DC在抗肿瘤免疫应答中应用的研究进展

第四军医大学学员一旅(西安710038)　韩　策　 综述　 苏海川 　审校



·综述·

DC在抗肿瘤免疫应答中应用的研究进展

第四军医大学学员一旅(西安710038)韩策 综述 苏海川▲审校

摘要树突状细胞(DC)被称为机体功能最强的抗原提呈细胞,是启动、调控和维持免疫应答的中心环节。DC在细胞免疫、体液免疫中发挥重要作用,通过与NK、CTL等细胞相互作用,执行免疫应答。体外培养的DC负载抗原后具有杀伤肿瘤细胞的效应,在抗肿瘤免疫治疗中具有广泛的应用前景。本文通过DC的生物学特性、DC抗肿瘤机制、DC疫苗等方面对DC介导的抗肿瘤免疫应答作一综述。

主题词肿瘤免疫疗法癌症疫苗综述文献专题

树突状细胞(Dendritic cells,DC)构成了抗原呈递细胞(APC)的特殊系统,是抗微生物、肿瘤和自身抗原免疫应答时重要的启动子和调控子[1]。DC独特的诱导和提高免疫力的特性,使其成为免疫治疗的有效工具,特别是在抗肿瘤免疫应答方面[2]。本文就DC在抗肿瘤免疫应答中的应用综述如下。

1DC的生物学特征DC是天然免疫和适应性免疫应答的关键调节器,能高效地摄取、加工、处理和呈递抗原。在DC发育和发挥作用的过程中,未成熟DC具有较强的迁移能力，成熟DC能有效激活初始型T细胞,是启动、调控并维持免疫应答的中心环节。随着外在信号的改变DC免疫效应有很强的可塑性,不同的DC亚群具有高度多样化的免疫作用。DC亚群在体内抗肿瘤免疫应答的动物模型中广泛研究，DC通常在体外被分离出来，并负载肿瘤抗原，注射到同系动物中作为肿瘤疫苗[3]。含有肿瘤裂解液或肿瘤抗原衍生的多肽或蛋白的DC被证明能产生肿瘤特异性免疫应答和抗肿瘤活性。

2DC的抗肿瘤免疫机制

2.1DC与免疫应答DC是体内功能最强的抗原呈递细胞，是肿瘤体液免疫和细胞免疫应答的重要调控因子，通过不同的肿瘤抗原来决定免疫系统的不同反应，产生免疫应答，识别并杀伤肿瘤细胞，预防肿瘤的复发和转移。①DC与体液免疫：体液免疫的发生分为感应、反应和效应三个阶段，参与特异性细胞免疫是由多细胞系完成的。DC可调控特异性辅助性T细胞(TH),通过特殊细胞因子的分泌促进特定类型的免疫反应,使其进行独特的免疫应答。T滤泡辅助(TFH)细胞辅助B细胞分化成抗体分泌细胞,在促进生化中心的形成、免疫球蛋白类别转换以及维持长时间的体液免疫应答等方面发挥关键作用[4]。人体血液CXCR5+CD4+T细胞代表循环记忆TFH细胞。血CXCR5+CD4+T细胞包括三个子集：T辅助1(Tfh1)、Tfh2和Tfh17细胞。Tfh2和Tfh17细胞通过白介素-21(IL-21)有效诱导幼稚B细胞以产生免疫球蛋白,促进体液免疫。②DC与细胞免疫：成熟DC细胞可以识别肿瘤抗原,激活获得性免疫系统,进行免疫反应。CD8+T细胞通过DC识别肽-MHC(pMHC)I类分子的表达并发展成为能够杀伤细胞呈递特异性pMHC复合物的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)[5],这样的CD8+T细胞在肿瘤和慢性感染中可作为治疗性疫苗。早期研究表明人体皮肤DC的表型和功能异质性与细胞免疫和启动高效的CTL有关。通过MHCⅠ类分子激活CTL细胞表面FasL，使其与肿瘤细胞表面的Fas分子结合，进而诱导肿瘤细胞凋亡。与体液免疫相比，细胞免疫在抗肿瘤效应中起主导作用。细胞免疫机制中起主要作用的效应细胞有CTL、NK(Natural killer cells，自然杀伤细胞)和巨噬细胞等，DC与NK在抗肿瘤免疫过程中的作用尤为重要。

