結(jié)直腸癌免疫治療的研究進(jìn)展

黎華麗，鄭勇斌

(武漢大學(xué)人民醫(yī)院，武漢430000)

結(jié)直腸癌是臨床上最常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，近年來(lái)其發(fā)病率和病死率在世界范圍內(nèi)均呈上升趨勢(shì)[1]。雖然外科手術(shù)、放療、化療等治療技術(shù)已有較大提高，但由于大部分患者在確診時(shí)即處于進(jìn)展期，喪失了接受標(biāo)準(zhǔn)治療的機(jī)會(huì)，預(yù)后較差。研究發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用[2]。隨著腫瘤學(xué)、免疫學(xué)以及分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展和交叉滲透，腫瘤免疫治療研究突飛猛進(jìn)。免疫治療成為繼外科手術(shù)、放療、化療之后又一種重要的腫瘤治療手段。目前，結(jié)直腸癌的免疫治療方法主要包括癌癥疫苗、細(xì)胞療法、細(xì)胞因子治療以及免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療。本文結(jié)合文獻(xiàn)就結(jié)直腸癌免疫治療的研究進(jìn)展作一綜述。

1 癌癥疫苗

癌癥疫苗是指通過(guò)調(diào)節(jié)抗原提呈細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的相互作用，來(lái)增強(qiáng)和完善自體免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用[3]。目前，針對(duì)結(jié)直腸癌的癌癥疫苗主要有全腫瘤細(xì)胞疫苗、肽疫苗、DNA疫苗、樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)疫苗和病毒載體疫苗。這些疫苗各具特征、優(yōu)勢(shì)和局限，見(jiàn)表1。在結(jié)直腸癌臨床免疫治療中，常用的癌癥疫苗有肽疫苗、DC疫苗和病毒載體疫苗，而全腫瘤細(xì)胞疫苗和DNA疫苗由于免疫原性較低逐漸淡出了臨床治療。

肽疫苗可識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的抗原多肽或其內(nèi)部異常表達(dá)的蛋白，具有良好的修飾潛力和靶向腫瘤特異抗原的能力[4]。在治療結(jié)直腸癌的癌癥疫苗中，肽疫苗可靶向多種腫瘤相關(guān)抗原，如癌胚抗原(CEA)、p53以及EphA2等[5，6]。Speetjens等[6]將p53合成長(zhǎng)肽疫苗用于轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的臨床治療，在接受治療的10例患者中，有9例出現(xiàn)了p53特異性T細(xì)胞免疫反應(yīng)，且其中6例免疫反應(yīng)持續(xù)至少6個(gè)月。但目前常見(jiàn)的肽疫苗還未能克服MHC Ⅰ/HLA Ⅰ限制以及免疫原性較低等問(wèn)題。近年鮮有肽疫苗用于結(jié)直腸癌臨床治療的報(bào)道。

表1 結(jié)直腸癌不同類型癌癥疫苗的特征、優(yōu)勢(shì)和局限

DC可為抗腫瘤免疫反應(yīng)提供激活T細(xì)胞的關(guān)鍵信號(hào)，即通過(guò)MHC提呈抗原和合適的共同刺激受體-配體以及關(guān)鍵細(xì)胞因子表達(dá)[7]。DC疫苗即為負(fù)載相應(yīng)腫瘤抗原的DC，可刺激機(jī)體內(nèi)的腫瘤殺傷性淋巴細(xì)胞增殖。DC疫苗Sipuleucel-T已被美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)用于前列腺癌治療。在結(jié)直腸癌中，一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)顯示，接種DC疫苗的結(jié)直腸癌患者雖有部分表現(xiàn)出較低的治療相關(guān)毒性，但在生存獲益上并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)[8]。目前，更多關(guān)于結(jié)直腸癌DC疫苗的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行，其有效性和安全性尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。

病毒載體疫苗是指利用重組病毒表達(dá)腫瘤相關(guān)抗原，通常感染抗原提呈細(xì)胞，尤其是DC[9]，以刺激并強(qiáng)化機(jī)體抗腫瘤免疫反應(yīng)。這種疫苗是一種比強(qiáng)化免疫活性更有前途的方法，可在病毒載體基礎(chǔ)上結(jié)合腫瘤抗原和共刺激分子，常見(jiàn)的載體病毒有腺病毒和扁豆病毒等[10]。Quiroga等[11]在研究編碼重組Eimeria抗原(rEA)的腺病毒(rAd5-rEA)與針對(duì)CEA的細(xì)胞毒性反應(yīng)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，rAd5-rEA和基于CEA的腺病毒疫苗聯(lián)合應(yīng)用可明顯增強(qiáng)和擴(kuò)大腫瘤相關(guān)抗原特異性的獲得性免疫反應(yīng)，顯現(xiàn)出病毒載體在癌癥疫苗治療中的佐劑潛力。

