細胞因子免疫療法治療神經(jīng)母細胞瘤的研究進展

文馨（綜述） 蔡寧 張鐵軍 陳興 棟索晨（審校）

（復(fù)旦大學公共衛(wèi)生學院流行病學教研室 上海 200032）

神經(jīng)母細胞瘤（neuroblastoma，NB）是一種起源于交感神經(jīng)系統(tǒng)的胚胎性腫瘤，發(fā)生于胎兒時期或出生后早期，是兒童最常見的顱外實體惡性腫瘤之一。NB占所有兒童癌癥病例的6%～10%，死亡病例占所有兒童癌癥相關(guān)死亡病例的9%～15%［1］。國際NB分期系統(tǒng)（international neuroblastoma staging system，INSS）根據(jù)預(yù)后因素將患者分為低、中和高風險組，不同風險組結(jié)局不同。非高風險組和高風險組NB患者的5年生存率分別為90%和50%，高風險組預(yù)后較差［1］。

傳統(tǒng)治療包括化療、原發(fā)性腫瘤的外科減瘤或切除、放療、分化劑治療（如13-順式視黃酸）和自體骨髓移植等［2-4］。大多數(shù)高危NB兒童在誘導化療后短時間內(nèi)病情得到緩解，但是與不接受放療的患者相比，轉(zhuǎn)移部位接受放療的患兒5年生存率無顯著改善［3-5］。許多患者在接受放/化療后使用額外的鞏固治療（如手術(shù)切除）仍無法避免復(fù)發(fā)的可能，多達20%的高危NB患者誘導治療無顯著作用。手術(shù)切除雖然具有一定優(yōu)勢，但并未顯著改善患者5年生存率［5］。對于確診時年齡在18個月或以上的晚期NB患者，原發(fā)腫瘤部位的手術(shù)對局部控制率和預(yù)后沒有效果［6］。

雖然這些傳統(tǒng)的治療方法對治療結(jié)局起到一定的效果，但大多數(shù)高危NB患者有復(fù)發(fā)危險，且轉(zhuǎn)移灶對多種藥物耐藥，因此尋找替代方法（如免疫療法）是非常有必要的。腫瘤免疫療法作為一種潛在的腫瘤治療有效手段，通過激發(fā)或調(diào)動機體的免疫系統(tǒng)，增強腫瘤微環(huán)境抗腫瘤免疫力，從而控制和殺傷腫瘤細胞。免疫療法和現(xiàn)代生物高科技技術(shù)結(jié)合，已發(fā)展成為繼手術(shù)、化療和放療之后的第4種腫瘤治療方法。

與NB相關(guān)的主要免疫療法有細胞因子、樹突狀細胞疫苗、抗GD2抗體和異基因造血干細胞移植?？笹D2單抗類藥物作為相對最成熟的免疫治療手段，是NB治療的研究熱點之一。GD2是一類獨特的、不依賴于T細胞的糖類抗原，大量散布在細胞膜外，以瘤胚抗原的形式存在。當前單克隆抗體chimeric 14.18（ch14.18）在臨床上表現(xiàn)出良好的療效，可以和抗GD2單抗藥物協(xié)同使用的、基于細胞因子的免疫療法同樣具有良好的治療前景。細胞因子免疫療法通過自身對免疫系統(tǒng)的誘導和激活為免疫療法的應(yīng)用提供了更多可能性。本文綜述了幾類基于細胞因子的免疫療法在NB患兒中的應(yīng)用［7-9］。

基于細胞因子的免疫療法細胞因子是相對分子質(zhì)量低于30 000的多肽或糖蛋白，為不同細胞類型提供生長、分化和炎癥或抗炎信號，能有效激活腫瘤的免疫細胞和/或抵消免疫抑制，從而抑制腫瘤，基于細胞因子的免疫療法已經(jīng)被廣泛研究并用于癌癥治療。IL-2能夠誘導自然殺傷細胞（natural kill cell，NK）增殖并增強其細胞溶解能力，驅(qū)動CD8+T細胞增殖和活化，促進B細胞的增殖和抗體分泌［10］。IL-21基因轉(zhuǎn)移或重組可引發(fā)抗腫瘤作用，誘導NK和/或細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic tlymphocyte，CTL）應(yīng)答［10-11］。粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）通過旁分泌方式發(fā)揮作用，以募集循環(huán)中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞，增強其在宿主防御中的功能［11］?；贗L-2、IL-21和GM-CSF等幾種重要的細胞因子免疫療法已在腫瘤免疫治療中得到廣泛研究。

