樹突狀細胞免疫治療非小細胞肺癌的研究進展

陳興隆王 欣董 明綜述 李 光審校

作者單位：300070 天津1天津醫(yī)科大學生物學教研室；3000742天津市兒童醫(yī)院心外科；3000523天津醫(yī)科大學總醫(yī)院肺部腫瘤外科

綜述

樹突狀細胞免疫治療非小細胞肺癌的研究進展

陳興隆1王 欣2董 明3綜述 李 光1審校

作者單位：300070 天津1天津醫(yī)科大學生物學教研室；3000742天津市兒童醫(yī)院心外科；3000523天津醫(yī)科大學總醫(yī)院肺部腫瘤外科

樹突狀細胞（dendritic cell，DC）作為專職的抗原提呈細胞（antigen-presenting cell，APC），是機體免疫應答的主要啟動者，在免疫應答的誘導中發(fā)揮關(guān)鍵作用，誘導DC參與的免疫應答為治療晚期非小細胞肺癌（non-small cell carcinoma，NSCLC）提供了新的思路。本文就目前DC免疫治療NSCLC的研究進展進行綜述。

肺腫瘤；非小細胞肺癌；樹突狀細胞；免疫治療

肺癌是當前發(fā)病率和死亡率增長最快的惡性腫瘤，占所有癌癥死亡人數(shù)的1/3，其中非小細胞肺癌（nonsmall cell carcinoma，NSCLC）占80%～90%［1］。目前，晚期NSCLC患者的主要治療方案為以鉑類為基礎(chǔ)的化療，以及基于表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）基因突變的酪氨酸激酶抑制劑的治療，但較低的突變率限制了靶向治療的受益群體。盡管目前新的細胞毒性藥物以及分子靶向藥物不斷研發(fā)，但NSCLC患者的總生存期仍不理想，5年生存率低于15%［2］。目前腫瘤的免疫治療發(fā)展迅速，它通過激活免疫系統(tǒng)獲得持久的免疫反應，延長了腫瘤患者的生存期［3，4］。樹突狀細胞（dendritic cell，DC）是機體內(nèi)惟一能激活初始T淋巴細胞的專職抗原提呈細胞（antigenpresenting cell，APC），處于免疫應答的中心環(huán)節(jié)，因此誘導DC參與的免疫應答為治療晚期NSCLC提供了新的思路。

1 DC的生物學特征

DC在成熟過程中能以“樹突”、“偽足”的形式擴展到數(shù)百微米，根據(jù)其分化途徑的不同可分為髓系樹突狀細胞（myeloid dendritic cells，mDC）和淋巴系樹突狀細胞（lymphoid dendritic cells，lDC）。mDC是專職抗原提呈細胞，表達CD13、CD33、β2整聯(lián)蛋白CD11c和低水平的IL-3α鏈CD123，CD11c為外周血液mDC的特殊標記。mDC具有多種功能，如參與固有性免疫反應，促進特定細胞因子的產(chǎn)生，增強自然殺傷細胞的直接殺傷作用，增強機體對腫瘤的免疫應答等。mDC主要產(chǎn)生TH2型反應，在激活NK細胞過程中發(fā)揮重要作用［5］。lDC與漿細胞的外形相似，故又稱為漿細胞樣DC，呈圓形或卵圓形，細胞核圓但偏于細胞一側(cè)，主要表達BDCA2、CD123、ILT7和特異性TLR受體［6］。血液中其含量較稀少，缺乏特征性，體外培養(yǎng)較困難。

按照DC的表型和功能還可以分為成熟DC和未成熟DC。成熟DC可通過上調(diào)共刺激因子、MHC-Ⅱ和Th1型細胞因子激活初始T細胞。未成熟DC可以通過下調(diào)共刺激因子、MHC-Ⅱ和Th1細胞因子和上調(diào)Th2細胞因子誘導無反應性T細胞核的免疫耐受［7］。

2 NSCLC的免疫學特點

腫瘤抗原能觸發(fā)機體產(chǎn)生對腫瘤細胞的免疫反應，在細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成加工過程中產(chǎn)生的腫瘤抗原衍生肽被人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）分子提呈到細胞表面，由輔助T細胞和細胞毒性T細胞識別并介導腫瘤細胞溶解。腫瘤抗原可分為許多大類［8］，NSCLC患者，尤其是Ⅲ期和Ⅳ期患者的血漿和支氣管肺泡灌洗液中EGFR和HER2-neu的表達較正常者增高［9］，超過85%的NSCLC患者過表達TERT，且提示預后不良。survivin的過表達說明腫瘤更具侵襲性，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的可能性更大。在肺腺癌患者中，約40%存在k-ras基因突變，同時存在p53和k-ras基因異常的患者對化療不敏感［10］。高水平的CD8+T細胞和CD4+T細胞是NSCLC患者評估預后的一個重要指標，其協(xié)同作用對抗腫瘤反應具有更好的增強作用［11，12］。

