细胞疗法在癌症治疗中的作用

赵美玲，王 沛，王 红，杨新华，李 强

（白求恩医务士官学校，河北 石家庄 050081）

细胞疗法在癌症治疗中的作用

赵美玲，王 沛，王 红，杨新华，李 强

（白求恩医务士官学校，河北 石家庄 050081）

半个世纪以来，癌症在全球范围内的总发病率呈上升趋势，癌症的治疗也成为全球探讨的热点。与常规治疗法相比，目前基于细胞的疗法在恶性肿瘤治疗中的应用逐渐增多，特别是细胞因子诱导的杀伤（CIK）细胞、树突状细胞（DC）和肿瘤干细胞在癌症治疗方面的研究尤为热门。

癌症；细胞疗法；杀伤细胞；树突状细胞；肿瘤干细胞

癌症（又称恶性肿瘤）是威胁人类生命和健康的主要疾病，据世界卫生组织估计，全球每年因癌症死亡的有760万人，占全球总死亡人数的13%；而我国因癌症死亡的人数也在持续上升，预计2020年我国癌症发病人数将达到300万，死亡人数达220万[1]。防治癌症已经成为我国乃至全球的重要任务。笔者结合近期文献对癌症常规治疗法以及几种主要细胞治疗法进行阐述。

1 癌症常规治疗法

癌症常规治疗主要包括手术治疗和放、化疗相结合的综合治疗方法。手术治疗是早期癌症的首选治疗方法，优势在于效果直接快速，缺点在于存在危险性而且容易出现一系列的并发症。而放、化疗则是通过理化因素达到杀死或者抑制肿瘤细胞的目的，这种方法在杀灭肿瘤细胞的同时也会杀伤人体的正常细胞，因此被认为是一种“玉石俱焚”的治疗方法。随着人们对肿瘤治疗研究的不断深入，常规治疗方法已将手术、化疗、放疗等多种方法联合应用在临床和试验中并取得了不错的效果。

2 细胞疗法

目前在癌症治疗中应用传统的手术、化疗、放疗等方法并不能很好地杀伤肿瘤细胞，抑制肿瘤活性，导致肿瘤的转移和复发率非常高。随着现代生物学的迅猛发展，细胞疗法成为治疗癌症的有效方法，为医疗科学研究提供了新方向。目前治疗癌症的细胞疗法主要有：细胞因子诱导的杀伤（CIK）细胞疗法、树突状细胞（DC）疗法及DC-CIK联合法。

2.1 CIK细胞疗法

CIK（Cytokine-Induced Killer）是细胞因子诱导的杀伤细胞治疗方法的简称，20世纪80年代美国Stanford大学血液病学者Robert Negrin等将CIK细胞用于肿瘤的治疗，现国内外以CIK细胞治疗为主导的个体化肿瘤细胞治疗不断取得进展。CIK细胞是将人体外周血单个核细胞（PBMC）在体外经过多种细胞因子（IFN-γ、Ril-2、抗CD3McAb和IL-lα）共同诱导而获得的一群异质细胞[2]。同时表达CD3和CD56两种膜蛋白分子[3]，兼具有T淋巴细胞强大的抗瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤特点。具体来说，CIK细胞生物学活性主要包括：（1）增殖活性高。通过IFN-γ、Ril-2、抗CD3McAb和IL-1α等因子诱导外周血或脐血中的单个核细胞，生成免疫学活性更大的CIK细胞。（2）杀瘤活性强。CIK细胞是以CD3+、CD56+T细胞为主的异质细胞群，而且杀瘤活性不受免疫抑制剂CsA、FK506等的影响。（3）杀瘤谱广。CIK细胞能广泛地表达多种类型的细胞因子，既具有T淋巴细胞强大杀伤活性，也具有NK细胞杀伤时的非MHC限制性。（4）对正常骨髓造血前体细胞毒性小。这可能与CIK细胞自身分泌较高水平的肿瘤坏死因子（TNF）、INF-γ、淋巴细胞毒素等细胞因子有关[2]。

