体细胞免疫治疗的管理及临床应用.doc

体细胞免疫治疗的管理及临床应用作者：中山大学肿瘤医院生物治疗研究中心 潘科 夏建川 来源：中国医学论坛报 日期：2011-02-12体细胞免疫治疗的概念体细胞免疫治疗是肿瘤生物治疗的一类，是指向肿瘤患者输入具有抗肿瘤活性的免疫细胞，直接杀伤肿瘤或激发机体抗肿瘤免疫反应，从而达到治疗肿瘤的目的。自体体细胞免疫治疗是指应用肿瘤患者自体的体细胞，经体外操作后回输（或植入）人体的治疗方法（见示意图）。这种体外操作包括细胞在体外的传代、扩增、修饰、筛选及经药物或其他能改变细胞生物学行为的处理。经体外操作后的体细胞可用于肿瘤治疗，也可用于肿瘤预防。自体体细胞免疫治疗有多种类型，包括：体内回输自体细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）、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）、单核细胞、巨噬细胞或体外致敏的杀伤细胞（IVS）等；体内移植体外加工过的自体骨髓细胞或造血干细胞；体内接种体外处理过的自体肿瘤细胞（瘤苗）和树突状细胞（DC）疫苗等。开展体细胞免疫治疗项目应具有安全性和有效性,并有严格的质量控制标准和操作规范。体细胞免疫治疗的管理其一，开展体细胞免疫治疗的单位应具备以下3个条件：有从事符合药品生产质量规范（GMP）生产临床制品的细胞培养实验室和证明；有实施该方案的医疗条件；配置专门人员负责生物制剂的制备。其二，临床方案的试用单位应是经国家食品药品监督管理局（SFDA）认定的抗肿瘤药物临床试验基地。生物制剂的使用应严格遵守SFDA在体细胞培养过程中的有关规定。其三，体细胞制备过程中使用的仪器、制剂和培养的耗材均须符合SFDA的安全标准或临床使用的安全标准，确保在整个制备过程中无任何污染。其四，实验室负责人应具有医学、生物学或免疫学专科以上专业文凭。承担体细胞免疫治疗的人员（包括负责医师、护士和实验室操作人员）应有从事与实施该项体细胞治疗方案有关的经验或接受培训的经历。最后，开展的体细胞免疫治疗项目应具有安全性和有效性,并有严格的质量控制标准和操作规范。研究表明，经化疗或放疗预先清除淋巴细胞，去除免疫负调节的不利因素后，TIL治疗晚期黑色素瘤患者可获得更好的疗效。体细胞免疫治疗的临床应用肿瘤浸润淋巴细胞TIL是继LAK细胞后发现的又一类具有抗癌活性的免疫效应细胞。TIL来源于肿瘤组织中分离的浸润淋巴细胞。TIL扩增时需要的白细胞介素-2（IL-2）刺激用量仅为LAK细胞的1，而其杀伤活性却是LAK细胞的50100倍。此外，诱导活化后TIL的杀伤活性不再依赖于IL-2的存在。因此，TIL在临床应用上更具优势。美国国立癌症研究所（NCI）罗森堡（Rosenberg）的研究组对TIL的临床应用进行了较为系统深入的研究，主要针对黑色素瘤的治疗。1988年，Rosenberg等首次应用TIL静脉回输并联合IL-2、环磷酰胺治疗20例恶性黑色素瘤患者。结果显示，其中11例完全或部分消退，肿瘤消退发生在肺、肝、骨、皮肤等部位，并持续213个月不复发。尽管治疗中患者会出现IL-2相关副反应，但很快自行消失。该临床试验可谓TIL在肿瘤免疫治疗中的初步尝试。1994年，Rosenberg等将黑色素瘤患者增加至84例，试验设计与之前研究基本相同，将患者分为TIL+IL-2联合环磷酰胺组及TIL+IL-2治疗组。结果显示，含环磷酰胺组与TIL+IL-2组临床缓解率分别为35%、31%，无显著差异。大部分患者在治疗过程中未出现不良反应。然而，尽管早期临床试验显示TIL治疗后能够观察到患者抗肿瘤免疫反应，但这些反应的持续时间很短。在29例可观察到疗效的患者中，仅5例肿瘤完全消退，且中位部分缓解（PR）持续时间仅4个月。因此，治疗方案仍需进一步改进。在另一项研究中，Rosenberg等纳入93例转移性黑色素瘤患者，予以TIL治疗。研究将患者分为3组，其中2组分别给予低剂量（200Gy）及高剂量（1200Gy）的放疗预处理进行淋巴细胞清除。