肿瘤生物治疗中山大学课件

肿瘤的生物治疗 中山大学肿瘤防治中心 生物治疗中心 丁 娅 概念 n肿瘤的传统治疗模式 q手术 q放射治疗 q化学治疗 n肿瘤生物治疗：用生物来源的制剂或调节生物 反应的制剂治疗肿瘤的方法 肿瘤生物治疗的主要途径 n调节细胞生物学行为： 增殖、凋亡、分化、血管生成、侵袭、转移等 n调节宿主免疫反应 恶性肿瘤的生物学行为特征 n自我满足的生长信号 n对生长抑制信号不敏感 n逃避凋亡 n无限复制的潜能 n诱导血管生成 n侵袭和转移 n免疫逃逸 免疫逃逸 n免疫监视假说 n免疫编辑假说 肿瘤生物治疗的特点 n具有肿瘤特异性（高度选择性） n作用机理及毒副作用与常规治疗不同 n不容易产生耐药 n毒副作用较小 肿瘤生物治疗的分类 n细胞因子 n免疫效应细胞 n肿瘤疫苗 n免疫刺激剂 n基因治疗 n单克隆抗体 n小分子靶点药物 细胞因子（cytokine, CK） CK的分类（按作用方式） n调节天然免疫的CK： qTNF-,IL-1，IL-6，IL-10，趋化因子等 n调节获得性免疫的CK： qIL-2、IL-4、IFN-、TNF-等 n作用于造血系统的CK： qEPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11、IL-3等 CK的特点 n低分子量蛋白质 n非特异性结合 n自限性和短效性 n高效性 n多源性 n多效性 n网络性 CK的抗肿瘤作用机制 n诱导免疫效应细胞的激活、增殖与分化，增强免 疫效应细胞的功能与活性 n抑制肿瘤病毒的增殖和肿瘤细胞的分裂 n促进肿瘤细胞抗原递呈和共刺激分子表达 n直接杀伤肿瘤细胞或诱导肿瘤细胞凋亡 n抑制肿瘤血管生成，诱导肿瘤细胞分化 CK临床应用举例 nIFN-：高危皮肤黑色素瘤的术后辅助治疗 nIL-2：晚期黑色素瘤的姑息治疗 nEPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11等： 放化疗后骨髓抑制的支持治疗 CK的毒副反应 n流感样症状（多数CK）：寒战、发热、肌痛、头痛 、乏力等 n毛细血管渗漏综合征（IL-2，IL-11）：低血压、浆膜 腔积液、组织水肿等 n胃肠道反应（IFN）：恶心、食欲减退、呕吐等 n神经精神症状（IFN）：抑郁、躁狂、人格改变等 n血液学毒性（IFN）：白细胞减少，血小板减少，贫 血 n肝肾功能损害（IFN） n骨痛（G-CSF） n诱发自身免疫反应（IFN等） 免疫效应细胞 免疫效应细胞治疗 n过继性免疫效应细胞治疗，adoptive cellular immunotherapy,ACI q通过分离技术获取患者自身免疫细胞，在细胞因子 的诱导下，体外大量扩增出具有高度抗肿瘤活性的 免疫细胞，再回输到患者体内，达到增强肿瘤患者 的免疫功能和抗肿瘤的目的 免疫效应细胞分类 n非特异性：NK,CIK,LAK等 n特异性：CTL,TIL等 n中山大学肿瘤医院生物治疗中心开展的细胞免 疫治疗项目 qCIK、DC、D-CIK、NK、DC-T 细胞因子诱导的杀伤细胞 （cytokine induced killer cells, CIK） n人外周血单个核细胞在体外用多种CK（如抗CD3-McAb, IL-2,IFN-,IL-1等）共同培养一段时间后获得的一群 异质细胞 n兼具T淋巴细胞强大的抗肿瘤活性和NK细胞的非MHC限制性 杀瘤优点 n增殖速度快，杀瘤活性高，杀瘤谱广，对多种耐药肿瘤细 胞同样敏感 q能以不同机制识别肿瘤细胞，通过直接的细胞质颗粒穿透封闭的肿 瘤细胞膜进行胞吐，达到对肿瘤细胞的裂解 q能分泌IL-2、IL-6、IFN-等多种抗肿瘤的CK q对正常细胞无毒性作用，被认为是新一代抗肿瘤过继免疫治疗的首 选方案 CIK细胞的制备 PBMNC 0.5-510PBMNC 0.5-510 7 7 （50ml blood50ml blood） 24 24 