树突状细胞在肿瘤免疫治疗中的临床应用进展

曾林梅，龙金华，金风

(1.贵州医科大学临床医学院，贵阳550000； 2.贵州省肿瘤医院头颈肿瘤科，贵阳550000)

树突状细胞(dentritic cell，DC)最初由Steinman和Cohn于1973年在小鼠脾脏中发现[1]，是迄今为止功能最强大的抗原呈递细胞，因成熟时有许多树状或伪足样突起而得名。DC常被称为“天然佐剂”，已成为抗原传播的天然媒介，具有免疫应答和免疫耐受两种功能，对维持免疫平衡具有重要作用。在病理条件下，DC的生理功能受到严重影响。在肿瘤微环境中，存在各种作用于DC的抑制性细胞因子，导致DC功能异常，进而使肿瘤细胞逃脱免疫系统的监视[2-3]。随着对DC生物学知识及其免疫应答机制的深入研究，DC疫苗的发展越来越迅速。研究表明，肿瘤表达的抗原(包括肿瘤特异性抗原)可以负载在DC上，在体外触发免疫反应。近20多年来，DC作为抗肿瘤疫苗对各类种肿瘤(如乳腺癌、多发性骨髓瘤、前列腺癌、肾细胞癌、恶性黑色素瘤、结直肠癌和非小细胞肺癌)进行了抗原脉冲DC的临床试验，相关研究表明，载有抗原的DC疫苗是治疗肿瘤安全且有前景的疗法，但临床疗效有待确定[4]。可见，研究DC肿瘤疫苗对肿瘤免疫治疗具有重大意义。现就DC亚群和功能以及DC相关疫苗及其对肿瘤治疗的临床应用进展进行综述，以期为DC的免疫治疗提供帮助。

1 DC亚群及功能

DC广泛分布于全身各组织和器官(脑组织除外)，按来源途径分为髓系DC(myeloid DC，mDC)和浆细胞样DC(plasmacytoid DC，pDC)两个亚群，两者来源相似，但表型和生命周期不同。mDC包括真皮DC、朗格汉斯细胞、间质性DC、并指状DC，近年研究发现，上述mDC是处于不同分化成熟阶段或不同部位的同一类细胞[4]。mDC可通过局部抗原取样迁移到二级的淋巴组织，从而启动免疫应答[5]。pDC表面的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)表达较低，但仍具有抗原呈递能力，这些特性使pDC在抗病毒固有免疫中发挥重要作用，在某些情况下也参与自身免疫病的发生发展[6]。pDC主要负责建立适应性辅助性T细胞(helper T cell，Th细胞)Ⅰ型免疫应答，在白细胞介素-3和CD40配体的影响下，还能调节免疫应答，以诱导耐受[7]。pDC具有刺激分泌Ⅰ型干扰素的能力，在介导抗病毒免疫中起重要作用[8]。

按发育阶段分类，DC可分为DC前体细胞、未成熟DC、迁移期DC、成熟DC。在功能上，DC可分为未成熟 DC和成熟DC两个分化阶段[9]。正常情况下，大多数DC处于未成熟状态，未成熟DC具有很强的抗原摄取及加工能力，其表型低表达MHC、CD40、CD80和CD86等共刺激分子及细胞间黏附分子-1，因此抗原呈递和激活初始T细胞的能力较弱。然而，未成熟DC在摄取抗原(包括体外加工)或受到某些因素刺激(主要是炎性刺激剂，如脂多糖、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α)后逐渐成熟，表达高水平的共刺激因子和黏附因子，抗原呈递和激活初始T细胞能力增强，并发生迁移，由外周组织进入外周淋巴器官[10]。

2 DC免疫疗法

机体免疫在肿瘤消除中具有一定的作用。有文献提出，免疫反应能使转移性黑色素瘤自发消退[11]。另有研究报道了B细胞和T细胞识别的免疫原性肿瘤相关或肿瘤特异性抗原的存在[12]。缺乏干扰素信号通路以及敲除穿孔素或重组激活基因1/2等基因小鼠的肿瘤患病风险更高[13]。可见，免疫系统对肿瘤消除具有保护作用。免疫系统和肿瘤之间的复杂关系包括消除、平衡、逃避三个阶段，第一阶段：诱导抗肿瘤的免疫应答，通过激活先天性和适应性免疫系统破坏肿瘤的免疫应答；第二阶段：平衡阶段，此阶段肿瘤细胞的抗原性减弱，不能被免疫系统轻易识别和清除，但肿瘤细胞一直处于免疫系统的清除压力下，无法过度生长，故肿瘤病变往往难以检测出；肿瘤细胞对免疫系统的清除压力产生抗性则进入第三阶段——逃脱，在第三阶段肿瘤不断生长和扩张。由于DC在启动免疫反应和免疫监测方面具有核心作用，推测DC可作为一种理想的抗肿瘤工具，有效根除肿瘤。一项对健康受试者的对照研究表明，注射含有抗原DC疫苗一次就足以诱导体内产生抗原特异性免疫反应，而单独注射可溶性抗原并不能诱导机体免疫，表明DC可以成功装载抗原，并可在注射后激活抗原特异性T细胞[14]。

