肿瘤过继性细胞免疫治疗中效应细胞的应用及研究进展

曾晓，彭官良，奚炜，贾亮亮，刘晶，陈进兵，金桂兰(三峡大学人民医院·宜昌市第一人民医院，湖北宜昌443000)



肿瘤过继性细胞免疫治疗中效应细胞的应用及研究进展

曾晓，彭官良，奚炜，贾亮亮，刘晶，陈进兵，金桂兰(三峡大学人民医院·宜昌市第一人民医院，湖北宜昌443000)

摘要：机体对肿瘤的免疫反应主要通过细胞免疫发挥作用。免疫细胞识别肿瘤细胞表面的肿瘤抗原后，通过抗原递呈细胞和协同刺激因子的共同作用，增殖分化为免疫效应细胞。该效应细胞通过释放穿孔素和诱导Fas/FasL介导的细胞凋亡来杀伤肿瘤细胞。肿瘤过继性细胞免疫治疗即是利用此理论，将患者体内的免疫细胞分离出来，在体外加入特异性抗原和细胞因子使其活化，通过筛选获得能特异性杀伤肿瘤细胞的免疫效应细胞，大量扩增后回输给患者。其核心技术和关键步骤是效应细胞的选择和应用。本文对肿瘤过继性细胞免疫治疗中效应细胞的应用及研究进展进行了综述。

关键词：肿瘤过继性细胞免疫治疗；效应细胞；自然杀伤细胞；淋巴细胞

过继性细胞免疫治疗(ACI)是治疗肿瘤的重要手段，其具体过程是从肿瘤患者体内分离出免疫活性细胞，在体外加入特异性抗原和细胞因子使其活化，再通过筛选并大量扩增，获得具有高度特异性的肿瘤杀伤性免疫效应细胞，最后将这些免疫效应细胞回输给患者。该治疗方法通过增强自身免疫应答，使患者体内特异性抗肿瘤的免疫效应细胞增多，以达到杀伤肿瘤细胞的目的。目前，用于ACI的效应细胞主要有两类：一类是经过诱导的NK细胞，如淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)等；一类是被肿瘤抗原激活的、具有肿瘤抗原特异性的T细胞，如肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)、细胞毒性T淋巴细胞(CTL)等。本文结合文献就肿瘤ACI中效应细胞的应用及研究进展作一综述。

1机体对肿瘤的免疫反应

在肿瘤发生、发展过程中可出现新的抗原物质，这些新抗原物质是在细胞癌变过程中出现的，因而被称为肿瘤抗原[1]。根据其抗原特异性分为肿瘤相关性抗原和肿瘤特异性抗原，而肿瘤特异性抗原只存在于某些肿瘤细胞中，通常能连接主要组织相容性复合体(MHC)分子中的多肽结构域，并与其形成复合物在肿瘤细胞膜表面表达。免疫效应细胞识别该复合物后，通过释放多种细胞因子或开启调亡途径等方式杀伤肿瘤细胞。

肿瘤抗原与机体其他抗原一样，可引起机体免疫反应。肿瘤抗原引起的免疫反应以细胞免疫为主，其过程分为三个阶段。首先是感应阶段，具体表现为免疫细胞对肿瘤抗原的识别、加工和递呈。其次是免疫细胞活化阶段，该过程有两个信号参与，第一信号为肿瘤抗原的特异性信号，由免疫细胞表面受体及抗原递呈细胞(APC)上肿瘤抗原与MHC形成的复合物相互作用产生；第二信号为协同刺激信号，由APC表面的协同刺激分子与免疫细胞表面受体结合产生。免疫细胞经两个信号刺激，增殖分化为免疫效应细胞。第三是效应阶段，前两个阶段形成的免疫效应细胞通过释放穿孔素和诱导Fas/FasL介导的细胞凋亡来杀伤肿瘤细胞。其中，免疫细胞的活化是免疫效应细胞形成过程中的重要阶段，而第二信号在免疫细胞活化过程中发挥关键作用。目前，在培养特异性杀伤肿瘤细胞的免疫效应细胞过程中，用于体外协同刺激的因子主要有抗CD3单抗、IFN、TNF、重组人粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、IL-2等[2]。

2肿瘤ACI方案

根据效应细胞来源，可将ACI分为非特异性ACI和特异性ACI。非特异性ACI是指效应细胞来自患者外周血中的免疫细胞，经淋巴细胞或细胞因子等协同刺激生成，对杀伤肿瘤的类型无特异性，对多种肿瘤细胞具有杀伤作用。特异性ACI是指效应细胞来自患者体内肿瘤组织中的免疫细胞，经相应肿瘤抗原刺激，在体外通过特定的协同刺激因子作用生成，特异性杀伤相应类型的肿瘤细胞。

2.1非特异性ACI

2.1.1LAK疗法该法最初由美国国立癌症研究所用于治疗黑色素瘤[3]。其效应细胞来自患者自身外周血中分离的淋巴细胞，在体外利用IL-2的刺激作用，使外周血淋巴细胞活化并生成免疫效应细胞，从而起到杀伤肿瘤细胞的作用。LAK能够准确识别肿瘤细胞表面抗原，通过分泌细胞因子或直接接触将肿瘤细胞杀死。研究表明，LAK联合放疗能有效延长晚期肺癌患者的生存率[4]。但LAK的产生需要大量IL-2的诱导，且需要反复抽取患者外周血获取大量LAK前体细胞，导致患者出现贫血、感染等不良反应，最终患者无法行放化疗而失去治疗时机，阻碍了其临床推广应用。

