肿瘤浸润淋巴细胞的过继性T细胞疗法在宫颈癌中的研究进展
2021-01-22陈媛媛蔡晶江楚怡
陈媛媛,蔡晶,江楚怡
(华中科技大学同济医学院附属协和医院 妇产科,湖北 武汉 430022)
免疫疗法已成为未来癌症治疗的重要发展方向。肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TIL)的过继性T细胞疗法(adoptive cell therapy,ACT)是一种个性化的被动免疫疗法,体外激活后的T细胞过继转移时可介导肿瘤消退,该疗法有望用于宫颈癌、卵巢癌和转移性黑色素瘤的免疫治疗。本文总结了TIL-ACT疗法治疗宫颈癌的临床数据,分析其有效性和安全性,并讨论其介导肿瘤消退的机制,为宫颈癌的个性化免疫治疗提供一种新思路。
1 肿瘤浸润淋巴细胞的过继性T细胞疗法概述
1.1 肿瘤浸润淋巴细胞与肿瘤预后相关TIL是一类肿瘤浸润性且具有抗原效应的细胞群,例如T细胞、B细胞、巨噬细胞或自然杀伤细胞,由Rosenberg等[1]于1986年从荷瘤小鼠肿瘤组织中发现并分离。TIL通常分为上皮内TIL和肿瘤间质TIL。上皮内TIL被证明对绝大部分实体瘤的生长有抑制作用[2]。多项研究表明,在转移性黑色素瘤、卵巢癌、三阴性乳腺癌、非小细胞肺癌、胃肠道肿瘤、头颈癌等实体肿瘤中均可发现肿瘤浸润淋巴细胞,它们具有抗肿瘤反应性,且肿瘤预后和其密切相关[3-8]。宫颈癌也不例外[9-10]。
1.2 TIL-ACT疗法
1.2.1TIL-ACT疗法概述 目前,癌症免疫疗法主要包括免疫检查点抑制剂、癌症疫苗和ACT疗法[11]。本文主要讨论的是TIL-ACT疗法。TIL-ACT疗法就是从手术切除的肿瘤组织中提取分离TIL,通过不同方法在体外激活扩增,再使用流式细胞术筛选具有较强抗肿瘤反应的T淋巴细胞,获得高纯度的肿瘤浸润T淋巴细胞后重新输入人体实行过继细胞免疫疗法,增强宿主的抗肿瘤免疫反应性。因此,TIL-ACT疗法主要目的是产生大量活化的肿瘤特异性T细胞,而且患者在输注TIL后需要立即注射白细胞介素-2,以进一步激活所输注的TIL。TIL是人体天然抗肿瘤免疫反应的一部分,可以识别和攻击外来的肿瘤抗原,例如病毒蛋白和肿瘤独特表达的突变抗原[12]。TIL以T细胞为主,同时包含B细胞和NK细胞,表型上主要是CD4+、CD8+T淋巴细胞。CD4+TIL主要通过识别肿瘤细胞分泌的可溶性抗原发现肿瘤细胞,并参与多种免疫细胞(如B细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞和细胞毒T细胞等)的激活,这些细胞共同发挥抗肿瘤作用,而CD8+TIL可通过识别特异性的肿瘤抗原,产生直接的细胞毒性作用,发挥抗肿瘤效应。
1.2.2TIL-ACT疗法与淋巴清除非清髓性化学疗法 TIL-ACT 疗法的另一重大突破是发现了淋巴清除非清髓性化学疗法。给予非清髓性化学疗法是为了抑制内源性调节性T细胞并为注入的TIL提供最佳环境。各种小鼠模型均表明了增加淋巴清除可以显著改善ACT的疗效[13]。据报道,转移性黑色素瘤患者在接受过继性细胞转移之前进行淋巴清除治疗后,客观缓解率达到50%,并且过继转移的细胞在体内长期稳定并持久存在[14]。这说明宿主的免疫系统需要进行适当的调节,淋巴清除可以使宿主容纳转移的TIL,并使这些细胞优于其他竞争性细胞群体,还可以使过继T细胞具有长期稳定的持久性。淋巴清除非清髓性化学疗法可以使得免疫系统中淋巴细胞减少,增强过继转移的T细胞的抗肿瘤效应,在小鼠动物实验中得到相同的结果,将CD8+T细胞转移到免疫缺陷的小鼠中,可获得明显的抗肿瘤特性[15]。
