曹滌非 黃國(guó)慶 薛佳瑩 吳 瓊 王 雷 李 瑤

乳腺癌是女性中常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，死亡率逐年上升。常見(jiàn)的治療手段有手術(shù)治療、化療、放療、內(nèi)分泌治療、免疫治療等。免疫治療是通過(guò)調(diào)動(dòng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)抗腫瘤免疫力，從而抑制和殺傷腫瘤細(xì)胞，是當(dāng)前乳腺癌治療領(lǐng)域中最具前景的研究方向之一[1]。CA153是高分子量糖蛋白，具有較強(qiáng)的器官特異性，是乳腺癌最重要的腫瘤標(biāo)志物之一[2]。乳腺癌中CA153具有異常糖基化功能，可產(chǎn)生特異性抗原；自身結(jié)構(gòu)具有T細(xì)胞和B細(xì)胞識(shí)別表位，可激活免疫細(xì)胞；與疫苗聯(lián)合使用可增強(qiáng)疫苗的免疫療效，是免疫治療的新靶點(diǎn)，因此本文對(duì)CA153在乳腺癌免疫應(yīng)答和免疫治療中的作用進(jìn)行綜述。

1 CA153概況

CA153也稱粘蛋白(Mucins 1，MUC1)，是一類高分子量的糖蛋白，迄今共發(fā)現(xiàn)9種[3]。肽核心和糖鏈?zhǔn)欠肿拥闹饕M成部分，其中糖鏈約占其重量的50%～90%，多以O(shè)型糖苷鍵與肽核連接[4]。CA153是Ⅰ型跨膜蛋白，可在多種組織、器官中上皮細(xì)胞近管腔或腺腔面呈頂端表達(dá)，極性分布[5]。CA153骨架主要由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)3部分組成，跨膜區(qū)主要由28個(gè)氨基酸組成，而胞漿區(qū)主要由72個(gè)氨基酸組成，在不同物種間跨膜區(qū)和胞漿區(qū)都是高度保守的，這些保守性的結(jié)構(gòu)在CA153的免疫功能發(fā)揮上起重要作用[6]。CA153胞外區(qū)主要由不同的連續(xù)重復(fù)序列組成，這些重復(fù)序列為核心蛋白的主要成分，其中PDTRP區(qū)域是B細(xì)胞和T細(xì)胞共同識(shí)別的表位，該表位可與CA153特異性抗體及CTL(Cytotoxic lymphocyte，CTL)相結(jié)合，是免疫顯性結(jié)構(gòu)域。

2 CA153在乳腺癌免疫應(yīng)答中的作用

2.1 CA153特異性抗原

癌組織中CA153異常糖基化導(dǎo)致形成截短的碳水化合物側(cè)鏈，稱為T(mén)n抗原。Tn抗原與CA153骨架上的絲氨酸或蘇氨酸O-連接，可延長(zhǎng)半乳糖殘基，形成TF抗原。乳腺癌中CA153的Tn抗原和TF抗原結(jié)構(gòu)有利于抗體(如SM-3)與之結(jié)合[7]。同時(shí)，免疫組化研究證明，CA153在正常組織中可使SM-3結(jié)合的抗原表位出現(xiàn)缺失或低表達(dá)，這就更加證明了在乳腺癌中CA153的異常糖基化產(chǎn)生的抗原有利于CA153與抗體的結(jié)合[8]。三陰型乳腺癌中Tn抗原可在乳腺癌患者中過(guò)表達(dá)，并且對(duì)化療具有抵抗作用[9]。

2.2 CA153與T細(xì)胞活化

CA153表達(dá)在活化的T細(xì)胞表面。在早期活化的T細(xì)胞表面抑制CA153表達(dá)時(shí)，T細(xì)胞的活化進(jìn)程變長(zhǎng)[10]。通過(guò)對(duì)針對(duì)粘蛋白的癌癥患者腹水制備的單克隆抗體B27.29研究發(fā)現(xiàn)，單克隆抗體抑制了活化T細(xì)胞的體外增殖[11]，證明了CA153對(duì)活化的T細(xì)胞增殖具有促進(jìn)作用。與此同時(shí)，有研究發(fā)現(xiàn)CA153可與T細(xì)胞抗原受體(T cell receptor，TCR)結(jié)合。CA153的PDTRP區(qū)域可與TCR的β肽鏈結(jié)合，激活TCR形成T細(xì)胞活化的第一信號(hào)，誘導(dǎo)T細(xì)胞與靶位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn)免疫應(yīng)答[12]。

