腫瘤免疫

一、腫瘤免疫學發展概述　　腫瘤免疫學是免疫學深入到腫瘤學研究的一個分支，它是研究腫瘤的發生、發展與機體免疫的關係，以及應用免疫學原理和手段對腫瘤進行診斷、治療和預防的一門科學。腫瘤免疫學是免疫學中發展最快的一個分支。人類的惡性腫瘤是危害人類最嚴重的疾病之一，其死亡率居各種疾病的第二位，並且在我國仍呈上升趨勢。因此對腫瘤的研究受到廣泛重視。　　腫瘤免疫的概念起源於本世紀初。1909年Ehrlich首先提出，免疫系統不僅負責防禦微生物侵犯，而且能從肌體內清除改變了的宿主成分⑴。此後人們認識到癌細胞是改變了的宿主成分。本世紀中期，Foley證實，純系小鼠誘發的腫瘤能在同系小鼠之間移植，如在腫瘤的生長過程中將移植瘤完全切除，小鼠會對再次接種的腫瘤產生抵抗能力，再次接種的腫瘤或者不再生長，或者長到一定的大小便自行消退。這種抗性有專一性，因為它對再次接種來源於同系動物的另一腫瘤沒有抵抗能力。實驗說明，腫瘤確能被宿主視為"非己"而產生特異的免疫排斥反應。這使人們相信機體存在著抗腫瘤免疫機制。六十年代經Thomas、Burnet和Good等人將該觀點系統化，提出了免疫監視學說。免疫監視學說的中心思想是：免疫系統具有一個十分完備的監視功能，能精確地分辨『』自己"和"非己"的成分；它不僅能清除外界侵入的各種微生物，排斥同種異體移植物，而且還能消滅機體內突變的細胞，防止腫瘤的生長，保護機體的健康。每當免疫監視功能由於這種或那種原因被削弱時，便為腫瘤的發生提供了有利條件；如果機體不具備免疫監視功能，人類的腫瘤發病率會大大提高。 臨床也得到了一些支持的證據。原發和繼發的免疫缺陷病人（如：艾滋病病人、為了防止移植排斥反應而應用免疫抑製劑的腎移植病人等）腫瘤發生率增多。然而，其腫瘤類型僅為淋巴網狀腫瘤（網狀細胞肉瘤、淋巴肉瘤），其他腫瘤的發生率並無明顯增高。至今人們對該學說仍有爭議，腫瘤的免疫監視學說還有待進一步證實。七十年代層掀起一次腫瘤免疫治療高潮，是以非特異性免疫治療為主。最具代表性的是採用細菌製劑，如：卡介苗（BCG）、短小棒狀桿菌（C. Pavum）。經過幾年的研究，除了用BCG膀胱灌注治療膀胱癌獲得明顯療效外，人們對它們逐漸失去了興趣，因為對其他腫瘤遠期療效並未顯著提高，甚至有些結果還不如對照組。同時因未找到人類腫瘤特異性抗原，人們對免疫治療失去了信心，隨之腫瘤免疫學界出現了低谷。在此期間唯有腫瘤的免疫診斷有所進展。人們應用血清學方法測定甲胎蛋白（AFP）或癌胚抗原（CEA）等，作為腫瘤的輔助診斷和愈後的觀察指標。此間，我國免疫學家創造了應用中藥斑蟊酊皮膚髮泡獲取巨噬細胞，建立了測定巨噬細胞活性的方法，並作為腫瘤愈後的免疫指標監測；應用火箭電泳動態觀察AFP的含量診斷早期肝癌獲得成功。七十年代中期單克隆抗體技術問世，人們找到了一批腫瘤相關標誌的抗體。人們將毒素、藥物或放射性元素掛在抗腫瘤單克隆抗體上，利用抗體的特異性作為生物導彈的導向系統，治療腫瘤，試圖使治療藥物集於腫瘤區域提高治癒率，同時降低藥物對全身的損害。但是，此類腫瘤單抗往往與其他正常的組織有一定的交叉反應，並且多為鼠源性抗體，對人來說它是很好的免疫原。重複使用鼠源性單抗，人體內會產生中和小鼠單抗的人源抗體，而降低了療效。由於人源的雜交瘤抗體產生不穩定，所以難以獲得成功。進入八十年代，伴隨著分子生物學技術的發展，許多細胞因子的基因被克隆，並且運用基因重組技術在原核或真核細胞中進行表達，使那些在生理條件下難以分離的細胞因子得以大量生產，並成為臨床製劑，促進了腫瘤的免疫治療研究。最為典型的是Rosenberg用白細胞介素2 （IL-2）在體外活化和擴增的淋巴細胞對腫瘤細胞有較強的殺傷活性，殺傷的瘤譜也較為廣泛，而且不損傷正常的淋巴細胞，它被稱為淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）。臨床研究中應用體外活化和擴增的LAK輸入病人體內的過繼免疫治療，對黑色素瘤、腎細胞癌、淋巴瘤等有一定療效。尤其那些在常規療法不能取得療效的患者中也取得了一些部分緩解和完全緩解的病例。該研究組的另一過繼療法是腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL），其殺傷效率高於LAK，臨床取得同樣療效。這表明免疫療法在腫瘤的治療中可以獲得療效是不容否認的，並且與常規療法有互補性，這也極大的鼓舞了腫瘤免疫學研究者。此時，再一次掀起了腫瘤免疫治療的熱潮。八十年代末期至九十年代初期對於人類腫瘤抗原、抗原的加工呈遞和T細胞識別機制的研究有了突破性進展。基因重組細胞因子、人源化基因工程抗體已作為藥物進入臨床應用。樹突狀細胞的深入研究為腫瘤免疫提供了有力武器。今天已迎來了腫瘤免疫研究的春天。　　二、腫瘤抗原　　抗腫瘤免疫以細胞免疫為主，腫瘤只有表達特異的標誌或靶子，免疫細胞才能有識別的對象。如前所述，五十年代應用純系小鼠早已證實了腫瘤特異性移植排斥性抗原（TSTA）。然而，早期採用血清學方法僅發現人類胚胎性的腫瘤相關抗原（如：甲胎蛋白AFP和癌胚抗原CEA），雖然這些抗原可誘導機體產生特異性抗體，但是卻不能誘導產生腫瘤特異性細胞毒性T（CTL）細胞介導的腫瘤排斥反應。應用單克隆抗體技術發現了大量腫瘤相關抗原，但它們仍然是基於異源抗原抗體識別的產物，不能作為腫瘤排斥抗原，然而，它們可用於腫瘤的輔助診斷和生物導彈的導向工具。人類腫瘤特異性抗原一直是困擾腫瘤免疫學界的難題。　　腫瘤特異排斥性抗原是指腫瘤細胞上特異表達的能夠被T淋巴細胞識別並參與T淋巴細胞活化的分子。人類腫瘤是否存在這種抗原呢？人們探索多年的重要問題終於在八十年代末期有了答案。比利時的Thierry Boon研究組巧妙地應用T細胞克隆技術，找到了人類腫瘤抗原，進而，運用分子生物學方法克隆了該抗原的基因。他們首先取病人的黑色素瘤進行體外培養，再將已建系的MZ2-MEL瘤細胞與患者自身的淋巴細胞重複進行淋巴細胞腫瘤細胞混合培養(MLTC)，刺激和擴增的細胞毒性T細胞(CTL)，用有限稀釋法建立了不同的CTL克隆。用一個克隆化的CTL殺傷MZ2-MEL瘤細胞，未被殺死的殘餘瘤細胞經擴增後再用其它CTL克隆進行殺傷，如對前者抵抗的殘餘腫瘤能被後者殺傷，說明MZ2-MEL瘤細胞存在不同的T細胞識別表位。應用此法發現了MZ2-MEL瘤細胞系至少有6個不同的T細胞識別表位。進而發現MAGE是一個大的基因家族，其中MAGE-1、-2、-3、-4、-6、-12基因與腫瘤密切性關。這些基因在其他多種組織來源的腫瘤也有高表達，如：MAGE-1在非小細胞肺癌和乳腺癌中高表達；MAGE-2在頭頸、膀胱、結直腸癌中高表達，但除睾丸外其他正常組織均不表達。因此，這些基因編碼的抗原有稱為腫瘤特異性共同抗原。在此基礎上該研究小組用類似的方法從黑色素瘤中又分離出BAGE、GAGE基因家族及在腎癌中分離的RAGE基因家族。前兩者基因和MAGE一樣，唯一表達的正常組織是睾丸。近幾年，UGUR SAHIN等研究人員應用腫瘤患者自身血清篩選重組cDNA表達文庫（SEREX）方法尋找腫瘤抗原。此法是提取的患者腫瘤細胞的mRNA，翻轉錄為cDNA並將它們插入噬菌體表達載體上位於b-半乳糖苷酶的a多肽基因上的多酶切點中，形成融合基因。當基因重組的噬菌體複製擴增時，腫瘤細胞表達的蛋白即以融合蛋白的形式表達於噬菌體表面。此基因文庫稱為噬菌體表達文庫。應用腫瘤患者自身血清中存在的抗腫瘤抗體，利用抗原抗體特異性反應，結合放射性標記或酶標記技術，篩選腫瘤細胞的cDNA表達文庫。