肿瘤疫苗在三阴性乳腺癌中的研究进展①

张文娴 刘 燕 贺倩文 蒋时红 （河南中医药大学中医学院，郑州 450046）

三 阴 性 乳腺 癌（triple negative breast cancer， TNBC）是一种高度异质性乳腺癌亚型，占乳腺癌总确诊病例的15%～20%［1］。因其细胞分化程度低、基因组不稳定的生物学特性，表现出肿瘤浸润淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）程度高、频繁复发和高风险转移的临床特征［2］。TNBC 的肿瘤分子异质性已得到公认，但由于缺乏相应激素受体和HER-2 表达，特异性内分泌疗法和个性化分子靶标治疗对其并不敏感［3］，在临床实际工作中仍缺乏以分子亚型为引领的治疗方案。随着在TNBC 细胞中发现特异性抗原及单克隆抗体的出现，肿瘤疫苗发展技术已进入TNBC 免疫干预的临床试验阶段，并显示出更宽泛的作用范围，为TNBC 临床治疗提供了新的思路［4-5］。

治疗性肿瘤疫苗是经修饰的肿瘤细胞或抗原呈递细胞，其原理为将肿瘤抗原以多种形式导入患者体内，直接抑制肿瘤细胞的同时深度调节和触发机体免疫系统，将主动免疫和被动免疫有机结合，克服肿瘤引起的免疫抑制状态，诱导机体针对肿瘤的特异性免疫应答，并建立长期免疫记忆，激活患者自身免疫系统，从而控制或清除肿瘤。现就治疗性肿瘤疫苗在TNBC 免疫治疗中的研究进展进行综述。

1 肿瘤抗原相关疫苗

肿瘤特异性抗原（tumor-specific antigen antigen，TSA）是局限表达于肿瘤的特定抗原，针对肿瘤细胞诱导强大的特异性免疫攻击，在临床和体外研究中已评估了TSA对TNBC疫苗开发的适用性［6］。

1.1 纽约食管鳞状细胞癌1（New York esophagealsquamous cell carcinoma-1，NY-ESO-1） NY-ESO-1是癌睾抗原代表性抗原之一，在生殖细胞和胎盘细胞中表达受限，而在肿瘤细胞中高表达，属于TSA［7］。研究表明，NY-ESO-1 是乳腺癌亚组间唯一差异表达的抗原，是免疫疗法的优选靶点抗原，不仅引起体液和细胞免疫应答，提高机体免疫能力，降低肿瘤负荷，还因为限定表达方式避免了脱靶毒性［8］。ADEMUYIWA 等［9］对215 例TNBC 患 者的 病理切片及对应治疗前的血清标本进行了研究，发现有16%TNBC 患者表达NY-ESO-1，其表达与肿瘤组织浸润的CD8+T细胞数呈正相关，表明NY-ESO-1可能诱导细胞免疫和体液免疫，增强抗肿瘤免疫，降低肿瘤负荷，成为TNBC 新的治疗靶点。近年关于NY-ESO-1 癌症疫苗的研究和临床试验已取得了很大进展，为增强疫苗接种效力，研究者通过疫苗佐剂暴露主要组织相容性复合体Ⅰ类（major histocompatibility complex Ⅰ，MHCⅠ）限制肽增强细胞毒性 CD8+T 淋巴细胞活性［10］。

1.2 精子蛋白17（sperm protein 17，SP17） SP17也属于癌睾丸抗原，通常存在于男性生殖细胞，有助于精子成熟、获能和产生顶体反应。已证实SP17在卵巢癌、食道癌、神经系统肿瘤、多发性骨髓瘤和嗅神经母细胞等多种肿瘤中异常表达，是肿瘤免疫治疗的候选靶点［11］。MIRANDOLA 等［12］在TNBC 患者血清中检测到了特异性抗SP17抗体，能够刺激机体生成HLA-Ⅰ类限制的细胞毒性T 淋巴细胞，并有效杀死乳腺癌细胞。由于目前缺乏针对特异性肿瘤相关抗原的免疫治疗和特异性CTL 介导的免疫治疗，SP17在TNBC细胞中的表达更具有特异性，因此SP17靶向可能成为治疗性TNBC疫苗的抗原。

