樹(shù)突狀細(xì)胞在腫瘤免疫治療中的研究進(jìn)展

吳國(guó)慶， 朱媛媛， 郭麗娟， 楊 森

(1.四川省遂寧市中心醫(yī)院口腔頜面外科， 四川 遂寧 6290002.遵義醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔頜面外科， 貴州 遵義 563000)

1 樹(shù)突狀細(xì)胞的來(lái)源及功能特點(diǎn)

樹(shù)突狀細(xì)胞在1973年首次被發(fā)現(xiàn)，以其表面具有樹(shù)枝狀突起而得名。至今尚未發(fā)現(xiàn)理想的特異性分子標(biāo)志，主要通過(guò)形態(tài)學(xué)；經(jīng)組合型細(xì)胞表面標(biāo)志及在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)中的特征進(jìn)行鑒別。該細(xì)胞源自骨髓CD34+造血干細(xì)胞，在骨髓中，造血干細(xì)胞產(chǎn)生共同的髓系及淋巴系前體，最后分別經(jīng)刺激分化為經(jīng)典DC(CDC)和漿細(xì)胞樣DC(PDC)[1],分化的CDC最初是不成熟的，其在人體內(nèi)多以未成熟狀態(tài)存在，需要信號(hào)刺激才得以成熟。樹(shù)突狀細(xì)胞遍布機(jī)體各個(gè)器官及組織，且因分布的部位不同而命名有所不同，其表型及作用也不相同。

DC在已知的抗原提呈細(xì)胞中，功能最強(qiáng)，主要參與抗原的處理；同時(shí)兼顧免疫監(jiān)視及吞噬作用，是機(jī)體免疫應(yīng)答的關(guān)鍵細(xì)胞，主要負(fù)責(zé)彌補(bǔ)先天性和適應(yīng)性免疫之間的差距。未成熟DC抗原吞噬能力極強(qiáng)，當(dāng)其進(jìn)入外周組織，通過(guò)受體識(shí)別病原微生物，后直接攝入抗原，經(jīng)刺激后分化成熟，其共刺激分子等表達(dá)升高，進(jìn)而誘導(dǎo)機(jī)體免疫應(yīng)答；同時(shí)經(jīng)趨化因子趨化遷移至次級(jí)淋巴器官以成熟，在此過(guò)程中成熟DC將初始T細(xì)胞激活成對(duì)應(yīng)的效應(yīng)T細(xì)胞，同時(shí)增強(qiáng)DC抗原提呈能力及遷移能力[2]，從而介導(dǎo)機(jī)體免疫反應(yīng)。而pDC則主要起著免疫監(jiān)視作用，還可激活相關(guān)信號(hào)途徑，分泌細(xì)胞因子進(jìn)而活化NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，進(jìn)一步發(fā)揮直接殺傷及吞噬靶細(xì)胞的作用。

