吳國慶, 朱媛媛, 郭麗娟, 楊 森
(1.四川省遂寧市中心醫(yī)院口腔頜面外科, 四川 遂寧 6290002.遵義醫(yī)科大學口腔醫(yī)學院口腔頜面外科, 貴州 遵義 563000)
樹突狀細胞在1973年首次被發(fā)現(xiàn),以其表面具有樹枝狀突起而得名。至今尚未發(fā)現(xiàn)理想的特異性分子標志,主要通過形態(tài)學;經(jīng)組合型細胞表面標志及在混合淋巴細胞反應中的特征進行鑒別。該細胞源自骨髓CD34+造血干細胞,在骨髓中,造血干細胞產(chǎn)生共同的髓系及淋巴系前體,最后分別經(jīng)刺激分化為經(jīng)典DC(CDC)和漿細胞樣DC(PDC)[1],分化的CDC最初是不成熟的,其在人體內多以未成熟狀態(tài)存在,需要信號刺激才得以成熟。樹突狀細胞遍布機體各個器官及組織,且因分布的部位不同而命名有所不同,其表型及作用也不相同。
DC在已知的抗原提呈細胞中,功能最強,主要參與抗原的處理;同時兼顧免疫監(jiān)視及吞噬作用,是機體免疫應答的關鍵細胞,主要負責彌補先天性和適應性免疫之間的差距。未成熟DC抗原吞噬能力極強,當其進入外周組織,通過受體識別病原微生物,后直接攝入抗原,經(jīng)刺激后分化成熟,其共刺激分子等表達升高,進而誘導機體免疫應答;同時經(jīng)趨化因子趨化遷移至次級淋巴器官以成熟,在此過程中成熟DC將初始T細胞激活成對應的效應T細胞,同時增強DC抗原提呈能力及遷移能力[2],從而介導機體免疫反應。而pDC則主要起著免疫監(jiān)視作用,還可激活相關信號途徑,分泌細胞因子進而活化NK細胞和巨噬細胞,進一步發(fā)揮直接殺傷及吞噬靶細胞的作用。
免疫療法即為利用免疫系統(tǒng)來治療腫瘤,人類腫瘤特異性抗原的分子鑒定使抗原特異性免疫療法的發(fā)展成為可能。除了在體內外擴增自體抗原特異性T細胞以回輸?shù)交颊唧w內外,另一種則是通過接種疫苗,提供抗原與佐劑一起在體內激發(fā)治療性T細胞,該方法研究較多。樹突狀細胞(DC)被稱為“自然的佐劑”,在腫瘤免疫治療中的作用極為關鍵。目前免疫療法的研究有腫瘤疫苗、T淋巴細胞功能的改善、免疫檢查點阻斷劑的發(fā)現(xiàn)(ICB)以及使用腫瘤浸潤白細胞(TIL)的過繼細胞療法(ACT)等,這些治療的進行都需要由專業(yè)的抗原呈遞細胞(APC)提呈腫瘤抗原而啟動,而樹突狀作為功能最強的抗原提呈細胞在其中起著關鍵作用,在此基礎上發(fā)現(xiàn)DC可成為促進內源性抗腫瘤反應以促進腫瘤的有效根除的理想工具。研究發(fā)現(xiàn)較多荷瘤患者體內DC數(shù)量與患者的預后呈正相關,故推測因DC數(shù)量下降,以至抗原處理能力減弱,不能有效刺激T細胞的增殖分化,介導對腫瘤細胞的殺傷作用而誘導免疫耐受。樹突狀細胞在抗腫瘤免疫反應中的主要作用有吞噬死亡腫瘤細胞、捕獲呈遞腫瘤相關抗原并激活各類T細胞,從而激發(fā)一系列免疫反應以殺死腫瘤細胞,即DC為CD4+T和CD8+T細胞介導免疫應答的主要啟動子,且DC介導抗腫瘤免疫反應主要經(jīng)刺激腫瘤特異性CTL和NK細胞來發(fā)揮作用?;罨腄C可激活NK細胞,活化的NK釋放的細胞因子又反過來促使DC的成熟;兩者相互作用增強T細胞介導的抗腫瘤免疫;DC還可介導粒細胞依賴性內吞作用,促進腫瘤細胞死亡;分泌趨化因子(Chemotactic Cytokines,CCK),趨化初始T細胞至腫瘤處,誘導持續(xù)的免疫反應;其通過釋放抗血管生成物質從而控制腫瘤血供并抑制DC成熟,以抑制腫瘤發(fā)展;最后,最新研究發(fā)現(xiàn)DC還可直接殺傷腫瘤細胞。綜上所述,DC在腫瘤免疫中的作用不可或缺。已知腫瘤的惡性變化主要由于細胞逃避免疫監(jiān)視,即腫瘤抗原表達水平下降,DC表面各種分子表達的喪失等導致免疫識別能力降低,可引發(fā)免疫逃逸。研究發(fā)現(xiàn)荷瘤機體中的DCs多處于異常狀態(tài),最常見的有成熟障礙,還可見到表型改變及功能異常等,異常狀態(tài)的DCs不能發(fā)揮抗腫瘤免疫反應,所以靶向DC的治療重點在于完善及增強DC功能,增加其數(shù)量及控制腫瘤微環(huán)境的免疫抑制。