涉及DC的研究方法较多，仍有待优化。离体单核细胞衍生DC是临床试验中最常采用的DC获取方法，目前适用于接种佐剂或靶标的原代DC亚群类型尚不清楚。单核细胞衍生的DC不能与体内稳态存在的DC亚群相比，单核细胞衍生的DC更接近于体内炎症反应期间的细胞。另外，诱导最强效和持久免疫反应的DC注射量、注射时间和注射途径均未确定。

3 DC疫苗在肿瘤临床治疗中的应用

DC疫苗是近年来肿瘤免疫治疗的热点，通过体外诱导扩增DC，将负载不同肿瘤相关抗原的DC疫苗回输至肿瘤患者体内，从而激活针对肿瘤细胞的细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)，使患者获得抗肿瘤能力。在过去10年中，包括体内和离体多种方法用于装载肿瘤相关抗原的DC被开发，所产生的DC疫苗能发挥临床相关的免疫应答[15-16]。在基础研究和临床应用方面，DC疫苗均显示了在肿瘤预防和肿瘤治疗方面的应用前景[17-19]。

3.1DC疫苗在肺癌治疗中的应用 近年来，我国肺癌发病率持续升高，患者临床确诊时往往已为晚期，经手术、放疗和化疗等治疗后，通常预后仍较差，患者长期生存率较低。开展DC免疫疗法治疗肺癌的新策略，对于提升患者生存率和生存质量具有重要意义。

不同抗原致敏的DC疫苗对不同类型肺癌的临床疗效不同。例如，DC疫苗结合细胞因子诱导的杀伤细胞治疗非小细胞肺癌的临床效果显著，治疗后CD3、CD4、CD8T细胞百分率明显升高，Th1/Th2细胞因子逐渐恢复正常，特别是Ⅱ期和Ⅲ期患者[20]。Ge等[21]研制了一种耐受性良好的新型抗非小细胞肺癌疫苗，可适度诱导抗肿瘤活性，无毒性，并可改善患者的生活质量。Chiappori等[22]将TP53转染的DC疫苗(Ad.p53-DC)应用于复发性小细胞肺癌患者挽救化疗的随机对照Ⅱ期试验发现，Ad.p53-DC疫苗对于复发性小细胞肺癌患者挽救化疗是安全的，可引发20%～40%的患者出现特异性细胞毒性T细胞免疫应答。基于DC的外泌体(即携带多个分子的DC分泌的脂质纳米囊泡)用于晚期非小细胞肺癌的Ⅰ期临床试验测试显示，来源于自体DC、载有肿瘤相关抗原的外泌体是一种可行且耐受良好的治疗策略；此外，一些患者疾病长期稳定，表现为特异性T细胞反应的激活和自然杀伤细胞溶解活性的增加[23-24]。DC疫苗目前广泛应用于肺癌的临床治疗，如何进一步提高DC疫苗的效力仍是临床研究的重点，加强致敏DC抗原的研究是今后研究的关键，DC疫苗的临床使用方法、剂量和疗程还需要大量临床数据的支持，以进一步指导肺癌的诊断和治疗。

3.2DC疫苗在鼻咽癌治疗中的应用 鼻咽癌在中国南部、东南亚、地中海盆地和阿拉斯加等地区的发病率较高[25]。目前，放疗是临床常用的恶性肿瘤治疗手段，治疗后存在复发或远处转移的可能，但对复发和转移肿瘤患者尚无有效的治疗方法。