IL-2IL-2是相對分子質(zhì)量為15 000的單體分泌糖蛋白，以球狀結(jié)構(gòu)存在，由4個α螺旋折疊成典型的Ⅰ型細胞因子［12］。IL-2是骨髓T淋巴細胞的促生長活性因子，也是最早在分子水平上表征的細胞因子之一［12］。實驗表明，IL-2由有絲分裂原刺激后的細胞產(chǎn)生，是一種存在于條件培養(yǎng)基中的可溶性活性物質(zhì)，它的發(fā)現(xiàn)使產(chǎn)生和培養(yǎng)T淋巴細胞成為可能［12-13］。IL-2對許多細胞類型發(fā)揮作用，尤其是T淋巴細胞。IL-2對調(diào)節(jié)CD4+和CD8+T細胞增殖中的免疫激活和穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要［14］。

1996年，西班牙的一個研究小組發(fā)現(xiàn)自體骨髓移植（autologous bone marrow transplantation，ABMT）后，IL-2治療期間能夠觀察到NK的活化與應(yīng)答變化，可以應(yīng)用于免疫治療中改善IL-2給藥的時間表，設(shè)計新的免疫治療方案，為治療Ⅳ期NB提供了希望［15］。IL-2靶向治療與抗二異神經(jīng)節(jié)苷脂抗體融合蛋白能夠誘導細胞介導的抗腫瘤反應(yīng)，有效根除已建立的骨髓和肝轉(zhuǎn)移在NB的同基因模型。其機制具有NK依賴性，NK缺乏會破壞其抗腫瘤作用。靶向腫瘤微環(huán)境傳遞細胞因子誘導了一種有效的細胞免疫反應(yīng)，這種由NK介導的免疫反應(yīng)為治療轉(zhuǎn)移性NB提供了一種新策略［17］，對于高劑量化療后T細胞功能被抑制，但NK細胞充足的患者可能具有普遍的臨床意義。

IL-2在許多研究中顯示出抗腫瘤活性，它能夠激活和增強NK和T細胞的細胞溶解活性，其與IL-12對激活多種類型免疫細胞的過程具有部分重疊的作用，免疫細胞通過IL-2上調(diào)IL-12受體和信號傳導與轉(zhuǎn)錄激活蛋白（signal transducer and activator of transcription，STAT），從而在激活NK細胞的過程中起協(xié)同作用［16］。用IL-2和IL-12組合處理的NK細胞表現(xiàn)出體外細胞溶解活性增強，更有效地裂解NB細胞，并且可以降低所需的抗體（如抗二唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂抗體）劑量，從而降低毒性［17］。Barker等［18］測試了自體成纖維細胞的抗腫瘤作用，而不是在NB小鼠模型中離體轉(zhuǎn)染以表達IL-2和IL-12的腫瘤細 胞 的 抗 腫 瘤 作 用。Siapati等［16］發(fā)現(xiàn)IL-2和IL-12在腫瘤細胞中共轉(zhuǎn)染時，可有效對抗疾病，為治療NB提供了一種有前景的免疫治療方法，CD4+和CD8+T細胞能夠介導這種反應(yīng)。同源的IL-2和IL-12共轉(zhuǎn)染的成纖維細胞不僅對疾病具有治療作用，還能夠產(chǎn)生免疫記憶［18］。Hart等［19］將成纖維細胞和離體轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞共表達的IL-2和IL-12與Neuro-2A腫瘤細胞共同注射，消除了患者體內(nèi)的致瘤性，用3種瘤內(nèi)劑量轉(zhuǎn)染的成纖維細胞治療具有顯著療效，治愈率可達到90%。

IL-21IL-21是IL-2細胞因子家族的成員。它是一種與IL-2和IL-15密切相關(guān)的細胞因子，通過與由特異性IL-21R亞基和普通IL-2R-γ鏈亞基組成的異二聚體受體相互作用，促進T細胞、B細胞和NK細胞的功能活性［20］。IL-21還促進CD8+效應(yīng)T細胞的增殖和細胞毒性功能以及γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）生成，并在調(diào)節(jié)B細胞應(yīng)答中發(fā)揮重要作用［20］。

IL-21參與自身免疫系統(tǒng)的發(fā)育，與IL-2不同，IL-21不能促進抗CD3活化的調(diào)節(jié)性T細胞（Treg cell）增殖。由于Treg細胞參與抑制抗腫瘤免疫，所以IL-21可能比IL-2更適合誘導抗腫瘤免疫。IL-21基因轉(zhuǎn)移或重組可引發(fā)抗腫瘤作用，從而誘導NK和CTL應(yīng)答。研究表明，IL-21的基因傳遞增強了NB模型中抗原特異性疫苗的效價。Croce等［21］通過研究IL-21基因修飾細胞（neuro2a/IL-21）在同基因轉(zhuǎn)移性NB模型中的治療效果，證明分泌IL-21的NB細胞通過以生存素為抗原的特異性CTL反應(yīng)，對轉(zhuǎn)移性NB小鼠具有治療性作用。研究結(jié)果顯示，通過注射該IL-21基因修飾細胞疫苗，可以將患病個體的平均無病生存率從22天提高到44天，并治愈其中的14%，在多次注射疫苗后，還可以提高到75天，并治愈33%的病患［21］。這揭示了IL-21在NB基因免疫治療中的潛在作用。

