的原發(fā)病灶、轉(zhuǎn)移病灶、臨床分期及周圍浸潤(rùn)呈負(fù)相關(guān)。絕大多數(shù)實(shí)體腫瘤及其周圍組織都有DC浸潤(rùn)，DC高度浸潤(rùn)伴腫瘤細(xì)胞高分化預(yù)后好;而腫瘤伴DC低浸潤(rùn)呈惡性進(jìn)展?fàn)顟B(tài)。腫瘤患者體內(nèi)易發(fā)生DC的自發(fā)性凋亡以及T細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞介導(dǎo)的DC凋亡［7］。具體機(jī)制目前尚不清楚，有研究表明腫瘤細(xì)胞可能是通過(guò)分泌抑制性的細(xì)胞因子、神經(jīng)節(jié)苷脂和Fas-FasL途徑［8～10］來(lái)促使DC凋亡，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

2.2 DC與腫瘤的免疫逃避

腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸機(jī)制較為復(fù)雜，主要原因在于其免疫原性和具有抗原調(diào)變能力，致使腫瘤抗原不能有效提呈，T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫不能被有效激活，或因缺乏共刺激信號(hào)而導(dǎo)致T細(xì)胞失能。針對(duì)這兩種機(jī)制，用腫瘤抗原致敏［11］或用基因修飾DC［12］甚至與腫瘤細(xì)胞融合［13］，使 DC高表達(dá)MHC Ⅰ和Ⅱ類分子提呈豐富的腫瘤抗原肽，使相應(yīng)的T細(xì)胞受體被占據(jù)，同時(shí)DC提供高水平的協(xié)同刺激分子CD40/CD80/CD86等，充分激活T細(xì)胞增殖;還通過(guò)自分泌IFNA/IL6第二部分細(xì)胞因子的作用方式增強(qiáng)T細(xì)胞激發(fā)從而發(fā)揮抗腫瘤作用。除了產(chǎn)生強(qiáng)大的抗腫瘤免疫反應(yīng)，DC可能也具有直接殺傷腫瘤的作用。研究發(fā)現(xiàn)DC可通過(guò)表達(dá)細(xì)胞死亡受體的配體，殺死腫瘤細(xì)胞［14］。

3 DC及DC疫苗的制備

3.1 DC 的制備

DC由CD34+或CD14+細(xì)胞中產(chǎn)生，存于人骨髓、臍血以及成年人外周血的CD34+細(xì)胞，體外在添加GM-CSF和TNF-a的培養(yǎng)條件下可以發(fā)育成熟DC;CD14+單核細(xì)胞在添加GMCSF和IL-4的條件下也可以成為成熟的DC，近期有研究發(fā)現(xiàn)LAK細(xì)胞也可以促進(jìn) DC細(xì)胞的成熟［15］。Babatz等［16］研究出了用免疫磁珠分選的方法制備CD14+細(xì)胞，從外周血分離出的單核細(xì)胞通過(guò)磁珠分選或者是plastic adherence的方法分離獲得，進(jìn)而添加 IL-4，GM-CSF，TNF-a，PGE2，IL-1B 等可使 CD14+分化成單核細(xì)胞。通過(guò)這種途徑培養(yǎng)出來(lái)的DC被認(rèn)為是不成熟的，它們具有高效的抗原攝取能力，同時(shí)還具備有限的刺激T細(xì)胞增殖的能力。為了提高他們的免疫原性，這些DC在正常情況下需要 TNF-a，CD40配體和單核細(xì)胞培養(yǎng)液的刺激［17］。這些激活的刺激信號(hào)誘導(dǎo)產(chǎn)生CD80、CD83、CD86的上調(diào)，促進(jìn)親炎癥細(xì)胞因子IL-12，IL-15，TNF-α和 IL-6的分泌。PGE2刺激DC對(duì)于提高DC對(duì)MIP-3B的應(yīng)答顯得尤為有效。Mip-3b是1種吸引DC遷徙至淋巴結(jié)的細(xì)胞趨化因子。循環(huán)骨髓DC細(xì)胞通常是通過(guò)密度梯度離心方法分離的。這些APC抗原提呈細(xì)胞通過(guò)體內(nèi)的FLT3配體擴(kuò)增到數(shù)倍。