2.3 CA153單克隆抗體與補(bǔ)體途徑

單克隆抗體或單克隆抗體與放射性同位素、細(xì)胞毒性藥物結(jié)合可治療癌癥。單克隆抗體可通過(guò)誘導(dǎo)補(bǔ)體依賴性細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)，誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的產(chǎn)生抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。自20世紀(jì)80年代初，單克隆抗體技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出針對(duì)CA153的抗體，并且部分抗體可與放射性同位素相結(jié)合，增強(qiáng)療效。臨床試驗(yàn)表明，單獨(dú)使用CA153抗體可通過(guò)激活補(bǔ)體途徑，啟動(dòng)免疫應(yīng)答抑制結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移[13]，但標(biāo)記放射性同位素后效果會(huì)更好。用111In(indium-111)和90Y(yttrium-90)-標(biāo)記BrE-3抗CA153的抗體，體外實(shí)驗(yàn)顯示該抗體可以在早期激活補(bǔ)體系統(tǒng)，誘導(dǎo)補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性反應(yīng)，殺傷腫瘤細(xì)胞。目前該抗體已經(jīng)用于乳腺癌的臨床試驗(yàn)。但不幸的是，在患者體內(nèi)產(chǎn)生了針對(duì)鼠單抗的抗體，并迅速清除了體內(nèi)的抗CA153抗體，導(dǎo)致臨床試驗(yàn)的失敗[14]。另一組研究同樣也證實(shí)抗CA153單克隆抗體接種乳腺癌荷瘤小鼠，在接種后檢測(cè)到補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性反應(yīng)，腫瘤生長(zhǎng)變緩慢，部分小鼠還表現(xiàn)出對(duì)化療藥物敏感[15]。

3 CA153在乳腺癌免疫治療中的作用

3.1 CA153與多肽疫苗

多肽疫苗是一種由T細(xì)胞或B細(xì)胞精確識(shí)別表位的疫苗。許多腫瘤相關(guān)多肽疫苗中使用的抗原(TAA)肽是與MHC I(Major histocompatibility complex，MHC I)類分子聯(lián)合呈現(xiàn)，并且被腫瘤特異性CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞識(shí)別，從而引起細(xì)胞反應(yīng)[16]。CA153可與多肽疫苗結(jié)合，并且在乳腺癌中CA153特異性CTL前體頻率增加。多肽疫苗除了靶向VNTR區(qū)域，也可以包含非VNTR(VNTR區(qū)域外)或細(xì)胞質(zhì)尾部表位。有研究發(fā)現(xiàn)在轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)非VNTR區(qū)域的肽段與CA153結(jié)合可誘導(dǎo)有效的抗腫瘤免疫和HLA(Human lymphocyte antigen，HLA)限制性抗腫瘤CTL反應(yīng)[17]。由于CA153來(lái)自非VNTR序列的表位遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于VNTR區(qū)域的表位，因此效應(yīng)T細(xì)胞通過(guò)區(qū)分表位的豐度來(lái)區(qū)分正常腫瘤細(xì)胞與CA153過(guò)表達(dá)腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而使細(xì)胞免疫系統(tǒng)不易發(fā)生耐受[18]。CA153細(xì)胞質(zhì)尾部也具有可識(shí)別的肽段。有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)基因小鼠接種黑色素瘤B16細(xì)胞系后，CA153細(xì)胞質(zhì)尾肽疫苗可增加轉(zhuǎn)基因小鼠的存活率，并且沒(méi)有檢測(cè)到自身免疫反應(yīng)[19]。該研究得出的結(jié)論將對(duì)乳腺癌的臨床治療提供重要的依據(jù)。

3.2 CA153糖肽表位與載體交聯(lián)

粘蛋白的糖類抗原(Tn、TF和STn)由于異常糖基化而暴露于腫瘤細(xì)胞的表面，形成新的靶點(diǎn)，而抗原中的多肽表位被稱為糖肽表位。糖肽表位僅在腺癌中過(guò)表達(dá)而在正常組織中低表達(dá)[20]。糖肽表位與糖類抗原相比優(yōu)點(diǎn)在于：(1)抗體與多肽結(jié)合的親和力強(qiáng)于抗體與抗原的結(jié)合力；(2)癌癥患者體內(nèi)抗CA153的抗體更易與糖基化多肽結(jié)合；(3)由糖肽表位產(chǎn)生的抗體既可以與糖類和肽骨架結(jié)合，又可以與構(gòu)象肽表位依賴的糖基化位點(diǎn)結(jié)合，從而在腫瘤中引發(fā)免疫應(yīng)答[24]。