將陽性反應的噬菌體克隆後即獲得了相應的基因和多肽抗原。目前用此法已找到了一批腫瘤抗原，其中也包括了應用T細胞克隆發現的MAGE-1、Tyrosinase等。因此，用SEREX方法克隆的某些腫瘤抗原也可以被T細胞識別。這也說明人體內腫瘤細胞表面存在多種腫瘤抗原或腫瘤相關抗原可被免疫系統識別。有趣的是用SEREX方法從食管癌中克隆的NY-ESO-1腫瘤抗原基因和從黑色素瘤中克隆的HOM-MEL-40也存在於正常睾丸轉錄的基因中，以及，在卵巢中亦有少量表達。這說明某些腫瘤與睾丸存在著共同抗原，或者說細胞癌變後可以表達生殖細胞抗原或標誌。現在將這類抗原稱為腫瘤/睾丸抗原(CTAG)家族。　　隨著研究的深入，人們已突破了原有觀念。原來認為不能作為腫瘤排斥性抗原的癌胚抗原（CEA），現將其基因插入痘苗病毒載體後，也可作為腫瘤疫苗誘導腫瘤特異的CTL。　　至今已發現了大量腫瘤排斥性抗原。按抗原的基因類型分為：靜止基因（silent gene）的表達產物：此類基因在正常情況下是關閉的，癌變細胞則將該基因啟動表達，被T細胞視為非己物質，可產生排斥反應（如MAGE）。-分化抗原基因的表達產物： CEA是胚胎時期表達的產物，出生後該基因關閉。細胞癌變後則重新開啟該基因，成為免疫系統識別的靶子。MART-1、tyrosinase、gp100等均為分化抗原。?癌基因的異常高表達：如HER-2/neu雖然某些正常細胞也有微量表達，但自身T細胞對其耐受，癌變細胞由於異常高表達，打破了這種耐受，成為免疫系統可識別的靶子。ˉ突變的抑癌基因產物：如突變的p53可造成其產物的堆積，同樣可作為免疫系統識別的靶子。正常細胞表達的野生型p53一般在胞外難以測出，但人為地用野生型的p53多肽免疫亦可誘導CTL，並能殺傷具有p53基因突變的腫瘤細胞。°突變的癌基因表達產物：如正常的ras基因產物無免疫源性，癌細胞中在編碼ras第12或61 位發生基因突變，形成具有新表位的p21ras產物，而被免疫系統識別。±染色體易位產生的融合基因產物：如白血病細胞的原癌基因c-abl 從9號染色體易位到22號染色體與bcr基因連接形成bcr-abl融合基因編碼210KD融合蛋白（p210 bcr-abl），這種蛋白可被T細胞識別。2致癌病毒性基因產物：如人乳頭瘤狀病毒（HPV）的16和18型與宮頸癌密切相關，HPV16的E6、E7基因能使宮頸鱗狀上皮轉化為腫瘤細胞。而E6、E7的基因產物可被T細胞識別。3其他: 如MUC-I基因編碼的與細胞膜相關的粘蛋白，在某些癌細胞中高表達，關鍵是糖基化不完全，而暴露出多肽骨架，成為免疫識別的靶子，並且屬於MHC非限制性的腫瘤相關抗原。從嚴格的定義來講，腫瘤抗原並不絕對是腫瘤特異性抗原（如MAGE-1正常的睾丸組織同樣表達），但對誘導特異性抗腫瘤免疫反應卻是良好的腫瘤排斥性抗原，它為腫瘤的免疫治療奠定了基礎。　　三、抗原加工和呈遞　　目前，抗原呈遞細胞（antigen-presenting cell, APC）的概念也已發生了變化，除了單核-巨噬細胞、樹突狀細胞等那些專職的APC，腫瘤細胞本身也是APC。抗原呈遞主要有兩種形式：內源性抗原呈遞和外源性抗原呈遞。前者主要指細胞內自身抗原、腫瘤抗原和病毒抗原，由主要組織相容性複合物I類分子（MHC class I）途徑呈遞。胞漿內蛋白在蛋白酶作用下降解成肽段，依次被熱休克蛋白HSP70和HSP90傳遞給膜上的TAP (tansporter associated with antigen processing) ，同時，在蛋白酶的作用下進一步被剪切成小肽。 小肽由TAP經HSP96傳遞給內質網內新合成的MHC I類分子上，最後由MHC I類分子將結合的抗原小肽托出細胞膜外。細胞外物質經專職APC吞噬（phagocytosis，指顆粒抗原）、胞飲（pinocytosis, 指可溶性抗原）或內吞（endocytosis, 指抗原經細胞上的受體導入胞內），在胞內形成吞噬體（phagosome）由主要組織相容性複合物II類分子（MHC class II）呈遞。腫瘤抗原的呈遞同樣存在上述兩種形式，腫瘤細胞本身由MHC I類分子將內原腫瘤抗原小肽呈遞給CD8+ T細胞，而專職APC也可捕捉腫瘤釋放出的抗原，由MHC II類分子呈遞給CD4+ T細胞。近期有實驗表明專職APC也可將捕獲的外源腫瘤抗原，由MHC I類分子呈遞給CD8+ T細胞。引人注意的是：腫瘤細胞內已結合腫瘤抗原肽的熱休克蛋白被提取後可作為瘤苗，不受MHC限制，而誘導宿主產生的腫瘤特異的CD8+CTL卻是受MHC限制的，並且誘導過程中必須有專職APC參與。其可能的機制是：外來的HSP-抗原肽複合物被APC捕捉後釋放抗原肽交叉進入自身MHCＩ分子呈遞過程。此外，HSP70作為腫瘤抗原呈遞分子可誘導自身 gdCTL。短暫熱處理可誘導的新鮮腫瘤細胞質及胞膜HSP70的表達，該細胞可刺激自身gdCTL殺傷瘤細胞，抗HSP70抗體處理靶細胞則抑制了gdCTL殺傷瘤細胞作用。正常細胞HSP70無此作用，因此gdCTL是通過識別HSP70-抗原肽複合物產生效應。　　MHC在人類稱為人白細胞抗原（HLA）。與抗原呈遞相關的主要是HLA I 類和II類分子或叫做MHC I 類和II類分子。經典的MHC I 類分子主要是HLA-A、B、C系列，它們廣泛分布於人體有核細胞上。MHC II類分子HLA-DR、DP、DQ分布較窄，主要表達於樹突狀細胞、單核-巨噬細胞、B細胞、並指狀細胞、血管內皮細胞、精細胞等。近些年對其結構有了深入了解。　　MHC I 類分子是由a鏈和b2微蛋白（b2m）經非共價連接形成的二聚體。a鏈為跨膜多肽，含有三個功能區（a1、a2、a3）。a1和a2形成"鏈內假二聚體" ，兩個功能區均有a螺旋和b片層結構。兩個a螺旋之間形成一溝狀結構，此溝為抗原結合部位，稱為肽結合槽。該槽一般容納的抗原為8-10個氨基酸組成的小肽。溝底部為8條b片層鏈（a1和a2功能區各4條），肽結合槽的底部有6個小凹(pockets)，凹A和凹F位於槽的兩端，富含保守氨基酸，這些氨基酸大多帶極性側鏈分別於抗原肽的N末端氨基和C末端羧基形成氫鍵，將抗原肽固定在槽中。凹B、凹C、凹D和凹E分別與抗原肽的氨基酸側鏈結合，這些小凹富含多態性氨基酸，決定肽與MHC I類分子結合的特異性。MHC I類分子主要將抗原呈遞給CD8+ T細胞。　　MHC II類分子由兩條結構相似的跨膜多肽a鏈和b鏈以非共價鍵連接組成。a1和b1各自盤繞共同形成結合抗原肽的溝槽。由於其兩頭開放，因此所容納的抗原肽較長，即小肽的兩端可成遊離態。該槽與小肽結合的其他基本特點與MHC I 類分子相同。MHC II類分子主要將抗原呈遞給CD4+ T細胞。　　腫瘤抗原基因所編碼的多肽一般含有多個抗原表位，由MHC I類分子結合併能誘導CTL的小肽是其中極小部分。MHC不同的細胞可表達同一腫瘤抗原，如MAGE-3抗原即可被HLA-A1呈遞，又可被HLA-A2呈遞，但所呈遞的抗原小肽不同，它們代表著同一抗原的不同表位，這些小肽即屬於MHC限制性抗原小肽。某一特定型別的MHC I類分子可與多種不同的肽結合，但這些不同的氨基酸有共同特點，即某些位置總是某一種或很少幾種具有相似側鏈/或化學性質的氨基酸。它們對肽與某一特定MHC I類分子之間的結合起決定作用。這些位置上的氨基酸殘基為錨定殘基（anchor residues）。錨定殘基一般為2~3個，其中一個總是在肽的羧基端（C末端）。