3.2 DC相關(guān)腫瘤疫苗的制備

目前DC疫苗主要有幾大類:細(xì)胞性腫瘤抗原修飾的DC;腫瘤抗原肽修飾的DC;腫瘤抗原及細(xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染修飾的DC以及腫瘤細(xì)胞融合DC疫苗等。

3.2.1 細(xì)胞性腫瘤抗原修飾的DC 目前腫瘤特異性抗原或相關(guān)抗原得到明確鑒定的為數(shù)不多，因而予以瘤細(xì)胞全部抗原信息(如腫瘤細(xì)胞裂解物、腫瘤細(xì)胞提取物、腫瘤細(xì)胞的總RNA或經(jīng)過(guò)滅活的完整的腫瘤細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞與樹(shù)突狀細(xì)胞的融合)修飾DC成為最直接的1種方法?；诩?xì)胞性腫瘤抗原易于獲取和制備，因而應(yīng)用全細(xì)胞性腫瘤抗原沖擊致敏DC的方法來(lái)制備DC疫苗是目前臨床研究應(yīng)用最廣泛的方法之一［18～20］。目前主要用于腎癌、惡性黑色素瘤(惡黑)、前列腺癌和惡性膠質(zhì)瘤等腫瘤的臨床研究。

3.2.2 腫瘤抗原肽修飾的DC 腫瘤抗原肽 (包括合成肽)或腫瘤細(xì)胞相關(guān)抗原與自身或同種異體的DC共育，DC與腫瘤表位肽結(jié)合之后可激發(fā)抗腫瘤CTL效應(yīng)，目前實(shí)驗(yàn)室和臨床應(yīng)用較多的抗原肽來(lái)源于眾多腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigen，TAA)，包括人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(hTERT)，黑色素瘤抗原，癌胚抗原(CEA)，p53，Survivin，Her-2/Neu 等［21］。確定腫瘤表達(dá)的相關(guān)TAA后，整個(gè)TAA以蛋白的形式被輸送到DC，表位抗原肽被遞呈給個(gè)Ⅱ類和Ⅰ類HLA分子，誘導(dǎo)出針對(duì)不同抗原來(lái)源的表位肽CTL產(chǎn)生。用負(fù)載腫瘤表位肽的DC免疫小鼠，可使具有同表位肽的腫瘤消退及抵抗致死劑量腫瘤細(xì)胞的攻擊。另外，應(yīng)用腫瘤抗原MHC-Ⅰ類多肽沖擊樹(shù)突狀細(xì)胞，可提高腫瘤抗原濃度及其靶向性。

3.2.3 基因修飾制備DC疫苗 腫瘤抗原編碼基因、細(xì)胞因子基因或趨化因子基因?qū)隓C可在期內(nèi)持續(xù)表達(dá)腫瘤抗原，增強(qiáng)了MHC-Ⅰ類和MHC-Ⅱ分子遞呈抗原的能力。轉(zhuǎn)染 RNA也可以高效的誘導(dǎo)特異性CTL細(xì)胞的免疫應(yīng)答，體外研究已在多種腫瘤上證明其有效性。轉(zhuǎn)染基因方法較多，逆轉(zhuǎn)錄病毒痘病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)染法效率較高，基因表達(dá)比較穩(wěn)定，應(yīng)用較為廣泛。基因修飾的DC腫瘤疫苗既能引起高效率的CTL細(xì)胞的免疫應(yīng)答，幾乎沒(méi)有副作用，是1種安全有效的免疫治療方法［15］。