个个175cm175cm 的培养瓶的培养瓶 IFNIFN IL-2IL-2 CD3 CD3 mAbmAb IL 1IL 1 12-14 days 11.51012-14 days 11.51010 10 肿瘤浸润淋巴细胞 （Tumor infiltration lymphocytes,TIL） n浸润在肿瘤组织中具有抗肿瘤效应的淋巴细胞 q从实体瘤组织分离的TIL在体外经IL-2激活后可大量扩增 qTIL来自肿瘤组织区域，可特异识别自体肿瘤，具有特异的MHC限制 性溶解肿瘤活性 nTIL对IL-2的依赖性较小 q动物实验表明，其体内抗肿瘤效应比常规LAK强50-100倍 qTIL对某些实体瘤治疗已取得疗效 qTIL细胞由于杀瘤谱窄，制备困难，及在收集过程中可能导致的功 能改变而限制了其临床应用价值 细胞治疗临床研究的困难 n个体化制备，难以产业化，缺乏投入 n免疫方案的变量（抗原、佐剂、细胞因子、效应细胞类型 等）等多，难以确定最佳免疫方案进行III期临床试验 n缺乏能指示临床转归的(免疫)检测指标，RECIST、WHO 标准不适用 n辅助治疗，研究周期长,难以重复 n现阶段难以获得高级别的循证医学证据 肿瘤疫苗 概念 n肿瘤疫苗： q利用肿瘤抗原，通过主动免疫方式诱导机体产生特异性 抗肿瘤效应,激发机体自身的免疫保护机制,达到治疗肿 瘤或预防复发的作用 n属于主动免疫治疗 n抗原佐剂 肿瘤疫苗分类 n蛋白/多肽疫苗 n抗独特型抗体疫苗 n病毒疫苗 nDNA疫苗 n以树突细胞为基础的肿瘤疫苗 n全细胞肿瘤疫苗 肿瘤疫苗设计策略 n选择合适的肿瘤 抗原 n选择肿瘤抗原的 给予方式 树突状细胞（DC） DC的制备 BMDCBMDC TNF, IL-4,TNF, IL-4, GM-CSFGM-CSF 成熟的成熟的DCDC 68 days68 days TNF, IL-4TNF, IL-4 GM-CSFGM-CSF PBDCPBDC 肿瘤抗原肿瘤抗原 DC疫苗在实体瘤治疗中的策略（1 ） 抽50ml-60ml外周血 分离单核细胞，体外诱导分离单核细胞，体外诱导DCDC细胞细胞 DCDC细胞负载自体肿瘤抗原，通过细胞负载自体肿瘤抗原，通过 静脉回输给病人或经皮下注射静脉回输给病人或经皮下注射 经经肿瘤抗原负载肿瘤抗原负载DCDC细胞刺激自体细胞刺激自体T T细胞细胞 产生抗肿瘤免疫应答产生抗肿瘤免疫应答 DC疫苗在实体瘤治疗中的策略（2 ） DCDC细胞负载自体肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合，细胞负载自体肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合， 刺激自体T细胞产生CTL 抽50ml-60ml外周血 分离单核细胞，体外诱导分离单核细胞，体外诱导DCDC细胞细胞 回输回输CTL 直接杀伤肿瘤肿瘤细胞 免疫刺激剂 生物反应调节剂 （Biological response modifiers, BRM） n一类具有广泛生物学活性和抗肿瘤活性的生物制剂 n作用机制：干扰细胞生长、转化或转移的直接抗瘤作用 ，或激活免疫系统的效应细胞及其所分泌的因子 n主要包括细胞或化学因子、细菌类生物反应调节剂、微 生态型生物反应调节剂、真菌多糖类生物反应调节剂等 BRM临床应用举例 n卡介苗 （BCG） q能导致CK的分泌和DC的激活 q临床常通过皮肤划痕法和皮内注射法，膀胱肿瘤可采用膀胱内灌注 n短小棒状杆菌（Corynebacterium Parvum, CP） qG(+)厌氧杆菌，具有免疫佐剂的作用 q激活M，增强溶酶体活性，诱导IFN和提高NK细胞活性 n多糖类：香菇多糖、云芝多糖等 q能刺激单核巨噬细胞的增殖，增强T和NK细胞活性 n免疫组织和细胞提取物：胸腺素、转移因子，免疫核糖核 酸等 q来源于免疫组织（胸腺、脾、淋巴结）和外周淋巴细胞 q促进T细胞分化成熟和增强T 细胞对抗原的应答反应，增强CTL和NK细胞活性 q协助T细胞功能低下者免疫功能的恢复，以及宿主抗病毒感染和抗肿瘤 基因治疗 概念 n通过对人体遗传物质进行修正、补充或改造以 达到治疗疾病的目的，或将遗传物质导入人体 组织或细胞所进行的疾病治疗 n目前只能用于人体体细胞 ！ 