C末端氨基酸殘基在MHC I類分子中相當保守。目前已知的MHC I類分子結合肽中，95% C末端殘基為Ile、Val、Arg、Lys、Tyr和Phe。不同的MHC I類分子，其結合肽的錨定殘基氨基酸性質不同。這種特定的氨基酸組成順序稱為MHC I類分子等位基因特異性基序（allele-specific consensus motif)或肽結合基序(peptide-binding motif)。對於已知氨基酸序列的抗原，根據肽結合基序可預測被CTL識別的表位。實驗證實有些預測完全正確，但也有些MHC I類分子限制性抗原肽與上述特異性基序不一致，進而發現除錨定殘基外還有一些氨基酸在特定型別的MHC I類分子結合肽的某些位置上出現的頻率比較高。這些位置上的氨基酸對肽與MHC I類分子之間的結合不是必須的，卻可不同程度地增加二者的親和力。根據它們影響程度的大小分別稱為輔錨定殘基(auxiliary anchor residues)和優選殘基(preferred residues)。此外還有一些氨基酸如果出現在肽鏈的某一位置，則阻礙肽鏈與MHC I結合。有了上述理論的依託，人們可以預測腫瘤抗原表位，人工合成腫瘤抗原小肽用於腫瘤的免疫治療。目前已鑒定出一批與人MHC I類分子結合的腫瘤抗原小肽，用人工合成的一些抗原小肽，在臨床研究中已產生效果。　　粘蛋白MUC-I作為腫瘤抗原與前面所述的不同，它激活T細胞不受MHC限制。粘蛋白MUC-I，又稱為上皮細胞粘蛋白（epithelial cell mucin）、多肽性上皮粘蛋白（polymorphic epithelial mucin）或episialin。MUC-I表達於腺上皮細胞，通過其羧基端的疏水性穿膜區與細胞膜連接，其胞外區很長，由1000~2200個氨基酸組成。正常情況下，MUC-I粘蛋白高度糖基化，在腺上皮細胞的分布局限於細胞的頂部，即朝向腺腔的部分。而腺癌細胞MUC-I粘蛋白表達量明顯增加，除細胞頂外其他部位細胞膜均有表達，並且其糖基化不完全，從而暴露出蛋白的多肽骨架，成為免疫攻擊的靶位。從腺癌病人淋巴結引流液分離到的CTL，為ab CD8+T細胞，但其並不是識別MHC I類分子呈遞的8~12個氨基酸的短肽，而是直接識別粘蛋白核心骨架上的以20個氨基酸為一重複序列的多肽。當同一個T細胞上的多個T細胞受體（TCR）分子以有序的方式同時與粘蛋白上多個重複序列單位結合，導致TCR交聯而活化T細胞，此時T細胞的激活不需要MHC分子的參與。 四、 T細胞識別與共刺激分子　　T細胞通過T細胞受體TCR和CD3複合物對抗原進行識別。T細胞所識別的是MHC I或II類分子和被呈遞抗原肽的複合物。單純的抗原肽是不能直接被T細胞識別。由MHC I呈遞抗原肽時，其a3功能區與T細胞表面的CD8分子相互作用，CD8分子同時還與部分a2功能區結合。由MHC II呈遞抗原肽時，其a2和b2功能區還與T細胞表面的CD4分子相互作用。　　T細胞識別機制另一個重要的進展是共刺激分子的研究。T細胞的活化除了上述識別條件外，還必須有共刺激分子(costimulator)參與。在T細胞激活誘導階段缺乏共刺激信號，不僅不能活化T細胞，還會引起T細胞克隆特異性無反應性，導致免疫耐受。不同的細胞系統傳遞共刺激信號的分子有所不同。其中包括：B淋巴細胞激活抗原（B7）、細胞間粘附分子(ICAMs)、淋巴細胞功能相關抗原(LFA-3)、血管內皮粘附分子（VCAM-1）、熱穩定抗原（HSA），以及近期發現的4-1BB等。它們與其相應的配體結合，發揮共刺激作用。八十年代末至九十年代初期共刺激分子B7在腫瘤免疫研究中較為深入和廣泛。　　共刺激分子B7為44-54kD的糖蛋白，屬於免疫球蛋白超家族成員。最初發現於活化的B細胞上，它也表達於樹突狀細胞、活化的巨噬細胞上。除B細胞來源的腫瘤外，其他腫瘤很少表達B7。共刺激分子的缺乏也是腫瘤的弱免疫原性的重要因素。B7又分為B7-1（又名為CD80）和B7-2（又名為CD86），兩者僅有25%氨基酸同源。APC活化時，B7-2表達早於 B7-1。B7有兩種受體存在於T細胞表面，CD28低親和力受體和CTLA4高親和力受體。CD28亦是免疫球蛋白超家族成員，是分子量為44kD的同源二聚體，在95%的CD4+T淋巴細胞、50%CD8+T淋巴細胞及CD4+ CD8+雙陽性的胸腺細胞表面皆有組成性表達。CTLA4為CD28的同源分子，他們共表達於活化的T細胞表面。CTLA4雖然表達量比CD28少，但它與B7的親和力是CD28的20倍。B7：CD28通路為IL-2的產生提供了關鍵信號。B7 傳導陽性或陰性信號決定與其結合的配基，與T細胞上的CD28結合產生陽性信號，增強免疫應答；B7與CTLA4結合則產生陰性信號，封閉了CD28依賴的T細胞激活，下調免疫反應。在腫瘤免疫中共刺激信號的傳遞有不同方式：1. 反式共刺激(Trans-costimulation)：由腫瘤細胞的MHC I類分子呈遞抗原小肽直接刺激T細胞上的TCR.，同時由與T細胞緊密接觸的B7+專職APC提供旁共刺激信號。2. 順式共刺激(Cis-costimulation)：將B7基因導入腫瘤細胞，禰補了所缺乏的共刺激信號，提高了腫瘤的免疫原性，從而可誘導宿主特異性抗腫瘤免疫。3. 間接順式共刺激(Transfer cis-costimulation)：腫瘤細胞脫落的抗原可被專職的抗原呈遞細胞（巨噬細胞、樹突狀細胞）捕捉，這些外源性多肽亦可經MHC I 類分子呈遞給T細胞。但其效率遠低於對內原性抗原的呈遞。此時需要大量抗原才可誘導MHC I 類分子限制性CTL。已被活化的CTL在殺傷腫瘤的效應階段不再需要共刺激分子的協同。4-1BB/4-1BBL共刺激途徑是近幾年發現的，4-1BB (CDw137) 是腫瘤壞死因子受體超家族成員，主要表達於T細胞上。其高親和力配體4-1BBL 表達於APC細胞，如巨噬細胞和活化的B細胞。4-1BBL或抗4-1BB抗體與T細胞的4-1BB結合後可誘導T細胞的活化與增殖。4-1BB和CD28 共刺激途徑在活化T細胞抗腫瘤效應方面具有協同作用。小鼠實驗表明：體內應用抗4-1BB單克隆抗體可根除免疫原性差的Ag104A肉瘤和高成瘤性的P815肥大細胞瘤已建立的大腫瘤。　　五、 腫瘤免疫效應機制　　機體有多種抗腫瘤免疫機制。其中包括細胞免疫和體液免疫，又可分為特異性免疫和非特異性免疫。該方面的研究也有較多的進展。　　（一） 細胞免疫　　抗腫瘤免疫是以細胞免疫為主，其中具有免疫記憶功能和特異性的主要是T細胞，因此，一直受到人們的重視，而非特異性抗腫瘤免疫細胞自然殺傷細胞（NK）和 gd T淋巴細胞也日益受到人們的重視。 　　 1、T 細胞：T 細胞主要有兩類，CD4+ T 輔助細胞和CD8+ 細胞毒性T 細胞。它們均表達CD3標誌，主要產生特異性免疫，如前面所述其活化是受MHC限制的。CD4+ T細胞在接受專職APC上的MHC抗原複合物和共刺激分子雙重信號後，細胞發生克隆性增值,並釋放出多種細胞因子，其中主要為：白細胞介素2（IL-2）、g干擾素（INF-g）、腫瘤壞死因子（TNF）和淋巴毒素(LT)。這些因子在調節、活化細胞毒性 T 細胞（CTL）、巨噬細胞(M?)、B細胞的抗腫瘤效應中起重要作用。CD8+ CTL 也是在雙重信號作用下被活化和克隆增值。已活化的細胞毒性T 細胞在殺傷腫瘤的效應階段則不需要共刺激分子的輔助。CTL須與靶細胞直接接觸才能產生殺傷作用。　　