2 樹(shù)突狀細(xì)胞與腫瘤免疫

免疫療法即為利用免疫系統(tǒng)來(lái)治療腫瘤，人類腫瘤特異性抗原的分子鑒定使抗原特異性免疫療法的發(fā)展成為可能。除了在體內(nèi)外擴(kuò)增自體抗原特異性T細(xì)胞以回輸?shù)交颊唧w內(nèi)外，另一種則是通過(guò)接種疫苗，提供抗原與佐劑一起在體內(nèi)激發(fā)治療性T細(xì)胞，該方法研究較多。樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)被稱為“自然的佐劑”，在腫瘤免疫治療中的作用極為關(guān)鍵。目前免疫療法的研究有腫瘤疫苗、T淋巴細(xì)胞功能的改善、免疫檢查點(diǎn)阻斷劑的發(fā)現(xiàn)(ICB)以及使用腫瘤浸潤(rùn)白細(xì)胞(TIL)的過(guò)繼細(xì)胞療法(ACT)等，這些治療的進(jìn)行都需要由專業(yè)的抗原呈遞細(xì)胞(APC)提呈腫瘤抗原而啟動(dòng)，而樹(shù)突狀作為功能最強(qiáng)的抗原提呈細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵作用，在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)DC可成為促進(jìn)內(nèi)源性抗腫瘤反應(yīng)以促進(jìn)腫瘤的有效根除的理想工具。研究發(fā)現(xiàn)較多荷瘤患者體內(nèi)DC數(shù)量與患者的預(yù)后呈正相關(guān)，故推測(cè)因DC數(shù)量下降，以至抗原處理能力減弱，不能有效刺激T細(xì)胞的增殖分化，介導(dǎo)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用而誘導(dǎo)免疫耐受。樹(shù)突狀細(xì)胞在抗腫瘤免疫反應(yīng)中的主要作用有吞噬死亡腫瘤細(xì)胞、捕獲呈遞腫瘤相關(guān)抗原并激活各類T細(xì)胞，從而激發(fā)一系列免疫反應(yīng)以殺死腫瘤細(xì)胞，即DC為CD4+T和CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)免疫應(yīng)答的主要啟動(dòng)子，且DC介導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)主要經(jīng)刺激腫瘤特異性CTL和NK細(xì)胞來(lái)發(fā)揮作用。活化的DC可激活NK細(xì)胞，活化的NK釋放的細(xì)胞因子又反過(guò)來(lái)促使DC的成熟；兩者相互作用增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫；DC還可介導(dǎo)粒細(xì)胞依賴性內(nèi)吞作用，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞死亡；分泌趨化因子(Chemotactic Cytokines,CCK)，趨化初始T細(xì)胞至腫瘤處，誘導(dǎo)持續(xù)的免疫反應(yīng)；其通過(guò)釋放抗血管生成物質(zhì)從而控制腫瘤血供并抑制DC成熟，以抑制腫瘤發(fā)展；最后，最新研究發(fā)現(xiàn)DC還可直接殺傷腫瘤細(xì)胞。綜上所述，DC在腫瘤免疫中的作用不可或缺。已知腫瘤的惡性變化主要由于細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視，即腫瘤抗原表達(dá)水平下降，DC表面各種分子表達(dá)的喪失等導(dǎo)致免疫識(shí)別能力降低，可引發(fā)免疫逃逸。研究發(fā)現(xiàn)荷瘤機(jī)體中的DCs多處于異常狀態(tài)，最常見(jiàn)的有成熟障礙，還可見(jiàn)到表型改變及功能異常等，異常狀態(tài)的DCs不能發(fā)揮抗腫瘤免疫反應(yīng)，所以靶向DC的治療重點(diǎn)在于完善及增強(qiáng)DC功能，增加其數(shù)量及控制腫瘤微環(huán)境的免疫抑制。