3.2.4 腫瘤細(xì)胞與DC融合疫苗 細(xì)胞融合技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就在于融合細(xì)胞能呈遞腫瘤細(xì)胞所有的抗原，包括已知的和未知的抗原。鑒于目前大多數(shù)人類腫瘤細(xì)胞抗原類型仍未得到明確的鑒定，用全腫瘤細(xì)胞作為疫苗仍不失為一類簡(jiǎn)單、有效的方法。最佳候選細(xì)胞為自身腫瘤細(xì)胞，DC可來(lái)源于腫瘤患者自身或者異體，融合技術(shù)目前以電融合的效率最高，通常比化學(xué)融合法提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

4 DC疫苗在腫瘤臨床治療中的應(yīng)用

DC腫瘤疫苗是近年來(lái)腫瘤免疫治療領(lǐng)域的熱點(diǎn)，其基本原理是在體外誘導(dǎo)擴(kuò)增DC，DC負(fù)載各種腫瘤相關(guān)抗原，形成疫苗回輸，從而激活針對(duì)腫瘤細(xì)胞的CTL，使患者獲得抗腫瘤的能力。目前，DC腫瘤疫苗正在被迅速、廣泛地應(yīng)用于動(dòng)物試驗(yàn)和早期臨床試驗(yàn)。無(wú)論是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還是臨床應(yīng)用，樹(shù)突狀細(xì)胞的腫瘤疫苗在腫瘤的預(yù)防和治療方面顯示了較好的應(yīng)用前景。

4.1 DC與惡性黑色素瘤

DC免疫治療早期多集中于惡性黑色素瘤方面，目前取得一些可喜進(jìn)展。Nagayama等［19］進(jìn)行了一項(xiàng)DC疫苗聯(lián)合IL-2治療Ⅳ期惡性黑色素瘤的Ⅰ期臨床研究，DC疫苗制備以自體腫瘤細(xì)胞裂解物刺激外周血單個(gè)核細(xì)胞，并在細(xì)胞因子GM-CSF、IL-4和TNF-a作用下誘導(dǎo)成熟，10例Ⅳ期惡性黑色素瘤患者接受免疫，1×107DC，每周1次，共進(jìn)行10次，同時(shí)給予IL-2，劑量為350～700 kIU，每周3次，結(jié)果證實(shí)2例有效，1例SD;在針對(duì)惡性黑色素瘤的臨床研究中，Hersey等［20，22］進(jìn)行一項(xiàng)治療Ⅳ惡性黑色素瘤的Ⅰ/Ⅱ期臨床研究，以2種不同的方法制備DC疫苗，①以自體腫瘤細(xì)胞裂解物沖擊;②MAGE-3.A2、酪氨酸激酶和gp100 3種抗原肽聯(lián)合沖擊或MART-1和KLH2種抗原肽聯(lián)合沖擊。33例患者接受治療，19組接受腫瘤細(xì)胞裂解物沖擊組治療的患者中有4例有效，14例接受抗原肽聯(lián)合沖擊組治療的患者中有9例表現(xiàn)出病情穩(wěn)定。所有患者均容易耐受，無(wú)明顯毒副作用。

4.2 DC與前列腺癌

DC相關(guān)疫苗在前列腺癌中的研究亦較為廣泛。Pandha等［18］進(jìn)行Ⅰ/Ⅱ期的臨床研究中，11例激素治療失敗的前列腺癌患者和5例轉(zhuǎn)移性腎癌患者接受DC疫苗治療，結(jié)果證實(shí)該療法安全可靠，所有的患者體內(nèi)均可檢測(cè)到Th1型細(xì)胞因子明顯升高，有1例前列腺癌患者的PSA明顯降低，2例腎癌患者評(píng)價(jià)為SD。Hallmeyer等［23］亦進(jìn)行了一項(xiàng)以PSA多肽沖擊DC制備疫苗治療前列腺癌的臨床研究，結(jié)果表明，28例受試者中有14例有檢測(cè)到遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生，其中有11例表現(xiàn)出PSA的穩(wěn)定或下降。另14例未檢測(cè)到遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng)的患者中，有9例表現(xiàn)出PSA的升高。