目前研究認為，CTL有三種：CD3+CD4-CD8+TCRab、CD3+CD4+CD8-TCRab 和CD3+CD4-CD8-TCRgd。其殺傷作用方式也有三種：① CTL與靶細胞接觸產生脫顆粒作用，排出穿孔素（perferin）插入靶細胞膜上，並使其形成通道，而粒酶（granzymes）、TNF、分泌性ATP等效應分子進入靶細胞，導致其死亡。其中穿孔素造成靶細胞膜損傷，粒酶使DNA斷裂，引起細胞凋亡（PCD）。② CTL激活後表達FasL(Fas配體),它可被釋放到胞外與靶細胞表面的Fas分子結合，傳導死亡信號進入胞內，活化靶細胞內的DNA降解酶，引起靶細胞凋亡。激活白介素1b轉換酶（ICE）或與ICE相關的蛋白酶，引起細胞凋亡。③上述兩種方式共存。　　CD8+CTL是體內數量最多的CTL亞群，也是最主要的效應細胞。其殺傷活性約2/3來自於穿孔素途徑，而Fas/FasL誘導PCD約佔1/3。CD4+CTL在體內少於CD8+CTL，對其細胞毒機制尚無統一認識，對於穿孔素和Fas/FasL誘導PCD途徑既有支持證據，又有不支持的結果。gd T淋巴細胞在外周血淋巴細胞中僅佔1%-10%,具有細胞毒活性的比例更低。gdCTL殺傷途徑與NK相似，即通過穿孔素途徑非特異性殺傷靶細胞，是否有其他途徑尚待研究。由於其殺傷靶細胞是非MHC限制性的，所以逐漸被重視。　　2、NK細胞：自然殺傷細胞(NK)是淋巴細胞的亞群,約佔外周血淋巴細胞的15%。其特徵是無TCRab或gd基因重組，不表達TCR/CD3和BCR。一般用於鑒定NK細胞的標誌是CD56+、CD16+、CD3-。前兩者在少數T細胞亦有表達，某些粒細胞和巨噬細胞也表達CD16。來自於外周血的NK細胞不經活化即可殺傷某些腫瘤細胞，並且不受MHC限制。NK細胞殺傷瘤譜非常窄，只是對少數血液來源的腫瘤有效。如K562人紅白血病細胞系是NK殺傷敏感細胞株，通常作為實驗室測定NK活性的靶細胞。當NK細胞被IL-2、IFN-g等因子活化後，其殺傷瘤譜和殺傷效率大幅度提高。NK識別不需要靶細胞表達MHC I類分子，甚至，自身靶細胞MHC I類分子可抑制NK細胞對其殺傷。NK細胞的活性受活化性和抑制性受體所調節。NK細胞活化性受體（Killer-cell activatory receptor，KARs）包括FcRⅢ(屬Ig超家族)和NKR-P1（存在於大鼠和小鼠中，屬於C性凝集素超家族），分別結合靶細胞上的IgFc區域和糖基配體，觸發NK細胞的殺傷作用。人類NK細胞活化性受體尚無明確的分子。NK細胞抑制性受體（Killer-cell inhibitory receptor，KIRs）,若與自身靶細胞上的MHC I類分子及自身多肽形成的複合物結合時，則關閉NK細胞的殺傷作用。而外來細胞上的MHC I類分子不能被NK細胞抑制性受體所識別，不能抑制NK細胞對其殺傷。人類NK細胞表面分子P58、HP3E4和NKB1具有KIR特徵。NK細胞釋放的殺傷介質穿孔素、NK細胞毒因子(NKCF）、TNF等使靶細胞溶解破裂。NK細胞還可以通過人抗腫瘤抗體IgG1和IgG3作為橋樑，其Fab端特異性識別腫瘤，Fc段與NK細胞FcRgⅢa結合，產生抗體依賴的細胞介導的細胞毒(ADCC)作用，並且，IL-2和IFN-g可增強該效應。目前，NK細胞識別靶細胞機制仍有許多問題有待解決，其特異性是如何產生的及其信號傳導途徑機制尚不清楚。　　3、巨噬細胞：在抗腫瘤免疫中，巨噬細胞具有抗原呈遞功能，參與調節特異性T細胞免疫。未活化的巨噬細胞對腫瘤細胞無殺傷作用，活化後作為效應細胞產生非特異性殺傷和抑制腫瘤作用，它可產生多種殺傷靶細胞的效應因子，其中包括：超氧化物、一氧化氮、TNF及溶酶體產物等。巨噬細胞還可通過ADCC途徑殺傷靶細胞。過渡活化的巨噬細胞可抑制淋巴細胞的增殖，抑制NK和CTL抗腫瘤活性。這種抑制性巨噬細胞是否為巨噬細胞的不同分化階段，還是其中的亞類尚不清楚。近期還發現腫瘤宿主中骨髓來源的粒細胞巨噬細胞的前體CD34+細胞具有天然的抑制活性。腫瘤產生的許多因子，如：IL-4, IL-6, IL-10, MDF, TGF-b, PGE2, and M-CSF 能夠逆轉和抑制活化巨噬細胞的細胞毒活性，誘導巨噬細胞的抑制活性。這種抑制活性可被維生素D3逆轉。　　4、樹突狀細胞（DC）：DC也是近幾年研究的熱點。誘導T細胞抗腫瘤免疫它是最強的APC。未成熟的DC可以通過吞噬顆粒物質，胞飲可溶性物質，以及藉助受體內吞來捕捉抗原。它能夠吞噬凋亡細胞，並經過加工處理後由MHC I類分子交叉呈遞給CD8+T細胞（以往認為：捕獲的抗原只能由MHC II類分子呈遞給CD4+T細胞）。這種作用與DC表達avb5整合素（alphavbeta5 integrin ）和CD36相伴隨。隨著DC的成熟，這些受體和吞噬能力依次被下調。巨噬細胞吞噬凋亡細胞能力強於DC，但在表達的受體中缺乏avb5整合素，不能象DC那樣交叉呈遞所吞噬的凋亡細胞成分。因此，在對於外來捕獲抗原的交叉呈遞，avb5整合素可能起決定性作用。在體外單核細胞經某些因子刺激下可轉為DC，更為引人注意的是Lactoferin陽性的中性粒細胞前體細胞與GM-CSF、IL-4、TNF-a培養後可以轉化為DC，對可溶性抗原呈遞能力比新分離的單核細胞強10000倍。近期研究證實DC可分泌的exosomes（外泌小體）或稱為dexosomes的小體具有抗原呈遞密切相關的MHC I、II類分子和共刺激分子。IL-10、IL-12、IFN-g可促進DC分泌exosomes。動物實驗表明：腫瘤抗原多肽致敏的骨髓DC製備的exosomes可在體內誘導高水平腫瘤特異性CTL，治癒荷瘤小鼠，它有望成為一種新型的腫瘤疫苗。　　（二）、體液免疫及細胞因子　　在抗腫瘤免疫中，體液免疫不佔主導地位。抗體結合補體後的溶瘤作用，以及依賴抗體的細胞介導的細胞毒（ADCC）作用，是人們早已了解的抗腫瘤中的作用方式。八十年代至今伴隨著生物工程的發展，已發現了大批細胞因子，並在原核系統或真核系統中進行表達。它們在抗腫瘤免疫及其調節中具有重要作用，如干擾素（IFN）、白細胞介素（IL）、腫瘤壞死因子（TNF）、各種造血相關細胞因子等。　　1、干擾素（IFN）：IFN可分為a、b和g。IFN-a、b有廣譜抗病毒作用，促進多數細胞MHC I類分子的表達，提高巨噬細胞、NK細胞、CTL抗腫瘤作用。IFN-g它可上調多種細胞MHC I、II類分子表達，上調血管內皮細胞ICAM-1的表達。IFN對多種腫瘤近期療效較好，如毛細胞白血病、慢性髓樣白血病、淋巴瘤、Kaposi氏肉瘤、皮膚瘤、腎肉瘤、神經膠質瘤、和骨髓瘤等。IFN可抑制腫瘤細胞增殖，誘導NK、CTL等殺傷細胞，協同IL-2增強LAK活性，上調瘤細胞上的MHC I類分子表達，增強對殺傷細胞的敏感性。但是，有一個不容忽視的現象，即IFN-g處理的某些腫瘤細胞轉移活性增強。　　2、腫瘤壞死因子（TNF）：分為兩種，TNF-a又稱為惡質素；TNF-b又稱為淋巴毒素（LT）。兩者都是同源3聚體。TNF是重要的炎症因子，與敗血症休克、發熱、多器官衰竭、惡病質相關。它們在體內外均能殺死某些瘤細胞，或抑制其增殖，激活免疫細胞攻擊腫瘤，增強IL-2依賴的胸腺細胞，T細胞增殖能力，促進IL-2、CSF、IFN-g等淋巴因子產生，干擾腫瘤血液供應。它的許多功能與IL-1相同。另一方面，TNF又可促腫瘤有絲分裂，腫瘤擴散，血管生成和惡液質。約50%腫瘤本身可產生TNF，這種內源性TNF可改變腫瘤對外源TNF的敏感性。　　