浅谈肿瘤的免疫疗法

□文/罗光荣 主任医师 湖北省荆州市第二人民医院

免疫与免疫细胞

免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞，等，以维持人体的健康。

现代医学研究发现，人体有三道免疫防线。第一道防线由皮肤和黏膜构成，它们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且其分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用。第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞。这两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能，并不针对某一种特定的病原体，因此叫做非特异性免疫（又称先天性免疫）。

第三道防线是特异性免疫。主要由免疫器官（胸腺、淋巴结和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞）组成，其中淋巴B细胞负责体液免疫；淋巴T细胞负责细胞免疫。其中第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，通过抗原-抗体反应而产生抗病能力，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。

免疫细胞俗称白细胞，是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞。按来源分为两大类，即淋巴干细胞和髓系祖细胞。其中淋巴干细胞包括T细胞、B细胞、自然杀伤细胞；髓系免疫细胞可以分化为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、树突状细胞、单核（巨噬细胞）、肥大细胞等。从其免疫机制看，部分免疫细胞可以直接发挥免疫作用，如自然杀伤细胞、部分T细胞（肿瘤侵润淋巴细胞、外周血T淋巴细胞）等，它们能够直接杀伤肿瘤细胞；而部分细胞需要依靠其他抗原呈递细胞才能识别杀灭肿瘤细胞，如普通T细胞。

肿瘤免疫疗法分类

1.免疫检查点抑制剂

在正常情况下，免疫细胞会发现并杀灭肿瘤细胞。但当免疫系统出现问题时，癌症细胞就可能逃脱免疫系统的杀伤。免疫检查点就是在“消灭”这一步出了问题。免疫细胞明明识别了癌细胞，但却不去杀伤肿瘤细胞。

科学家发现，只要抑制免疫检查点起作用，就可以松开拦截，从而激发免疫系统恢复原有的抗癌能力。通俗的说，就是让已经识别癌细胞的免疫细胞重获战斗力。目前已经上市的有PD-1（PD-L1）抑制剂和CTLA-4抑制剂。

1.1 PD-1（PD-L1）抑制剂：是目前研究最多、临床发展最快的一种免疫疗法。 PD-1（PD-L1）又名程序性死亡受体-1，PD-1表达于活化的T细胞、B细胞及髓系细胞表面，其配体PD-L1（又名细胞程序式死亡配体-1）存在于肿瘤细胞表面，当T细胞遇到肿瘤细胞后，PD-1与PD-L1能很快结合，结合后的T细胞杀伤肿瘤细胞功能受到抑制，把肿瘤细胞当成“朋友”来看待而不对其进行攻击。

2018年的诺贝尔生理学或医学奖获得者，日本免疫学家本庶佑发现了PD-1，并揭示阻断PD-1与PD-L1的结合是一种非常有前景的抗癌策略，研制了抗癌新药“PD-1抑制剂”。“PD-1”抑制剂进入身体以后，可以与PD-1或PD-L1很快结合，让抑制的T细胞激活，恢复其杀灭癌细胞的功能。目前全球获批上市的PD-1抑制剂有抗PD-1单抗和抗PD-L1单抗两类，四种。分别是百时美施贵宝公司研发的纳武单抗(nivolumab)（商品名Opdivo，俗称O药），默沙东公司研发的派姆单抗(pembrolizumab)（商品名 Keytruda，俗称 K药），瑞士罗氏公司研发的阿特珠单抗（atezolizumab）（商品名 Tecentriq，俗称 T药）和辉瑞公司研发的阿维单抗（avelumab（商品名Bavencio，俗称B药）。前两种抑制PD-1，后两种抑制PD-L1。我国药品监督管理局已经批准百时美施贵宝公司研发的纳武单抗(nivolumab)进口注册，并加快其他药物的验证审批。

1.2 CTLA-4抑制剂：CTLA-4又名细胞毒性T淋巴细胞抗原4，位于幼稚T淋巴细胞的表面，它一旦发挥功能，就阻碍了幼稚T淋巴细胞活化为成熟T淋巴细胞。换句话说，在CTLA-4存在的条件下，我们身体里产生的能够杀伤肿瘤的成熟T淋巴细胞的数量会大大下降，使我们没有足够的“兵力”应对肿瘤细胞的侵袭。CTLA-4抑制剂一旦与CTLA-4相结合，幼稚的T淋巴细胞就会大量转化为可以杀灭肿瘤的成熟T淋巴细胞，于是，杀灭肿瘤细胞的“兵力”会大大加强。