1.3 胰岛素样生长因子1 受体（IGF-1R） IGF-1R被激活后可发挥有丝分裂原性，激活丝裂原活化蛋白激酶通路，对细胞异型性及肿瘤分化程度有深远影响。研究证实，高表达的IGF-1或IGF-1R与TNBC患者较差的临床结果相关［13］。OVERHOLSER 等［14］发现，在TNBC 细胞中，IGF-1/IGF-1R 系统促进FAK信号转导通路激活，进而调控yes 相关蛋白核积累及其靶基因表达。FOY 等［15］研究证实，体外联合HER-1-418 和IGF-1R-56 模拟肽对TNBC 细胞MDAMB-231的抗肿瘤效果优于单一治疗，可诱导具有抗肿瘤特性的疫苗抗体，在体外TNBC 模型中显著降低肿瘤发生的可能性。由于目前单克隆抗体疗法受并发症限制，组织分布不均、半衰期有限、给药时间长，高剂量时可能具有免疫原性和心脏毒性，针对IGF-1R靶点的疫苗生产简单、可靠、成本有效。

1.4 α-乳清蛋白疫苗 α-乳清蛋白是一种乳房特异性自身蛋白，正常表达于妊娠晚期和哺乳期乳房，可从衰老女性乳房中表达“退休”，但在TNBC 细胞系组织中高达72%［16］。健康成年女性外周血单核细胞聚集引发α-乳清蛋白特异性促炎T 细胞反应。无论是在正在哺乳还是具有母乳喂养史的双胎小鼠中接种α-乳清蛋白疫苗，分泌IFN-γ 的T 细胞频率和对乳腺肿瘤发展的保护水平实际是相同的［17］。这种高度局限的组织表达排除了接种α-乳清蛋白的女性任何全身性自身免疫并发症。通常BRCA1突变妇女终生罹患乳腺癌的风险超过80%，而TNBC 是最常见的变异，因此，α-乳清蛋白在多数TNBC 肿瘤中的可用性使其成为用于TNBC 免疫治疗和一级免疫预防的合适疫苗靶标。

2 新抗原相关疫苗

肿瘤新抗原是由肿瘤发生发展过程中的体细胞DNA 损伤引起的，包括非同义突变、基因融合、基因缺失、基因插入等。肿瘤新抗原仅大量表达于肿瘤细胞，在正常体细胞中几乎不表达，且不受胸腺阴性选择，具有较强的免疫原性和肿瘤异质性，自发现以来一直被认为是最具潜力的肿瘤治疗靶点之一［18］。这些异常表达的突变蛋白在肿瘤细胞内加工成短肽，通过MHC 呈递到细胞表面，激活体内特异性T细胞的杀伤作用。

2.1 树突状细胞（dendritic cell，DC）疫苗 由于TNBC 的整体免疫抑制大环境和肿瘤局部免疫微环境中多种细胞的相互作用，缺乏理想的肿瘤特异性抗原，使DC 无法顺利完成免疫应答，且在肿瘤微环境中肿瘤细胞表达分泌的多种分子可抑制DC 活化并驱使DC 向抑制型或调节型表型转化，抑制肿瘤免疫应答。因此，作为专职APC 的DC 疫苗输注到患者体内，可诱导细胞毒性T细胞增殖，并将肿瘤抗原递呈给T 细胞，引起强烈免疫应答，是TNBC 免疫治疗的新契机。TNBC 免疫疗法相关DC 疫苗主要为全肿瘤细胞抗原负载疫苗和基因修饰疫苗。LIU等［19］通过细胞电融合技术融合来自外周血的DC 和TNBC 制备全肿瘤细胞抗原负载融合疫苗，诱导多种免疫活性因子，如IL-12 和IFN-γ 等，同时发现其诱导的效应细胞可促进T 淋巴细胞增殖，增强T 淋巴细胞对乳腺癌细胞的杀伤活性，提示该方法可能对TNBC 起杀伤作用。基因修饰的DC 疫苗通过在肿瘤细胞中过表达而转染DC，增强T 细胞免疫功能，诱导特异性免疫细胞的杀伤作用。TANG 等［20］发现Runx2-DC 疫苗在抗MDA-MB-231 和抗MCF-7细胞中诱导了不同免疫应答， 靶向识别TNBC 后可诱导针对TNBC 的特异性T 细胞介导的免疫应答。SCHMID 等［21］在术前化疗期间成功地在10 例TNBC患者肿瘤内和皮下接种自体单核细胞源性DC 疫苗，通过从肿瘤扫描和循环生物标志物测量结果及疾病进展的其他数据评估DC 疫苗的效果，结果发现不仅诱导了抗肿瘤特异性应答，同时疫苗耐受性良好，且具有安全性。DC 疫苗相对安全且无毒，但也存在一定局限，如需要优化产生免疫刺激性DC的条件及避免免疫抑制相关肿瘤微环境的影响，但疫苗制作流程繁琐、周期较长。