2.1.2CIK疗法该法的效应细胞来自外周血中分离的单个核细胞，在CD3单抗、IFN-1、重组人纤维连接蛋白等协同刺激因子作用下得到CIK。CIK表面同时表达NK细胞和T细胞表面标记CD56和CD3，兼具T细胞的抗肿瘤活性和NK细胞非MHC限制性杀伤肿瘤细胞的功能，使MHC Ⅰ类和Ⅱ类抗体均不能阻滞CIK对肿瘤细胞的杀伤作用[5，6]，故CIK对多种不同组织来源的肿瘤细胞均有杀伤作用。虽然CD3+CD56+细胞在外周血淋巴细胞中占1%～5%，但该细胞在一定培养条件下可迅速扩增。Mesiano等[7]报道，体外培养20天左右，CD3+CD56+细胞可扩增1 000倍以上，在IL-2存在的情况下回输体内仍可进一步增殖。临床研究发现，CIK对恶性淋巴瘤、肝癌、结肠癌等多种实体肿瘤均有抑制作用[8，9]。Wang等[10]研究发现，分别以300万和1 000万个CIK注入裸鼠体内，可抑制58%、78%的MKN74胃癌裸鼠移植瘤细胞增殖，说明CIK具有良好的体内抑瘤作用。Wang等[11]研究发现，从脐带血中分离的单核细胞，通过细胞因子的刺激制备出CIK，与单独化疗比较，CIK联合化疗能明显提高晚期实体肿瘤患者的生存期。Kim等[12]研究发现，CIK对免疫功能紊乱的肺癌患者免疫系统有调控作用，能够提高患者的免疫功能。树突状细胞作为一种APC，具有特定的肿瘤抗原递呈能力，联合细胞因子诱导产生的CIK具有更好的增殖及杀伤活性[13]。Jin等[14]研究发现，树突状细胞联合CIK治疗非小细胞肺癌患者较单纯化疗治疗效果更好，且不良反应小。CIK的杀瘤活性高且细胞增殖速度快，对具有多重耐药的肿瘤细胞同样敏感，与LAK相比，CIK具有更强的杀瘤活性[15]。

2.2特异性ACI

2.2.1TIL疗法TIL治疗方法最初由Niu等[16]在LAK方法基础上建立的。该法从手术切除的肿瘤组织中分离淋巴细胞，经过离体培养，用IL-2诱导获得TIL效应细胞，具有特异杀伤肿瘤细胞的特性。据报道，从癌性胸腔或腹腔中也能获取TIL，来源于淋巴结的TIL最多，而肿瘤肝转移组织中产生的TIL细胞较少[17]。将标记有111铟的TIL细胞输入原发于肺的转移性腺癌患者体内，48 h后对癌组织进行活检，发现癌组织浓聚放射活性，表明TIL具有靶向性，证实TIL具有特异杀伤肿瘤细胞的特性[18]。但Zippel等[19]使用IL-2扩增的TIL治疗肺癌患者，临床疗效一般。而Linn等[20]在一项临床Ⅱ期研究中发现，TIL联合放化疗对晚期肿瘤患者的治疗效果更好，能使75%患者获得良好的临床疗效，而不联合放化疗其治疗有效率为52%。其原因可能是放化疗对大部分活动期肿瘤细胞具有杀伤作用，同时使静止期肿瘤细胞释放肿瘤抗原，促进TIL发挥免疫杀伤作用，进而清除更多的肿瘤细胞。但该法在临床应用中仍有争议，应加大样本量进一步研究。

2.2.2CTL疗法CTL为被肿瘤抗原激活的细胞毒性T淋巴细胞，能识别自身MHC类分子抗原复合物，具有高度特异性杀伤肿瘤细胞的特性[21]。该法首先分离患者外周血中的淋巴细胞，同时从手术切除的肿瘤或转移淋巴结组织中分离肿瘤细胞，将淋巴细胞用肿瘤细胞体外致敏，诱导产生CTL，并经IL-2大量扩增后回输给患者体内。一项研究将51铬标记的CTL输入肿瘤患者体内，应用发射型计算机断层扫描仪进行体内示踪，发现CTL在体内肿瘤组织中放射性浓聚，表明CTL具有靶向性[22]。但CTL仅对自身肿瘤具有杀伤活性，对其他组织来源的肿瘤细胞无杀伤作用。体外诱导的CTL增殖周期较长，而培养时间过长易致细胞活力降低，回输后在体内存活时间较短。有研究发现，给患者输入CTL 108个数量级后，患者当天外周血中还可检测到CTL，3天后完全检测不到[23]。CTL在体内的生存时间受多因素影响，故该法在抗肿瘤应用中并没有发挥最大优势。

总之，ACI对恶性肿瘤患者能提供免疫支持，尤其是无法手术根治患者，可通过效应细胞对肿瘤的直接杀伤作用及免疫调节来改善生活质量、延长生命。但仍有报道认为，ACI治疗肿瘤效果不佳，其原因有很多，如肿瘤细胞具有免疫逃逸特性，一旦发生肿瘤抗原丢失，在体外扩增产生的效应细胞即不具备抗肿瘤特性[24~26]。这为未来ACI中效应细胞的筛选提供了方向。

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(收稿日期：2015-07-07)

中图分类号：R730.5

文献标志码：A

文章编号：1002-266X(2016)08-0105-03

doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.08.043

通信作者：金桂兰(E-mail： jin_gl@163.com)

基金项目：宜昌市医疗卫生科研项目(A15301-17)。