2018年的诺贝尔生理学或医学奖获得者，美国免疫学家詹姆斯·艾利森，首次发现了CTLA-4蛋白对于免疫系统具有强烈抑制作用。在此研究理论上，第一款癌症免疫药物-治疗黑色素瘤的伊匹单抗上市。

在针对CTLA-4与PD-1两种治疗策略中，针对PD-1的免疫疗法被证明疗效更好，而且在肺癌、霍奇金淋巴瘤和黑色素瘤等癌症的治疗中都取得了积极成果。

2.治疗性抗体

治疗性抗体是实验室合成设计的能够摧毁肿瘤细胞的抗体，试图通过不同途径来杀伤肿瘤细胞。目前多个治疗性抗体已经获批用于肿瘤临床治疗。1997年第一个抗CD20的嵌合抗体——利妥昔单抗（美罗华）被美国FDA批准上市，用于治疗非霍奇金淋巴瘤。1998年第一个人源化抗HER2单抗——曲妥珠单抗（赫赛汀）上市，用于治疗乳腺癌。2006年第一个抗表皮生长因子的人源抗体——帕尼莫单抗被批准治疗结直肠癌；2011年与2013年FDA批准了新一代抗体药物偶联物（ADC）药物，其中Adcetris治疗淋巴瘤，Kadcyla治疗HER2阳性乳腺癌。

3.癌症疫苗

癌症疫苗是指将肿瘤抗原以多种形式，如肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽、表达肿瘤抗原的基因等，导入患者体内，克服肿瘤引起的免疫抑制状态，激活患者自身的免疫系统，从而达到控制或清除肿瘤的目的的治疗方法。

癌症疫苗可分为预防性疫苗和治疗性疫苗。首个推广应用于人群的肿瘤预防性疫苗是宫颈癌疫苗，能够有效预防某些致癌型人乳头瘤的病毒（HPV）相关的宫颈疾病。目前，市面上的宫颈癌疫苗有默克公司生产的四价疫苗，针对高危型HPV16、18与低危型HPV-6、11；葛兰素史克生产的二价疫苗，仅针对高危型HPV-16、18；以及九价疫苗，针对高危型 HPV-16、18、31、33、45、52、58，与低危型 HPV-6、11。首个肿瘤治疗性疫苗——Sipuleucel-T疫苗（Provenge）于2010年4月29日被美国FDA批准用于治疗前列腺癌。

4.细胞治疗

在没有外界干预的情况下，人体内可以识别肿瘤细胞的T细胞数目非常少，占比不足十万分之一。细胞治疗又称为细胞过继免疫治疗（ACT），是试图通过外界修饰，让普通T细胞成为能够识别肿瘤细胞的T细胞，从而引发对肿瘤细胞的免疫作用。

过继性细胞免疫治疗根据其发展历程，依次为自体淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、自体肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL)、自然杀伤细胞(NK)、细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK)、细胞毒性T细胞（CTL)，以及经基因修饰改造的T细胞(CAR-T、TCR-T)。

4.1 肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）：是从肿瘤部位分离出的淋巴细胞，在体外经白细胞介素2（IL-2）等细胞因子扩增后产生，具有一定的肿瘤特异性。尽管TIL治疗黑色素瘤表现出了强大的细胞增殖能力和杀伤作用，但在其他肿瘤中并未出现类似疗效。

4.2 NK细胞：免疫治疗相关抗体已经用于黑色素瘤、肺癌和肾癌的治疗。NK细胞属于先天免疫系统，与T细胞不同，在发挥抗肿瘤效应前，不需要肿瘤特异性识别或者克隆扩增，NK细胞抗肿瘤效益，受细胞表面上大量受体的控制。

4.3 CIK细胞：是外周血单个核细胞经抗CD3单克隆抗体，以及IL-2、y干扰素等细胞因子体外诱导分化，获得的NK样T细胞，具有T淋巴细胞抗肿瘤活性。

4.4 CTL细胞：是机体特异性抗肿瘤免疫的主要效应细胞。

4.5 CAR-T细胞：CAR-T的全称是“嵌合抗原受体T细胞疗法”。其本质就是从患者自身血液收集T细胞，在体外进行基因改造，通过转基因的方式，给T细胞转入一个人工设计的基因。这个人工设计的基因就像一个“抗癌导航仪”，可以指引T细胞精准地找到并识别出癌细胞，从而启动T细胞对癌细胞的杀伤程序。经过设计的CAR-T细胞可在实验室培养生长，达到数十亿之多时注入到患者体内，并在患者体内增殖。 CAR-T细胞治疗已在临床试验中显示出良好的靶向性、杀伤性和持久性。2017年的8月30日美国FDA批准诺华CAR-T疗法Kymriah （tisagenlecleu cel，CTL-019）上市，用于治疗儿童和年轻成人（2～25岁）的急性淋巴细胞白血病。

