治疗性肿瘤疫苗的研究进展

1、治疗性肿瘤疫苗的研究进展治疗性肿瘤疫苗的研究进展文章编号：1009-5519 (2007) 15-2284-03中图分类号：r73文献标识码：a肿瘤尤其是恶性肿瘤已成为人类的头号杀手，肿瘤治疗方法可谓 日新月异。自1891年willian coley第一次利用细菌提取物(coley 毒索)激发整体免疫来治疗恶性肿瘤，迄今已有100余年。现在人们 对肿瘤的发生、发展及其与机体相互作用机理的认识和治疗肿瘤的各 种技术的发展，都发生了翻天覆地的变化。无论是有关机体-肿瘤免 疫的基础性研究，还是有关抗肿瘤治疗的临床研究，也无论是体外、 体内研究或动物模型研究，肿瘤疫苗研究在今后必将大大丰富人们对 肿瘤

2、的认识，并将为人们最终战胜肿瘤提供强有力的理论与技术支持。1治疗性肿瘤疫苗及其设计原理肿瘤细胞能通过多种复杂机制逃避宿主的免疫防御机能：(1)± 调fas配体和下调fas的表达；(2) mhc- i类分子的缺陷;(3)抑制 树突状细胞(dc)的成熟分化；(4)下调taa和共刺激分子的表达；(5) 下调cd3 0链的表达;(6) ras突变1。另外，近年来人们在 对肿瘤细胞亚克隆研究时还发现，肿瘤是一种具有高度异质性的群体, 因此提出肿瘤干细胞假说以及肿瘤治疗后的“肿瘤休眠”假说。认为 肿瘤干细胞是肿瘤群体中最原始的细胞，是肿瘤增殖、进展及复发的 根源。因其不表达或极低表达肿瘤分化抗原

3、，所以不能被机体免疫细 胞有效地识别和杀伤而导致肿瘤逃逸2。“肿瘤休眠”细胞是一类 具有肿瘤干细胞特征而在肿瘤手术、放化疗后一立时期内处于相对静 止状态的细胞，因此也不易被机体免疫效应细胞识别和淸除而成为肿 瘤治疗后复发的又一根源3 o尽管肿瘤细胞能逃避各种免疫监视， 但毕竟不同于其正常來源的组织细胞，或多或少地会表达一些能被机 体免疫细胞识别的抗原分了，藉此诱导不同程度的免疫应答。基于对 这一机理的认识，人们设想或许可以通过肿瘤（抗原）疫苗来提高免 疫系统对肿瘤的识别和排斥，如今大量的研究业已证实肿瘤疫苗的应 用是可行的、安全的，并从理论上提出了各种方案制备不同疫苗来激 发宿主的抗肿瘤免疫。

4、这种疫苗是以肿瘤相关抗原为基础。由于肿瘤 疫苗在有限的瘤负荷下更有效，所以以肿瘤相关抗原为基础的肿瘤疫 苗主要应用于肿瘤切除术或化疗后患者的辅助治疗。对于无法进行手 术切除或化疗无效的进展期肿瘤，应用肿瘤疫苗也可以诱发机体产生 免疫应答，起到延缓疾病进展的作用。治疗性肿瘤疫苗可通过主动免疫方式诱导全身性的特异性抗瘤 效应，与手术治疗、放射治疗相比，作用范围更广泛,特别适用于多 发病灶性肿瘤、广泛转移性瘤或非实体性肿瘤（如口血病）；可调动机 体口身的力量达到抗肿瘤作用，与放射治疗、化学药物治疗相比不良 反应小、特异性高4。尽管各种治疗性肿瘤疫苗的设计思想各不和 同，诱导免疫应答的方式不同,抗瘤效

5、应各有特点，但不论采用何种 方法制备，都是围绕如何提高肿瘤抗原的免疫原性以及如何打破肿瘤 免疫耐受这一最关键的核心问题展开的5。一种理想的肿瘤疫苗不 但能够诱导主动性免疫，刺激荷瘤宿主产牛有效的免疫应答，同吋还 应当是安全的和无不良反应的；不仅能特异性地消除扩散的肿瘤细胞, 而且更为重要的是，还能提供保护性的预防肿瘤复发的长期免疫记忆 功能。2治疗性肿瘤疫苗的分类与应用2. 1以肿瘤细胞为基础的疫苗：以肿瘤细胞为基础的疫苗是第一 代疫苗，是将完整肿瘤细胞或肿瘤细胞裂解物作为免疫原制备而成。 肿瘤细胞的来源可以为自体或同种异体的肿瘤细胞。自体肿瘤细胞最 早应用于临床，但由于口体肿瘤细胞获取困难,