2.1.1 CIK细胞作用机制（1）对肿瘤细胞的直接杀伤。CIK细胞在形态学上类似大颗粒淋巴细胞，CIK细胞对靶细胞的识别结合是非MHC限制性的，而且CIK细胞释放胞浆颗粒入细胞外间隔，通过颗粒内含物发挥对靶细胞直接杀伤作用。

（2）调节免疫系统间接杀伤肿瘤细胞。大量实验证明，培养的CIK细胞可以分泌多种细胞因子（如TNF-α、IL-2、GMCSF、IFN-γ等）以增强细胞毒作用，不仅对肿瘤细胞有直接抑制作用，还可通过调节机体免疫系统间接杀伤肿瘤细胞。

（3）诱导肿瘤细胞凋亡和坏死。Verneris等[4]的实验提示，CIK细胞在培养过程中还能激活肿瘤细胞的凋亡基因，使FLIP，Bcl-2，Bcl-Xl，DAD1和survivin基因表达上调，从而诱导肿瘤细胞凋亡。岑溪南等[5]通过实验证实，CIK细胞可诱导bcrabl阳性的K562细胞凋亡。

（4）促进T细胞增殖活化。原始的CD3+、CD56+T细胞随CIK输注体内后，在宿主机体状态或肿瘤抗原刺激下转变成具有杀瘤活性的细胞——毒性T细胞，使T细胞增殖活化并发挥抗瘤作用[6]。

2.1.2 CIK细胞在癌症治疗中的应用 近年来，体外扩增CIK的技术日趋成熟，为CIK的临床应用奠定了基础。国内外越来越多的机构、学者开始尝试应用CIK细胞治疗癌症病人。Weng等[7]在85名接受过微创治疗的肝癌病人中观察CIK细胞的疗效，发现微创技术治疗后再用CIK细胞治疗能提高肝癌病人的免疫力，减少癌症的复发。刘继斌等[8]对53例中晚期消化系统肿瘤病人进行CIK细胞治疗并随访3年，总缓解率为73.6%，随访1、2、3年的生存率分别为92.4%、83.0%和75.5%，临床症状治疗前后有明显改善，生存质量评分显著提高。

2.2 DC疗法

树突状细胞（dendritic cell，DC）是体内抗原提呈作用最强的专职性抗原提呈细胞（APC），DC在T细胞免疫应答中发挥重要作用[9]，而且DC能捕获细菌、病毒等抗原，并递呈给次级淋巴器官中的T细胞，是连接天然免疫和特异性免疫的一个重要纽带。DC既能诱导初次免疫应答，又能诱导再次免疫应答，是启动、调控并维持免疫应答的中心环节。经试验和临床证实，体外培养的DC和纯化的体内成熟DC具有相同的抗原呈递能力，这也是DC用于临床治疗恶性肿瘤的基础[10]。

2.2.1 DC的抗肿瘤作用机制 抗肿瘤免疫的基础研究表明，肿瘤细胞低表达或不表达MHC分子及共刺激分子，有些肿瘤细胞还能合成分泌某些细胞因子抑制肿瘤病人体内DC的成熟及机体的免疫功能，使肿瘤细胞逃逸机体的免疫监视而无限生长[11]。DC可以防止肿瘤逃逸进而达到机体监视和杀灭肿瘤的目的：（1）DC表面可高表达MHC-Ⅰ、MHC-Ⅱ类分子，从而形成呈递丰富的肿瘤抗原肽来活化抗肿瘤CTL的第一信号。（2）DC具有较强的定向迁移能力，而且能分泌趋化因子，该因子可以专一性趋化初始型T细胞，从而促进T细胞在肿瘤部位的聚集，增强对T细胞的激活[12]。（3）当T细胞被激活后DC随即与T细胞结合，DC和T细胞之间的相互作用以及DC分泌的一些细胞因子可以促进T细胞的生长，维持T细胞的免疫反应，保证效应T细胞在肿瘤部位长期存在[13]。