2.2 核酸载体疫苗 治疗性DNA 肿瘤疫苗是激活肿瘤免疫系统非常有前途的策略，由于肿瘤产生的免疫抑制机制，这些疫苗在临床试验中通常仅显示适度治疗效果。为增强疫苗诱导的免疫应答和治疗效果，可通过选择和优化要插入质粒DNA 的最佳抗原提高其免疫原性，或将DNA 疫苗与其他补充疗法结合，通过减弱肿瘤微环境中的免疫抑制作用或增强免疫细胞活性/数量提高其活性［22］。质粒递送和优化及与其他疗法结合旨在提高DNA 疫苗在临床前和临床研究中的功效，以克服其在人体中的低免疫原性。肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体2（TNF-related apoptosis inducing ligand receptor 2，TRAIL-R2）也称为DR5，在多种实体瘤中过表达，通过肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体或激动剂抗体调控细胞凋亡。TRAIL 敏感的TNBC 细胞中，抗DR5 抗体诱导的细胞凋亡与caspase-3 裂解有关。此外，DNA 疫苗接种可诱导DR5 特异性IFN-γ 分泌的T 细胞激活，DR5 可作为TNBC 和其他DR5 表达阳性恶性肿瘤的可行免疫疗法靶点。肌内接种TNF相关凋亡诱导配体受体TRAILR2 或死亡受体5（DR5）DNA 是一种有潜力的新疫苗靶标，不仅可诱导促凋亡抗体和产生IFN-γ 的T 细胞，且通过hDR5免疫血清抑制TNBC SUM159 生长，在BALB/c 小鼠模型中采用DR5 的DNA 疫苗策略可诱导促凋亡抗体表达，通过凋亡触发肿瘤细胞死亡，发现DR5 可用作TNBC疫苗的免疫原性靶点［23］。

mRNA 肿瘤疫苗是一类相对较新的疫苗，结合了mRNA 的潜力，可编码几乎任何蛋白，安全性较好，生产过程灵活。mRNA 疫苗在肿瘤学领域中最直接的用途是使用编码肿瘤相关抗原（TAA）的mRNA疫苗对患者进行免疫。除直接用于患者接种疫苗外，mRNA还可用于细胞疗法，在体外转染患者来源细胞，并将经过操作的细胞重新注入患者体内。第一个应用是采用编码TAA 的mRNA 转染患者来源DC，导致TAA 衍生肽在DC 上的呈递及体内抗原特异性T 细胞激活；第二个应用是采用编码嵌合抗原受体mRNA 转染患者来源T 细胞，使T 细胞能够直接识别肿瘤表达的特定抗原。LIU 等［19］体内研究表明，基于NP的靶向mRNA疫苗能成功在淋巴结DC 内表达肿瘤抗原，诱导对TNBC 4T1 细胞的体内细胞毒T淋巴细胞应答。