DC疫苗对鼻咽癌有一定的疗效。一项Ⅱ期研究评估了腺病毒-Δ潜伏膜蛋白1-潜伏膜蛋白2转导的DC疫苗对16例晚期转移性鼻咽癌患者的安全性和有效性，结果显示，DC疫苗无显著毒性，其中9例患者产生特异性T细胞应答，2例患者部分肿瘤减少[26]。另有研究调查了Ⅱ/Ⅲ期鼻咽癌患者接种自体DC疫苗后的安全性和有效性，结果显示，接种DC疫苗患者的血清白细胞介素-2和γ干扰素水平以及自然杀伤细胞、CD4+T细胞的百分比均显著增加；在迟发性超敏反应测试中，56.25%(9/16)的患者产生了Th1特异性免疫应答；所有患者未出现意外或严重的毒性反应，可见疫苗耐受性良好[27]。目前，DC疫苗的效力尚不能使肿瘤患者明显获益，未来DC的进一步修饰或将其与其他细胞免疫疗法结合均可用于改善DC疫苗的有效性。

3.3DC疫苗在胃癌治疗中的应用 胃癌在全世界范围内的发病率和病死率均较高。2015年中国癌症统计数据显示，中国男性胃癌发病率约为477.7/10万，病死率约为339.3/10万，女性胃癌发病率约为201.4/10万，病死率约为158.7/10万[28]。胃癌的传统治疗效果较差，急需寻找新的有效治疗方法。

临床数据表明，DC疫苗能够提高患者体内CD3+、CD4+及CD4+/CD8+，可在一定程度上提高胃癌术后化疗患者的免疫功能[29]。有研究报道，黑色素瘤抗原基因-3、人表皮生长因子受体-2基因在胃癌组织高表达，与胃癌的发生发展密切相关，使用它们装载DC产生的疫苗可以产生特异性的抗肿瘤反应[30]。Gao等[31]评估54例接种DC疫苗胃癌和结直肠癌患者的疾病进展和临床益处发现，DC/细胞因子诱导的杀伤细胞免疫疗法是控制术后肿瘤生长的有效方法，不仅降低了术后的疾病进展风险，还可延长患者生存期。我国胃癌免疫治疗的研究刚刚起步，免疫治疗作为一种新的抗肿瘤治疗策略，与化疗、放疗或其他治疗相结合，将进一步延长胃癌患者的生存期，提高胃癌的治疗水平。

3.4DC疫苗在肝癌治疗中的应用 肝细胞癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，也是全球第三大恶性肿瘤死亡原因[32]。肝细胞癌的切除率为10%～30%，总体预后较差，5年生存率为5%～6%[33]。目前，免疫治疗已成为继手术、放疗和化疗后新的肝癌治疗研究热点。Lee等[34]对Ⅰ/Ⅱa期肝癌患者进行肿瘤抗原脉冲DC免疫治疗，其中9例患者接种DC疫苗后24周内无肿瘤复发，89.6%(129/144)的不良事件是药物不良反应，大多数患者接种DC疫苗后的抗肿瘤免疫应答增强。Shen等[35]对9例放疗晚期肝细胞癌患者行个性化肽疫苗接种结合放射疗法的免疫治疗，结果显示，6例患者甲胎蛋白水平显著降低，且3例患者病变评估显示有部分反应，其他 3例患者病情稳定，可见该治疗方案安全性、耐受性好，无肝肾不良反应。

DC肿瘤疫苗在肝癌防治的基础动物实验和具体临床应用中均显示出良好的应用前景。动物实验和Ⅰ/Ⅱ临床研究表明，DC可以诱导特异性抗肿瘤免疫反应，使肿瘤消退或稳定[36]。以DC为基础的免疫治疗与其他免疫疗法或治疗手段结合是今后肝癌免疫治疗的新方向[36]。

3.5DC疫苗在前列腺癌治疗中的应用 前列腺癌是发达国家男性肿瘤的第二大死亡原因，我国前列腺癌的发病率也逐年升高。目前，雄激素去势仍是治愈局部晚期或播散性前列腺癌的唯一可行方法，在减少肿瘤生长方面有明显的短期效果，但相当一部分患者对治疗产生抵抗力，并出现快速肿瘤进展[37]。免疫疗法是治疗前列腺癌的新型疗法，其中DC疫苗是公认的最有前途的前列腺癌疫苗。Xi等[38]将重组前列腺素特异性膜抗原和重组存活蛋白装载到DC上制成DC疫苗，以皮下注射方式治疗前列腺癌，结果显示，接种该DC疫苗可成功诱导所有前列腺癌患者的迟发型超敏反应性和细胞免疫反应，无不良事件发生，部分患者病情有所缓解。对17例非转移性去势抵抗性前列腺癌患者进行人Tn型糖基化黏蛋白(Tn-MUC1)-DC疫苗测试的Ⅰ/Ⅱ期临床研究显示，在16例可评估患者中，11例患者的前列腺特异抗原加倍时间显著改善；免疫应答分析显示，7例患者中有5例患者表现出显著的人Tn型糖基化黏蛋白特异性CD4+或CD8+T细胞反应，可见非转移性去势抵抗性前列腺癌患者接种人Tn型糖基化黏蛋白装载的DC疫苗是安全的，不仅能够诱导显著的T细胞应答，还可以通过测量接种后的前列腺特异抗原加倍时间反映预后情况[39]。一项基于自体的抗原靶向DC疫苗的Ⅰ期试验显示，该疫苗安全有效，具有免疫上调和抗肿瘤活性，可使部分患者前列腺特异抗原下降，肿瘤消退[40]。

