5 肿瘤的生物、免疫和基因治疗
生物反应调节剂及分类 细胞分化诱导剂及改变表观遗
细胞因子 传的药物
抗血管生成治疗 细胞周期抑制剂
蛋白酶体抑制剂 肿瘤的基因治疗
肿瘤的生物治疗是利用现代生物学技术获得的产品或方法,通过调动宿主的自然防御机制,调节机体的状态,起到抗肿瘤作用或减轻肿瘤治疗相关副作用。近年来,随着人们对肿瘤微环境、免疫学、细胞生物学和分子生物学等领域广泛而深入的研究,对肿瘤恶性转化和行为特征的分子基础有了很多重要理解,出现了很多新的治疗方向和靶点。分子生物学和基因工程技术的进步也为研发新的抗肿瘤药物提供了支持。近十余年,涌现出大量抗肿瘤新药,尤其是靶向治疗药物。抗肿瘤治疗的热点已从选择性较差的药物和方法过渡到高效低毒、目标明确的靶向治疗。
由于肿瘤生物治疗的概念涉及领域非常广泛,几乎涵盖了所有除化疗以外的内科治疗方法,有必要进一步细分。考虑到靶向治疗药物发展迅速,种类繁多,作用机制多已较明确,目前更倾向于将其独立出来单独介绍,详见分子靶向治疗章节,本章不再重复。内分泌治疗和单克隆抗体也参见相关章节。肿瘤免疫治疗和基因治疗分别也已经形成相对独立的理论和实践体系,将在本章中分别介绍。
生物反应调节剂及分类
肿瘤生物治疗药物也被称为生物反应调节剂,Michell对生物反应调节剂提出定义:①直接增强宿主抗肿瘤反应,如细胞因子等;②或减少抑制性机制间接增强宿主抗肿瘤反应;③增强宿主对细胞毒性物质的耐受能力;④改变肿瘤细胞膜结构增强其免疫原性,或使肿瘤细胞对自身免疫或抗肿瘤药物更敏感;⑤预防或逆转细胞转化。也有学者认为,能调整宿主和肿瘤的关系而有利于肿瘤的治疗的物质均可称为生物反应调节剂。根据生物反应调节剂的来源和作用机制等,在临床上大致分为以下几类:
(1)细胞因子:如白细胞介素(interleukin)、干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、干细胞因子(SCF)、促红细胞生成素(EPO)和促血小板生成素(TPO)等。
(2)内分泌药物:如抗雌激素药物三苯氧胺、托瑞米芬、氟维司群;芳香化酶抑制剂阿那曲唑、来曲唑、依西美坦;孕激素甲孕酮和甲地孕酮,抗雄激素药物比卡鲁胺,黄体生成素释放激素(LH-RH)类似物戈舍瑞林等。内分泌药物已成功地用于乳腺癌、前列腺癌的治疗,以及改善恶液质。
(3)单克隆抗体:利妥昔单抗(rituximab,美罗华,Mab-Thera)、曲妥珠单抗(trastuzumab,赫赛汀,Herceptin)、阿仑单抗(Alemtuzumab,Campath,抗CD52单抗)、西妥昔单抗(cetuximab,爱必妥,Erbitux)、贝伐珠单抗(bevacizumab,安维汀,Avastin)、帕尼单抗(Panitumumab,全人源化EGFR单抗)、细胞毒T细胞抗原-4(CTLA4)单抗(Ipilimumab,Yervoy)、阻断活化T细胞表面的程序性死亡受体(PD-1)或其配体(PD-L1)的单抗等。
(4)细胞信号传导通路有关的小分子靶向药:如Bcr-Abl酪氨酸激酶抑制剂——伊马替尼(imatinib,格列卫,Glivec);EGFR酪氨酸激酶抑制剂——吉非替尼(gefitinib,易瑞沙,Iressa)、厄洛替尼(erlotinib,特罗凯,Tarceva)、埃克替尼(Icotinib,凯美纳,Conmana);间变性淋巴瘤激酶(ALK)抑制剂——克唑替尼(Crizotinib,赛可瑞,Xalkori);多靶点药物——舒尼替尼(sunitinib,索坦,Sutent)、索拉菲尼(Sorafenib,多吉美,Nexavar);mTOR抑制剂——依维莫司(everolimus,飞尼妥,Afinitor)。
(5)抗血管生成药物:贝伐珠单抗和重组人内皮抑素(rh-Endostatin,恩度,YH-16)。索拉非尼、舒尼替尼、沙利度胺、参一胶囊等也有一定的抗血管生成作用。
(6)泛素-蛋白酶体抑制剂:如硼替佐米(bortezomib,万珂,Velcade)。