结果显示，无放疗、低剂量放疗及高剂量放疗预处理组TIL治疗总有效率分别为49%、52%、72%。治疗后大部分患者可维持3年的抗肿瘤免疫反应，有患者则可维持5年。研究表明，经化疗或放疗预先清除淋巴细胞，去除免疫负调节的不利因素后，TIL治疗晚期黑色素瘤患者可获得更好的疗效。国内外研究证实，采用CD3AK细胞免疫治疗肿瘤，在消除、缩小病灶，提高患者免疫水平，延缓、抑制肿瘤复发等方面均有显著疗效。CD3单克隆抗体活化的杀伤细胞上世纪80年代，人们就已经发现针对T细胞表面分化抗原CD3分子的单克隆抗体具有很强的丝裂原作用。当淋巴细胞与抗CD3单克隆抗体（CD3McAb）共育23天后，可见淋巴细胞明显增殖。且此淋巴细胞一经激活，无需抗CD3McAb持续存在便可发挥作用。后证实几乎所有T细胞均可被抗CD3McAb激活，加入低剂量重组IL-2（20U/ml）继续培养即可维持其活跃增殖。抗CD3McAb激活的杀伤细胞（CD3AK）的表型接近于细胞毒性T淋巴细胞（CTL），但CD3AK细胞对于靶细胞的杀伤是主要组织相容性复合物（MHC）非限制性的。1993年，柯蒂（Curti）等将CD3AK细胞试用于肾癌、黑色素瘤、肝癌等恶性肿瘤晚期患者的治疗。研究表明，患者应用CD3AK细胞全身治疗后，未发现明显不良反应，外周血白细胞、淋巴细胞计数显著上升，可见大量CD3AK细胞聚集于肿瘤组织周围。1997年，张（Chang）等纳入11例黑色素瘤患者及12例肾癌患者，预先对他们进行了灭活肿瘤细胞连同卡介苗（BCG）免疫，取其引流淋巴结制备CD3AK细胞。研究发现，经CD3AK细胞治疗后，黑色素瘤患者中1例获PR，肾癌患者中2例获完全缓解（CR）、PR。国内外研究证实，采用CD3AK细胞免疫治疗肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、食管癌、脑胶质瘤等各种肿瘤，在消除、缩小病灶，提高患者免疫水平，延缓、抑制肿瘤复发等方面均有显著疗效。与其他过继性免疫治疗细胞相比，CIK细胞具有增殖速度快、杀伤活性高、肿瘤杀伤谱广、副作用小、对正常骨髓造血功能影响轻微等优点。1991年，美国学者施密特（Schmidt）等发现在多种细胞因子如-干扰素（IFN-）、IL-1、IL-2、CD3McAb的作用下，外周血单个核细胞可被定向诱导并大量增殖成为具有抗肿瘤活性的杀伤细胞。细胞因子活化的杀伤细胞（CIK）是继LAK、TIL、CD3AK细胞后出现的新型抗肿瘤免疫效应细胞。与其他过继性免疫治疗细胞相比，CIK细胞具有增殖速度快、杀伤活性高、肿瘤杀伤谱广、副作用小、对正常骨髓造血功能影响轻微等优点。因此，CIK细胞被认为是新一代肿瘤过继性细胞免疫治疗的首选方案之一。内格林（Negrin）的研究组在2005年开展了一项关于CIK细胞治疗淋巴瘤的I期临床试验。研究纳入7例霍奇金淋巴瘤（HL）及2例非霍奇金淋巴瘤晚期患者，所有患者均接受过造血干细胞移植治疗，但后期均复发，且均接受了3次CIK细胞回输治疗。结果显示，CIK细胞回输后没有患者出现严重的毒副反应，1例发生无症状的轻度低血压、1例轻度发热、1例由于疾病进展出现血小板减少症。短期疗效观察显示，2例获PR、2例疾病稳定（SD）（其中1例生存期1年）。因特罗纳（Introna）等对接受异体干细胞移植后复发的4例急性髓性白血病（AML）、3例HL、1例慢性粒单核细胞白血病、1例前体B-急性淋巴细胞白血病及2例骨髓增生异常患者予以异体CIK细胞治疗，每位患者回输的CIK细胞数量均值为12.4106/kg，回输次数1次。结果表明，所有患者耐受性均良好，没有出现急性及延迟型相关反应，4例患者出现轻微急性移植物抗宿主病（GVHD）反应，2例患者在30天后出现广泛慢性GVHD反应。患者经异体CIK细胞治疗后，1例达SD、1例血液功能改善、3例获CR。该研究证实了异体CIK细胞治疗的安全性，对临床免疫治疗肿瘤有很大启示。NK细胞目前主要用于白血病治疗，可促进allo-HSCT的成功率。另外，采用异基因反应性NK细胞行供者淋巴细胞输注可更有效地降低allo-HSCT后患者复发率。