腫瘤的生物治療進(jìn)展

許大輝，崔乃強(qiáng)

在腫瘤微環(huán)境中, 存在大量免疫抑制性細(xì)胞因子如IL-10、腫瘤生長因子-β(tumor growth factor-β，TGF-β)，調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(T regulatory cells，Treg)和產(chǎn)生IL-10 的I 型Treg細(xì)胞(type 1 regulatory T cells，Tr1)等。腫瘤細(xì)胞又特征性低表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)和協(xié)同刺激分子如CD80、CD86等，這均可使腫瘤細(xì)胞逃逸機(jī)體免疫監(jiān)視系統(tǒng)。腫瘤生物治療就是通過某種方式激發(fā)或調(diào)動(dòng)機(jī)體免疫功能,增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中各種抗腫瘤能力, 從而控制和殺傷腫瘤細(xì)胞。

1 基本概念

腫瘤生物治療的理論基礎(chǔ)是生物反應(yīng)調(diào)整因子(biological response modifier ,BRM)，是Oldham于上世紀(jì)80年代初提出來的。該理論認(rèn)為，在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中, 機(jī)體防御系統(tǒng)和腫瘤細(xì)胞之間失去平衡, 通過補(bǔ)充或刺激機(jī)體內(nèi)自然的BRM物質(zhì), 如干擾素、各種細(xì)胞因子、單克隆抗體、腫瘤抗原及疫苗、腫瘤殺傷細(xì)胞等，在細(xì)胞和分子水平上將機(jī)體生物反應(yīng)重新調(diào)整到正常的動(dòng)態(tài)平衡, 腫瘤則會(huì)消退或消亡。同年代Rosenberg發(fā)現(xiàn)被IL-2體外激活的淋巴細(xì)胞(lymphokine activated killer，LAK) 對(duì)多種腫瘤細(xì)胞有強(qiáng)大的殺傷作用,并用于多種腫瘤的治療且取得了一定療效,由此初步建立了現(xiàn)代腫瘤生物治療的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

腫瘤的生物治療是通過調(diào)動(dòng)機(jī)體的天然防御機(jī)制，或人為地給予機(jī)體某些生物物質(zhì)，來取得抗腫瘤的效果,是繼手術(shù)、放療和化療三大常規(guī)治療后的第4 種重要的治療手段。它利用各種生物治療的制劑和手段，來增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,以達(dá)到控制和殺滅腫瘤細(xì)胞的目的。其作用機(jī)制主要是通過IL-12 家 族中的細(xì)胞因子、miRNAs、TLR、TRAIL 和DC-CIK等靶標(biāo)來實(shí)現(xiàn)。

2 治療機(jī)制

2.1 IL-12家族細(xì)胞因子 IL-12家族細(xì)胞因子源于活化的抗原呈遞細(xì)胞如巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生，其相應(yīng)受體高表達(dá)于T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞。IL-12通過活化起傳導(dǎo)與激活信號(hào)作用的轉(zhuǎn)錄分子4(signal transducers and activators of transcription molecules 4, STAT4)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)NK 細(xì)胞和T 細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ,IFN-γ促進(jìn)Th1 細(xì)胞分化，并上調(diào)MHCI/II類分子、ICAM-1等黏附分子和T-bet等轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)分子的表達(dá),產(chǎn)生抗腫瘤免疫反應(yīng)。IL-23 通過活化STAT3誘導(dǎo)炎癥反應(yīng), 包括產(chǎn)生IL-17 促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展。IL-27 通過激活與NK、抗血管生成、直接抑制腫瘤細(xì)胞的生長等效應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤活性。有研究表明，IL-27 誘導(dǎo)下可激活細(xì)胞STAT1信號(hào)通路,上調(diào)MHCI類分子表達(dá),發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞生長的作用[1]。IL-35是Treg細(xì)胞分泌的抑制性細(xì)胞因子, 可抑制效應(yīng)性T細(xì)胞增殖和Th17細(xì)胞的分化，參與對(duì)其T細(xì)胞亞群的負(fù)調(diào)控過程[2-4]。