(7)细胞分化诱导剂:如维甲酸。
(8)改变表观遗传的药物:如组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制剂等
(9)抗肿瘤的免疫效应细胞:LAK(lymphokine activated killer)细胞、TIL(tumor-infiltrating lymphocytes)细胞、CIK(cytokine-induced killer cells)细胞、DC(dendritic cells)细胞、CAR(chimeric antigen regular)T细胞等。
(10)肿瘤疫苗:预防性疫苗如Cervarix和Gardasil用于预防导致宫颈癌的人类乳头状病毒感染和复制,乙肝疫苗预防导致肝癌的乙肝病毒。治疗性疫苗包括:树突状细胞疫苗、多肽疫苗、全肿瘤细胞抗原疫苗等。
(11)基因治疗。
(12)植物类中药的有效成分:如扶正中药、人参多糖、香菇多糖等。
(13)其他:卡介苗(BCG)、沙利度胺(反应停)、来那度胺(lenalidomide,瑞复美,Revlimid)、左旋咪唑(levamisole)等。
细胞因子
(1)白介素:
特指由白细胞产生的可调节其他细胞反应的任何可溶性蛋白或糖蛋白物质,是一组天然产生的细胞因子家族,具有免疫调节、抗病毒和抗血管生成作用等。
白介素-2(IL-2):是活化的T细胞的细胞因子,不仅可刺激T细胞的增殖而且可活化NK细胞。由于IL-2具有强大的免疫调节作用和抗肿瘤作用得到广泛的应用。IL-2生物学效应为剂量依赖性。同时给予其他细胞因子如IFN-α和TNF-α或活化的抗肿瘤淋巴细胞或单抗,可强化IL-2抗肿瘤作用。
1998年,在NEJM首次发表大剂量IL-2加LAK细胞治疗25例晚期恶性黑色素瘤和肾癌,有效率为44%,从而开创了IL-2及诱导细胞治疗恶性肿瘤的先河,但经过多年的临床研究,未能重复出骄人的疗效。美国FDA批准高剂量的IL-2单药用于治疗肾癌和转移性恶性黑色素瘤。
(2)干扰素:
包括Ⅰ型:IFN-α、IFN-β;Ⅱ型:IFN-γ。
IFN-α免疫调节作用:①激活NK细胞;②调节B细胞的抗体生成;③诱导肿瘤细胞表面的MHC抗原的表达,使得肿瘤细胞易于受到免疫介导杀伤;④IFN-α抗肿瘤作用主要与其直接抗增殖作用有关。治疗适应证包括:毛细胞白血病、慢性粒细胞白血病、低度恶性非霍奇金淋巴瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、恶性黑色素瘤和肾癌等。
(3)干细胞因子(SCF):
又称c-kit配体,是由骨髓微环境中的基质细胞产生的一种糖蛋白,临床主要用于造血干细胞动员。
(4)促红细胞生成素(EPO):
可促进红系祖细胞的增殖和分化,治疗化疗相关的贫血,降低红细胞成分血的输注。
(5)粒细胞集落刺激因子(G-CSF):
预防和治疗化疗所致的白细胞降低,降低细菌感染的危险。近年有多种长效PEG化的G-CSF上市,应用更方便。
(6)粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF):
GMCSF对多能干细胞具有显著的促增殖作用,可诱导巨噬细胞、单核细胞和粒细胞增殖,用于促进化疗所致的白细胞恢复。
(7)白细胞介素-11(IL-11)和促血小板生成素(TPO):
临床研究证明,可促进化疗所致血小板降低的恢复,主要用于化疗引起的血小板减少症。
抗血管生成治疗
1.直接的血管生成抑制剂
(1)血管抑素(angiostatin):
为分子量为38kDa纤溶酶原片段,直接抑制血管内皮细胞的增殖活性,对肿瘤细胞及非内皮细胞的增殖和凋亡无影响。
(2)内皮抑素(endostatin):