三級淋巴結(jié)構(gòu)是一種只出現(xiàn)在腫瘤患者肺部而不出現(xiàn)在正常人體內(nèi)的淋巴組織，存在于NSCLC患者體內(nèi)的三級淋巴結(jié)構(gòu)被稱為腫瘤誘發(fā)的支氣管相關(guān)淋巴組織（tumor-induced bronchus-associated lymphoid tissue，Ti-BALT）。通過控制單因素變量的方法，發(fā)現(xiàn)Ti-BALT內(nèi)成熟DC的密度與患者的臨床生理狀態(tài)如生存期、疾病的特異性等關(guān)系密切［13］。

3 DC與抗腫瘤免疫

腫瘤細胞一般低表達或不表達MHCⅠ、MHCⅡ類分子和細胞黏附分子，因此較容易發(fā)生體內(nèi)轉(zhuǎn)移。它可通過分泌一些腫瘤產(chǎn)物抑制機體的抗腫瘤反應，也可引發(fā)一些免疫反應，如果腫瘤細胞經(jīng)過Toll樣受體的配體轉(zhuǎn)染，還可增強免疫原性，同時促進DC成熟。Perrot等［14］證實在NSCLC癌巢附近存在DC。與正常組織相比，肺癌、喉癌和鼻咽癌等多種惡性腫瘤浸潤到癌巢的DC數(shù)目不足；與正常供體DC相比，從腫瘤分離得到的DC亦缺乏抗原提呈功能［15］。

4 DC在NSCLC治療中的應用

4.1 DC疫苗

Yamaguchi等［16］使用培養(yǎng)的DC、合成肽、外周血淋巴細胞和IL-2的效應淋巴細胞，加上固定化的抗-CD3抗體制成肽脈沖的DC激活的殺傷細胞（peptide-pulsed dendritic cell-activated killer，PDAK），并用其對HLA-A2和HLA-A24抗原陽性轉(zhuǎn)移性肺癌患者進行免疫治療，通過血清檢測和PCR分析，PDAK細胞治療此類肺癌患者安全和可行。Ishikawa等［17］給晚期NSCLC或復發(fā)性肺癌患者靜脈注射α-GalCer脈沖DC，結(jié)果所有參與試驗的患者均無嚴重毒副反應發(fā)生。Hirschowitz等［18］選擇腺癌細胞株的凋亡小體刺激致敏DC，結(jié)果未有嚴重毒副反應發(fā)生，超過半數(shù)患者可檢測到腫瘤特異的細胞免疫應答。You等［19］通過實驗檢測在體外整個腫瘤裂解物（whole tumor lysates，WTL）與DC能否引起NSCLC患者的T細胞抗腫瘤反應。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該法上調(diào)CD1α、CD83、CD86和HLA-DR的表達，刺激T細胞的增殖，增強NK細胞的殺傷作用。Chang等［20］用惡性胸腔積液標本的壞死腫瘤細胞與DC制成DC疫苗，將其注入晚期肺癌患者體內(nèi)，結(jié)果產(chǎn)生了T細胞抗腫瘤反應。

為評估DC疫苗的最大耐受劑量、安全性和免疫反應，有研究用電穿孔或脈沖的方法將NSCLC患者的腫瘤裂解物裝載在疫苗上，然后給無法用手術(shù)治療的15例NSCLC患者注射不同劑量的疫苗，結(jié)果5例患者的CD8+T細胞產(chǎn)生IFN-γ，并獲得良好的臨床效果，認為該法無毒且能誘發(fā)腫瘤抗原的免疫反應［21］。Viaud等［22］發(fā)現(xiàn)Dex疫苗可促進IL-15Rα和NKG2D依賴的NK細胞的增殖和活化，導致NK1.1（+）細胞介導的抗腫瘤轉(zhuǎn)移作用。Dex疫苗還能保護其表面的NKG2D的配體，從而促進NKG2D和NK細胞的激活。盡管exosomes疫苗應用于NSCLC的研究鮮有報道，但是將來自健康人的血液HLA-A2陽性DEX/TSA與多聚I∶C結(jié)合是一種較好的抗腫瘤疫苗，對腫瘤的治療具有較大意義［23］。

4.2 基因修飾DC

DC作為APC在抗原遞呈和激活T細胞的過程中，需要多種黏附分子之間的相互調(diào)節(jié)，如果能通過表達DC的某些細胞因子上調(diào)黏附分子，可促進免疫反應。目前有關(guān)將IL-12和IL-18基因?qū)隓C的研究較多。Chen等［24］發(fā)現(xiàn)，用IL-12基因修飾的DC對轉(zhuǎn)移性肺癌的療效良好，可能是激活了細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）而促進天然殺傷細胞（natural killer cell，NK）的激活。