6、特别是肿瘤患者一旦 失去手术机会，就无法获取自体肿瘤细胞。同种异体肿瘤细胞系因具 有制备简单，并可在体外传代培养等特点，逐渐替代自体肿瘤细胞制 备疫苗，目前已有多个肿瘤细胞系应用于临床。vaishampayan等7 使用两个同种异体黑色素瘤细胞系，以细胞裂解物为疫苗，辅以免疫 佐剂单磷酰脂质a （mpl）卵磷脂。试验结果显示，在完成试验的39例 患者中，总的应答率是10. 2%, 64%患者的病情稳定期在16周以上, 疾病进展前的中位时间是8个（613）月，患者疾病缓解期明显延长。 不良反应轻微，主要有注射部位疼痛、肉芽肿形成（与免疫佐剂有关） 及发热等。因肿瘤细胞可通过mhc分了、共刺激分了

7、及taa（肿瘤相关抗原） 的表达下调机制来逃避免疫系统的监视，根据此原理制备了经基因修 饰的肿瘤细胞，即将编码相关分了的基因转导入肿瘤细胞，使肿瘤细 胞表达相应的分了，以便t细胞能够识别肿瘤细胞，提高疫苗的疗效。 另外，也可将某些编码免疫刺激性细胞因子的基因导入肿瘤细胞，使 肿瘤局部细胞因了的浓度明显增加，加强apc的提呈能力及t细胞活 性，提高疫苗的疗效。目前常用的细胞因了有粒一巨噬细胞集落刺激 因子（gm-csf）、白细胞介素一 12 （il-12）等8。2.2以肿瘤相关抗原为基础的疫苗：随着越來越多的肿瘤抗原的 鉴定，以taa为基础的疫苗得以广泛应用。根据taa的来源及种类, 尚可将以t

8、aa为基础的疫苗作以下分类：2. 2.1肽或蛋口质疫苗：应用肽或蛋白质疫苗的目的是在体内将 相应的肽装配到apc的mhc分了上，继之活化初始t细胞，诱导细胞 毒性t细胞（ctl）的抗肿瘤效应9。目前使用的肽包括gploo.恶性 黑色素瘤抗原编码基因（mage）肽（主要用于黑色素瘤）10、表皮半长 因了受体2 （her2,主要用于大肠癌）等。2. 2. 2抗独特型疫苗：抗独特型疫苗是基于免疫网络学说的一种 疫苗。durrant 11等使用模拟cd55的抗独特型疫苗，可使t细胞增 殖，释放y干扰素，有效地刺激辅助t细胞和ctl应答，产生抗肿 瘤效应。2. 2. 3碳水化合物疫苗：碳水化合物疫苗是指

9、使用碳水化合物 （如神经节甘脂）作为taa的疫苗12 o此种疫苗的安全性和耐受性良 好，主要的不良反应是局部红斑、硬结及低至中等度发热。2.2.4重组病毒疫苗：重组病毒疫苗是以病毒为载体，将编码肿 瘤抗原的基因导入病毒,借以表达肿瘤抗原的疫苗。这种疫苗既可以 表达肿瘤抗原，也可以表达病毒抗原，而病毒抗原又具有增强肿瘤抗 原免疫原性的作用，从而对肿瘤抗原起放大作用。目前使用的taa包 括cea、t细胞识别的黑色素瘤抗原1等13, 14。2. 2. 5 dna疫苗：dna疫苗指将编码taa的质粒dna直接接种于 人体的疫苗，乂称裸dna疫苗。这种疫苗通过直接肌肉注射或应用基 因枪等途径接种，使z进

10、入受体细胞核，持续表达taa。此途径表达 的肿瘤抗原可以通过内源和外源性途径提呈，所以可以产生抗原特异 性细胞免疫应答和体液免疫应答，抑制肿瘤细胞的生长，使肿瘤体积 缩小15, 16 o2. 3以树突状细胞为基础的疫苗：树突状细胞疫苗是目前研究最 热门的一种治疗性肿瘤疫苗。肿瘤抗原必须经过apc提呈才能激活初 始t细胞，产生免疫应答，树突状细胞（dc）作为高效的专职性apc, 在肿瘤免疫治疗中发挥重要作用17 o肿瘤抗原主要通过两种方式致 敏dc： （1）为脉冲致敏的方法：脉冲致敏是将肿瘤抗原直接刺激dc, 活化dc后激活初始t细胞产牛抗肿瘤免疫应答。肿瘤抗原的來源可 以是特异性较差的完整肿瘤