是XVⅢ型胶原片段,大小为20kDa,对肿瘤细胞及非内皮细胞的增殖无影响,抑制内皮细胞增殖是特异性的,诱导肿瘤组织中的内皮细胞凋亡,对创伤的愈合未产生明显的影响。中国医学科学院肿瘤医院孙燕和王金万等报告,重组人内皮抑素(rhEndostatin,恩度,YH-16)联合NP方案治疗晚期NSCLC,试验组和对照组的总有效率分别为35.4%和 19.5%(P= 0.003);总CBR分别为73.29%和64.02%(P=0.035);中位TTP分别为6.3月和3.6月(P<0.001);内皮抑素与NP化疗合用能明显提高有效率和生存时间,受到国内外的广泛关注。
(3)沙利度胺(thalidomide,反应停):
具有免疫调节及抗新血管生成作用,但确切作用机制尚不十分清楚,主要通过降低TNF-α、VEGF的表达,抑制血管生成。对多发性骨髓瘤、肾癌、Kaposi肉瘤和胶质瘤有一定的疗效。新研发的来那度胺(Lenalidomide)化学结构与沙利度胺相似,不良反应更少。
(4)选择性环氧化酶-2(COX-2)抑制剂:
抑制血管生成、促进细胞凋亡,用于结肠息肉或腺瘤等的化学预防,还可提高化疗的疗效。
2.间接的血管生成抑制剂
包括贝伐珠单抗、抗VEGFR-2单抗、VEGF酪氨酸激酶抑制剂西地尼布(Cediranib,AZD2171,recentin)、多靶点酪氨酸激酶抑制剂舒尼替尼、索拉非尼,EGFR和VEGF酪氨酸激酶抑制剂范德他尼(Vandetanib,Zactima)等。
蛋白酶体抑制剂
蛋白酶体抑制剂硼替佐米(Bortezomib,万珂,Velcade)真核细胞中绝大部分调控蛋白的降解是通过泛素-蛋白酶体通路进行的。泛素-蛋白酶体途径在维持细胞内特殊蛋白的适当浓度、抗原提呈、调控细胞凋亡中有重要作用。26S蛋白酶体作用是降解泛素蛋白(ubiquitinated proteins)。硼替佐米是26S蛋白酶体(proteasome)的可逆抑制剂。硼替佐米抑制NF-κB,下调瘤细胞粘附因子的表达,干扰骨髓基质细胞粘附介导的IL-6的诱导,干扰传递增殖信号的MAKP通路,诱导JNK介导的肿瘤细胞凋亡,克服肿瘤细胞粘附介导的耐药(cell-adhesion-mediated-drug-resistance,CAM-DR)。
在2003年批准硼替佐米治疗复发的多发性骨髓瘤,两项重要的临床研究(SUMMIT和CREST)证明了硼替佐米治疗复发多发性骨髓瘤的疗效。在APEX临床研究中,与地塞米松相比,硼替佐米具有较佳的有效率(38%vs.18%,P<0.001)和1年生存率(80%vs.66%,P= 0.002)。临床研究中在NF-κB活化的套细胞淋巴瘤和非生发中心来源的弥漫大B细胞淋巴瘤中也显示出一定疗效。
细胞分化诱导剂及改变表观遗传的药物
全反式维甲酸(all-trans-retinoicacid,ATRA)、三氧化二砷(AS2O3)已被证明促进白血病细胞分化,诱导白血病细胞凋亡。
DNA甲基化抑制剂地西他滨(Decitabine)通过抑制DNA甲基转移酶使抑癌基因恢复正常的去甲基状态,重新激活那些由于DNA过度甲基化而失活的基因,使细胞恢复正常终末分化、衰老或凋亡。
组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)组蛋白去乙酰化酶可以通过组蛋白的去乙酰化,使DNA更紧地缠绕在组蛋白上,从而导致某些DNA不易被基因转录因子接触。结果导致与细胞分化、细胞周期阻滞、肿瘤免疫、受损细胞凋亡等有关的蛋白的表达受到抑制。组蛋白去乙酰化酶抑制剂理论上有可能选择性地恢复癌症抑制因子和其他抗癌基因的表达,还可以间接地抑制血管生成因子的表达。SAHA是美国食品药品管理局(FDA)批准的第1个可以用于临床的制剂。我国企业研发的HDACi产品西达本胺(chidamide,爱谱沙,Epidaza)也在针对T细胞淋巴瘤的临床研究中证实了其有效性,已获批上市。
细胞周期抑制剂
周期素依赖性激酶(CDKs)是细胞周期的调控因子,细胞周期抑制剂直接抑制周期素依赖性激酶(CDKs),称为CDK抑制剂。
Flavopiridol是泛CDK抑制剂,与CDKs的ATP结合位点,抑制CDK1、3、4和6,与化学药物序贯应用,可增强化疗的细胞凋亡作用。临床研究证明Flavopiridol单药治疗疗效有限,在发表的Ⅰ/Ⅱ期临床研究报告中,Flavopiridol与 CPT-11/FU、paclitaxel、docetaxel有显著的协同作用,甚至可以逆转paclitaxel的耐药。