經(jīng)過近三十年來的科學實驗,目前改善腫瘤DC功能的治療方法有活化DC以解除腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制;DC擴增及阻斷降低CDC功能的抑制途徑[3,4],還有近年來研究較為火熱的樹突狀細胞疫苗。理想的抗腫瘤疫苗應該擴大體內循環(huán)中治療性T細胞的量及其功能的激發(fā)[5];而DC在其中作用非常關鍵,特別是以DC為基礎的腫瘤疫苗,其在體內主要誘導腫瘤特異性免疫,以達到殺傷腫瘤及誘導免疫記憶從而防止腫瘤復發(fā)的作用。癌癥疫苗的兩個關鍵是成熟的DC及特異性腫瘤抗原。可通過各種方法培養(yǎng)來自具有腫瘤抗原和激活刺激物的患者的體外成熟具有活性的功能正常的DC,然后將其轉移回患者體內;其二是尋找特異性的腫瘤抗原。保證腫瘤機體中DC功能的正常行使成為腫瘤免疫治療的關鍵,DCs的異常機制研究及DC疫苗的研發(fā)是待攻克的難點及熱點。DC瘤苗特異性高、殺傷作用強及安全性好,目前已經(jīng)在多種腫瘤的治療中展示了巨大潛力。DC疫苗即體外培養(yǎng)成熟DC:將經(jīng)抗原刺激后成熟的DC回輸入體內以發(fā)揮抗腫瘤作用,即DC通過不同形式負載抗原后誘導機體產(chǎn)生具有特異性殺傷作用的T淋巴細胞以達到控制腫瘤的作用。目前為止,已有多種DC負載抗原的方式,其中腫瘤抗原和腫瘤細胞裂解物致敏DC是制備DC疫苗最常用的方法,化學融合也較常用;利用病毒載體感染DC或者利用腫瘤抗原的mRNA感染DC以制備疫苗也是目前研究方法,研究發(fā)現(xiàn)將腫瘤細胞和DC直接融合以制備疫苗,得到的融合細胞可兼具兩者的優(yōu)點,疫苗免疫原性和特異性都較高,是DC疫苗制備的重要方法。1995年,首個體外MAGE-1脈沖DC被用于黑色素瘤Q4的治療,到目前為止有數(shù)百個基于DC的抗腫瘤治療臨床的試驗已經(jīng)完成或正在進行[3]。隨著研究的發(fā)展,近些年來又出現(xiàn)了許多DC疫苗,但仍存在較大的局限性:研究發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境可發(fā)生免疫抑制[6];誘導DC靶向淋巴結引流的能力不足;缺乏可靠的預后生物標志物;TAA特異性T細胞對腫瘤細胞的親和力較低等[7],雖然DC疫苗仍然是一個具有較大潛力的治療方法,但在很大程度上仍不成功,腫瘤介導的免疫抑制和常用單核細胞來源的樹突狀細胞(MODC)的功能限制是DC疫苗發(fā)展的兩大障礙。為了克服該缺陷,隨之研究發(fā)現(xiàn)DC衍生的外顯體(DCexos作為惰性囊泡對腫瘤介導的免疫抑制具有抵抗力,故作為無細胞治療劑受到了廣泛關注[7],研究已經(jīng)證明其可將癌細胞轉化為更具免疫原性的靶點。外顯體為直徑約30~150nm的惰性膜小泡,在胞間通訊和物質轉移中發(fā)揮重要作用[8,9]。樹突狀細胞在內體隔室中處理外源性抗原,可以與質膜融合釋放外體(DCexos)。DCexos表達MHC-I類,Ⅱ類分子及共刺激分子,并已被證明能激發(fā)抗原特異性CD8+T細胞[10,11]以進一步促進抗腫瘤免疫反應。作為惰性囊泡,DCexos對腫瘤或腫瘤微環(huán)境(TME)更具免疫調節(jié)能力,在體內的半衰期更長,與DC相比可儲存時間更長。由于其抗腫瘤免疫抑制能力較強;生物利用度較高;穩(wěn)定性好,遂DCexos作為無細胞治療性疫苗成為一種極具潛力的新型藥物,其T細胞依賴性和MHC限制性方面都較優(yōu)于DC,在研究中還觀察到抗免疫抑制[12]。