DC在抗腫瘤免疫應(yīng)答中應(yīng)用的研究進(jìn)展

第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)員一旅(西安710038)　韓　策　 綜述　 蘇海川 　審校

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DC在抗腫瘤免疫應(yīng)答中應(yīng)用的研究進(jìn)展

第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)員一旅(西安710038)韓策 綜述 蘇海川▲審校

摘要樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)被稱為機(jī)體功能最強(qiáng)的抗原提呈細(xì)胞,是啟動(dòng)、調(diào)控和維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。DC在細(xì)胞免疫、體液免疫中發(fā)揮重要作用,通過(guò)與NK、CTL等細(xì)胞相互作用,執(zhí)行免疫應(yīng)答。體外培養(yǎng)的DC負(fù)載抗原后具有殺傷腫瘤細(xì)胞的效應(yīng),在抗腫瘤免疫治療中具有廣泛的應(yīng)用前景。本文通過(guò)DC的生物學(xué)特性、DC抗腫瘤機(jī)制、DC疫苗等方面對(duì)DC介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答作一綜述。

主題詞腫瘤免疫療法癌癥疫苗綜述文獻(xiàn)專題

樹(shù)突狀細(xì)胞(Dendritic cells,DC)構(gòu)成了抗原呈遞細(xì)胞(APC)的特殊系統(tǒng),是抗微生物、腫瘤和自身抗原免疫應(yīng)答時(shí)重要的啟動(dòng)子和調(diào)控子[1]。DC獨(dú)特的誘導(dǎo)和提高免疫力的特性,使其成為免疫治療的有效工具,特別是在抗腫瘤免疫應(yīng)答方面[2]。本文就DC在抗腫瘤免疫應(yīng)答中的應(yīng)用綜述如下。

1DC的生物學(xué)特征DC是天然免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器,能高效地?cái)z取、加工、處理和呈遞抗原。在DC發(fā)育和發(fā)揮作用的過(guò)程中,未成熟DC具有較強(qiáng)的遷移能力，成熟DC能有效激活初始型T細(xì)胞,是啟動(dòng)、調(diào)控并維持免疫應(yīng)答的中心環(huán)節(jié)。隨著外在信號(hào)的改變DC免疫效應(yīng)有很強(qiáng)的可塑性,不同的DC亞群具有高度多樣化的免疫作用。DC亞群在體內(nèi)抗腫瘤免疫應(yīng)答的動(dòng)物模型中廣泛研究，DC通常在體外被分離出來(lái)，并負(fù)載腫瘤抗原，注射到同系動(dòng)物中作為腫瘤疫苗[3]。含有腫瘤裂解液或腫瘤抗原衍生的多肽或蛋白的DC被證明能產(chǎn)生腫瘤特異性免疫應(yīng)答和抗腫瘤活性。

