再談腫瘤疫苗與免疫細(xì)胞療法

劉寶瑞

導(dǎo)師論壇

再談腫瘤疫苗與免疫細(xì)胞療法

劉寶瑞

腫瘤疫苗;細(xì)胞療法

劉寶瑞，男，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院腫瘤中心主任，主任醫(yī)師、教授、美國(guó) MD Anderson Cancer Center博士后，南京大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)、南京中醫(yī)藥大學(xué)博士生導(dǎo)師，南京大學(xué)臨床腫瘤研究所所長(zhǎng)，南京市和江蘇省有突出貢獻(xiàn)中青年專家、南京市科技功臣、江蘇省優(yōu)秀重點(diǎn)人才、全國(guó)醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)先進(jìn)個(gè)人，享受國(guó)務(wù)院特貼?，F(xiàn)為國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)評(píng)審專家，國(guó)家科技獎(jiǎng)及教育部科技獎(jiǎng)評(píng)審專家，中華醫(yī)學(xué)會(huì)腫瘤分會(huì)青年委員，中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)腫瘤分子靶向治療專業(yè)委員會(huì)副主任委員，中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)腫瘤分會(huì)常務(wù)委員，江蘇省腫瘤化療與生物治療分會(huì)副主任委員，南京醫(yī)學(xué)會(huì)腫瘤分會(huì)主任委員等。為16種中文醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)源雜志編委或特約編委，10種外文醫(yī)學(xué)雜志特約審稿專家。先后負(fù)責(zé)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目6項(xiàng)，獲國(guó)家發(fā)明專利7項(xiàng)，獲得各種科技獎(jiǎng)勵(lì)13項(xiàng)，主編撰寫(xiě)臨床腫瘤學(xué)專著3部。近5年發(fā)表英文SCI論文44篇，中文統(tǒng)計(jì)源論文250余篇。在他的帶領(lǐng)下，鼓樓醫(yī)院腫瘤中心臨床醫(yī)療規(guī)范，診療特色鮮明，尤其是他系統(tǒng)開(kāi)展的腫瘤個(gè)體化治療為提高腫瘤化療效果提供了科學(xué)的依據(jù)，推動(dòng)了個(gè)體化治療理念在江蘇和全國(guó)腫瘤界的傳播。

生物免疫治療與手術(shù)、放療、化療并列為四大腫瘤治療手段，近年來(lái)隨著分子細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展，免疫學(xué)理論不斷豐富，現(xiàn)代免疫學(xué)技術(shù)也在不斷地推陳出新，人們從細(xì)胞和分子水平上對(duì)腫瘤與免疫系統(tǒng)的關(guān)系有了更深刻的認(rèn)識(shí)，為腫瘤免疫細(xì)胞療法在臨床上的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。剛剛過(guò)去的2011年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了在免疫學(xué)方面做出了突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，獲得者之一是加拿大的沃爾夫·斯坦曼教授，旨在表彰他在樹(shù)突狀細(xì)胞(dentritic cell，DC細(xì)胞)研究方面做出的杰出貢獻(xiàn);美國(guó)FDA也在2010年批準(zhǔn)了用于內(nèi)分泌治療無(wú)效的晚期前列腺癌的DC疫苗，這些都更加堅(jiān)定了人們?cè)诩?xì)胞免疫治療領(lǐng)域的信心。過(guò)繼性細(xì)胞治療(adoptive cellular therapy，ACT)已成為惡性腫瘤治療中的一個(gè)快速發(fā)展的新領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)20多年的努力，以DC疫苗和T細(xì)胞療法為代表的腫瘤主動(dòng)性免疫治療和被動(dòng)性免疫治療，已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，作為腫瘤治療的輔助手段在臨床上顯示出光明的應(yīng)用前景。此外，ACT與化療、放療等多學(xué)科結(jié)合的綜合治療能進(jìn)一步提高療效，是今后腫瘤免疫治療的方向。本文作者曾經(jīng)從個(gè)體化醫(yī)療的角度討論了免疫細(xì)胞療法［1］，現(xiàn)擬針對(duì)近年國(guó)外臨床應(yīng)用前景看好的幾項(xiàng)專項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行介紹。

1 預(yù)防性腫瘤疫苗:宮頸癌疫苗及乙肝疫苗

免疫系統(tǒng)在預(yù)防腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的一個(gè)重要作用是預(yù)防主體被病毒感染，抑制病毒誘導(dǎo)的腫瘤，譬如宮頸癌和肝癌。目前已研發(fā)出與人乳頭瘤病毒(human papilloma virus，HPV)感染相關(guān)的宮頸癌疫苗可以降低宮頸癌的發(fā)生率，乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)疫苗也可以降低HBV相關(guān)的肝細(xì)胞性肝癌的發(fā)生率［2］。