4.3 DC聯(lián)合細胞因子誘導的殺傷細胞

DC能將抗原與自身的MHC I類或MHCⅡ類分子相結(jié)合，再將其表達于細胞表面。CD8+T細胞和CD4+T細胞通過去抗原和MHC分子的結(jié)合，并在多種黏附分子的作用下激活T細胞，產(chǎn)生抗腫瘤反應。還可通過直接或間接方式影響B(tài)細胞增殖，活化體液免疫反應［25］。多種細胞因子誘導的殺傷細胞（cytokine induced kill cell，CIK）兼具T淋巴細胞強大的抗腫瘤活性和NK細胞的非MHC限制性殺瘤優(yōu)點，能直接對人體內(nèi)的癌細胞進行強力殺滅，如將DC和CIK聯(lián)合輸入患者體內(nèi)，可達到高效的殺瘤效應。DC和CIK能促進化療藥物的抗腫瘤作用，可能是化療的毒性作用可殺滅免疫抑制細胞，提高免疫系統(tǒng)對腫瘤的殺傷力［26，27］。一項對照試驗中，將42例手術(shù)不能治愈的Ⅰ～ⅢA期NSCLC患者隨機分成2組，一組予單純化療（CT），一組予化療和DC激活的CIK細胞治療（免疫-CT）。結(jié)果免疫-CT組患者的2年總生存率顯著提高，而DFS未有顯著差異。認為DC激活的CIK細胞通過上調(diào)細胞因子改善惡性腫瘤的療效［28］。

4.4 DC直接抑制腫瘤的作用

理論上，可在機體內(nèi)取得DC后再在體外進行大量擴增，然后回輸?shù)綑C體內(nèi)，進而增強機體的抗腫瘤作用。IL-12是DC的關(guān)鍵性產(chǎn)物，它作用于Th0細胞使其分化為Th1細胞，DC與IL-12的協(xié)同作用誘導CTL細胞分化、CD56+NK細胞和LAK細胞的增殖。DC還可通過自身與腫瘤細胞直接接觸而產(chǎn)生抑制腫瘤細胞的作用，LPS和IFN-γ可以增強抑制作用。但直接回輸DC尚未取得令人滿意的療效，有待進一步研究。

綜上，目前DC在治療NSCLC中雖取得了一定成果，但是仍處于起步階段，許多問題尚待解決，如免疫疫苗的安全性、腫瘤在生長過程中不斷改變表面抗原導致無法獲得準確的抗原、免疫逃避、回輸DC的劑量和次數(shù)等，有待深入研究。

［1］ Jemal A，Bray F，Center MM，et al.Global cancer statistics［J］.CA Cancer J Clin，2011，61（2）:69-90.

［2］ Crin òL，Weder W，van Meerbeeck J，et al.Early stage and locally advanced（non-metastatic）non-small-cell lung cancer：ESMO clinical practice guidelines for diagnosis，treatment and follow-up［J］.Ann Oncol，2010，21（Suppl 5）:v103-v115.

［3］ Tucker ZC，Laguna BA，Moon E，et al.Adjuvant immunotherapy for non-small cell lung cancer［J］.Cancer Treat Rev，2012，38（6）:650-661.

［4］ Mellman I，Coukos G，Dranoff G.Cancer immunotherapy comes of age［J］. Nature，2011，480（7378）:480-489.

［5］ Wertel I，Barczynski B，Kotarski J.The role of dendritic cells in cytotoxic immune response regulation in ovarian cancer micro-environment［J］.Front Biosci，2008，13:2177-2190.

［6］ Chaput N，Conforti R，Viaud S，et al.The Janus face of dendritic cells in cancer［J］.Oncogene，2008，27（45）:5920-5931.

［7］ Wang KL，Guo L，Shi RF，et a1.Bioimmunological characteristics of mature or immature murine dendritic cells［J］.Zhonghua Yixue Zazhi，2011，91（45）:3225-3228.

［8］ Lucas S，Coulie PG.About human tumor antigens to be used in immunotherapy［J］.Semin Immunol，2008，20（5）:301-307.

［9］ Ludovini V，Bellezza G，Pistola L，et al.High coexpression of both insulin-like growth factor receptor-1（IGFR-1）and epidermal growth factor receptor（EGFR）is associated with shorter disease-free survival in resected non-small cell lung cancer patients［J］.Ann Oncol，2009，20（5）：842-849.

［10］Linardou H，Dahabreh IJ，Kanaloupiti D，et al.Assessment of somatic k-RAS mutations as a mechanism associated with resistance to EGFR-targeted agents：a systematic review and meta-analysis of studies in advanced non-small cell lung cancer and metastatic colorectal cancer［J］.Lancet Oncol，2008，9（10）:962-972.