2.3 溶瘤病毒疫苗 病毒的天然免疫原性及其溶瘤活性有助于诱导促炎环境，溶瘤病毒能够引发特定抗肿瘤免疫应答［24］。NIAVARANI 等［25］采用感染了重组水泡性口腔炎病毒（VSVd51）的自体4T1 细胞疫苗皮下注射到TNBC 模型，VSVd51 是一种弹状病毒，经改造可通过编码其基质M 蛋白基因的点突变优先感染癌细胞，癌细胞优先被VSVd51 靶向，因为其无法引发适当IFN 反应，而正常细胞则可以。给予VSVd51 后，MDA-MB-231、BT-549 和4T1 3 种TNBC 模型中均具有促炎基因标记的肿瘤内表达，包括MHCⅠ、CCL5 和CXCL10，4T1 模型中，IFN-γ、IL-2 和PD-1 也被上调。FEOLA 等［26］开发了一种溶瘤疫苗平台PeptiCRAd，能够引导免疫应答指向肿瘤表位，靶向MHCⅠ和MHCⅡ限制性肿瘤表位抑制低免疫原性TNBC模型4T1生长，且联合PD-L1阻断增加了对检查点抑制的应答数，证明溶瘤病毒肿瘤疫苗可显著提高免疫原性和非免疫原性肿瘤对检查点阻断抗体的应答率。溶瘤病毒可选择性感染肿瘤细胞，使癌细胞对健康组织的毒性最小。溶瘤病毒通过诱导局部免疫应答、肿瘤细胞溶解和增强全身抗肿瘤免疫实现生物制剂作用。T-Vec 是FDA 批准的第一种用于癌症治疗的活病毒，可优先感染和溶解肿瘤细胞，并诱导抗肿瘤全身免疫应答。TNBC 中，嵌合体副氧病毒CF189 是一种有效的溶瘤病毒。CHOI等［27］研究显示，CF189在非转移和转移来源的4 种TNBC 细胞系中诱导了有效的细胞毒性，且在低剂量下具有抗肿瘤作用。表明溶瘤病毒的免疫刺激性可能为TNBC 患者带来一种新型治疗方法。

2.4 肽疫苗 个性化肽免疫（personalized peptide vaccination，PPV）疗法是根据不同患者的主动免疫选择不同肽激发对癌细胞的免疫应答。肽疫苗通过融合CD8+细胞毒性T 淋巴细胞表位、辅助表位和佐剂3 个关键成分而构建，在PPV 治疗转移性复发TNBC 患者的Ⅱ期试验中观察到多数患者注射 PPV后IgG 水平明显升高，1 例（1/18）患者表现为部分免疫应答，未发现药物相关副作用，提示PPV可能对TNBC治疗有一定促进作用［14］。MITTENDORF等［28］对298例 患者进行了临床试验，其中单用粒细胞——巨噬细胞集落刺激因子（GM-CFS）的患者145 例，AE37 和GM-CFS联用的患者153例，结果显示，AE37对HER-2低表达乳腺癌患者，尤其是TNBC 患者临床疗效更好。ITOH 开发的新型个性化肽疫苗接种方案已用于Ⅱ期TNBC 试验，从31 种肽库中选择的疫苗抗原显示出增强的免疫激活作用和明显临床反应。

3 小结

尽管对潜在肿瘤生物学有了越来越多的了解，TNBC 因治疗窗口局限，TIL 程度更高，免疫治疗正在成为TNBC 的一种新的更有前景的选择。由于免疫系统必须在复杂的“自我”与“非自我”领域中导航，因此抗癌免疫力具有更微妙的平衡，这种情况下，自身免疫病理学与癌症免疫监测相矛盾。这种平衡的核心在于局部环境的免疫细胞一旦识别出肿瘤免疫原性后是否会变得活跃。肿瘤疫苗治疗的最终目标是利用免疫系统的固有诱导性和特异性产生持久且记忆力强的活性，从而产生更快、更强大的免疫能力。肿瘤免疫微环境是一个免疫抑制和免疫调节共存的局面，未来个体化治疗性肿瘤疫苗应立足于寻求更多抗原表位，或更多基因融合、插入的新形式抗原。未来，新颖、经济且安全的抗体、抗体-药物结合物以及过继细胞疗法都将为肿瘤疫苗的应用提供保证。但需要关注的是在有效性基础上确保安全性，如何进行新抗原鉴定及降低对应靶点的疫苗研制周期和成本，明确疗效判定，同时采用更为精确细致的肿瘤分子亚型预测化学疗法的存活和反应，取长补短、相得益彰，形成技术合力，使TNBC免疫治疗之路越走越宽。