1.3 TIL-ACT疗法与治疗相关的不良事件
1.3.1TIL-ACT疗法的不良反应 尽管一部分晚期肿瘤患者可以从TIL-ACT疗法中受益,但除了TIL的可获得性和可及性之外,与治疗有关的毒性是该治疗方式广泛实施的主要障碍[16]。1998—2008年进行了一项研究,分析T细胞转移过继疗法患者发生的不良事件,并向180例患者进行了381次T细胞输注,在这项研究中,观察到一些长期的不良反应,可分为两大类:自身免疫毒性和细胞因子相关毒性[17]。
1.3.2自身免疫毒性和细胞因子释放综合征 自身免疫毒性是注入的TIL细胞可直接靶向肿瘤相关抗原,但是某些肿瘤相关抗原对肿瘤不是特异性的,在正常组织中也有发现,当T细胞识别正常组织中的肿瘤相关抗原时,就会引发宿主增强的免疫反应,发生移植物抗宿主病。据报道,过继性T细胞不仅靶向特定抗原的肿瘤细胞,还可以靶向正常皮肤细胞和葡萄膜细胞,导致白癜风和葡萄膜炎[18]。而细胞因子相关的毒性是非抗原相关的毒性,T细胞识别抗原后可诱导广泛的炎症,一般在产生宿主免疫应答时发生,因此由T细胞输注引起的广泛炎症被称为细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS),特征是发热,发热是发生感染的特征,患者的体温通常超过40.0 ℃。因此,所有出现发热症状的CRS患者都需与感染相鉴别,同时进行血培养,并开始给予经验性抗生素治疗控制感染,其次CRS可出现皮肤炎症、恶心呕吐、呼吸急促、贫血、头痛、低血压和缺氧等临床表现[19],严重的CRS可能导致危及生命的并发症包括心脏功能障碍、成人呼吸窘迫综合征、神经系统毒性、肾或肝功能衰竭以及弥散性血管内凝血。
2 TIL-ACT疗法与宫颈癌
2.1 TIL-ACT疗法在宫颈癌中的应用宫颈癌是全世界女性中第三大常见的癌症,人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)是导致宫颈癌的主要因素,持续高危HPV感染可导致宫颈癌[20]。随着HPV疫苗接种和宫颈癌筛查的普及,早期宫颈癌治疗方式的不断发展,早期宫颈癌的发病率和病死率持续降低,但是对于晚期或复发转移性宫颈癌患者,在全身化疗、手术和放疗在内的传统治疗方法的选择上十分有限[21]。所以急需为这些患者探索一种新的治疗方式,而TIL-ACT免疫疗法可能为他们带来新的希望。
2.2 TIL-ACT疗法在宫颈癌治疗中的有效性和安全性TIL-ACT疗法已被证明可诱导某些病毒相关的上皮恶性肿瘤的消退,例如HPV引起的宫颈癌[9]。根据2019年的一项评估TIL治疗转移性HPV相关癌症的治疗反应性临床试验可知,宫颈癌中28%的患者产生客观肿瘤反应,而非宫颈癌中只有18%的患者产生客观肿瘤反应,并发现具有HPV反应性T细胞再输入人体后与临床反应相关[9,22]。