默克公司开发的 dinaciclib(MK-7965)是 CDK1、CDK2和CDK9抑制剂,Ⅰ期临床研究中对复发慢性淋巴细胞性白血病(CLL)患者有效率达62%,不良反应较少。现已进入Ⅲ期临床研究阶段。
辉瑞公司开发的 PD-0332991同时抑制 CDK4和CDK6。抑制CDK4、CDK6能阻止视网膜母细胞抑癌基因蛋白(Rb)的灭活,干扰肿瘤的生长。在Ⅱ期临床研究中和来曲唑联合,明显延长晚期ER阳性的乳腺癌患者的无进展生存期。
肿瘤免疫治疗
肿瘤免疫治疗是利用宿主的天然防卫机制,给予某些免疫调节剂、抗体或者经过刺激调整后的免疫细胞,以取得更强的抗肿瘤效应。根据免疫治疗的机制可以分为主动性免疫治疗(包括肿瘤疫苗,免疫基因等),过继性免疫治疗(细胞,抗体),非特异性免疫调节剂。
(一)肿瘤疫苗
肿瘤疫苗是利用肿瘤细胞裂解产物、肿瘤特异性抗原、肿瘤相关抗原、肿瘤多肽或抗独特型抗体等诱导机体肿瘤特异性的免疫应答,从而杀伤肿瘤。其作用主要包括以下方面:提高免疫系统对肿瘤抗原的识别能力,介导特异性抗肿瘤的主动免疫:克服因肿瘤产物造成的免疫抑制;刺激特异性免疫攻击肿瘤细胞;增强肿瘤相关抗原(TAA)的免疫原性。肿瘤疫苗的优势是可产生长时间的免疫记忆,但其抗肿瘤作用缓慢而持久,更适于肿瘤负荷较小的患者。对于肿瘤负荷较大的患者,肿瘤疫苗应该在手术、放疗、化疗等方法减低瘤负荷之后应用。另外,针对某些已明确的感染性致病因素,还开发有肿瘤预防性疫苗,如乙肝疫苗和人乳头瘤病毒疫苗分别能够通过预防病毒感染,降低肝癌、宫颈癌的发病率。根据抗原种类和来源,肿瘤疫苗主要有以下类型:蛋白或多肽疫苗;基因工程改造的细胞疫苗;核酸疫苗;树突细胞疫苗;分子靶向疫苗。下面介绍几种较为成功的肿瘤疫苗。
恶性黑色素瘤常规生物免疫化疗的效果差,因而黑色素瘤细胞疫苗的研究开展较早,进入临床的品种也较多。黑色素瘤细胞系裂解物疫苗Melacine于1999年在加拿大批准用于黑色素瘤治疗,这是第一个获准上市的肿瘤疫苗产品。自体肿瘤细胞疫苗M-Vax于2000年获得澳大利亚批准,在两项Ⅱ期临床试验中与单独手术相比,接种M-Vax是安全的,而且可以延长晚期转移性黑色素瘤患者的生存期,平均达到27个月。多数黑色素瘤可表达名为GM2神经节苷脂的抗原;GM2-KLH/QS-21疫苗可以诱导出较高强度的IgM及IgG抗体应答。在一项对Ⅲ期恶性黑色素瘤进行GM2疫苗辅助治疗中,有相关抗体产生的患者无病和总生存时间明显延长,但在2013年公布最终随访结果时,该瘤苗并不能改善Ⅱ期黑色素瘤患者结局。
树突细胞疫苗,Kugler等报告对17例转移性肾癌进行自体肿瘤细胞与异体树突细胞杂交疫苗的接种,4例患者出现肿瘤完全缓解。GM-CSF能够上调树突细胞的抗原递呈功能,一项临床研究结果显示,对转移性肾癌进行皮下注射GM-CSF/IL-2和树突细胞输注,15%患者出现CR。2007年瑞士批准上市了第一种脑瘤自体树突状细胞疫苗DC-Vax-Brain。临床研究显示,初治脑瘤患者采用DC-Vax-Brain治疗后中位复发时间从6.9个月延长至18.1个月,总生存期从14.6个月延长至33个月。
古巴2008年宣布重组人EGF分子疫苗Cima Vax EGF上市,这是世界上第一个上市的肺癌疫苗。它促使患者体内产生抗表皮生长因子(EGF)的抗体。该药联合化疗可将肺癌患者的生存期延长4~5个月,目前正在我国进行临床研究。2005年和2006年美国FDA分别批准人乳头状瘤病毒疫苗Cervarix和Gardasil上市,用于治疗人类乳头瘤病毒感染和复制,防止宫颈癌的发生。
(二)免疫基因治疗
肿瘤细胞可以通过肿瘤表面MHC-Ⅰ抗原缺失,缺乏共刺激因子B7和分泌抑制因子等来逃避免疫系统的监控。免疫基因治疗是将免疫调节基因或抗原基因导入肿瘤细胞或效应细胞,之后将表达目的基因的细胞输入到患者体内,提高人体免疫系统对肿瘤细胞的识别、抑制或杀伤能力,抑制肿瘤的生长。目前免疫基因治疗的方法主要有针对免疫应答细胞和针对肿瘤细胞的免疫基因治疗。免疫基因治疗中常用的免疫细胞有两种:免疫效应细胞和树突状细胞。