3、白細胞介素（Interleukin、IL）：目前，已發現和命名的白細胞介素有18種,它們均為糖蛋白。其中IL-2、4、7、12、15、18在抗腫瘤免疫或輔助腫瘤治療中具有重要作用，簡介如下。　　IL-2：促進T、B細胞增殖、分化產生細胞因子；促CTL、NK和LAK細胞增殖、提高殺傷活性；高劑量可激活巨噬細胞。　　IL-7：促前T 、B細胞、胸腺細胞和T增殖；誘導LAK活性。　　IL-12：協同IL-2促CTL、NK細胞分化；促B細胞Ig產生和類型轉換。　　IL-18：促進外周血單個核細胞產生IFN-g 、增強NK細胞毒作用和GM-CSF產生降低IL-10產生，增強Th1細胞由FasL介導的細胞毒作用。　　4．造血相關的細胞因子　　集落刺激因子（CSF）：其中包括粒細胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)、粒細胞和巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)、多能細胞集落刺激因子(multi-CSF或IL-3)、紅細胞生成素（EPO）、幹細胞生長因子（SCF）、血小板生成素（TPO）,他們主要促進不同類型血細胞的增值、分化。其中G-CSF、GM-CSF、EPO基因工程產品已作為正式藥品進入市場。其他幾種因子也在進行臨床實驗研究，並將陸續進入市場。此類因子在癌症中主要用於防止和對抗放療、化療造成各種血細胞的下降。近期，在體外用GM-CSF與IL-4、TNF-a協同擴增樹突狀細胞，富集抗原後作為腫瘤疫苗，臨床研究已顯示出良好應用前景。　　六、 影響腫瘤免疫機制　　理論上講人體每天都有大量細胞發生突變。但只有極少數的細胞能夠繼續分裂生長，並且逃脫免疫系統的監視和攻擊而形成腫瘤。只有真正明了其中的原因，才能尋找出對抗腫瘤的策略。目前，人們已發現了各種各樣影響腫瘤免疫的因素。　　1、腫瘤細胞的弱免疫原性：免疫原是指能誘導機體產生免疫應答的物質，通常免疫原的來源與應答者之間在種系進化過程中相距越遠，免疫原性就越強，如細菌、病毒等對於人體來講就具有強的免疫原性。但腫瘤來源於機體自身突變的細胞，大部分的成分與機體正常細胞的成分相同，只有極少數異常表達的蛋白質和畸形多糖具有免疫原性。從早期的研究中人們就了解到，致瘤病毒誘發的腫瘤免疫原性最強，化學致癌物誘導的腫瘤免疫原性次之，動物自發性腫瘤的免疫原性最弱。由於腫瘤細胞之間也存在免疫原性不同的差異，那些免疫原性較強的腫瘤可以誘導有效的抗腫瘤免疫應答，易被機體消滅，而那些免疫原性相對較弱的腫瘤則能逃脫免疫系統的監視而選擇性地增殖，這一過程稱為免疫選擇，經過不斷的選擇，腫瘤的免疫原性越來越弱。抗腫瘤抗體與腫瘤細胞表面抗原複合物的內化或脫落的這種抗原調變(antigenic modulation)作用，致使腫瘤抗原減少，免疫原性減弱。腫瘤細胞表面抗原還可被某些分子所遮蓋，如包括唾液酸在內的粘多糖，腫瘤細胞表面通常比正常細胞表面表達更多的糖脂和糖蛋白。MHC I類分子遞呈功能的缺乏常常是導致腫瘤免疫逃逸的主要原因之一，可由MHC I類分子mRNA轉錄水平的降低，基因組的丟失，b2微球蛋白基因的突變等引起。Restifo等人研究了大量人腫瘤細胞系，發現這些細胞內抗原加工和呈遞所必需的LMP-1、LMP-2、TAP-1、TAP-2四種蛋白的mRNA表達低下或無法測出。還有人測定了76例宮頸癌TAP-1的表達，其中37例無TAP-1表達。這具有一定的普遍意義。IFN-g處理的腫瘤細胞可逆轉上述缺陷。共刺激分子的缺乏也是腫瘤逃逸的原因。研究較多的是共刺激分子B7。它主要表達在激活的B細胞表面。在樹突狀細胞、IFN-g激活的巨噬細胞上等也有B7分子表達，而在腫瘤細胞表面的表達缺如。腫瘤細胞可以通過其表面的MHC分子將腫瘤抗原直接遞呈給T細胞，由於缺乏共刺激信號，不能激活T細胞，相反卻誘導產生了T細胞耐受。T細胞除可能被腫瘤誘導產生免疫耐受外，還可能出現克隆刪除。FasL或Fas抗體與細胞表面的Fas分子結合會誘導該細胞的凋亡。T細胞表面一般都表達Fas分子，有些腫瘤細胞會表達FasL，它們與浸潤到腫瘤周圍的T細胞上的Fas結合，導致這些T細胞的凋亡。　　2、T細胞缺陷：長期以來，研究人員還發現腫瘤宿主的T細胞在體外對有絲分裂原的反應性降低，體內的遲發性超敏反應也降低。近些年來研究表明這是由於腫瘤宿主的T細胞缺陷所致。MHC分子遞呈的抗原肽與T細胞受體結合後需經TCR/CD3以及一系列信號傳導系統，最後才能激活相關的基因而發揮生物學功能。CD3分子由g、d、e、z和h五種鏈組成，與TCR共價連接，腫瘤患者T細胞CD3分子的z鏈常常表達下降，且信號傳導過程中涉及到的p56lck和p59fyn等分子的表達也會出現異常，這都會導致T細胞的活化障礙。這種T細胞障礙在體外用CD3和CD28分子的單抗以及IL-2刺激，可以使之恢復。　　3、抑制性T細胞（Ts）：目前尚無證據表明Ts是T細胞的亞類。以前認為Ts屬於CD8+T細胞，目前對抑制性T細胞的認識有所變化，也更加複雜化。它既可以是CD8+T細胞也可來自CD4+T細胞。一些Ts作用是抗原非特異性的，如CD4+Th1和Th2輔助性T細胞各自產生細胞因子非特異性地抑制對方。腫瘤宿主可增強這種非特異性免疫抑制。Ts通過釋放的可溶性TCR，可溶性IL-2受體，及免疫抑制因子（如TGF-b、IL-10等）抑制抗腫瘤免疫。Ts也可以是高度抗原特異性的。一些研究表明：抗原特異性抑制是由細胞毒性T細胞介導的，它們識別輔助性T細胞TCR上的獨特決定族，並且破壞這些細胞。另一些研究證實：CD4+ Th1細胞毒性細胞識別APC上的抗原，並破壞APC。還有研究證實：分離荷瘤宿主體內激活的 gdT細胞，體外培養後產生抑制CTL活性的CTL-抑制因子（CTL-IF）。　　4、抑制性巨噬細胞(sM?)：過渡活化的巨噬細胞可抑制淋巴細胞的增殖，抑制NK和CTL抗腫瘤活性。sM?是否為巨噬細胞的分化階段，還是其中的亞類尚不清楚。　　5、抗原呈遞功能障礙：研究表明荷瘤宿主外周血獲得的抗原呈遞專職細胞DC往往對抗原呈遞有障礙。而取自荷瘤宿主骨髓細胞在體外與GM-CSF、IL-4、TNF-a共同培養擴增的DC抗原呈遞功能良好，表明腫瘤宿主的DC可能從骨髓釋放到體內的成熟過程中受到了荷瘤宿主體內某些因素的干擾而削弱了對腫瘤抗原的呈遞作用。　　6、免疫抑制因子：帶瘤動物和腫瘤患者的免疫抑制狀態常可隨腫瘤的切除而消失。經檢測，多種動物和人類腫瘤的提取物、血清及建系的腫瘤細胞培養上清中存在免疫抑制因子，主要有TGF-b，IL-10和PGE2等。細胞因子在免疫網路中的作用也是極其複雜的。一種因子可有多重作用，如IL-1、TNF-a和IFN-g既有促進抗腫瘤的作用，又有促進腫瘤轉移和發展的一面。 　　TGF-b：轉化生長因子b (transforming growth factor-b)，是迄今發現的最強的腫瘤誘導產生的免疫抑制因子，多種腫瘤分泌TGF-b，在很多腫瘤的宿主血漿中也發現有TGF-b。TGF-b在動物實驗中能促進腫瘤的侵犯和轉移。它能對抗IL-2引起的免疫刺激作用，抑制NK和LAK細胞的活性，IL-2受體的表達，抗原特異CTL的誘導產生及T、B細胞的增殖反應。有些腫瘤分泌TGF-b的量還與它們的進展和預後有關，分泌TGF-b多的腫瘤患者預後較差。用TGF-b的抗體或TGF-b反義核酸處理能中和TGF-b的抑制作用，在動物實驗中能降低腫瘤的轉移能力。　　