2 細(xì)胞療法

細(xì)胞療法又稱過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療(ACT)，是指通過(guò)外界修飾讓普通T細(xì)胞成為能夠特異性識(shí)別腫瘤細(xì)胞的效應(yīng)T細(xì)胞，從而產(chǎn)生對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)[12]。目前研究較為廣泛的免疫效應(yīng)細(xì)胞有自體淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(LAK)、自體腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(TILs)、自然殺傷細(xì)胞(NK)、細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTLs)以及經(jīng)基因修飾改造的T細(xì)胞，如嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)和T細(xì)胞受體嵌合型T細(xì)胞(TCR-T)等。這些效應(yīng)細(xì)胞的特征、優(yōu)勢(shì)和局限見(jiàn)表2。

表2 細(xì)胞療法免疫效應(yīng)細(xì)胞的特征、優(yōu)勢(shì)和局限

ACT的淋巴細(xì)胞主要來(lái)源于自體腫瘤，如TILs，其在體外擴(kuò)增后回輸體內(nèi)，能夠表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗腫瘤效應(yīng)，并可誘導(dǎo)急性炎性反應(yīng)，而這種炎性反應(yīng)可誘導(dǎo)不依賴于抗原的免疫細(xì)胞對(duì)同一病變的二次侵襲[13]。CTLs是TILs的主要組成部分，也是免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞成分。NK是先天免疫系統(tǒng)的細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞，在缺乏體內(nèi)和體外刺激的情況下可殺死多種腫瘤細(xì)胞和被感染細(xì)胞[14]。Song等[15]利用慢病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因NK，通過(guò)腹腔注射治療結(jié)直腸癌，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NK可在腫瘤部位積聚，浸潤(rùn)腫瘤組織并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，繼而延緩腫瘤生長(zhǎng)。在一項(xiàng)關(guān)于LAK的研究中，研究者利用自體來(lái)源的LAK聯(lián)合IL-2用于標(biāo)準(zhǔn)化治療無(wú)效的轉(zhuǎn)移性腫瘤患者，發(fā)現(xiàn)部分肝轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌患者可表現(xiàn)出腫瘤進(jìn)展延緩甚至衰退[16]。提示LAK有可能用于實(shí)體腫瘤的輔助治療，但仍需進(jìn)一步研究，以明確其在結(jié)直腸癌臨床治療中的安全性和耐受性等。

在各種免疫效應(yīng)細(xì)胞中，CAR-T是一種極具創(chuàng)新性的免疫治療策略之一，是通過(guò)基因工程使細(xì)胞表面表達(dá)TAA受體，這些受體可識(shí)別并結(jié)合腫瘤抗原，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性殺傷效應(yīng)[17]。CAR-T可提供非MHC限制的細(xì)胞表面識(shí)別成分，并可通過(guò)病毒載體高效地引入T細(xì)胞[13]。Zhang等[18]觀察了CEA-CAR-T對(duì)10例CEA陽(yáng)性的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的治療效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者血清CEA水平明顯下降，2例患者腫瘤縮小，2例患者病情穩(wěn)定30周以上。表明CAR-T對(duì)CEA陽(yáng)性的結(jié)直腸癌患者具有較好的耐受性及一定程度的抗腫瘤效應(yīng)。但截至目前CAR-T單一治療還不足以克服腫瘤微環(huán)境中PD-1、CTLA-4等檢查點(diǎn)所誘導(dǎo)的抑制性作用，其在結(jié)直腸癌中的治療效果以及聯(lián)合應(yīng)用還有待于進(jìn)一步研究。

3 細(xì)胞因子治療

細(xì)胞因子是一種能有效激活腫瘤免疫細(xì)胞和對(duì)抗腫瘤免疫抑制的多效性蛋白[19]，其在先天性和特異性免疫反應(yīng)的各個(gè)方面具有關(guān)鍵性作用，可通過(guò)激活機(jī)體免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞，還可直接干擾腫瘤細(xì)胞增殖[10]。有研究證實(shí)，對(duì)胃腸道惡性腫瘤具有抑制作用的細(xì)胞因子主要有白細(xì)胞介素(如IL-2、IL-15、IL-21等)、干擾素(如IFN-γ、IFN-α等)以及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)等[20，21]。Snook等[22]將IL-2、GM-CSF用于轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌小鼠的輔助性治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者均能明顯優(yōu)化抗腫瘤免疫反應(yīng)，提示細(xì)胞因子聯(lián)合其他治療策略用于治療結(jié)直腸癌的佐劑潛力。但在細(xì)胞因子治療中應(yīng)重視發(fā)生免疫不良相關(guān)事件的潛在風(fēng)險(xiǎn)。在一項(xiàng)評(píng)估IL-2治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的有效性與安全性研究中，270例患者中有64%患者出現(xiàn)了低血壓，17%患者出現(xiàn)了室上性心動(dòng)過(guò)速，4%患者發(fā)生了4級(jí)呼吸事件，15%患者出現(xiàn)感染，且2.2%患者死于治療相關(guān)的毒性反應(yīng)[23]。這表明細(xì)胞因子治療在腫瘤微環(huán)境中增強(qiáng)局部抗腫瘤免疫反應(yīng)的同時(shí)，也會(huì)誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)的廣泛激活，進(jìn)而誘發(fā)治療相關(guān)的毒性反應(yīng)，甚至導(dǎo)致死亡。近年關(guān)于結(jié)直腸癌細(xì)胞因子單一治療的研究非常有限。