11、细胞（坏死肿瘤细胞、凋亡体、与dc融合 形成dc瘤细胞嵌合体等）、肿瘤细胞裂解产物、肿瘤细胞酸洗脱肽, 也可以是特异性强的合成肽、蛋口质等：18o（2）为基因转导的方法： 基因转导是将编码肿瘤抗原的基因导入dc,在dc中表达肿瘤抗原, 经dc提呈后活化初始t细胞。taa基因以rna或dna的形式转入dc。 转导方式包括使用质粒、各种病毒和细菌载体、包含遗传物质的提取 物（如总rna）等。病毒载体的转导率较高,质粒和裸rna转导率较低。 若同吋将免疫刺激性细胞因子基因（如gm-csf、肿瘤坏死因子、il-2） 转入dc,可以提高免疫应答效果19 o同时，人们发现同一种树突状肿瘤疫苗接种方式不 同

12、（即经不同途径注射）可以诱导产生不同的免疫效果。lawrence 等20利用抗原激发的树突状细胞作肿瘤疫苗，不论经静脉注射、经 皮下注射、还是经淋巴结注射树突状细胞疫苗，所有患者均能产生肿 瘤抗原特异性t细胞免疫应答，但只有经皮下或淋巴结注射的患者可 诱导产生ifn- y :所有患者均未诱导出il-4反应，这说明t细胞 应答与th 型细胞免疫相符合。另外，经不同方法制备（抗原激发 途径不同）的同一来源的树突状细胞疫苗能诱导不同程度的免疫应答。 jorma等21在一项体外对比研究屮发现，在树突状细胞-白血病细 胞融合疫苗、凋广的口血病细胞激发的树突状细胞疫苗、全口血病细 胞裂解物激发的树突状细胞

13、疫苗等三种肿瘤疫苗中，全白血病细胞裂 解物激发的树突状细胞疫苗诱导ctl活性的效果最差，而调广的口血 病激发的树突状细胞疫苗诱导免疫应答的效果最好。研究还发现，每 种疫苗所诱导的ctl反应既是mhc- i限制性的乂是肿瘤抗原特异性 的；诱导产牛:的ctl除了能特异性地杀伤同种白血病细胞外，并不能 溶解杀伤对照组的无关细胞系。这些资料说明，如何将肿瘤抗原加载 于树突状细胞，在肿瘤疫苗设计中可能是至关重要的，同时，在设计 树突状细胞疫苗时，选择合适的抗原激发方式，对于诱导最有效的免 疫应答也是非常重要的。3治疗性肿瘤疫苗应用的问题任何一种疫苗都有其缺点，治疗性肿瘤疫苗本身潜在的危险主要 有：已经照

14、射或病毒感染或基因重组后的肿瘤细胞为疫苗，肿瘤细胞 的致瘤性虽大大降低，但也不完全排除其注入体内致瘤的可能性；机 体产牛的肿瘤抗原抗体有引起自身正常组织反应产&疫苗注射部位 的局部过敏反应或自身免疫性疾病的可能8；利用基因工程肿瘤疫 苗时，外源基因若整合入人体基因组，可能导致内源性致癌基因激活 或抑癌基因的失活、致癌,外源基因或持续表达的外源抗原有诱导机 体产&特异性免疫耐受和产生抗自身dna抗体的可能22；由于肿瘤 抗原的易变性、多样性，机体内存在各种干扰和抑制抗肿瘤免疫产丰 的因素，肿瘤疫苗的效果还远不能与预防传染病的标准疫苗相比，成 为真正意义上的“疫苗”尚任重道远；基于

15、肿瘤疫苗的研究现状和高 风险性，临床应用肿瘤疫苗必将带來一系列伦理学问题。因此治疗应遵循如下伦理原则：知情同意原则，安全性原则，m 优化原则，优后原则，规范化原则及人道主义原则等23。参考文献：1 bullani rr, wehrli p, viard-leveugle i, et al. frequent down-regulation of fas (cd95)expression and function in melanomaj. melanoma res, 2002,12:2632 tu sm, lin sh, logothetis cjstem-cell origion of me

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