IL-10：機體的免疫功能通過正向和負向調節兩方面彼此協調，相互制約而取得自穩，T輔助細胞就可以分為兩個亞群Th1和Th2，Th1亞群的細胞主要分泌IL-2和INF-g，具有正向調節功能，Th2細胞主要分泌IL-4和IL-10等，具有負向調節功能。IL-10是一種重要的負向調節因子，在很多人類腫瘤中都有過量表達，如腎癌、結腸癌、乳腺癌、胰腺癌、黑色素瘤及神經母細胞瘤等。IL-10的過量分泌會導致負向調節功能增強，打破機體的平衡。　　PGE2：PGE2是免疫反應的生理調節因子，活化的巨噬細胞和許多腫瘤產生前列腺素，如人的乳腺癌，頭頸部癌中的PGE2水平明顯增高。PGE2能引起免疫抑制。它能誘導產生抑制性T細胞和抑制性巨噬細胞，降低LAK細胞的活性，抑制CD3單抗誘導的Ｔ細胞增殖等。上面提到人的腫瘤細胞表面的MHC分子表達的下降和缺失是腫瘤免疫逃逸的因素之一，而PGE2能下調癌細胞表面的HLA-DR分子。在體內和體外的實驗中，用PGE2合成的抑製劑可以增強抗腫瘤免疫反應。PGE2所產生的抑制作用是與計量相關的，在高劑量時通常呈現免疫抑制作用，而抗體的產生，Th的產生是需要低劑量的PGE2。　　七、 腫瘤的免疫診斷　　由於單克隆抗體技術的發展，結合放射免疫測定（ridioimmunoassay，RIA）酶免疫測定（enzyme immunoassay）免疫熒光測定（Immunofluorescence assay，IFA），腫瘤的免疫診斷被廣泛研究。所檢測腫瘤的靶抗原五花八門，可以是細胞的分化表型（淋巴瘤，白血病的分期），抗體的獨特型表位（B細胞腫瘤），胚胎性抗原（CEA消化道腫瘤、AFP肝癌），各種腫瘤相關性抗原（c-erbB-2/P185乳腺癌、卵巢癌，MUC-I腺癌），細胞的正常產物（PSA前列腺癌，P53多種癌）。然而，絕大多數的測定是作為腫瘤輔助診斷，判斷腫瘤的轉歸、複發意義較大，極少作為腫瘤的早期診斷。　　值得重視的是放射免疫指導外科（radioimmunoguided surgery，RIGS）。腫瘤外科手術有些難以確定腫瘤的浸潤的深度，具體邊緣及隱藏的部分。RIGS 恰好能解決上述難題。該方法是將標記放射性同位素標記的腫瘤相關抗原的抗體，注射到體內進行顯像分析，它可以準確定位腫瘤浸潤的範圍。它是目前腫瘤定位顯像最好的方法。經美國FDA批准已將該方法用於人結直腸癌、肺癌、卵巢癌、前列腺癌的臨床研究，其中包括了基因工程單鏈抗體（single chain Fv，scFv）的應用。一般抗體均大於150KD，不易滲透到組織中，而鼠源抗體用於人體易產生人抗鼠Ig抗體。應用基因工程技術產生的單鏈抗體是由Ig重鏈可變區（VH）和輕鏈可變區（VL）通過一段小肽連接在一起的重組蛋白。分子量僅為27KD，免疫原性降低，易於進入瘤組織，血中半衰期短，易於清除，無Fc段不會與具有Fc受體的正常細胞結合，並且易於產業化。為了提高顯像效果Nieroda 用生物反應調節劑 g-干擾素與同位素標記抗體同時使用，促使腫瘤細胞自身抗原呈遞作用增強，在細胞表面提供更多的靶抗原，結果明顯增強了顯像效果。　　八、 腫瘤的免疫治療　　（一）、細胞過繼免疫治療　　腫瘤免疫治療的復甦開始於八十年代中期。如第一節概述中所提到的Rosenberge用LAK和TIL細胞過繼免疫治療腫瘤，在腫瘤研究領域引起轟動。1985年，他首次報道了應用LAK和IL-2聯合靜脈輸注治療25例常規療法治療無效的晚期腫瘤病人，11例治療有效腫瘤明顯縮小，其中一例黑色素瘤完全緩解。此後又開創了TIL過繼免疫治療。但是，其代價昂貴，LAK、TIL治療劑量高達1x1010-1x1011細胞，IL-2每日輸入高達1x107國際單位。主要的副作用來自大量使用IL-2引起的毛細血管滲漏性綜合症。八十年代末LAK、TIL風暴席捲了我國，此間嘗試了各種治療方案，其中包括異體LAK、胎兒LAK、腫瘤局部注射，協同其他生物反應調節劑（BRM）、化療藥物等降低IL-2使用劑量。至今，除了LAK、TIL以外還報道了A-LAK（粘附性LAK）、CD3AK（IL-2和抗CD3抗體共同誘導激活淋巴細胞）、TAK（在前者基礎上加入腫瘤抗原提取物）、CIK（多種細胞因子誘導的殺傷細胞）等。從臨床療效來看，這些方法對癌性腹水治療效最好，對黑色素瘤、腎癌、淋巴瘤有效率一般為20-30%，對於其他腫瘤的療效相對較低。這種生物治療的優點是：體外誘導效應細胞避開了腫瘤宿主存在免疫抑制，易於活化和擴增。活化的殺傷細胞在體內可以產生抗腫瘤效應，並且與現在的常規治療方法有互補性。其缺點是：不能產業化生產，製備繁瑣，質量控制較難，成本高，治療有效的瘤譜不夠廣泛。　　（二）、重組細胞因子治療　　由於生物工程的發展，生理條件下難以獲得的細胞因子可以被大量生產。有一批基因重組細胞因子已成為正式的藥物，與腫瘤治療相關的有IFN、IL-2、G-CSF、GM-CSF，並有大量的基因重組細胞因子在進行臨床研究。IFN-a是最早進入臨床的基因重組細胞因子，對毛細胞白血病的緩解率可達60%-90%。對於慢性白血病、淋巴瘤、Kaposi氏肉瘤、急性白血病、多發行骨髓瘤、神經膠質瘤、腎細胞癌的部分和完全緩解率分別可達50%、37%、26%、24%、20%、17%、16%。1989年Rosenberg總結了單獨使用rIL-2治療的130例腫瘤患者，對於黑色素瘤、腎細胞癌的有效率分別為24%和22%，對其他腫瘤無明顯療效。骨髓移植配合低計量IL-2皮下注射可降低血液惡性腫瘤的複發率。有關細胞因子聯合應用（rIL-2 x rIFN-a、rIL-2 x rTNF-a），以及聯合化療治療腫瘤的結果尚不統一，既有協同增強療效的結果，也有無差異的結果。G-CSF和GM-CSF對於腫瘤患者主要用於化療所至粒細胞減少和骨髓移植。目前GM-CSF還用於DC的擴增以及協同瘤苗使用。IL-1是天然的內熱源、TNF-a 又是惡質素，臨床實驗毒副作用較高，基礎研究表明兩者也有促進某些腫瘤發展或轉移的作用。一般認為IL-12是較好的抗腫瘤免疫因子，臨床研究顯示具有抗腫瘤療效，但是還沒有使人感到驚奇的結果。IL-15和IL-18是有潛在的臨床應用前景的新細胞因子，有待於進行臨床研究。　　（三）、基於抗體的免疫治療　　生物導彈是一個理想的思路，應用毒素、放射性同位素、化療藥物與腫瘤相關抗體連接由靜脈注入體內，使藥物集中於瘤內，既增強療效又減少對機體的毒副作用。但是體內實驗與理想的結果差距較大，關鍵問題是抗體與正常組織的交叉反應，以及鼠源單克隆抗體在人體內易產生人抗鼠Ig的抗體。對於後者人們通過基因工程方法構建單鏈抗體，它比抗體分子小6倍，易於進入瘤組織，消弱了免疫原性。近期抗腫瘤血管生成治療腫瘤是研究熱點之一。動物模型中用抗血管生成因子（FGF-B、VEGF）抗體封閉血管內皮生長因子取得了抑制腫瘤生長作用，此法有待於臨床驗證。根據4-1BB/4-1BBL共刺激通路，應用抗4-1BB抗體在小鼠體內可直接活化T細胞，根除某些已種植的大腫瘤，此方法尚需進一步擴大研究。抗erbB-2癌基因產物抗體作為生物藥品已進入市場，配合化療用於抗腫瘤治療，獲得較好療效。　　（四）、免疫基因治療　　體內注射大劑量重組細胞因子時可獲得一定療效，但是也可以產生嚴重的毒副作用，如IL-1、IL-2、TNF-a、IFN。採用細胞因子基因導入免疫效應細胞（如TIL）雖然分泌量不大卻能提高體內抗腫瘤免疫效應。也有將細胞因子、共刺激分子等基因通過重組病毒、脂質體、基因槍直接導入體內的腫瘤組織中進行表達，其中包括多基因導入，本質是利用原位腫瘤誘導抗腫瘤免疫，方法簡便、經濟。