經(jīng)過(guò)近三十年來(lái)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，目前改善腫瘤DC功能的治療方法有活化DC以解除腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制；DC擴(kuò)增及阻斷降低CDC功能的抑制途徑[3，4],還有近年來(lái)研究較為火熱的樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗。理想的抗腫瘤疫苗應(yīng)該擴(kuò)大體內(nèi)循環(huán)中治療性T細(xì)胞的量及其功能的激發(fā)[5]；而DC在其中作用非常關(guān)鍵，特別是以DC為基礎(chǔ)的腫瘤疫苗，其在體內(nèi)主要誘導(dǎo)腫瘤特異性免疫，以達(dá)到殺傷腫瘤及誘導(dǎo)免疫記憶從而防止腫瘤復(fù)發(fā)的作用。癌癥疫苗的兩個(gè)關(guān)鍵是成熟的DC及特異性腫瘤抗原。可通過(guò)各種方法培養(yǎng)來(lái)自具有腫瘤抗原和激活刺激物的患者的體外成熟具有活性的功能正常的DC，然后將其轉(zhuǎn)移回患者體內(nèi)；其二是尋找特異性的腫瘤抗原。保證腫瘤機(jī)體中DC功能的正常行使成為腫瘤免疫治療的關(guān)鍵，DCs的異常機(jī)制研究及DC疫苗的研發(fā)是待攻克的難點(diǎn)及熱點(diǎn)。DC瘤苗特異性高、殺傷作用強(qiáng)及安全性好，目前已經(jīng)在多種腫瘤的治療中展示了巨大潛力。DC疫苗即體外培養(yǎng)成熟DC：將經(jīng)抗原刺激后成熟的DC回輸入體內(nèi)以發(fā)揮抗腫瘤作用，即DC通過(guò)不同形式負(fù)載抗原后誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生具有特異性殺傷作用的T淋巴細(xì)胞以達(dá)到控制腫瘤的作用。目前為止，已有多種DC負(fù)載抗原的方式，其中腫瘤抗原和腫瘤細(xì)胞裂解物致敏DC是制備DC疫苗最常用的方法，化學(xué)融合也較常用；利用病毒載體感染DC或者利用腫瘤抗原的mRNA感染DC以制備疫苗也是目前研究方法，研究發(fā)現(xiàn)將腫瘤細(xì)胞和DC直接融合以制備疫苗，得到的融合細(xì)胞可兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，疫苗免疫原性和特異性都較高，是DC疫苗制備的重要方法。1995年，首個(gè)體外MAGE-1脈沖DC被用于黑色素瘤Q4的治療，到目前為止有數(shù)百個(gè)基于DC的抗腫瘤治療臨床的試驗(yàn)已經(jīng)完成或正在進(jìn)行[3]。隨著研究的發(fā)展，近些年來(lái)又出現(xiàn)了許多DC疫苗，但仍存在較大的局限性：研究發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境可發(fā)生免疫抑制[6]；誘導(dǎo)DC靶向淋巴結(jié)引流的能力不足；缺乏可靠的預(yù)后生物標(biāo)志物；TAA特異性T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的親和力較低等[7]，雖然DC疫苗仍然是一個(gè)具有較大潛力的治療方法，但在很大程度上仍不成功，腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制和常用單核細(xì)胞來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞(MODC)的功能限制是DC疫苗發(fā)展的兩大障礙。為了克服該缺陷，隨之研究發(fā)現(xiàn)DC衍生的外顯體(DCexos作為惰性囊泡對(duì)腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制具有抵抗力,故作為無(wú)細(xì)胞治療劑受到了廣泛關(guān)注[7]，研究已經(jīng)證明其可將癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為更具免疫原性的靶點(diǎn)。外顯體為直徑約30～150nm的惰性膜小泡，在胞間通訊和物質(zhì)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[8,9]。樹(shù)突狀細(xì)胞在內(nèi)體隔室中處理外源性抗原，可以與質(zhì)膜融合釋放外體(DCexos)。DCexos表達(dá)MHC-I類，Ⅱ類分子及共刺激分子，并已被證明能激發(fā)抗原特異性CD8+T細(xì)胞[10,11]以進(jìn)一步促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)。作為惰性囊泡，DCexos對(duì)腫瘤或腫瘤微環(huán)境(TME)更具免疫調(diào)節(jié)能力，在體內(nèi)的半衰期更長(zhǎng)，與DC相比可儲(chǔ)存時(shí)間更長(zhǎng)。由于其抗腫瘤免疫抑制能力較強(qiáng)；生物利用度較高；穩(wěn)定性好，遂DCexos作為無(wú)細(xì)胞治療性疫苗成為一種極具潛力的新型藥物，其T細(xì)胞依賴性和MHC限制性方面都較優(yōu)于DC，在研究中還觀察到抗免疫抑制[12]。DCexos在相關(guān)臨床試驗(yàn)中都表現(xiàn)出較好的安全性及良好的耐受性，且實(shí)驗(yàn)表明可能誘導(dǎo)NK效應(yīng)。目前的DCexo研究主要集中在傳統(tǒng)DC(CDC)中的肽或蛋白質(zhì)負(fù)載DCexo[13]，急需新的方法進(jìn)一步深入研究以產(chǎn)生能夠在體內(nèi)啟動(dòng)CD8+T細(xì)胞的DCexo，并闡明其在產(chǎn)生抗腫瘤免疫功能中的潛在機(jī)制。帶有DCexos的疫苗可能代表了一種新型的基于DC的疫苗，可以克服腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制[8],可作為癌癥疫苗進(jìn)行重點(diǎn)研究，同時(shí)來(lái)自其他細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞及T細(xì)胞等的外顯子也進(jìn)行了腫瘤疫苗的研究[14],這些都將成為腫瘤免疫治療的潛在力量，但該免疫療法在臨床試驗(yàn)顯示益處有限，有局限性，未能產(chǎn)生抗原特異性T細(xì)胞反應(yīng)，需更加深入的研究，進(jìn)一步對(duì)外顯體進(jìn)行改造將是研究的繼續(xù)。截至目前為止，盡管基于樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗的免疫研究已經(jīng)或正在進(jìn)行，其安全性及免疫原性得到了很好的證實(shí)，但是方法仍有待優(yōu)化，目前臨床試驗(yàn)最常用的方法依然是用離體生成的單核細(xì)胞衍生的DC，尚不清楚哪個(gè)原發(fā)性DC亞群是用作佐劑或疫苗接種靶標(biāo)的最佳亞群；且該來(lái)源的DC與體內(nèi)存在的穩(wěn)態(tài)DC亞群性能等仍不可比；該來(lái)源尚不能保證臨床用量需求；基于DC的另一種形式的過(guò)繼免疫療法是從原發(fā)腫瘤引流淋巴結(jié)的組織中培養(yǎng)獲得的自體活化的殺傷性T細(xì)胞和DC(AKT-DC)的療法，該方法在肺癌研究中得到了證實(shí)，有望在其他腫瘤中展開(kāi)研究；.除此之外，關(guān)于DC接種的最佳數(shù)量、時(shí)間、劑量甚至注射途徑等仍然還未明確。在該方面的研究還有較長(zhǎng)的路需要走。近來(lái)正在探索的一種策略為從人多能干細(xì)胞(hPSCs)中分化DC，其具有大規(guī)模生產(chǎn)的潛力且有質(zhì)量保證。關(guān)于DC疫苗，目前正在努力提高其免疫原性、有效性及廣泛應(yīng)用的能力，相信在不久的未來(lái)將得到廣泛應(yīng)用[15]。