4 免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療

免疫檢查點(diǎn)是指表達(dá)于腫瘤細(xì)胞和(或)免疫細(xì)胞上的蛋白分子，它們能夠調(diào)控T細(xì)胞的啟動(dòng)/激活過(guò)程。目前，已發(fā)現(xiàn)的抑制性檢查點(diǎn)有PD-1、PD-L1/2、CTLA-4、淋巴細(xì)胞活化基因3、B/T淋巴細(xì)胞弱化因子以及T細(xì)胞免疫球蛋白和黏蛋白3等[24，25]。這些共抑制分子可誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡、抑制活化T細(xì)胞的功能，而腫瘤細(xì)胞則可利用這種對(duì)免疫系統(tǒng)的抑制作用來(lái)逃避腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的特異性殺傷效應(yīng)[26]。目前，已被FDA批準(zhǔn)用于惡性腫瘤治療的免疫檢查點(diǎn)抑制劑有抗PD-1抗體(如Nivolumab、Pembrolizumab)、抗PD-L1抗體(如Atezolizumab、Avelumab、Durvalumab)及抗CTLA-4抗體(如Ipilimumab)，但可用于結(jié)直腸癌治療或在臨床試驗(yàn)中表現(xiàn)出有效性的免疫檢查點(diǎn)抑制劑卻很少。在一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)中，Nivolumab被用于治療化療效果不佳的結(jié)直腸癌患者，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有31%患者表現(xiàn)出有效的免疫反應(yīng)[27]。Pembrolizumab也被證實(shí)在部分結(jié)直腸癌亞型患者中具有較高的免疫應(yīng)答率[28]。Le等[29]評(píng)估了Pembrolizumab在41例進(jìn)展性轉(zhuǎn)移癌或不伴錯(cuò)配修復(fù)缺陷(dMMR)患者中的臨床活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在dMMR的結(jié)直腸癌患者中免疫應(yīng)答率為40%，而在錯(cuò)配修復(fù)良好(pMMR)的結(jié)直腸癌患者中為0，顯示出免疫檢查點(diǎn)抑制劑在部分結(jié)直腸癌患者中的高反應(yīng)性。但到目前為止，僅有PD-1/PD-L1阻滯劑單一治療的早期臨床試驗(yàn)，雖在dMMR的結(jié)直腸癌治療中顯示出了可觀的免疫反應(yīng)，但未能在pMMR的結(jié)直腸癌患者中誘導(dǎo)出有效的免疫反應(yīng)。這可能是由高微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI-H)腫瘤特點(diǎn)所決定的。在免疫組化上，MSI-H腫瘤有90%以上的病灶顯示出至少一種DNA MMR蛋白表達(dá)缺失[30]。dMMR的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞水平高，腫瘤突變負(fù)荷也較高。有研究發(fā)現(xiàn)，dMMR亞型結(jié)直腸癌隊(duì)列中每個(gè)腫瘤平均有1 782個(gè)體細(xì)胞突變，而pMMR亞型隊(duì)列中每個(gè)腫瘤僅73個(gè)體細(xì)胞突變，表現(xiàn)出更低的免疫原性[31]。此外，dMMR/MSI-H結(jié)直腸癌患者亞群僅占結(jié)直腸癌的一小部分(不足5%)，大部分為pMMR/non-MSI-H亞型[32]，這種亞型差異限制了免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療結(jié)直腸癌的有效性。

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，免疫治療逐漸成為腫瘤治療的熱點(diǎn)，也是結(jié)直腸癌治療的一個(gè)新方向，在一定程度上改善了部分結(jié)直腸癌患者預(yù)后。但現(xiàn)有的結(jié)直腸癌免疫治療方法僅對(duì)部分亞型表現(xiàn)出良好的免疫應(yīng)答率，大部分患者免疫應(yīng)答率仍然較低，仍需多中心、大樣本量研究，以滿足其在多數(shù)結(jié)直腸癌患者中的有效性與安全性，從而使更多患者獲益。結(jié)直腸癌免疫治療是一個(gè)非常有前景性的治療選擇，值得進(jìn)一步研究探索。