如將異體HLA-B7/b2-為球蛋白基因經陽離子脂質體包裹後，注射於黑色素瘤局部，在四個I期臨床研究中36%產生作用，19%誘發全身抗腫瘤反應，對於其他腫瘤臨床效果不明顯。也有將細胞因子基因導入正常細胞，如纖維母細胞，以及裸基因直接肌肉注射或通過基因槍導入體內，並持續表達細胞因子，免除體內反覆注射細胞因子。在已種植腫瘤的小鼠模型中應用基因槍將IL-2、 IL-4、IL-6、IL-12、IFN-g、TNF-a 或GM-CSF導入表皮細胞，其中IL-12最為有效。美國匹茲堡大學癌症研究所，用IL-12基因轉染的人成纖維細胞注入體內，在33例腫瘤患者中12例在2-3個月內腫瘤明顯縮小。　　（五）、腫瘤疫苗　　腫瘤疫苗是主動免疫的主要內容，分為細胞瘤苗、亞細胞瘤苗、分子瘤苗和基因瘤苗四種類型。　　1． 細胞瘤苗：　　細胞瘤苗是一種最古老的瘤苗，但仍有優越性，因為自體腫瘤細胞包容了所有自身腫瘤抗原。早期的細胞瘤苗只將腫瘤細胞用射線或化療藥物滅活，一般只配合佐劑卡介苗（BCG）使用，臨床效果參差不齊，遠期療效多數不理想。九十年代初，Schriimacher應用禽類新城雞溫病毒（NDV）處理自身瘤細胞瘤苗已在臨床上沿用至今，在小鼠淋巴瘤模型中NDV瘤苗可防止50%的腫瘤轉移，臨床研究中明顯延長了生存期。應用NDV起到了較好的佐劑效應，對人體無不良反應。近期正在研究NDV細胞瘤苗結合雙功能抗體（抗NDV上的凝血素神經氨酶HN x CD28、HN x CD3）的抗腫瘤效果。同期，我國錢振超教授應用NDV細胞瘤苗同時加入中藥莪術提取物 b-欖香烯處理，動物實驗有明顯抗腫瘤效果，臨床應用也取得了一定療效。近些年轉基因細胞瘤苗研究較多，其中轉導的基因包括：IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、IL-7、IL-12、TNF-a、G-CSF、GM-CSF、IFN-g基因；共刺激分子（B7-1、B7-2、）基因；同種異體抗原（HLA-B7）基因等。因腫瘤和宿主的情況不同，以及方法學的差異，結果不一致，其中IL-2、IL-12、GM-CSF、HLA-B7基因轉導的瘤苗效果相對較好。另一策略是去除腫瘤的免疫抑制，提高免疫效果。如應用IL-2基因和TGF-b反義基因聯合導入的腫瘤疫苗能有效激活免疫系統和抑制腫瘤生長。採用APC細胞（B細胞、DC）與腫瘤細胞融合相當於多基因轉導，可彌補腫瘤細胞中抗原呈遞功能的缺陷，補充了共刺激分子。用該融合細胞免疫動物可治癒已形成的親代腫瘤。我國學者用GM-CSF基因轉導的DC與腫瘤細胞融合免疫效果更佳。　　2．亞細胞瘤苗　　細胞瘤苗必須經過可靠的滅活才能用於免疫，否則會產生種植。從實體瘤分離完整的細胞需要用酶進行消化，得率較低。而直接裂解細胞，獲取細胞粗提成分極為簡單，進入體內也更安全。如應用同種異體黑色素瘤細胞裂解物在I、II期臨床研究中客觀反應率達20%，長期存活達8%。國內學者應用IL-2基因重組痘苗病毒轉染小鼠黑色素細胞瘤，將其裂解的沉澱物作為瘤苗治療荷瘤鼠，明顯延長了生存期。　　近期發現DC分泌的exosomes（外泌小體）屬於亞細胞結構，具有多種抗原呈遞分子和T細胞共刺激分子。腫瘤抗原肽刺激的DC產生的exosomes能夠呈遞腫瘤抗原，活化CTL，抑制和根除已建立的小鼠腫瘤，所以exosomes瘤苗極具發展潛力。　　3．分子瘤苗：　　伴隨著腫瘤抗原、抗原呈遞、T細胞識別機制研究的突破性進展，分子瘤苗發展極快。根據抗體與抗原的影響關係，製備抗腫瘤原獨特型的抗抗體，作為獨特型瘤苗，在臨床上也見到一定療效，單克隆抗體在人體應用的共同問題是產生中和抗體，所以單區抗體、人源化抗體特型瘤苗也在研究中。為增強免疫效果將抗體與大分子載體（KLH等）偶聯，以及與免疫增強因子合用更為有效。T細胞識別的MHC I分子呈遞的小肽一般僅有八九個氨基酸。腫瘤抗原小肽用酸性液體可從腫瘤細胞上洗脫。將抗原小肽與APC（B細胞、DC）共育後，使小肽富集在APC上，該細胞在體內外均可誘導顯著的抗腫瘤免疫作用。富集小肽的DC在體內用量小而效率高。對已知序列的抗原小肽可用人工合成方法獲取，溶於DMSO溶劑中直接注入體內可誘導抗腫瘤免疫反應。但是，也有實驗表明：單純注入腫瘤抗原肽可誘導免疫耐受，促進腫瘤發展。用DC呈遞這些小肽，可獲得較好的免疫效果，在體外也可從健康人周血淋巴細胞中誘導出腫瘤特異的CTL。國外一研究組用多種抗原肽或腫瘤提取物處理DC治療16例黑色素瘤，其中11例出現腫瘤抗原特異的遲發超敏反應（DTH），2例部分緩解，3例完全緩解。對於激素治療無法控制的33例前列腺癌，應用HLA-A2限制性前列腺特異的膜抗原PSM-P1 和 PSM-P2處理的DC治療後，陽性反應率為30%，其中6例部分緩解，2例完全緩解。有效率達24%。腫瘤抗原肽可以產業化生產，不會有腫瘤種植的危險，不存在腫瘤細胞的抑製成分。缺點是此類抗原肽是受MHC限制的，MHC I分子相同的患者才能用同一種小肽，並且已知抗原肽尚少，對不均一的腫瘤，缺乏免疫所用抗原肽的腫瘤，便會逃避免疫的攻擊。隨著T細胞識別腫瘤抗原表位的不斷發現，合成肽疫苗的應用會不斷擴大。腫瘤細胞內的HSP（HSP70、HSP90、HSPgp96）參與抗原的加工處理，它們結合了所有的腫瘤抗原肽。將結合腫瘤抗原肽的HSP提取後，作為瘤苗，可活化腫瘤特異性CD8+CTL，產生抗腫瘤作用。由於HSP不具多肽性，因此，這種疫苗不受MHC限制。 也有人證實從腫瘤中純化的HSP70或HSP70高表達腫瘤免疫後，在體外可擴增出大量高殺傷活性的 CD4-、 CD8-、TCRgd+ T細胞，此殺傷細胞不受MHC限制，正常細胞的HSP70則不能產生該反應，所以它們識別的是HSP70與抗原複合物。由於腫瘤不表達或低表達MHC I 、II類分子，因此HSP-多肽複合物誘導抗腫瘤免疫倍受關注。　　4．基因瘤苗　　基因瘤苗在臨床研究中也初見端苗，以往認為不能作為腫瘤排斥性抗原的CEA，將其基因插入痘苗病毒進行體內免疫可以誘導CTL殺傷CEA陽性的腫瘤細胞。把已知T細胞識別的腫瘤抗原小肽基因串聯在一起插入病毒載體也是一種較好的瘤苗方式。用癌基因erbB2/neu質粒DNA免疫小鼠可將降低erbB2/neu高表達腫瘤的生長和轉移。基因疫苗的優點是：基因疫苗在體內可以不斷產生抗原刺激免疫系統；易於誘導CTL；基因疫苗不與染色體DNA整合，使用安全；攝入DNA不能使宿主產生抗DNA抗體；可大量生產，不需低溫保存。缺點是：目的基因表達水平不理想；長期低水平表達抗原可能引起免疫耐受。目前研究表明單純腫瘤抗原基因或腫瘤抗原肽直接體內免疫均不如導入DC和富集於DC後作為瘤苗效果好。　　九、 展望　　近十餘年，伴隨著分子生物學，生物工程，免疫學基礎理論的發展，腫瘤免疫學已成為最活躍的生命科學研究領域之一。其中揭示了人類腫瘤抗原，豐富了腫瘤抗原加工、呈遞和識別的基礎知識。T細胞、NK、DC的研究有了重要進展。基因工程抗體進入臨床研究。細胞過繼免疫治療、細胞因子治療、免疫基因治療，腫瘤疫苗的臨床研究持續穩定發展。這些生物療法已顯示出與傳統常規手術、放療、化療三大療法的互補性。在二十一世紀生物治療必將得到突破性發展，並成為治療腫瘤的常規療法。　　目前，腫瘤免疫學中尚有很多未知的機制需要探討，腫瘤的免疫診斷和免疫治療方面的難題有待於解決。免疫監視學說的證據尚不充分。人們不再懷疑腫瘤細胞上存在能被免疫系統識別的靶抗原，然而，天然狀態下為什麼免疫系統不能有效地控制腫瘤的發展？