2.2.2 DC-CIK联合抗肿瘤的应用 DC和CIK细胞是肿瘤免疫治疗的两个重要部分，前者识别和提呈抗原、激活获得性免疫应答，后者通过发挥自身细胞毒性和分泌细胞因子杀伤肿瘤细胞，二者联合形成了一个高效和谐的免疫体系。研究表明，DC和CIK细胞共同培养可以促进DC和CIK细胞的成熟[14]，而且具有更强的肿瘤杀伤能力，杀瘤谱更广，并在低效靶比条件下能清除肿瘤细胞。Marten等[15]将外周血来源的CIK细胞和同源的DC共同培养一段时间后发现，DC和CIK细胞的增殖能力明显增强，共培养14 d后，CIK细胞的增殖倍数比共培养7 d的高2倍左右。共培养24 h后，DC的IL-1α分泌量为单独培养时的6.93倍，与DC共培养的CIK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性显著提高。DC和CIK细胞共培养可以增强杀瘤能力的机制：（1）DC可以分泌IL-2、IL-1α、IFN-γ等多种能促进CIK细胞增殖的细胞因子，且IL-1α能促进杀瘤活性CD56+细胞的高表达，从而提高CIK细胞的增殖和细胞毒能力。（2）DC与CIK细胞共同培养后，DC可以使CIK细胞IFN的分泌量比同条件下单纯的CIK细胞分泌多，时间更长[16]。（3）DC与CIK细胞共培养可以减弱免疫抑制T细胞（Treg，即CD4+、CD25+细胞），从而达到削弱Treg对抗肿瘤免疫细胞的抑制作用，进而增强CIK细胞的杀伤能力[17]。（4）DC可促进CIK细胞高表达CD28和CD40及其配体CD40L，这对介导DC、CIK细胞的细胞毒活性有重要作用[15]。

2.3 肿瘤干细胞疗法

传统观念认为，肿瘤是由体细胞突变而成，每个肿瘤细胞都可以无限制地生长。但这无法解释肿瘤细胞似乎具有无限的生命力，以及并非所有肿瘤细胞都能无限制生长的现象。因此早在20世纪60年代，Sterens便提出肿瘤起源于干细胞的理论，随后研究人员便对此展开了细致的研究，而Reya等[18]基于肿瘤细胞生长、转移和复发的特点与干细胞的基本特性十分相似提出了“肿瘤干细胞假说”，通过肿瘤干细胞的无限增殖，体内便会形成肿瘤。而且随着人们对干细胞研究的不断深入，在肿瘤研究领域，亦加深了对肿瘤干细胞起源的认识。

现有治疗肿瘤的方法主要是依靠尽可能多地杀死肿瘤细胞，从而减少肿瘤细胞的体积和数量。但这样并不能达到根治肿瘤的目的。其原因是：首先，大部分肿瘤细胞并没有肿瘤源性，其生长、转移及复发均依赖于少量类似干细胞样的肿瘤干细胞，而目前的治疗方法并不能有效地杀死这些细胞。其次，许多药物的靶向是那些正在分裂的细胞，但是肿瘤干细胞大部分情况下都是处于休眠状态，因此肿瘤干细胞与其他肿瘤细胞在对药物的敏感性上存在差异。因此，从肿瘤干细胞理论考虑治疗癌症的问题，一方面可以将肿瘤干细胞作为治疗靶点，对其进行直接杀伤；另一方面还可以对肿瘤干细胞进行诱导分化，使其失去肿瘤源性。这一理论对传统治疗法提出了巨大的挑战。

3 细胞疗法治疗癌症存在的问题及展望

综上所述，目前治疗癌症主要采用手术、放疗和化疗的传统方法，但是这样并不能从根本上达到治疗和控制肿瘤细胞转移和再生的目的，所以，现在临床上多把细胞疗法和传统方法结合起来。CIK细胞治疗癌症虽然对肿瘤细胞的杀伤能力强，杀瘤谱也比较广，但是CIK细胞的特异性和靶向性不高，很难直接选准病灶细胞。而DC具有很强的抗原呈递功能和激活免疫细胞的免疫应答能力，所以DC与CIK细胞联合可以有效地进行功能互补，从而为抗肿瘤研究提供一些新方向和思路。

与此同时，随着人们对抗肿瘤研究的不断深入，肿瘤干细胞概念的提出及其存在的证实为人类认识肿瘤发生机制迈出了一大步，同时也为肿瘤发病机制及早期诊断和根治恶性肿瘤方法的研究指出了一个新方向。很多研究证实，肿瘤细胞转移与再生有很大可能是体内存在肿瘤干细胞的缘故，因此治疗癌症首先要对肿瘤细胞进行有效的杀伤。目前较为常用的是DCCIK联合法，其次是针对肿瘤易转移和复发的特点，清除体内存在的肿瘤干细胞，这样就可以有效地达到治疗肿瘤的目的。虽然现在应用DC-CIK联合法结合肿瘤干细胞理论来治疗癌症的基础理论研究和临床病例还不多，相信在不久的将来DCCIK联合法结合肿瘤干细胞治疗将成为治疗癌症的一种新方法。

[1]Parkin D M，Brayf，Ferlayj，et a1.Global Cancer Staffstics，2002[J].CA Cancer J Clin，2005，55（2）：74-108.