3 結(jié) 語(yǔ)

隨著免疫治療逐漸取得一些成功案例，可以看到其在對(duì)抗腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)方面皆具有巨大潛力，有成為腫瘤主要治療方法的潛力，特別是有關(guān)DC的治療研究使得DC疫苗成為熱點(diǎn)，雖已在很多腫瘤的治療中取得一定的療效，但是疫苗迄今為止顯示出較為有限的療效?？赡艿脑蚴悄[瘤的免疫抑制微環(huán)境阻斷T細(xì)胞的浸潤(rùn)、存活或效應(yīng)功能；也可能是DC疫苗不能產(chǎn)生最佳T細(xì)胞反應(yīng)及過(guò)度依賴于表達(dá)的組織特異性抗原，目前仍存在腫瘤免疫逃逸：如腫瘤抗原表達(dá)異常不能被DC有效識(shí)別；MHC表達(dá)異常，不能有效地被腫瘤殺傷T細(xì)胞識(shí)別等都將是腫瘤轉(zhuǎn)移的原因[13]，這些都會(huì)妨礙其最佳作用的發(fā)揮，仍需要更進(jìn)一步的研究克服。除了基于DC的免疫療法，其他的免疫相關(guān)療法也得到了快速發(fā)展,即使研究碩果累累，但是研究發(fā)現(xiàn)單純的免疫療法或者傳統(tǒng)治療并不能取得較好的臨床療效，反觀多種治療方法聯(lián)合研究取得了較明顯的成果：如DC疫苗聯(lián)合放療；且基于目前臨床前證據(jù)表明化療和疫苗接種之間也可能存在協(xié)同作用，聯(lián)合治療將成為未來(lái)研究的重要方向之一。目前癌癥疫苗開(kāi)發(fā)的最新進(jìn)展之一是能夠產(chǎn)生具有患者特異性新抗原的疫苗，其安全性較好，能夠誘導(dǎo)強(qiáng)烈的全身T細(xì)胞反應(yīng)；在早期臨床試驗(yàn)中已經(jīng)取得較為可觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但費(fèi)用昂貴，技術(shù)上仍存在難點(diǎn)，需要進(jìn)一步的深入研究。遂未來(lái)的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)在新型免疫療法的開(kāi)發(fā)、免疫療法與傳統(tǒng)治療的聯(lián)合的研究；腫瘤相關(guān)DC在抗腫瘤免疫反應(yīng)中的作用漸漸被認(rèn)為是可靶向的，盡管靶向DC的單藥治療收效甚微，但與其他療法聯(lián)合使用的新型免疫療法是極具潛力的研究途徑。鑒于腫瘤與免疫系統(tǒng)之間相互作用的復(fù)雜性，需要進(jìn)一步研究以充分了解腫瘤免疫微環(huán)境作為一個(gè)整體的作用，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)有效的治療方法。