DCexos在相關臨床試驗中都表現(xiàn)出較好的安全性及良好的耐受性,且實驗表明可能誘導NK效應。目前的DCexo研究主要集中在傳統(tǒng)DC(CDC)中的肽或蛋白質負載DCexo[13],急需新的方法進一步深入研究以產(chǎn)生能夠在體內啟動CD8+T細胞的DCexo,并闡明其在產(chǎn)生抗腫瘤免疫功能中的潛在機制。帶有DCexos的疫苗可能代表了一種新型的基于DC的疫苗,可以克服腫瘤介導的免疫抑制[8],可作為癌癥疫苗進行重點研究,同時來自其他細胞如巨噬細胞、NK細胞及T細胞等的外顯子也進行了腫瘤疫苗的研究[14],這些都將成為腫瘤免疫治療的潛在力量,但該免疫療法在臨床試驗顯示益處有限,有局限性,未能產(chǎn)生抗原特異性T細胞反應,需更加深入的研究,進一步對外顯體進行改造將是研究的繼續(xù)。截至目前為止,盡管基于樹突狀細胞疫苗的免疫研究已經(jīng)或正在進行,其安全性及免疫原性得到了很好的證實,但是方法仍有待優(yōu)化,目前臨床試驗最常用的方法依然是用離體生成的單核細胞衍生的DC,尚不清楚哪個原發(fā)性DC亞群是用作佐劑或疫苗接種靶標的最佳亞群;且該來源的DC與體內存在的穩(wěn)態(tài)DC亞群性能等仍不可比;該來源尚不能保證臨床用量需求;基于DC的另一種形式的過繼免疫療法是從原發(fā)腫瘤引流淋巴結的組織中培養(yǎng)獲得的自體活化的殺傷性T細胞和DC(AKT-DC)的療法,該方法在肺癌研究中得到了證實,有望在其他腫瘤中展開研究;.除此之外,關于DC接種的最佳數(shù)量、時間、劑量甚至注射途徑等仍然還未明確。在該方面的研究還有較長的路需要走。近來正在探索的一種策略為從人多能干細胞(hPSCs)中分化DC,其具有大規(guī)模生產(chǎn)的潛力且有質量保證。關于DC疫苗,目前正在努力提高其免疫原性、有效性及廣泛應用的能力,相信在不久的未來將得到廣泛應用[15]。
隨著免疫治療逐漸取得一些成功案例,可以看到其在對抗腫瘤轉移和復發(fā)方面皆具有巨大潛力,有成為腫瘤主要治療方法的潛力,特別是有關DC的治療研究使得DC疫苗成為熱點,雖已在很多腫瘤的治療中取得一定的療效,但是疫苗迄今為止顯示出較為有限的療效??赡艿脑蚴悄[瘤的免疫抑制微環(huán)境阻斷T細胞的浸潤、存活或效應功能;也可能是DC疫苗不能產(chǎn)生最佳T細胞反應及過度依賴于表達的組織特異性抗原,目前仍存在腫瘤免疫逃逸:如腫瘤抗原表達異常不能被DC有效識別;MHC表達異常,不能有效地被腫瘤殺傷T細胞識別等都將是腫瘤轉移的原因[13],這些都會妨礙其最佳作用的發(fā)揮,仍需要更進一步的研究克服。除了基于DC的免疫療法,其他的免疫相關療法也得到了快速發(fā)展,即使研究碩果累累,但是研究發(fā)現(xiàn)單純的免疫療法或者傳統(tǒng)治療并不能取得較好的臨床療效,反觀多種治療方法聯(lián)合研究取得了較明顯的成果:如DC疫苗聯(lián)合放療;且基于目前臨床前證據(jù)表明化療和疫苗接種之間也可能存在協(xié)同作用,聯(lián)合治療將成為未來研究的重要方向之一。目前癌癥疫苗開發(fā)的最新進展之一是能夠產(chǎn)生具有患者特異性新抗原的疫苗,其安全性較好,能夠誘導強烈的全身T細胞反應;在早期臨床試驗中已經(jīng)取得較為可觀的實驗結果,但費用昂貴,技術上仍存在難點,需要進一步的深入研究。遂未來的關注點應在新型免疫療法的開發(fā)、免疫療法與傳統(tǒng)治療的聯(lián)合的研究;腫瘤相關DC在抗腫瘤免疫反應中的作用漸漸被認為是可靶向的,盡管靶向DC的單藥治療收效甚微,但與其他療法聯(lián)合使用的新型免疫療法是極具潛力的研究途徑。鑒于腫瘤與免疫系統(tǒng)之間相互作用的復雜性,需要進一步研究以充分了解腫瘤免疫微環(huán)境作為一個整體的作用,以進一步開發(fā)有效的治療方法。