2.2 miRNAs

2.2.1 miRNAs對(duì)腫瘤免疫原性的影響 腫瘤細(xì)胞的低免疫原性除與其本身抗原的低表達(dá)、抗原調(diào)變影響免疫應(yīng)答相關(guān)外，還與表面分子的表達(dá)異常( 包括免疫激活型分子的低水平表達(dá)，或是免疫抑制型分子的過度表達(dá)) 有關(guān)。而miRNAs參與調(diào)控腫瘤表面分子ICAM (intercellular adhesion molecule) 、B7(CD80/86)、人白細(xì)胞抗原-G(human leucocyte antigen-G,HLA-G)的表達(dá)，從而影響腫瘤的免疫原性。已有研究表明，miR-222或miR-339與ICAM-1、miR-513與B7-H1、miR-148及miR-152與HLA-G的表達(dá)有相關(guān)性[5]。

2.2.2 miRNAs與腫瘤免疫微環(huán)境平衡的關(guān)系 在腫瘤微環(huán)境中，存在大量炎性細(xì)胞因子與免疫抑制性細(xì)胞因子、免疫效應(yīng)細(xì)胞與免疫抑制性細(xì)胞，而miRNAs正可通過調(diào)節(jié)它們的表達(dá)介導(dǎo)腫瘤免疫，如miR-122和miR-378抑制IL-1α的表 達(dá)[6]，TGF-β 通 過Smad 通 路 上 調(diào)miR-21 的 表 達(dá)、miR-106a調(diào)控IL-10的表達(dá)[7]。在宮頸癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等多種癌癥中，miR-17-5p、miR-20a、miR-93、miR-106b、miR-372、miR-373、miR-520c、miR-376a 及miR-433 等miRNAs 呈高水平表達(dá)，進(jìn)而下調(diào)腫瘤細(xì)胞表面MICA 和MICB 的表達(dá)[8]。miR-17-92 的過表達(dá)可能促進(jìn)了T 細(xì)胞向Th1 型細(xì)胞分化[5]。miR-155 靶向調(diào)節(jié)SOCS1 基因的表達(dá)，參與調(diào)控Tregs 細(xì)胞的自我平衡[9]。在荷瘤小鼠模型中，miR-17-5p 和miR-20a 可以直接靶向下調(diào)STAT3 的表達(dá)，且轉(zhuǎn)輸過表達(dá)miR-17-5p或miR-20a，腫瘤的生長較對(duì)照組減慢[10-11]。

2.3 TLRs TLRs 廣泛表達(dá)于各類腫瘤組織中, 尤其TLR4更具有廣譜表達(dá)性和高表達(dá)性。He等[12]發(fā)現(xiàn)，TLR4激活后能夠通過p38 MAPK 依賴的方式促進(jìn)人肺癌細(xì)胞分泌大量免疫抑制性因子, 如TGF-β、VEGF和IL-8。TLR4的配體亦能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞抵抗TNF-α和TRAIL誘導(dǎo)的凋亡。研究還發(fā)現(xiàn)，TLRs 能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞抵抗化療藥物誘導(dǎo)的凋亡。Wang等[13]的研究證實(shí), TLR4信號(hào)能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分泌大量的巨噬細(xì)胞炎性蛋白MIP-3(又稱CCL20),繼而招募大量未成熟的DC進(jìn)入腫瘤組織參與腫瘤的免疫逃逸。

2.4 TRAIL 現(xiàn)有的研究證實(shí)，TRAIL 對(duì)于大多數(shù)來自骨髓、前列腺、乳腺、肺、腎、腦和皮膚的惡性腫瘤細(xì)胞有抑制生長和細(xì)胞毒性效應(yīng)，而人體的正常細(xì)胞則耐受TRAIL誘導(dǎo)的凋亡耐受。TRAIL通過與特異性死亡受體DR4/DR5結(jié)合，經(jīng)線粒體依賴或非依賴途徑而傳導(dǎo)凋亡信號(hào)[14]。