2.2DC与NK在抗肿瘤免疫反应中的相互作用DC和NK细胞相互作用时触发免疫反应[6]，在人体外实验中，这种相互作用导致未成熟DC溶解，而成熟的DC则被保护。研究表明，NK对某些病毒、肿瘤细胞等抗原物质具有杀伤作用，与CTL构成机体抗病毒、抗肿瘤免疫的重要防线。NK细胞也可以促进DC成熟，成熟DC将其负载的抗原呈递给T细胞，从而激活特异性T细胞而诱发适应性免疫应答，这种保护性免疫应答具有抗病原体和肿瘤的作用[7]。NK细胞介导DC的分化和成熟是通过活化NK细胞释放促炎细胞因子而形成的,包括肿瘤坏死因子α(TNFα)和干扰素γ(IFNγ)。NK细胞和DC之间的相互作用在抗肿瘤反应中发挥重要作用,研究证实,NK细胞和DC之间以正反馈的形式相互作用,从而可以增加对方的活性。NK细胞也可以有效地被DC激活进而引发抗肿瘤免疫应答，这是由于DC可刺激产生细胞因子，增强NK细胞的细胞毒性[8]。另一方面，NK细胞不仅被DC活化，也可以促DC成熟。NK细胞通过TNF-α和IFN-γ介导DC的分化和成熟[9]，在识别靶细胞时NK细胞释放TNF-α和IFN-γ，NK细胞也可以通过DC直接识别靶细胞[10]。值得注意的是，在荷瘤宿主中接种外源DC(即不携带肿瘤抗原的DC)能激活NK细胞,从而激活肿瘤特异性T细胞。这种现象的发生是因为：被激活的NK细胞释放的细胞因子促进DC的成熟；DC细胞可呈递NK细胞介导的肿瘤抗原。基于DC的生物学作用、免疫机制以及与其它细胞的相互作用，DC对肿瘤的杀伤作用得到了认可，因此，DC抗肿瘤疫苗的研究越来越受到人们的关注。

3DC抗肿瘤疫苗的发展

3.1DC负载抗原的选择在肿瘤免疫中，DC通过负载肿瘤抗原并诱导为成熟的DC，产生特异性抗肿瘤免疫应答。因此，肿瘤抗原的选择(肽、蛋白质、DNA或RNA)是DC抗肿瘤免疫的关键问题。DC可通过负载纯化或重组的蛋白、转导非复制重组病毒载体或转染RNA及编码肿瘤相关抗原的质粒载体成为DC疫苗[11]。然而，由于抗原产生的多肽在抗原加工期间与其它多肽竞争，整个肿瘤相关蛋白的免疫原性通常较低。抗原的结构和类型的不同可以影响T细胞对抗原识别的亲和力,可以通过物理、生化方法改变抗原类型,提高T细胞对抗原的识别能力[12]。此外,DC表面负载的多肽半衰期太短以至于不允许DC迁移至次级淋巴器官及被T细胞有效的识别，因此抗原的选择是DC疫苗应用于肿瘤免疫治疗的关键问题。

3.2DC抗肿瘤疫苗①离体负荷DC疫苗：在DC疫苗使用中最常见的方法是在体外制备大量自体DC，负载抗原，并将它们回输体内[11]。目前，DC的获得主要有以下3种方法：用GM-CSF和IL-4(或其它Th2细胞因子)培养的白细胞衍生的单核细胞分化为DC；CD34+造血祖细胞在GM-CSF和TNF中被分化,在体外用(不用)特殊的生长因子如Flt3Lor或干细胞因子使CD34+细胞扩增；用免疫磁珠的方法直接从白细胞中分离DC。DC疫苗的安全性已被众多研究证实[13],其可诱导循环特异性肿瘤抗原CD4+和CD8+T细胞的扩增[14]。DC疫苗也被用于包括艾滋病和自身免疫性疾病等其它疾病的治疗。②体内靶向DC疫苗：为了提高DC靶向治疗的效果，DC疫苗可修饰与DC表面受体特异性结合的配体[15]。特别是通过DC表面的凝集素DCIR[16]，DC-SIGN，Dectin[17]，Clec9A和Langerin[18]靶向抗原，使体液和(或)细胞中的CD4+和(或)CD8+T细胞形成肿瘤特异性CTL。因此，靶向DC疫苗可能会有效提高肿瘤免疫治疗的疗效。在没有佐剂的情况下，靶向DEC205+DC在体内可诱发免疫耐受性。此外，不同靶点的DC受体产生不同的定量和定性免疫反应。上述研究为抗肿瘤免疫治疗奠定了坚实的基础。

4结语目前，DC已在肿瘤临床中被应用。2010年FDA批准了首个DC疫苗(Provenge)用于晚期前列腺癌治疗,开创了癌症免疫治疗的新时代。随着我们对DC生物学的理解，越来越多DC表面受体分子的发现将为体内DC靶向治疗提供新的研究靶点。DC细胞免疫疗法治疗肿瘤，虽不如手术、放疗、化疗立竿见影，但其副作用较小。DC免疫疗法与放疗、化疗、手术治疗联合应用将成为肿瘤治疗发展的新趋势。

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(收稿：2015-12-22)

通讯作者：▲第四军医大学唐都医院肿瘤科

【中图分类号】R73-36

【文献标识码】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.06.052