IL-21發(fā)揮抗腫瘤活性無需CD4+T細胞的協(xié)助，其作為輔助性因子可以直接刺激CD8+T細胞增殖和功能活動。此外，IL-21可抑制輔助性T細胞（helper T cell，Th）發(fā)育和樹突狀細胞分化［22］。通過去除Treg細胞及其前體和其他可能免疫抑制的CD4+細胞亞群，抗CD4單克隆抗體（monoclonal antibody，mAb）也可以加強基于IL-21的免疫治療，從而允許IL-21驅(qū)動的CD8+T細胞應(yīng)答的發(fā)展，介導NB細胞的死亡。通過抗CD4單克隆抗體和重組IL-21的聯(lián)合免疫療法誘導CD8+T細胞應(yīng)答，并將CD4+T細胞免疫調(diào)節(jié)重編程為抗腫瘤功能，使腫瘤根除并獲得持久免疫。Ferrini等［22］通過該方法實現(xiàn)了對NB患者高達70%的治愈率。

GM-CSFGM-CSF是一種造血生長因子和免疫調(diào)節(jié)劑，主要由活化的T細胞、B細胞、巨噬細胞、纖維細胞、上皮細胞和一些腫瘤細胞產(chǎn)生，可刺激骨髓前體細胞增殖分化為中性粒細胞和巨噬細胞，增強腫瘤相關(guān)抗原的有效處理及表達，從而增強機體的抗腫瘤免疫反應(yīng)，達到抗腫瘤作用［23］。GMCSF雖然是局部產(chǎn)生的，但它能以旁分泌的方式吸收循環(huán)的中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞，增強它們在宿主防御中的功能［24］。研究認為，GM-CSF具有促進樹突狀細胞成熟以及增強巨噬細胞活性的作用［23］。Kaplan等［25］實驗證明腫瘤細胞高表達GM-CSF與腫瘤患者的總生存率和無病生存率息息相關(guān)，并且根據(jù)TNM分期和遠處轉(zhuǎn)移等數(shù)據(jù)可預(yù)測腫瘤患者預(yù)后。

神經(jīng)節(jié)苷脂糖（ganglioside sugar，GD2）是NB細胞中豐富的黏附分子，除神經(jīng)元、皮膚細胞和疼痛纖維外在正常組織中很少表達，其在NB細胞中的高表達及在正常組織中的有限表達使抗GD2單克隆抗體有可能適用于免疫治療［26］。當抗GD2單克隆抗體ch14.18與GM-CSF或IL-2聯(lián)合使用時，可以增強抗體依賴性細胞介導的細胞毒性作用，從而對無進展生存期（progression-free-survival，PFS）和總體生存率等臨床數(shù)據(jù)產(chǎn)生有統(tǒng)計學意義的改變［26］。與 高 危NB患 者 的 標 準 治 療 相 比，用ch14.18、GM-CSF和IL-2進行免疫治療可顯著改善預(yù)后［27］。與GM-CSF和IL-2聯(lián)合用于治療NB時，在轉(zhuǎn)基因腦脊液的存在下，抗GD2型單克隆抗體對NB有效［27-29］。Yu等［28］研究發(fā)現(xiàn)，相比標準治療方法，GM-CSF和IL-2聯(lián)合免疫治療2年內(nèi)的無病存活率（46%vs.66%）和總存活率（75%vs.86%）明顯較高。Ozkaynak等［29］證實了這一發(fā)現(xiàn)，并發(fā)現(xiàn)添加異維甲酸ch14.18抗體免疫療法聯(lián)合GM-CSF或IL-2作為高危NB患者的鞏固治療有明顯效果。

結(jié)語細胞因子作為一種特殊的蛋白質(zhì)藥物，能有效激活腫瘤的免疫細胞并抵消免疫抑制，從而抑制腫瘤。近年來，基于細胞因子的免疫療法在兒童NB治療中也在不斷地研究與進展。制造基于細胞因子的藥物是一項艱巨的挑戰(zhàn)，需要對細胞因子生物學和現(xiàn)代生物技術(shù)有充分的了解，開發(fā)其抗腫瘤活性，同時將毒性降到最低［30］。另一個需要考慮的關(guān)鍵性因素是要限制細胞因子的作用位點以避免系統(tǒng)性促炎作用。因此，低劑量細胞因子與基因治療、細胞治療及以單克隆抗體為基礎(chǔ)的治療相結(jié)合成為研究熱點。未來基于細胞因子的免疫療法在NB患兒中的應(yīng)用將更加廣泛。

作者貢獻聲明文馨文獻查閱，論文撰寫。蔡寧文獻查閱和整理。張鐵軍，陳興棟論文構(gòu)思指導。索晨論文構(gòu)思、寫作指導和修訂。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。