2.5 DC-CIK DC 細(xì)胞是目前所知功能最強(qiáng)且唯一能激活初始性T細(xì)胞的抗原提呈細(xì)胞，可有效誘發(fā)腫瘤宿主對(duì)特異性抗原的免疫應(yīng)答，提高腫瘤宿主免疫效應(yīng)細(xì)胞的細(xì)胞毒活性，進(jìn)而抵制腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸。CIK是外周血淋巴細(xì)胞在多種細(xì)胞因子（γ干擾素、抗CD3 單克隆抗體、白介素-1和白介素-2）定向誘導(dǎo)下形成的腫瘤殺傷細(xì)胞。聯(lián)合應(yīng)用DC-CIK 細(xì)胞，可能對(duì)提高腫瘤患者的免疫功能有一定幫助。Mafia S等[15]將外周血來源的CIK細(xì)胞和同源DC細(xì)胞共同培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，二者的增殖能力明顯增強(qiáng)，細(xì)胞因子的分泌量明顯增高，CIK細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷活性也顯著提高。

3 臨床應(yīng)用

上世紀(jì)80 年代中葉, Rosenberg 等建立了現(xiàn)代腫瘤生物治療的理論基礎(chǔ)起，經(jīng)過20余年的試驗(yàn)研究與臨床應(yīng)用，至今腫瘤生物治療已成為腫瘤綜合治療中的又一模式。目前主要包括免疫治療、基因治療、抗血管生成治療等。

腫瘤免疫治療主要包括腫瘤疫苗治療、細(xì)胞因子治療、過繼性細(xì)胞免疫治療及單克隆抗體免疫治療等。腫瘤疫苗是近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一,利用腫瘤細(xì)胞或腫瘤抗原物質(zhì)誘導(dǎo)機(jī)體的特異性細(xì)胞免疫和體液免疫反應(yīng),增強(qiáng)機(jī)體的抗癌能力,阻止腫瘤的生長、擴(kuò)散和復(fù)發(fā)。目前，用于抗腫瘤研究的細(xì)胞因子主要有干擾素類、白細(xì)胞介素類、集落刺激因子類等，其中以IFN-α、IL-2、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子為多，而過繼性細(xì)胞免疫包括淋巴細(xì)胞因子活化的殺傷細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞、DC- CIK等。單克隆抗體免疫療法的現(xiàn)有研究結(jié)果表明，腫瘤分子靶向治療具有較好的安全性和有效性,如小分子表皮生長因子受體（eepidermal growth factor receptor，EGFR）、酪氨酸激酶抑制劑、抗EGFR單克隆抗體、抗血管內(nèi)皮生長因子單克隆抗體以及其他分子靶向治療藥物, 已在臨床中取得較好的療效[16]。

腫瘤基因治療是利用細(xì)胞工程技術(shù)，將外源的目的基因?qū)肴梭w靶細(xì)胞或組織，以取代有缺陷的基因, 通過其正常表達(dá), 以達(dá)到防治腫瘤的目的。其基本策略主要有引入抑癌基因、自殺基因、抗耐藥基因或反義核酸技術(shù)等。目前已有基因轉(zhuǎn)導(dǎo)P53(如AV-P53), 基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的DC(如AAV-BA46-D C)、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的TIL(IL-2 和TNF-A)等用于各期臨床研究, 療效有待進(jìn)一步的臨床評(píng)價(jià)[17]。

腫瘤的持續(xù)生長依賴于新血管的生成, 腫瘤血管生成過程受到血管生成刺激因子和抑制因子的雙重調(diào)節(jié)，如血管內(nèi)皮生成因子、轉(zhuǎn)化生長因子、堿性纖維母細(xì)胞生長因子、血小板源性生長因子等及金屬蛋白酶抑制劑、血管生成抑素、內(nèi)皮抑素、8Flt-1等。整合素avB3在血管的生成過程中具有重要作用, 并且抗整合素avB3抗體具有明顯的抗腫瘤效應(yīng)。