免疫效应细胞介导的基因治疗是将细胞因子导入抗肿瘤效应细胞中,以此为载体将细胞因子基因携带至体内,提高局部细胞因子浓度,有效地激活肿瘤局部的抗肿瘤免疫功能。常用的免疫效应细胞有TIL、LAK、NK等,目的基因有白介素、干扰素、肿瘤坏死因子和集落刺激因子等。Schmidt-Wolf等报告IL-2免疫基因治疗10例恶性肿瘤的Ⅰ期临床研究,将IL-2转染的同源CIK输注,3例稳定,1例完全缓解。
树突状细胞(dendritic cell,DCs细胞)是人体内功能最强大的抗原递呈细胞(APC),具有摄取、加工抗原,以MHCⅠ、Ⅱ类肽结合物的形式递呈抗原并促进T、B淋巴细胞增殖的能力,在天然免疫和获得性免疫中都发挥着极其重要的作用。抗肿瘤的主要机制是:①通过树突状细胞对肿瘤抗原的摄取,发育成熟后在膜上高表达MHCⅠ、Ⅱ类分子;②提呈肿瘤抗原给T细胞受体;③DC上调B7-1、B7-2和CD40等的表达,激活T细胞;④DC与T细胞结合后可分泌大量的IL-12,IL-12可强有力地诱导T、NK、LAK细胞产生大量TNF-γ、穿孔素和颗粒酶,增强CTL、NK对靶细胞的溶解作用。Nair等用人肺转移癌细胞中提取的总RNA,负载自体DC细胞,再将此细胞注射回患者,在患者体内诱导产生了肿瘤抗原特异性的细胞毒性T淋巴细胞。
针对肿瘤细胞的免疫基因治疗就是将细胞因子和免疫相关基因直接转染肿瘤细胞,制备成瘤苗作为主动免疫特异治疗。Marian等将GM-CSF转染肿瘤组织制成疫苗注入NSCLC患者体内,33例Ⅲ/Ⅳ期NSCLC患者中,3例CR。Stopeck等将HLA-7/β2微球蛋白脂质体复合物基因转染的肿瘤疫苗治疗转移性恶性黑色素瘤,局部肿瘤缓解率18%。这些实验结果初步显示,自体肿瘤疫苗治疗恶性肿瘤是具有应用前景的。
(三)过继性免疫治疗
过继性免疫治疗主要包括以肿瘤抗原为靶点的单克隆抗体治疗和细胞过继免疫治疗。过继性免疫治疗与主动免疫治疗不同,不需要机体产生初始免疫应答,这对于已经产生免疫耐受,没有能力产生免疫应答的晚期肿瘤患者更具现实意义。
单克隆抗体如利妥昔单抗、曲妥珠单抗、西妥昔单抗等,主要通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)、补体依赖的细胞毒作用(CDC)以及免疫调理作用等机制控制肿瘤,部分单抗还同时通过细胞信号传导途径干扰肿瘤细胞的增殖,转移,凋亡等过程。目前已经有多个产品已经上市用于临床,详见分子靶向治疗相关章节。
细胞过继免疫治疗是将自体或异体分离出的免疫效应细胞,经体外激活并回输回机体杀伤肿瘤。临床研究已证实效应细胞能够到达肿瘤细胞,并在肿瘤周围被激活且发挥抗瘤作用。临床上应用的过继性细胞包括LAK细胞、CIK细胞、TIL细胞、CTL细胞、CAR T细胞等。细胞过继免疫治疗在体外诱导、活化和增殖免疫效应细胞的关键是在于产生数量足够、能够识别肿瘤抗原的细胞毒细胞。细胞过继免疫治疗的优点是不易受到宿主的免疫抑制状态限制,回输入患者体内能产生有效的抗肿瘤效应。但是,体外制作复杂,质控较难,费用昂贵,个体差异较大,临床应用受到较大的制约。
(1)淋巴因子激活的杀伤细胞(lymphokine activated killer,LAK):
为IL-2在体外活化和扩增的淋巴细胞,对肿瘤细胞有较强的杀伤活性,称为淋巴因子激活的杀伤细胞,对多种肿瘤细胞具有很强的溶解效应,临床研究中应用体外活化和扩增的LAK输入患者体内的过继免疫治疗,对黑色素瘤、肾细胞癌等有一定疗效。但大剂量IL-2带来的不良反应也限制了LAK细胞的临床应用。
(2)细胞因子激活的杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK):