［11］Al-Shibli KI，Donnem T，Al-Saad S，et al.Prognostic effect of epithelial and stromal lymphocyte infiltration in non-small cell lung cancer［J］. Clin Cancer Res，2008，14（16）:5220-5227.

［12］Zhuang X，Xia X，Wang C，et al.A high number of CD8+T cells infiltrated in NSCLC tissues is associated with a favorable prognosis［J］. Appl Immunohistochem Mol Morphol，2010，18（1）:24-28.

［13］Dieu-Nosjean MC，Antoine M，Danel C，et al.Long-term survival for patients with non-small cell lung cancer with intratumoral lymphoid structures［J］.Clin Oncol，2008，26（27）:4410-4417.

［14］Perrot I，Blanchard D，F(xiàn)reymond N，et al.Dendritic cells infiltrating human non-small cell lung cancer are blocked at immature stage［J］.J Immunology，2007，178（5）:2763-2769.

［15］ Gigante M，Blasi A，Loverre A，et al.Dysfunctional DC subsets in RCC patients：ex vivo correction to yield an effective anti-cancer vaccine［J］.Mol Immunol，2009，46（5）：893-901.

［16］ Yamaguchi Y，Ohta K，Kawabuchi Y，et a1.Feasibility study of adoptive immunmotherapy for metastatic lung tumors using peptidepulsed dendritic cell-activated killer（PDAK）cells［J］.Anticancer Res，2005，25（3c）：2407-2415.

［17］Ishikawa A，Motohashi S，Ishikawa E，et a1.A phase I study of alphagalactosylceramide（KRN7000）-pulsed dendritic cells in patients with advanced and recurrent non-small cell lung cancer［J］.Clin Cancer Res，2005，11（5）：1910-1917.

［18］ Hirschowitz EA，F(xiàn)oody T，Hidalgo GE，et a1.Immunization of NSCLC patients with antigen-pulsed immature autologous dendritic cells［J］.Lung Cancer，2007，57（3）：365-372.

［19］You J，Yu JP，Ren XB，et a1.Generation of T cell-mediated antitumor response in vitro by autologous dendritic cells pulsed with tumor lysates patients with non-small cell lung cancer［J］.Zhonghua Zhong Liu Zazhi，2004，26（6）：333-336.

［20］Chang GC，Lan HC，Juang SH，et a1.A pilot clinical tria1 of vaccination with dendritic cells pulsed with autologous tumors cells derived from malignant pleural effusion in patients with late-stage lung carcinoma［J］.Cancer，2005，103（4）：763-771.

［21］Um SJ，Choi YJ，Shin HJ，et al.Phase I study of autologous dendritic cell tumor vaccine in patients with non-small cell lung cancer［J］. Lung Cancer，2010，70（2）：188-194.

［22］Viaud S，Terme M，F(xiàn)lament C，et al.Dendritic cell-derived exosomes promote natural killer cell activation and proliferation：a role forNKG2D ligands and IL-15 Ralpha［J］.PLoS One，2009，4（3）：e4942.

［23］Ren WN，Chang CK，F(xiàn)an HH，et al.A combination of exosomes carring TSA derived from HLA-A2-positive human white buffy coat and polyI：C for use as a subcellular antitumor vaccination［J］.J Immunoassay Immunochem，2011，32（3）：207-218.

［24］Chen JQ，Xiu QY，Shen C，et a1.Treatment of spontaneous metastatic lung cancer with interleukin-12 gene-modified dendritic cells vaccine［J］.Ai Zheng，2002，21（12）：1328-1331.

［25］Snover DC.Update on the serrated pathway to colorectal carcinoma［J］. Hum Pathol，2011，42（1）：1-10.

［26］Ramakrishnan R，Gabrilovich DI.Mechanism of synergistic effect of chemotherapy and immunotherapy of cancer［J］.Cancer Immunol Immunother，2011，60（3）:419-423.

［27］Richards L.Chemotherapy:conventional chemotherapy boosts the effect of cancer vaccines［J］.Nat Rev Clin Oncol，2010，7（6）:297.

［28］Li H，Wang C，Yu J，et a1.Dendritic cell-activated cytokine-induced killer cells enhance the anti-tumor effect of chemotherapy on non-small cell lung cancer in patients after surgery［J］.Cytotherapy，2009，11（8）：1076-1083.

［2013-10-11收稿］［2014-01-06修回］［編輯 羅惠予］

R734.2

A

1674-5671（2014）01-04

10.3969/j.issn.1674-5671.2014.01.22

國家"863"高技術(shù)研究發(fā)展計劃資助項目（2012AA021003）

李 光。E-mail：lgtijmu@163.com