4.3 DC 與腎癌

Gitlitz等［24］進(jìn)行了一項(xiàng)以DC疫苗治療轉(zhuǎn)移腎癌的臨床研究，DC疫苗通過(guò)自體腫瘤細(xì)胞裂解物沖擊外周血CD14+單個(gè)核細(xì)胞誘導(dǎo)成熟的DC制備，10例患者接受免疫，結(jié)果有1例患者出現(xiàn)PR。而在Avigan等［25］進(jìn)行的一項(xiàng)DC疫苗治療轉(zhuǎn)移性腎癌Ⅰ期臨床研究中，通過(guò)自體腫瘤細(xì)胞與DC細(xì)胞融合制備疫苗，23例患者接受1×105至4 ×106融合細(xì)胞免疫，每3周1次，結(jié)果沒(méi)有治療相關(guān)不良反應(yīng)的發(fā)生，分泌IFN-γ的CD4+和CD8+T細(xì)胞的比例明顯升高，其中5例腎癌患者病情穩(wěn)定，提示該方法是腎癌的1種安全合理的療法。

4.4 DC與其他腫瘤

Hirschowitz等［26］進(jìn)行多項(xiàng)DC疫苗治療非小細(xì)胞肺癌的臨床研究，其抗原肽選擇高表達(dá)Her2/neu、CEA、WT1、Mage2肺癌細(xì)胞株的凋亡小體，以其沖擊成熟DC制備疫苗，治療了16例ⅠA到ⅢB期的非小細(xì)胞肺癌患者。結(jié)果有5例患者可檢測(cè)到腫瘤特異的細(xì)胞免疫，6例患者可檢測(cè)到抗原特異的細(xì)胞免疫應(yīng)答，5例患者無(wú)特異的細(xì)胞免疫產(chǎn)生。隨著一些針對(duì)非小細(xì)胞肺癌的Ⅱ期隨機(jī)臨床試驗(yàn)研究的進(jìn)行，DC疫苗在肺癌治療中的作用進(jìn)一步凸現(xiàn)了。眾多關(guān)于DC腫瘤疫苗治療肝癌、骨髓瘤、乳腺癌、卵巢癌及惡性淋巴瘤等研究均進(jìn)入臨床驗(yàn)證階段，很多也取得令人鼓舞的結(jié)果，顯示出DC疫苗在惡性腫瘤治療中的巨大前景。

綜上所述，DC參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展，無(wú)論是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還是具體的臨床應(yīng)用，基于DC的腫瘤疫苗在惡性腫瘤的預(yù)防和治療中顯示了較好的應(yīng)用前景，為惡性腫瘤的免疫治療提供了新策略。但DC相關(guān)腫瘤疫苗研究存在如下不足之處:難以確定最佳刺激劑量，抗原成分復(fù)雜，可能誘發(fā)自身免疫性疾病，所用的抗原多肽不一定能誘導(dǎo)最佳的抗腫瘤免疫反應(yīng)，刺激劑量難以確定等。關(guān)于目前的DC疫苗臨床試驗(yàn)多集中于Ⅰ/Ⅱ期，距離臨床應(yīng)用仍有較遠(yuǎn)距離。對(duì)于晚期的腫瘤患者，DC疫苗幾乎不能產(chǎn)生客觀的免疫應(yīng)答。人們也正在針對(duì)識(shí)別更有效的臨床免疫治療手段上作出更大的努力，比如，在提供一定的佐劑的情況下，早期接種腫瘤疫苗的效果要優(yōu)于晚期腫瘤的免疫治療。以DC為基礎(chǔ)的腫瘤免疫療法已經(jīng)顯現(xiàn)出臨床應(yīng)用前景，是未來(lái)抗腫瘤治療的很有前景的手段之一。

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