为多种细胞因子IL-2、IFN、TNF和GM-CSF等诱导的具有更强杀伤活性的淋巴细胞。CIK细胞是一类非主要组织相容性复合物和非T细胞受体限制性的免疫活性细胞,其主要效应细胞为CD3+、CD56+T淋巴细胞,CIK细胞溶瘤作用是非MHC限制性的,不受肿瘤类型限制。由于多种细胞因子之间的协同作用,使激活的杀伤细胞出现更好的抑制肿瘤增殖及杀伤活性。作用机制:直接对肿瘤的裂解;诱导细胞凋亡;分泌抗肿瘤的细胞因子如IL-2、IL-6和IFN-γ;回输后激活免疫功能。CIK细胞应用于肝癌等多种实体瘤的治疗。
(3)肿瘤浸润性淋巴细胞(tumor-infiltrating lympho-cytes,TIL):
是直接从肿瘤组织中分离出来的淋巴细胞,经离体培养中由IL-2诱导而成。TIL细胞具有特异性肿瘤杀伤活性,大多为成熟的CD3+细胞,其百分比在80%以上,TIL的NK细胞比率均较低,为5%左右,TIL细胞与LAK细胞相比,具有不同的抗肿瘤杀伤机制,TIL的杀伤效率高于LAK,但由于其非均一性增殖,疗效可重复性差、需要新鲜肿瘤组织和长时间培养,广泛临床应用还仍需时日。
(4)细胞毒性T细胞(CTL):
能够识别自身MHC类分子和肿瘤抗原复合物,杀伤肿瘤的能力和特异性强。CTL还能促进抗原呈递细胞的呈递能力,有利于打破免疫耐受状态,进而增强T细胞的识别能力。但由于CTL的制备技术较复杂,细胞培养时间长,限制了临床应用。
(5)嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor,CAR)T细胞:
CAR T细胞是将肿瘤相关抗原(TAA)序列和T细胞活化序列进行基因重组,通过转染技术转染T细胞,称之为CAR T细胞。CAR T对特定肿瘤抗原有高度亲和性,对抗原负荷细胞能高效杀伤。CAR T细胞的作用过程不受MHC的限制,具有免疫记忆功能,可以长期在体内存活。
(四)非特异性免疫调节剂
非特异性免疫调节剂的抗癌机制主要有两种,如α干扰素、IL-2、咪喹莫特和卡介苗等通过刺激效应细胞来治疗肿瘤,而抗CTLA-4单克隆抗体Ipilimumab、阻断PD-1或PD-L1的单抗等通过抑制免疫负调控细胞或分子发挥作用。抗CTLA-4单克隆抗体能够打破免疫耐受,通过抑制活化T细胞的CTLA-4与抗原递呈细胞的B7结合,增强T细胞的抗肿瘤活性。Ipilimumab于2011年被批准用于治疗转移性黑色素瘤。临床Ⅲ期研究显示,Ipilimumab联合氮烯咪胺治疗初治恶性黑色素瘤的生存期较单用氮烯咪胺组延长2.1个月,3年生存率达到20.8%。另一项Ⅲ期研究显示Ipilimumab单药治疗复发黑色素瘤的3年生存率达到25%。近年来针对程序性死亡因子1(PD-1)及其配体PD-L1的抗体研究成为热点。PD-1表达于激活的T细胞上,是一种免疫抑制分子,而多种肿瘤细胞可表达其配体PD-L1,PD-L1与PD-1结合抑制T细胞活性,导致肿瘤免疫耐受。此类抗体在临床研究中对非小细胞肺癌、黑色素瘤、肾细胞癌等显示出了疗效。
肿瘤的基因治疗
把核苷酸转移到靶细胞中纠正靶细胞内基因或基因产物的异常。基因治疗的策略主要包括:基因修正治疗、导入自杀基因、免疫基因治疗、多药耐药基因治疗、肿瘤血管基因治疗等方面。
(1)基因修正治疗:
恶性肿瘤发生发展过程是多个癌基因激活和抑癌基因失活的结果。基因修正治疗是利用替换、添加基因和基因抑制治疗等导入肿瘤细胞中,代替和修复突变或缺失的抑癌基因,从而达到抑制肿瘤生长。Roth等首先报道以逆转录病毒作为载体转导野生型p53基因进行瘤内注射治疗9例NSCLC,3例患者肿瘤消退,3例患者肿瘤稳定。
癌基因的活化在恶性肿瘤的发生、发展中发挥关键的作用。用反义寡核苷酸与癌基因的mRNA形成互补链,选择地封闭或抑制癌基因的表达,阻止癌细胞的生长。
(2)导入自杀基因:
自杀基因即药物敏感基因(drug sensitive gene)。通过此基因编码的特异性酶类将原先对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成有毒性的产物,以达到杀死肿瘤细胞的目的。