自然杀伤细胞（NK）是除T、B淋巴细胞之外的第3类淋巴细胞，其分布比较广泛，约占正常外周血中淋巴细胞总数的5%10%，占脾中淋巴细胞总数的1%2%，也存在于淋巴结和骨髓中。NK细胞是先天性免疫系统的重要组成部分，是机体抗御感染和防止细胞恶性转化的重要免疫调节细胞。与T淋巴细胞不同，NK细胞杀伤活性不受MHC限制。NK细胞无记忆性，每次都会把遇到的肿瘤细胞当成外来入侵者进行杀伤，同时NK细胞对于肿瘤细胞的杀伤具有持续性。有研究表明，1个NK细胞在其生命周期内可杀伤27个肿瘤细胞。NK细胞目前主要用于白血病治疗，其可促进异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）的成功率。彼得斯（Peters）等研究发现，5例高危急性白血病患者经单倍相合allo-HSCT后，输注纯化的供者NK细胞可增加稳定嵌合体的形成，进一步证实供者NK细胞可巩固移植物植入。另一方面，采用异基因反应性NK细胞行供者淋巴细胞输注（DLI）可更有效地降低allo-HSCT后患者的复发率。帕萨维克（Passweg）等尝试采用异基因NK-DLI治疗恶性髓性白血病，该试验中5例恶性髓性白血病患者接受allo-HSCT，其中3例出现混合嵌合体、1例即将移植失败，1例复发，给患者回输供体分离纯化的NK细胞。结果表明，所有患者耐受性良好，未出现GVHD，2例患者嵌合率提高。伯恩斯（Burns）等研究发现，采用IL-2活化的自体NK细胞治疗自体干细胞移植后的淋巴瘤及乳腺癌患者，与对照组相比，疗效并无显著性提高。而米勒（Miller）等在此基础上改用异基因NK细胞进行输入治疗，19例AML患者中5例获CR。凯尔（Koehl）等采用IL-2活化的异基因NK细胞治疗3例急性白血病患者，所有患者耐受性良好，且未出现GVHD。鲁布尼茨（Rubnitz）等开展了异基因NK细胞治疗AML的期临床试验。10例患者用环磷酰胺及氟达拉滨进行处理后，回输NK细胞并辅以IL-2治疗。结果显示，回输后所有患者杀伤细胞抑制性受体（KIR）不相合的NK细胞均显著扩增。仅发生有限的非血液毒性反应，未发生GVHD，2年无疾病生存率达到100%。研究结果表明，单纯的异基因NK细胞治疗也是安全有效的。早期临床研究发现，NKT细胞配基KRN7000治疗24例实体瘤患者，7例患者达SD。-GalCer负载MoDC细胞治疗11例晚期NSCLC患者，可观察到患者体内NKT细胞扩增，3例患者达SD。自然杀伤T细胞自然杀伤T细胞（NKT）最早是从C57BLP6小鼠胸腺中检测出的一种特殊类型的T淋巴细胞。NKT细胞除表达T细胞的表面标志物如T细胞受体（TCR）、CD3等分子外，也表达一些NK细胞表面特异分子如NK1.1、CD161、CD16、CD122等。与传统T细胞不同，NKT细胞不识别由经典的MHC-或类分子递呈的肽类抗原，而是识别由非经典的MHC-类分子CD1d呈递的糖脂类分子抗原，活化之后分泌大量细胞因子，参与机体先天性免疫和获得性免疫。贾科内（Giaccone）等率先开展了NKT细胞配基KRN7000治疗肿瘤的期临床研究，研究针对24例实体瘤患者，采用直接注射KRN7000（剂量为504800g/m2）的方式激活患者体内NKT细胞。结果表明，5例患者血清中肿瘤坏死因子-（TNF-）及粒-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）水平提高，7例达SD。尼达（Nieda）等在一项期临床试验中，对12例晚期肿瘤患者给予-半乳糖酰基鞘氨醇（-GalCer）负载单核细胞来源的树突状细胞（MoDC）治疗。结果显示，患者经回输治疗后，体内NKT细胞数量迅速上升，T细胞及NK细胞的活化标志物CD69上调表达，NK细胞的细胞毒性增加，同时血清中IL-12及IFN-含量也增加。临床疗效观察显示，2例患者肿瘤标志物水平下降，1例患者出现广泛性肿瘤坏死反应。Chang等也针对5例晚期肿瘤患者开展了类似研究。结果显示，患者经-GalCer负载MoDC细胞回输后，体内NKT细胞数量迅速上升，且6个月后仍可检测到NKT细胞。此外，巨细胞病毒（CMV）特异性