HPV感染是子宮頸癌發(fā)病的重要因素之一，七成的子宮頸癌是由HPV16及HPV18型病毒引發(fā)的，每年全球死于子宮頸癌的女性近24萬(wàn)人。該病毒感染沒(méi)有特效藥物可以清除，只能靠提高機(jī)體免疫力，產(chǎn)生抗體清除病毒達(dá)到自愈。因此臨床一級(jí)預(yù)防和二級(jí)預(yù)防很重要。一級(jí)預(yù)防即是接種疫苗，世界上第一個(gè)獲準(zhǔn)上市的預(yù)防性癌癥疫苗是默沙東藥廠研制的Gardasil，2006年獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市。Gardasil用來(lái)預(yù)防由HPV 6、11、16和18型引起的宮頸癌和生殖器官癌前病變的癌癥疫苗［3］。葛蘭素史克研制的另一種HPV疫苗，可以預(yù)防由HPV16及HPV18型病變引起的子宮頸癌。疫苗的最佳接種年齡是15歲。然而，現(xiàn)在還沒(méi)有證據(jù)表明宮頸瘤病變一旦發(fā)生，疫苗可以逆轉(zhuǎn)子宮頸癌的形成，并且也不能確定疫苗是否終生有效，因此不應(yīng)過(guò)分強(qiáng)調(diào)疫苗萬(wàn)能而讓人盲目樂(lè)觀。對(duì)于已經(jīng)感染了HPV的婦女，目前開(kāi)發(fā)成功的預(yù)防性疫苗收效甚微。

2 Provenge(Sipuleucel-T):首個(gè)獲FDA批準(zhǔn)的治療性腫瘤疫苗

第一個(gè)被美國(guó)FDA批準(zhǔn)的治療性腫瘤疫苗是治療前列腺癌的Sipuleucel－T，它于2010年4月被批準(zhǔn)用于內(nèi)分泌治療失敗的晚期前列腺癌患者。2項(xiàng)隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照臨床試驗(yàn)評(píng)價(jià)了Sipuleucel－T的有效性和安全性，共入組512名內(nèi)分泌治療失敗的晚期前列腺癌患者。在臨床研究中雖然沒(méi)有觀察到明顯的腫瘤縮小，但與對(duì)照組相比該疫苗使患者的總生存期延長(zhǎng)了4.1個(gè)月(25.8個(gè)月vs21.7個(gè)月)，提高了3年生存率(31.7%vs23.0%)，死亡風(fēng)險(xiǎn)降低了22.5%，且無(wú)明顯毒副作用［5］。

主動(dòng)性免疫治療是通過(guò)抗原提呈細(xì)胞(antigen－presenting cell，APCs)激活腫瘤特異的CD8+T細(xì)胞，利用其細(xì)胞殺傷能力殺滅腫瘤細(xì)胞。DC是最強(qiáng)的APCs，因此是治療性腫瘤疫苗開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)所在。前列腺酸性磷酸酶(prostatic acid phosphatase，PAP)在大約95%的前列腺癌中表達(dá)，而且主要限于前列腺組織，是前列腺癌疫苗開(kāi)發(fā)的靶點(diǎn)。Sipuleucel－T由包括APCs在內(nèi)的自體外周血單個(gè)核細(xì)胞組成。在輸注前大約3 d，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的白細(xì)胞分離過(guò)程獲得患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞。為了增加對(duì)PAP的免疫反應(yīng)，在細(xì)胞培養(yǎng)的某一特定階段通過(guò)添加PAP和免疫激活因子粒細(xì)胞－巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colonystimulating factor，GM－CSF)的重組融合蛋白(PAP－GM－CSF)使之激活。Sipuleucel－T的活性組分是自身APCs和PAP－GM－CSF，此外，還有T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞和其他細(xì)胞［6］;其細(xì)胞組成比為:18%的DC，65%的CD3+，16%的CD14+，5%的CD19+［7］。

Sipuleucel－T的治療費(fèi)用非常高，因此，將來(lái)的研究應(yīng)該致力于怎樣根據(jù)臨床特征、免疫表型、分子的表達(dá)及其他的指標(biāo)來(lái)確定哪些患者能從這種治療中獲益，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 CAPRI細(xì)胞:延長(zhǎng)患者生存期的免疫活性細(xì)胞混合體