(3)免疫基因治疗:
肿瘤细胞通过肿瘤表面MHC-Ⅰ抗原缺失,缺乏共刺激因子B7和分泌抑制因子等来逃避免疫系统的监控。将免疫调节基因或抗原基因导入肿瘤细胞或效应细胞,之后将表达目的基因的细胞输入到患者体内,提高人体免疫系统对肿瘤细胞的识别、抑制或杀伤能力,抑制肿瘤的生长。
(4)多药耐药基因治疗:
多药耐药基因治疗有两种方法:一种是应用反义RNA技术,以抑制MDR1或MRP基因,逆转肿瘤细胞对化疗的耐药;另一种是将MDR1基因导入造血干细胞,获表达后可使提高骨髓细胞产生对化疗药物的耐受性,有利于提高药物的剂量强度,提高化疗疗效。
(5)抗血管内皮生长因子的基因治疗:
肿瘤血管基因治疗有以下两种方式:一种是诱导抗血管生成因子,将血管生成因子基因转染肿瘤细胞或血管内皮细胞,直接诱导产生抗血管生成因子,抑制肿瘤,目前主要选择胶质瘤进行导入抗血管基因的治疗。另一种是诱导促血管生成因子的可溶性受体形成。针对Src的反义核酸下调Src-TK的表达,抑制VEGF蛋白的表达,抑制肿瘤血管形成。Kong等将腺病毒介导的FLT基因注入肝转移的小鼠诱导表达,结果FLT高表达小鼠肿瘤可见肿瘤消退。
(王金万 王兴元 杨建良)
参考文献
1.Mitchell MS.Combining chemotherapy with biological response modifiers in treatment of cancer.J Natl Cancer Inst,1998,1445-1450
2.Cunningham D,Humblet Y,Siena S,et al.Cetuximab monotherapy and cetuximab plus irinotecan in irinotecanrefractory metastatic colorectal cancer.N Engl J Med,2004,351(4):337-345
3.Badarinath S,Mitchell EP,Jennis A,et al.Cetuximab plus FOLFOX for colorectal cancer(EXPLORE):preliminary safety analysis of a randomized phaseⅢ trial.J Clin Oncol,2004,22:3531
4.McLaughlin P,Grillo-López AJ,Link BK,et al.Rituximab chimeric anti-CD20 monoclonal antibody therapy for relapsed indolent lymphoma:half of patients respond to a four-dose treatment program.J Clin Oncol.1998 16(8): 2825-2833.
5.Piccart-Gebhart MJ,Procter M,Leyland-Jones B,et al.Trastuzumab after adjuvant chemotherapy in HER2-positive breast cancer.N Engl J Med.2005;353(16): 1659-1672.
6.Hurwitz H,Fehrenbacher L,Novotny W,et al.Bevacizumab plus irinotecan,fluorouracil,and leucovorin for metastatic colorectal cancer.N Engl J Med,2004,350:2335-2342
7.Sun Y,Wang JW,Liu Y,et al.Results of phaseⅢtrial of rh-endostatin(YH-16)in advanced non-small lung cancer(NSCLC)patients.Proc Am Soc Oncol,2005,23:7138a