另有9例转移性或复发性宫颈癌患者术前先接受铂类化学疗法或放疗,随后接受手术治疗,并从手术切除的肿瘤组织中提取TIL,进行体外扩增,测试增生的淋巴细胞样品对HPV-16、HPV-18 E6和E7癌蛋白的反应性,然后在进行过继性细胞免疫疗法治疗之前,患者均先接受了环磷酰胺和氟达拉滨的非清髓性淋巴细胞耗竭化疗,然后进行HPV反应性TIL输注和大剂量白细胞介素-2的输注[9,23]。研究发现,TIL输注后1个月,HPV反应性TIL的占比较高,并且外周血HPV反应性T细胞的占比及免疫活性与治疗的反应有关,未发生急性输注毒性反应,也未发生任何与治疗相关的自身免疫毒性反应,且正如预期结果,大多数毒性是由TIL输注前的非清髓性淋巴消除化学疗法引起的[23],说明TIL输注是安全的。
3 宫颈癌中的肿瘤相关抗原在TIL-ACT疗法中的作用机制
据报道,上皮内较高的CD8+TIL与Tregs比值和宫颈癌患者的生存率呈正相关[24],而宫颈癌中较低的CD8+TIL值和较高的Tregs值降低了患者的5 a生存率[25],说明CD8+TIL数量与宫颈癌预后有关,TIL可作为预测宫颈癌预后的因素。TIL-ACT疗法在宫颈癌治疗中是有效的,且安全性较高,TIL-ACT疗法在宫颈癌治疗中发挥抗肿瘤作用的机制如下:TIL-ACT疗法主要通过识别肿瘤相关抗原,产生效应T细胞发挥作用,而宫颈癌中T细胞介导肿瘤消退的特异性肿瘤抗原仍不清楚。研究发现,HPV阳性肿瘤患者表达的病毒癌蛋白E6和E7是明显的潜在肿瘤消退抗原,因为它们在免疫学上是异源的,并在癌症中呈组成性表达[24]。HPV的E6和E7癌蛋白在HPV阳性宫颈癌中普遍表达,是具有吸引性的靶向抗原[26]。研究发现,约 43%的TIL在宫颈癌中显示出HPV癌蛋白的反应性[27-28]。因此,TIL可能通过直接识别靶向HPV的E6和E7癌蛋白起作用,发挥抗肿瘤的免疫效应,介导肿瘤的消退。
4 TIL-ACT疗法与放射疗法联合治疗宫颈癌
对于复发转移的宫颈癌患者,传统治疗方式选择受限,联合治疗可能产生更好的临床反应。一般情况下,宫颈癌患者在接受大剂量射线放疗后,机体的免疫功能会受到抑制,而且这种免疫抑制状态会持续相当长的时间[29]。然而,目前有观点认为放射疗法不仅对肿瘤细胞产生直接的细胞毒性作用,而且可以重新编程肿瘤微环境,以产生有效的抗肿瘤免疫反应。辐射促进危险信号和趋化因子的释放,这些信号的趋化因子将炎症细胞募集到肿瘤微环境中,包括激活细胞毒性T细胞功能的抗原提呈细胞[30]。此外,接受致死剂量放射的肿瘤细胞会发生表型的变化,从而增强其对免疫效应分子的敏感性,此时联合使用过继性T细胞也许可以使TIL的抗肿瘤效应叠加。同时,电离辐射会使得肿瘤的免疫系统遭受破坏,抗肿瘤的免疫效应也会被抑制。因此,放射疗法与TIL-ACT疗法结合如何使宿主的免疫反应达到平衡需进一步研究。
5 结论与展望
宫颈癌是由持续高危HPV感染导致的疾病,它带有免疫系统以外的病毒抗原,过继性T细胞可以通过直接靶向特异性HPV癌蛋白抗原,介导肿瘤消退,特别针对晚期复发及转移性宫颈癌患者,标准的放化疗方案主要是为了缓解症状,联合免疫疗法在一定程度上可改善患者预后。与黑色素瘤相比,目前被应用于宫颈癌中的TIL-ACT疗法临床试验尚不多。继续在该领域开展研究是有潜力的,此疗法将在部分宫颈癌患者中显示出对肿瘤细胞的免疫反应,但需要联合其他治疗方式,比如通过与免疫检查点抑制剂的联合应用以增强临床疗效。