目前针对前列腺癌的治疗性DC疫苗已经进行了大量的基础研究和Ⅰ/Ⅱ期临床试验，但DC疫苗的广泛应用仍然面临诸多挑战。如何进一步优化DC疫苗的抗肿瘤效应(如放疗、化疗、激素和抗肿瘤新药)将是下一步研究的重点和难点。

3.6DC疫苗在其他癌症治疗中的应用 DC疫苗对其他肿瘤的治疗也有效。使用癌胚抗原与破伤风类毒素脉冲的DC疫苗治疗晚期结直肠癌的临床研究显示，接受DC疫苗注射患者未观察到与治疗相关的严重不良反应或毒性作用[41]。接种由多个患者分离的骨髓瘤细胞与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子组合的自体DC融合的树突体显示出体液和细胞免疫应答的诱导，大多数晚期疾病患者的病情仍稳定[42]。评估替莫唑胺化疗和胶质瘤细胞融合DC治疗胶质母细胞瘤的安全性和临床反应的临床试验显示，胶质瘤细胞融合DC可安全诱导胶质母细胞瘤患者的抗肿瘤作用[43]。van de Loosdrecht等[44]针对老年急性髓性白血病患者研发了一种新型同种异体DC疫苗，且这种DC疫苗安全有效，能产生细胞和体液免疫应答。

4 肿瘤DC疫苗研究新趋势

DC疫苗相对安全且无毒，主要适用于癌症晚期患者[45]。肿瘤晚期患者的免疫力较差，可通过接种DC疫苗促进免疫应答。此外，鉴定与肿瘤生长相关的抗原也很重要。实际上，约10%的肿瘤抗原呈免疫原性，其中只有少数是肿瘤排斥抗原，即引发免疫应答导致肿瘤根除的抗原[46]。通过外显子测序以及功能验证法可以鉴定出真正的肿瘤排斥抗原[46]。外显子测序是鉴定新的肿瘤特异性突变抗原的一种全新技术[47]。通过计算机可预测肿瘤突变体肽与MHCⅠ分子的亲和力，强MHCⅠ亲和力是强效免疫原性的一个潜在指标[48]。另外，抗原装载也是研究热点，每种疫苗应携带多种抗原，旨在激活更显著的免疫系统效应物。因此，DC可以装载肿瘤细胞(或肿瘤细胞裂解物)或转染从肿瘤细胞中提取的RNA[46]。

DC疫苗最合适的给药途径也是研究的新趋势。皮内途径接种DC疫苗显示，DC向淋巴结的迁移水平降低，而超声引导的结内途径接种DC疫苗存在将疫苗注射到脂肪而非细胞区域的风险[10]。由此可见，优化给药途径有助于更有效的疫苗接种。需要注意的是，DC可能无法有效地到达肿瘤部位，因此开发指导DC向肿瘤迁移的策略尤为重要。DC疫苗作为独立治疗剂可能具有局限性，与其他疗法组合可以提高治疗的有效性。研究显示，将免疫疗法与常规疗法(手术、化疗和放疗)结合是目前临床试验关注的方向[49]。

5 小 结

DC免疫疗法是利用DC激活机体自身免疫系统、消除肿瘤细胞。DC免疫疗法对各类肿瘤均有一定的治疗效果，但也存在局限性，如需要优化产生免疫刺激性DC的条件以及避免免疫抑制相关肿瘤微环境的影响。近年来，新型DC疫苗的研制、各种联合免疫治疗方案的优化、适用于肿瘤免疫治疗的科学有效的预后评价体系和疗效评价体系的建立均取得了一定的研究进展。随着肿瘤免疫学基础研究的发展，特别是对肿瘤微环境的深入研究，肿瘤DC疫苗等免疫治疗方法将在肿瘤免疫治疗方面取得新的突破，有望为大多数肿瘤患者的临床治疗带来新的希望。