8.Cappuzzo F,Hirsch FR,Rossi E,et al.Epidermal growth factor receptor gene and protein and gefitinib sensitivity in non-small-cell lung cancer.J Natl Cancer Inst,2005,97(9):643-655
9.Fuster LM,Sandler AB.Select clinical trials of erlotinib(OSI-774)in non-small-cell lung cancer with emphasis on phaseⅢ outcomes.Clin Lung Cancer,2004,6(Suppl 1):S24-29
10.Ratain MJ,Flherty KT,Stadley MJ,et al.Preliminary antitumor activity of BAY 43-9006 in metastatic renal cell carcinoma and other advanced refractory solid tumors in a phaseⅡ randomized discontinuation trial.Proc Am Soc Clin Oncol,2004,23:381a
11.Jagannath S,Durine BGM,Wolf J,et al.Bortezomib therapy alone and in combination with dexamethasone)for patients with previously untreated symptomatic multiple myeloma.Br J Haematol,2005,129:725-762
12.Kong HL1,Hecht D,Song W,et al.Regional suppression of tumor growth by in vivo transfer of a cDNA encoding a secreted form of the extracellular domain of the flt-1 vascular endothelial growth factor receptor.Hum Gene Ther. 1998;9(6):823-833.
13.Robert C,Thomas L,Bondarenko I,et al.Ipilimumab plus dacarbazine for previously untreated metastatic melanoma.N Engl J Med.2011;364(26):2517-2526.
14.Shaw AT,Kim DW,Nakagawa K,et al.Crizotinib versus chemotherapy in advanced ALK-positive lung cancer.N Engl J Med.2013;368(25):2385-2394.
15.Maude SL,Frey N,Shaw PA,Aplenc R,et al.Chimeric antigen receptor T cells for sustained remissions in leukemia.N Engl J Med.2014;371(16):1507-1517.
16.Stephenson JJ,Nemunaitis J,Joy AA,et al.Randomized phase 2 study of the cyclin-dependent kinase inhibitor dinaciclib(MK-7965)versus erlotinib in patients with nonsmall cell lung cancer.Lung Cancer.2014;83(2): 219-223.