4.6 TCR-T细胞：TCR-T和CAR-T的原理非常类似，只不过TCR-T技术给T细胞转基因技术转入的基因是来自于自然界存在的天然基因。此外，TCR-T技术对接受治疗的患者，需要事先进行“配型”（一种类似于骨髓移植之前需要进行的匹配工作，如果匹配不上，是无法使用的）；而 CAR-T只要靶点合适，无需配型。目前，以NY-ESO-1为靶点的TCR-T技术已应用于恶性黑色素瘤和滑膜肉瘤；以MAGE-A3为靶点的TCR-T技术应用于晚期实体瘤患者。TCR-T技术相对复杂，目前国内尚未有业内公认的知名机构或商业公司开展。

CAR-T与TCR-T细胞治疗，是当前过继性细胞治疗中两大最新技术。这两种技术的一个共同点在于通过基因改造的手段，提高T细胞受体对特异性癌症细胞抗原的识别能力和进攻能力。因此统称为“T细胞受体重新定向”技术。

5.小分子抑制剂

肿瘤微环境中有许多免疫抑制分子存在，通过调节这些抑制分子的功能，进而改善肿瘤免疫微环境的免疫治疗策略也受到了重视。吲哚胺-(2，3)-双加氧酶 （Indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）抑制剂就是其中之一。在肿瘤中表达的IDO介导了肿瘤的免疫逃逸。研究发现，抗原提呈细胞如巨噬细胞、树突状细胞上的IDO等，均可通过抑制T细胞增殖来诱导T细胞对肿瘤抗原的免疫耐受，削弱对肿瘤细胞的杀伤力。 因此，IDO抑制剂能调节肿瘤微环境的色氨酸含量，避免肿瘤微环境中T细胞增殖受抑制，成为潜在的免疫治疗靶点。多项I/II期临床研究证实IDO抑制剂能够提高PD-1/PD-L1抑制剂的疗效。

6.免疫系统调节剂

免疫系统调节剂是最早用于肿瘤免疫治疗的一种手段，通常被称为主动非特异性免疫治疗。免疫系统调节剂包括随后发展的细胞因子治疗（IL-2、干扰素）、合成的分子、免疫佐剂（卡介苗）及短肽（胸腺法新）。最近有学者应用疟疾来治疗肿瘤，其实也是利用了疟原虫激活的炎症反应和非特异性免疫作用。然而，免疫系统调节剂单药的有效率只有10%，主要用于部分实体瘤，包括转移性肾癌、恶性黑色素瘤。将来，联合非特异性和特异性免疫治疗，或将不同的免疫系统调节剂联合使用是值得探索的方向。

总的认识

肿瘤免疫治疗实际上分为两大类。一种把肿瘤的特征“告诉”免疫细胞，让免疫细胞去定位并杀伤肿瘤细胞；另一种是解除肿瘤细胞对免疫的耐受（屏蔽）作用，让免疫细胞重新认识肿瘤细胞，去攻击肿瘤细胞。

第一种情况因为要利用机体自身的免疫细胞，因此，目前多为免疫细胞治疗；后一种主要是阻断被屏蔽的免疫信号，因此多为小分子药物和抗体药物，如本文提到的PD-1/PD-L1一类，当然还有其他类别，联合应用效果更好。

在第一种情况免疫细胞治疗中，包括LAK（淋巴因子激活的杀伤细胞），DC（树突状细胞，专职抗原呈递细胞）、CIK、DC-CIK、CAR-T、TCR-T、NK、CAR-NK、肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）等。但是经过十数年的研究，眼下有出色作用的是CAR-T、TCR-T这两种细胞疗法。LAK、DC、CIK、DC-CIK基本证明无效或基本无效，而 NK、CAR-NK、TIL等技术还有待成熟，进一步完善。