2DC的抗腫瘤免疫機(jī)制

2.1DC與免疫應(yīng)答DC是體內(nèi)功能最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞，是腫瘤體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答的重要調(diào)控因子，通過(guò)不同的腫瘤抗原來(lái)決定免疫系統(tǒng)的不同反應(yīng)，產(chǎn)生免疫應(yīng)答，識(shí)別并殺傷腫瘤細(xì)胞，預(yù)防腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。①DC與體液免疫：體液免疫的發(fā)生分為感應(yīng)、反應(yīng)和效應(yīng)三個(gè)階段，參與特異性細(xì)胞免疫是由多細(xì)胞系完成的。DC可調(diào)控特異性輔助性T細(xì)胞(TH),通過(guò)特殊細(xì)胞因子的分泌促進(jìn)特定類型的免疫反應(yīng),使其進(jìn)行獨(dú)特的免疫應(yīng)答。T濾泡輔助(TFH)細(xì)胞輔助B細(xì)胞分化成抗體分泌細(xì)胞,在促進(jìn)生化中心的形成、免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換以及維持長(zhǎng)時(shí)間的體液免疫應(yīng)答等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[4]。人體血液CXCR5+CD4+T細(xì)胞代表循環(huán)記憶TFH細(xì)胞。血CXCR5+CD4+T細(xì)胞包括三個(gè)子集：T輔助1(Tfh1)、Tfh2和Tfh17細(xì)胞。Tfh2和Tfh17細(xì)胞通過(guò)白介素-21(IL-21)有效誘導(dǎo)幼稚B細(xì)胞以產(chǎn)生免疫球蛋白,促進(jìn)體液免疫。②DC與細(xì)胞免疫：成熟DC細(xì)胞可以識(shí)別腫瘤抗原,激活獲得性免疫系統(tǒng),進(jìn)行免疫反應(yīng)。CD8+T細(xì)胞通過(guò)DC識(shí)別肽-MHC(pMHC)I類分子的表達(dá)并發(fā)展成為能夠殺傷細(xì)胞呈遞特異性pMHC復(fù)合物的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)[5],這樣的CD8+T細(xì)胞在腫瘤和慢性感染中可作為治療性疫苗。早期研究表明人體皮膚DC的表型和功能異質(zhì)性與細(xì)胞免疫和啟動(dòng)高效的CTL有關(guān)。通過(guò)MHCⅠ類分子激活CTL細(xì)胞表面FasL，使其與腫瘤細(xì)胞表面的Fas分子結(jié)合，進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。與體液免疫相比，細(xì)胞免疫在抗腫瘤效應(yīng)中起主導(dǎo)作用。細(xì)胞免疫機(jī)制中起主要作用的效應(yīng)細(xì)胞有CTL、NK(Natural killer cells，自然殺傷細(xì)胞)和巨噬細(xì)胞等，DC與NK在抗腫瘤免疫過(guò)程中的作用尤為重要。

2.2DC與NK在抗腫瘤免疫反應(yīng)中的相互作用DC和NK細(xì)胞相互作用時(shí)觸發(fā)免疫反應(yīng)[6]，在人體外實(shí)驗(yàn)中，這種相互作用導(dǎo)致未成熟DC溶解，而成熟的DC則被保護(hù)。研究表明，NK對(duì)某些病毒、腫瘤細(xì)胞等抗原物質(zhì)具有殺傷作用，與CTL構(gòu)成機(jī)體抗病毒、抗腫瘤免疫的重要防線。NK細(xì)胞也可以促進(jìn)DC成熟，成熟DC將其負(fù)載的抗原呈遞給T細(xì)胞，從而激活特異性T細(xì)胞而誘發(fā)適應(yīng)性免疫應(yīng)答，這種保護(hù)性免疫應(yīng)答具有抗病原體和腫瘤的作用[7]。NK細(xì)胞介導(dǎo)DC的分化和成熟是通過(guò)活化NK細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子而形成的,包括腫瘤壞死因子α(TNFα)和干擾素γ(IFNγ)。NK細(xì)胞和DC之間的相互作用在抗腫瘤反應(yīng)中發(fā)揮重要作用,研究證實(shí),NK細(xì)胞和DC之間以正反饋的形式相互作用,從而可以增加對(duì)方的活性。NK細(xì)胞也可以有效地被DC激活進(jìn)而引發(fā)抗腫瘤免疫應(yīng)答，這是由于DC可刺激產(chǎn)生細(xì)胞因子，增強(qiáng)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性[8]。另一方面，NK細(xì)胞不僅被DC活化，也可以促DC成熟。NK細(xì)胞通過(guò)TNF-α和IFN-γ介導(dǎo)DC的分化和成熟[9]，在識(shí)別靶細(xì)胞時(shí)NK細(xì)胞釋放TNF-α和IFN-γ，NK細(xì)胞也可以通過(guò)DC直接識(shí)別靶細(xì)胞[10]。值得注意的是，在荷瘤宿主中接種外源DC(即不攜帶腫瘤抗原的DC)能激活NK細(xì)胞,從而激活腫瘤特異性T細(xì)胞。這種現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)椋罕患せ畹腘K細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子促進(jìn)DC的成熟；DC細(xì)胞可呈遞NK細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤抗原。基于DC的生物學(xué)作用、免疫機(jī)制以及與其它細(xì)胞的相互作用，DC對(duì)腫瘤的殺傷作用得到了認(rèn)可，因此，DC抗腫瘤疫苗的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