德國(guó)Rudolf Wank發(fā)明的鏈?zhǔn)郊せ畹拿庖呒?xì)胞(cascade primed immune cells，CAPRI細(xì)胞)含有4種效應(yīng)細(xì)胞:CD4+T輔助細(xì)胞、CD8+T殺傷細(xì)胞、CD3+CD56+NK細(xì)胞以及DC。這種四聚體能上調(diào)人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)在腫瘤細(xì)胞表面的表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，分泌IL－2、IL－6、IFN－γ、TNF等多種抗腫瘤的細(xì)胞因子，下調(diào)CD4+CD25+FoxP3+Treg細(xì)胞，激活機(jī)體免疫系統(tǒng)，提高機(jī)體的免疫功能;體外殺傷活性比CIK細(xì)胞更強(qiáng)［8］。其原理是:在級(jí)聯(lián)引發(fā)過(guò)程中對(duì)初始外周血單核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)進(jìn)行初級(jí)刺激，并將這些經(jīng)過(guò)初級(jí)刺激的PBMC加入到另一份初級(jí)PBMC中，結(jié)果是初始PBMC被依次激活，從而獲得CAPRI細(xì)胞。初級(jí)刺激是使用抗CD3抗體實(shí)現(xiàn)的，這種方法與CIK方法是相同的，但不同的是本方法的初級(jí)刺激的目的不是直接獲得腫瘤殺傷細(xì)胞，而是獲得激活的APC及利于下級(jí)刺激的細(xì)胞因子環(huán)境。初級(jí)刺激所激活的APC本身在體內(nèi)已接觸過(guò)腫瘤抗原，可有效地誘導(dǎo)對(duì)個(gè)體患者有效地免疫應(yīng)答，所以本方法可不需確定每個(gè)患者的腫瘤抗原。

德國(guó)慕尼黑免疫治療中心用放化療聯(lián)合CAPRI細(xì)胞治療42例轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者，平均生存期達(dá)55.2個(gè)月，而單純接受放化療的對(duì)照組患者平均生存期為28.6個(gè)月，聯(lián)合治療組的平均生存期比單純放化療組延長(zhǎng)了26.6個(gè)月(P=1.36×10－14)［8］。

CAPRI細(xì)胞與Sipuleucel－T均非單純的DC疫苗，而是免疫活性細(xì)胞混合體，因此，在今后的免疫活性細(xì)胞療法中，是否應(yīng)避免單純的DC培養(yǎng)及活化，而是將PBMC混合培養(yǎng)得到有多種有效成分的混合體才更能發(fā)揮作用值得進(jìn)一步探討。

4 非清髓性(Nonmyeloablative，NMA)聯(lián)合全身照射序貫過(guò)繼性免疫治療:提高免疫治療療效的新趨勢(shì)

自20世紀(jì)80年代以來(lái)，包括LAK、TIL、CD3AK、CIK等免疫活性細(xì)胞已先后應(yīng)用于臨床。雖然在體外實(shí)驗(yàn)中有明顯的療效，但在臨床實(shí)驗(yàn)中單獨(dú)應(yīng)用的療效不佳，其原因可能與腫瘤患者體內(nèi)的免疫抑制微環(huán)境等因素有關(guān)。

許多抑制機(jī)制例如T－reg細(xì)胞或髓系來(lái)源的抑制細(xì)胞可以干擾淋巴細(xì)胞的抗腫瘤活性［9］，回輸后免疫活性細(xì)胞能否在體內(nèi)長(zhǎng)期存活也嚴(yán)重的限制了它們的抗腫瘤活性［10－11］。目前的研究證實(shí)，細(xì)胞回輸前可以調(diào)控宿主以便為回輸?shù)募?xì)胞提供改良的微環(huán)境;NMA淋巴細(xì)胞刪除性化療可以通過(guò)下調(diào)Treg，提高對(duì)toll樣受體刺激的敏感性而增強(qiáng)APC的活性［12］。臨床研究也證明，回輸前加用含有環(huán)磷酰胺和福達(dá)拉濱的NMA化療可以顯著增加回輸細(xì)胞在體內(nèi)的存在時(shí)間，提高其抗腫瘤效應(yīng)［13］。另外，在過(guò)繼性免疫細(xì)胞回輸前增加放療已被證實(shí)可以提高抗腫瘤療效，文獻(xiàn)報(bào)道其原因是放療能上調(diào)成熟DCs和B細(xì)胞表面CD70的表達(dá)，而成熟DCs表面CD70的表達(dá)水平與這些細(xì)胞刺激T細(xì)胞增殖、促進(jìn)IFN－γ分泌密切相關(guān)［14］。因此，過(guò)繼性免疫治療與放化療聯(lián)合的綜合治療理念指導(dǎo)著今后治療的方向。