基因治疗的策略 n基因替换 n基因修饰 n基因添加和补充 n基因封闭 目的基因 n免疫相关基因 n抑癌基因和癌基因 n抗血管生成基因 n自杀基因 n其它基因 基因导入方法 n非病毒载体： q裸DNA直接注射 q脂质体共转染 q受体介导基因导入 n病毒载体系统： q逆转录病毒载体 q腺病毒载体 q腺相关病毒载体 q单纯疱疹病毒载体 q痘病毒载体 基因治疗临床应用举例 今又生 q重组人P53腺病毒 n安柯瑞 qE1B缺陷腺病毒 单克隆抗体 抗体的基本结构 抗体的生物学功能 n特异性结合抗原 n活化补体 nFc段介导的效应功能 q调理作用 q ADCC作用 q继发细胞代谢变化和生物活性物质的释放 q免疫调节 q介导转运功能 n免疫调节 抗体的发展 n第1代：多克隆抗体 n第2代：单克隆抗体 n第3代：基因工程抗体 抗体融合蛋白 a. d. c . f. e.b. j. i.h. g. 鼠源性单克隆抗体的人源化 n人/鼠嵌合抗体（ chimeric antibody） n人源化抗体 （ humanized antibody） n全人源化/人抗体（ human antibody） a.b. c.d. C D R V H V L CL C H 抗肿瘤治疗的抗体 n非结合型抗体（裸抗体） n结合型抗体 非结合型抗体的抗肿瘤作用机制 n免疫效应：CDC,ADCC （如利妥昔单抗、曲妥 珠单抗等） n阻断和中和靶分子的生 物学活性 （如贝伐单抗 等） n干预信号传导（如利妥 昔单抗、曲妥珠单抗等 ） n免疫调节（如CTLA-4单 抗） 非结合型抗体临床应用举例 名 称主要靶点 类类型 适应应症 Rituximab，Mabthera （ 利妥昔单抗，美罗华 ） CD-20人/鼠嵌合抗体 B-NHL Trastuzumab，Herceptin （ 曲妥珠单抗，赫赛汀） HER2/neu 人源化抗体乳腺癌 Cetuximab，Erbitux （西妥昔单抗，爱必妥） EGFR人/鼠嵌合抗体CRC NSCLC HNSCC Bevacizumab，Avastin （ 贝伐单抗，阿瓦斯汀） VEGF人源化抗体 CRC NSCLC 乳腺癌 结合型抗体 n“生物导弹”：由裸抗体与导向药物结合而成 n治疗策略 q放射免疫治疗 q抗体导向化疗治疗 q免疫毒素治疗 q抗体导向酶前体药物治疗 结合型抗体临床应用举例 名 称主要靶点 类类型 适应应症 Zevalin （90Y-ibritumomab tiuxetan） CD-20放射性物质标记 的鼠源性抗体 B- NHL Bexxar （131I-tositumomab) CD-20放射性物质标记 的鼠源性抗体 B-NHL Campath-1H (Alemtuzumab) CD-52人源化抗体 CLL 影响抗体治疗的因素 n目标抗原 n抗体特征 n肿瘤的异质性，血供状态等 n宿主因素 小分子靶点药物 多靶点多激酶抑制剂：索拉非尼 同时抑制肿瘤细胞增殖和肿瘤血管生成 抑制：酪氨酸激酶受体VEGFR-2、 VEGFR-3、 PDGFR-b、 FLT-3和 c-KIT 丝氨酸/苏氨酸激酶C-Raf (Raf-1)和B-Raf 小分子靶点药物临床应用举例 名 称主要靶点 适应应症 Gefitinib（Iressa）EGFR-TK NSCLC Erlotinib （Tarceva）EGFR-TK NSCLC Imatinib （Gleevec） Bortezomib（Velcade) Bcr/Abl, c-kit, PDGFR 蛋白酶体 CML GIST MM Sorafenib（Nexa