4 黃芪多糖的應(yīng)用

黃芪是常用的滋補(bǔ)中藥材。在中醫(yī)理論中, 黃芪性微溫, 味甘, 歸肺、脾經(jīng), 具有補(bǔ)氣升陽、固表止汗、托毒生肌、利尿退腫之功效。 目前認(rèn)為, 黃芪的抗腫瘤作用通過促進(jìn)免疫分子生成與免疫細(xì)胞功能、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、干預(yù)腫瘤細(xì)胞代謝、抑制腫瘤血管生成等機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。

黃芪主要的有效成分之一黃芪多糖(astragalus polysaccharide，APS) 具有調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗氧化、保護(hù)血管等功能。其在免疫調(diào)節(jié)方面的作用包括提高體液免疫和細(xì)胞免疫、活化B 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞、刺激NK 細(xì)胞增殖、增強(qiáng)樹突狀細(xì)胞的功能, 并對(duì)細(xì)胞因子有一定調(diào)節(jié)作用[18]。黃芪多糖可通過促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟、巨噬細(xì)胞的吞噬作用、誘導(dǎo)抗凋亡因子和降低凋亡因子水平（如bcl-2 和NF-κB）、調(diào)節(jié)抗腫瘤細(xì)胞因子如白介素、腫瘤壞死因子水平等途徑發(fā)揮其促進(jìn)腫瘤免疫、雙向調(diào)節(jié)的作用。

劉立民等[19]研究發(fā)現(xiàn)，APS 可以使pDC 分泌的IFN-α、TNF-α、IL-6 量增加, 促進(jìn)pDC 向DC 的分化。提示APS 可以通過pDC途徑來增強(qiáng)人體的體液免疫和細(xì)胞免疫, 有望成為以pDC 為基礎(chǔ)的免疫治療中的有效佐劑。對(duì)于APS 增強(qiáng)pDC 成熟的機(jī)制，他們推測(cè)可能與pDC 上的TLR9 有關(guān)。陳朝俊等[20]研究表明，黃芪多糖可以上調(diào)DC膜表面與抗原遞呈相關(guān)的HLA-DR、CD86 等共剌激分子的高表達(dá)，對(duì)促進(jìn)DC 的分化與成熟，有著顯著的影響，并增加DC 的免疫活性。有研究證實(shí)[21]，黃芪多糖誘導(dǎo)的DC 能明顯提高CIK 對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷活性。提示黃芪多糖作為DC-CIK 過繼性細(xì)胞免疫腫瘤治療的輔助治療有很好的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語

生物治療作為繼手術(shù)、放療、化療后的一種新興的腫瘤治療方式，已經(jīng)呈現(xiàn)出它的光明前景。其主要包括基因、免疫、抗血管生成治療等幾方面，主要通過IL-12 家族細(xì)胞因子、miRNAs、TLRs、TRAIL、DC-CIK 等作用靶標(biāo)的相關(guān)機(jī)制發(fā)揮抗腫瘤作用，且目前已有相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究與臨床應(yīng)用的佐證。中醫(yī)中藥作為中華民族的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，亦在腫瘤生物治療方面表現(xiàn)出它的一定優(yōu)勢(shì)。由于一種中藥可能包含多種有效成分，作用于多個(gè)靶標(biāo)，已經(jīng)在腫瘤治療方面暫露頭角。黃芪便是其中的重要代表，它通過促進(jìn)免疫分子生成與免疫細(xì)胞功能、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、干預(yù)腫瘤細(xì)胞代謝、抑制腫瘤血管生成等機(jī)制來發(fā)揮抗腫瘤作用。已有實(shí)驗(yàn)研究與臨床應(yīng)用證明，黃芪的主要有效成分黃芪多糖，可通過作用于細(xì)胞因子、DC-CIK細(xì)胞、TLR等靶標(biāo)發(fā)揮抗腫瘤作用。但因中醫(yī)中藥抗腫瘤作用機(jī)制尚有待進(jìn)一步證實(shí)，且中藥往往有效成分非單一成分，故將其作為腫瘤生物治療的又一方式，還需充足的實(shí)驗(yàn)研究與臨床應(yīng)用去證實(shí)它的有效性與可靠性。

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