美國(guó)Rosenberg教授1988年首次用TIL成功治療了轉(zhuǎn)移性惡性黑色素瘤［15］。隨著技術(shù)的改進(jìn)，TIL治療惡性黑色素瘤的有效率逐漸提高?；剌擳IL前加用NMA化療可以使該治療的客觀有效率提高至50%［16］。進(jìn)一步研究證明，NMA聯(lián)合全身照射(total body irradiation)后輸注G－CSF動(dòng)員后采集的外周血CD34+干細(xì)胞可以使臨床客觀有效率提高到72%，而且其中40%的患者能達(dá)到持續(xù)的完全緩解［17］。因此，NMA聯(lián)合全身照射序貫過(guò)繼性免疫治療必將是今后臨床細(xì)胞免疫治療的趨勢(shì)。

5 關(guān)于免疫治療臨床療效的評(píng)估

與化療藥物或放療等傳統(tǒng)治療中直接殺傷腫瘤細(xì)胞不同，免疫治療是通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體腫瘤特異性T細(xì)胞的功能而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)的，這是一個(gè)依賴免疫反應(yīng)的間接的過(guò)程而不是直接殺傷腫瘤。因此，通過(guò)影像學(xué)評(píng)估療效可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間。用現(xiàn)有傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系如WHO或RECIST標(biāo)準(zhǔn)去評(píng)估療效，常常導(dǎo)致最終不能確切的認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)其治療效果，使部分進(jìn)入Ⅲ期臨床研究的免疫治療項(xiàng)目宣告失?。?8］。

美國(guó)癌癥研究所免疫治療協(xié)會(huì)(cancer immunotherapy consortium of the cancer research institute，CIC－CRI)在2006年分析了當(dāng)時(shí)報(bào)道的腫瘤免疫治療的臨床研究，發(fā)現(xiàn)治療組與對(duì)照組的生存曲線通常在4～8個(gè)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)出現(xiàn)分離。治療后療效顯現(xiàn)之前的一段時(shí)間會(huì)出現(xiàn)腫瘤體積的短暫性增加，這可能是因?yàn)榱馨图?xì)胞浸潤(rùn)的原因，因此需要第2次影像學(xué)檢查驗(yàn)證，且這2次檢查至少需間隔4周。因此，CIC－CRI提出了免疫相關(guān)的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(immune－related response criteria，irRC)的概念［18］，并根據(jù)完全緩解(complete response，CR)、部分緩解(partial response，PR)、無(wú)變化(stable disease，SD)、病變進(jìn)展(progressive disease，PD)提出了irCR、irPR、irSD和irPD來(lái)評(píng)價(jià)治療效果。根據(jù)新的概念，所有關(guān)于腫瘤負(fù)荷的評(píng)價(jià)均與基線進(jìn)行比較，如果總的腫瘤負(fù)荷保持穩(wěn)定或減小，即使有新病灶出現(xiàn)也不能作為疾病進(jìn)展的證據(jù)。irRC的提出為評(píng)價(jià)免疫治療臨床療效提供了一個(gè)新工具，但也需要進(jìn)一步的臨床驗(yàn)證。

腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中有許多影響因素，僅僅以其中的一個(gè)環(huán)節(jié)作為攻擊的靶子，很難攻克惡性腫瘤這個(gè)堡壘，因此，免疫治療與化療、放療等多學(xué)科的有機(jī)結(jié)合會(huì)體現(xiàn)出其優(yōu)越性。我們相信在對(duì)腫瘤免疫機(jī)制進(jìn)一步深入認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，腫瘤的免疫治療會(huì)成為一個(gè)進(jìn)展更加迅速的新興研究領(lǐng)域，成為腫瘤治療的重要綜合措施之一。

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R730.1

A

1008－8199(2012)08－0785－04

國(guó)家自然科學(xué)基金(81071815，81172281)

210008南京，南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院腫瘤中心

我國(guó)是原發(fā)性肝癌的高發(fā)區(qū)，每年死于肝癌的患者約34.4萬(wàn)人，占全世界肝癌死亡人數(shù)的55%，其中90%以上的患者患有乙型肝炎。HBV感染可演變成“慢性肝炎——肝硬化——肝癌三步曲”，慢性病毒性肝炎能直接促使肝細(xì)胞的癌變，是形成肝癌的基礎(chǔ)，也是肝癌發(fā)病的一個(gè)較為確切的發(fā)病原因。乙肝攜帶者患肝癌的危險(xiǎn)性比正常人群大200倍，因此，有效地預(yù)防病毒性肝炎，是預(yù)防肝癌發(fā)生的最主要手段。乙肝疫苗可以有效地預(yù)防HBV的感染，新生兒一出生就接種乙肝疫苗，可以降低HBV染率，間接地預(yù)防肝癌，是目前惟一可預(yù)防肝癌的方法［4］。

2012－05－28)