利用合成的糖肽表位與載體交聯(lián)，可獲得針對(duì)表位的免疫應(yīng)答。最近，在BALB/c和CA153轉(zhuǎn)基因小鼠的乳腺癌細(xì)胞系中接種糖肽類疫苗(Tn和STn)能產(chǎn)生強(qiáng)烈的針對(duì)CA153表達(dá)的體液反應(yīng)[21]。有研究利用合成糖肽表位與載體交聯(lián)，接種荷瘤小鼠，在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)出特異性的抗體[22]。研究得出的結(jié)果支持CA153糖肽表位與載體交聯(lián)，可以模擬腫瘤細(xì)胞表面的抗原，在體內(nèi)誘導(dǎo)出特異性的高滴度抗體。同時(shí)臨床實(shí)驗(yàn)證明了上述的結(jié)果，研究中四例針對(duì)化療后乳腺癌和卵巢癌患者注射CA153糖肽疫苗，部分患者體內(nèi)出現(xiàn)高滴度抗體。當(dāng)用人工合成的抗原對(duì)乳腺癌已發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者進(jìn)行治療后觀察到同樣的治療效果[23]。

3.3 CA153誘導(dǎo)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟

樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)是T細(xì)胞最有效的抗原提呈細(xì)胞。成熟的DC高表達(dá)HLA Ⅰ類和Ⅱ類分子，共刺激分子和粘附分子，成熟的DC也會(huì)產(chǎn)生一些趨化因子和細(xì)胞因子用于T細(xì)胞增殖和活化。DC能引起對(duì)CA153高效的免疫應(yīng)答[24-25]。腫瘤細(xì)胞上CA153糖基化可以通過(guò)其多肽核心吸引iDC，CA153能夠與iDC結(jié)合并內(nèi)化誘導(dǎo)DC活化和成熟。當(dāng)DC被激活時(shí)，會(huì)遷移到枯竭淋巴結(jié)中與CD4+和CD8+T相互結(jié)合。CD4+T細(xì)胞激活DC以產(chǎn)生IL12和提供細(xì)胞因子用于抗原特異性CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞的克隆生長(zhǎng)。隨后細(xì)胞毒性T細(xì)胞可以識(shí)別并清除特異的腫瘤細(xì)胞[26]。有研究發(fā)現(xiàn)，DC在清除癌細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)發(fā)生融合現(xiàn)象。樹(shù)突狀腫瘤細(xì)胞是融合DC與表達(dá)CA153的癌細(xì)胞。這些融合細(xì)胞既表達(dá)MHC Ⅰ類和Ⅱ類分子又表達(dá)共刺激因子，同時(shí)也表達(dá)CA153和其他腫瘤特異性表面抗原。通過(guò)對(duì)CA153轉(zhuǎn)基因小鼠皮下注射融合細(xì)胞后，細(xì)胞遷移到引流淋巴結(jié)和T細(xì)胞區(qū)。這些融合細(xì)胞能夠抵制T細(xì)胞對(duì)CA153抗原的耐受性并觸發(fā)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞消除癌細(xì)胞。最近的一項(xiàng)Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)表明，DC融合CA153蛋白疫苗可誘導(dǎo)人體T細(xì)胞免疫反應(yīng)。有研究將22個(gè)連續(xù)重復(fù)序列的CA153 cDNA導(dǎo)入小鼠DCs中，誘導(dǎo)出了CA153特異性的高效價(jià)的IgG和T細(xì)胞免疫反應(yīng)[27]。臨床上14例患晚期乳腺癌患者DC與CA153表面抗原或腫瘤溶解物混合，作為治療性疫苗進(jìn)行臨床試驗(yàn)。所有的CA153陽(yáng)性患者獲得了抗原特異性免疫反應(yīng)，而只有1例CA153陰性的患者出現(xiàn)了免疫反應(yīng)；而9例陽(yáng)性患者中有7例被觀察到了腫瘤減小或腫瘤水平降低或惡性胸腔積液消失[28]。并且CA153陽(yáng)性患者生存期高于陰性患者。

4 小結(jié)與展望

乳腺癌的治療手段有很多，免疫治療是其中之一。CA153能夠利用抗原表位結(jié)合抗體，激活體液免疫應(yīng)答；同時(shí)CA153也能激活T細(xì)胞，啟動(dòng)免疫應(yīng)答。在免疫治療中CA153可以與載體交聯(lián)、DC融合等形式清除癌細(xì)胞。但CA153在乳腺癌中的表達(dá)會(huì)隨癌癥的進(jìn)展發(fā)生變化，并且個(gè)別亞型乳腺癌細(xì)胞中CA153表達(dá)量并不顯著，因此存在治療效果不穩(wěn)定的現(xiàn)象。CA153在免疫中具有重要的作用，但單一抗原激活免疫應(yīng)答并清除體內(nèi)的癌細(xì)胞在臨床上效果并不理想。因此在未來(lái)的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，癌癥免疫療法將可以通過(guò)CA153結(jié)合其他癌癥抗原聯(lián)合使用消除腫瘤細(xì)胞；或者可與其他癌癥抑制劑聯(lián)合使用抵制癌細(xì)胞的擴(kuò)散；同時(shí)也可與細(xì)胞因子聯(lián)合激活T細(xì)胞功能。相信在不久的將來(lái)，乳腺癌的免疫治療將會(huì)取得更顯著的效果。