3DC抗腫瘤疫苗的發(fā)展

3.1DC負(fù)載抗原的選擇在腫瘤免疫中，DC通過(guò)負(fù)載腫瘤抗原并誘導(dǎo)為成熟的DC，產(chǎn)生特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答。因此，腫瘤抗原的選擇(肽、蛋白質(zhì)、DNA或RNA)是DC抗腫瘤免疫的關(guān)鍵問(wèn)題。DC可通過(guò)負(fù)載純化或重組的蛋白、轉(zhuǎn)導(dǎo)非復(fù)制重組病毒載體或轉(zhuǎn)染RNA及編碼腫瘤相關(guān)抗原的質(zhì)粒載體成為DC疫苗[11]。然而，由于抗原產(chǎn)生的多肽在抗原加工期間與其它多肽競(jìng)爭(zhēng)，整個(gè)腫瘤相關(guān)蛋白的免疫原性通常較低?？乖慕Y(jié)構(gòu)和類型的不同可以影響T細(xì)胞對(duì)抗原識(shí)別的親和力,可以通過(guò)物理、生化方法改變抗原類型,提高T細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別能力[12]。此外,DC表面負(fù)載的多肽半衰期太短以至于不允許DC遷移至次級(jí)淋巴器官及被T細(xì)胞有效的識(shí)別，因此抗原的選擇是DC疫苗應(yīng)用于腫瘤免疫治療的關(guān)鍵問(wèn)題。

3.2DC抗腫瘤疫苗①離體負(fù)荷DC疫苗：在DC疫苗使用中最常見(jiàn)的方法是在體外制備大量自體DC，負(fù)載抗原，并將它們回輸體內(nèi)[11]。目前，DC的獲得主要有以下3種方法：用GM-CSF和IL-4(或其它Th2細(xì)胞因子)培養(yǎng)的白細(xì)胞衍生的單核細(xì)胞分化為DC；CD34+造血祖細(xì)胞在GM-CSF和TNF中被分化,在體外用(不用)特殊的生長(zhǎng)因子如Flt3Lor或干細(xì)胞因子使CD34+細(xì)胞擴(kuò)增；用免疫磁珠的方法直接從白細(xì)胞中分離DC。DC疫苗的安全性已被眾多研究證實(shí)[13],其可誘導(dǎo)循環(huán)特異性腫瘤抗原CD4+和CD8+T細(xì)胞的擴(kuò)增[14]。DC疫苗也被用于包括艾滋病和自身免疫性疾病等其它疾病的治療。②體內(nèi)靶向DC疫苗：為了提高DC靶向治療的效果，DC疫苗可修飾與DC表面受體特異性結(jié)合的配體[15]。特別是通過(guò)DC表面的凝集素DCIR[16]，DC-SIGN，Dectin[17]，Clec9A和Langerin[18]靶向抗原，使體液和(或)細(xì)胞中的CD4+和(或)CD8+T細(xì)胞形成腫瘤特異性CTL。因此，靶向DC疫苗可能會(huì)有效提高腫瘤免疫治療的療效。在沒(méi)有佐劑的情況下，靶向DEC205+DC在體內(nèi)可誘發(fā)免疫耐受性。此外，不同靶點(diǎn)的DC受體產(chǎn)生不同的定量和定性免疫反應(yīng)。上述研究為抗腫瘤免疫治療奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4結(jié)語(yǔ)目前，DC已在腫瘤臨床中被應(yīng)用。2010年FDA批準(zhǔn)了首個(gè)DC疫苗(Provenge)用于晚期前列腺癌治療,開(kāi)創(chuàng)了癌癥免疫治療的新時(shí)代。隨著我們對(duì)DC生物學(xué)的理解，越來(lái)越多DC表面受體分子的發(fā)現(xiàn)將為體內(nèi)DC靶向治療提供新的研究靶點(diǎn)。DC細(xì)胞免疫療法治療腫瘤，雖不如手術(shù)、放療、化療立竿見(jiàn)影，但其副作用較小。DC免疫療法與放療、化療、手術(shù)治療聯(lián)合應(yīng)用將成為腫瘤治療發(fā)展的新趨勢(shì)。

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(收稿：2015-12-22)

通訊作者：▲第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院腫瘤科

【中圖分類號(hào)】R73-36

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.06.052