[2]Schmidt-Wolf I G，Negrin R S，Kiem H P，et al.Use of a SCID mouse human lymphoma model to evaluate cytokine-induced killer cells with potent antitumor cell activity[J].J ExpMed，1991，174（1）：139-149.

[3]Lu P H，Negrin R S.A novel population of expanded human CD3+CD56+cells derived from T cells with potent in vivo antitumor activity in mice with severe combined immunodeficiency[J].J Immunol，1994，153（4）：1687-1696.

[4]Verneris M R，Kornacker M，Mailander V，et al.Resistance of exvivo expanded CD3+CD56+T cells to Fasmediated apoptosis[J].Cancer Immunol Immunother，2000，49（6）：335-345.

[5]岑溪南，朱平，石永进，等.细胞因子诱导的杀伤细胞可诱导bcr-abl阳性的K562细胞凋亡[J].中国实验血液学杂志，2002，10（3）：201-204.

[6]刘秋霞，邵学斎.CIK细胞在肿瘤治疗中的进展[J].承德医学院学报，2007，2（24）：187-189.

[7]Weng D S，Zhou J，Zhou Q M，et al.Minimally invasive treatment combined with cytokine-induced killer cells therapy lower the short-term recurrence rates of hepatocellular carcinomas[J].J Immunother，2008，31（1）：63-71.

[8]刘继斌，施玲燕，刘晓玲，等.CIK细胞治疗中晚期消化系统肿瘤的临床研究[J].肿瘤基础与临床，2008，21（3）：252-254.

[9]Park H Y，Jin Jo，Song M G，et al.Expression of dendritic cell markers on cultureed neutrophils and its modulation by antiapoptotic and proapoptotic compounds[J].Exp Mol Med，2007，31（4）：439-449.

[10]Tohansson U，Walther-Jallow L，Smed-Sorensen A，et al.Triggering of dendritic cell responses after exposure to activated，but not resting，apoptotic PBMCs[J].Immunol，2007，1179（3）：1711-1720.

[11]Ohm J E.Car bone DE VEGF as a mediator of tumor-associated immuneodeficiency[J].Immune Res，2001（23）：263-272.

[12]Morse M A，Mosca P J，Clay T M，et a1.Dendritic cell maturation in active immunotherapy strategies[J].Expert Opin Biol Ther，2002，2（1）：35-43.

[13]Anderson D M，Maraskovsky E，Villin-gslev W L，et a1.Ahomologue of the TNF receptor and its ligand enhance T cell growth and dendritic cell function[J].Nature，1997（390）：175-179.

[14]Marten A，Schottker B，Ziske C，et a1.Increase of the immunostimulatory effect of dendritic cells by pulsing with CA 19-9 protein[J].J Immunother，2000，23（4）：464-472.

[15]Marten A，Ziske C，Schottken B，et al.Interaction between dendritic cells and cytokine-induced killer cells lead to an activation of both populations[J].J Immunother，2001，24（6）：502-510.

[16]Fujii S，Shimizu K，Kronenberg M，et al.Prolonged IFN gammaproducing NKT response induced with alpha galactosylceramide loaded DCs[J].Nat Immunol，2002，3（9）：867-874.

[17]Schmidt J，Klempp C，Buchler M W，et al.Release of C3b from apoptotic tumor cells induces tolerance by binding to immature dendritic cells in vitro and in vivo[J].Cancer lmmunol Immunother，2006，55（1）：31-38.

[18]Reya T，Morrison S J，Clarke M F，et al.Stem cells，cancer，and cancer stem cells[J].Nature，2001，414（6859）：105-111.

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1671-1246（2014）03-0151-03