為什麼免疫治療僅對少數類型腫瘤有效?如何確定免疫治療的適應症？機體的免疫細胞和免疫因子通常具有雙重作用，在機體的免疫網路的調節中極為複雜，如何去除免疫抑制，提高抗腫瘤免疫反應，防止負反饋調節？現在人們還沒有完美的答覆。 　　腫瘤免疫學的發展為腫瘤的免疫診治和預防奠定了基礎。下一個世紀，在腫瘤的診斷方面，基因診斷方法有可能會超過免疫學方法的運用。但是，對於腫瘤分泌或脫落的物質，取材於血液、尿液、各種分泌液的免疫診斷仍有較大的發展潛力，有些是基因診斷無法替代的。放射免疫指導外科（radioimmunoguided surgery）會不斷擴大，成為影像定位診斷的最佳手段，基因工程抗體在該領域會形成產業。腫瘤抗原基因或相關基因會大量挖掘出來，對腫瘤的診斷和治療會更為準確和有效。腫瘤抗原基因晶元和腫瘤抗原多肽晶元可能問世。基因重組細胞因子、過繼免疫治療、腫瘤疫苗、免疫基因治療將被廣泛應用。腫瘤的綜合治療必將成為主流，生物治療將成為腫瘤治療的常規療法，它與目前手術、放療、化療三大常規療法有明顯的互補性，其抗腫瘤的特異性和免疫記憶是其它方法所不能比擬的。在防止腫瘤複發、轉移方面免疫治療的地位更為重要。在21世紀腫瘤免疫學必然會產生突破性進展，為腫瘤的防治做出巨大貢獻。　　參考文獻:　　1. Van der Bruggen P, et al. A gene encoding an antigen recognized by cytolytic T lymphocytes on a human melanoma. Science. 1991, 254:1643　　2. Traversari C, et al. A nonapeptide T lymphocytes directed against tumor antigen MZ2-E. J Exp Med, 1992,176:1453　　3. Van den Eynde B, et al. A new family of denes coding for an antigen recognized by autologous cyolytic T lymphocytes on a human melanoma. J Exp Med, 1995,182:689　　4. Ugur Sahin, et al. Human neoplasms elicit multiple specific immune responses in the autologous host. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, 92;11810　　5. Yao-Tseng Chen, et al. A testicular antigen aberrantly expressed in human cancers detected by autologous antibody screening. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, 94; 1914　　6. James W. Hodge, Carcinoembryonic antigen as a target for cancer vaccines. Cancer Immunol Immunother, 1996, 43:127　　7. Tuttle T. M., Oncogene productions represent potential targets of tumor vaccines. Cancer Immunol Immunother, 1996, 43:135　　8. Heat shock proteins transfer peptides during antigen processing and CTL priming. Immunogenetics, 1994, 39:93　　9. van Bleek GM, et al. The structure of antigen-binding groove of major histocompatibility complex class I molecules determines specific selection of self-peptides. Proc Natl Acad Sci USA, 1991, 88:11032　　10. Kubo RT, et al. Definition of specific peptide motifs for four major HLA-A alleles. J Immunol, 1994,152:3913　　11. Rammensee H-G, et al. MHC ligands and peptide motifs: first listing. Immunogenetics, 1995, 41: 178　　12. Kondo A. et al. Prominent roles of secondary anchor residues in peptide binding to HLA-A24 human class I molecules. J Immunol, 1995, 155:4307　　13. Freedman AS, B7, A B cell-restricted Antigen that identifies preactivated B cell. J Immunol. 1987, 139:3260-3267　　14. Leach DR, et al. Science. Enhancement of antitumor immunity by CTLA-4 blockade. 1996, 271:1734-1736　　15. Poggi A, et al. IL-12-induced up-regulation of NKRP1A expression in human NK cells and consequent NKRP1A-mediated down-regulation of NK cell activation. Eur J Immunol. 1998 May;28(5):1611-6.　　16. Hahne M, Melanoma cell expression of Fas(Apo-1/CD95) ligand: implications for tumor immune escape. Science. 1996, 274:1363-6　　17. Restifo NP, et al. Molecular mechanisms used by tumors to escape immune recognition: immunogenetherapy and the cell biology ofmajor histocompatibility complex class I. J Immunother. 1993 Oct;14(3):182-90. Review.　　18. Elger KD, et al. Tumor-induced immune dysfunction: the macrophage connection. J Leukoc Biol , 1998, 64(3):275-90　　19. Nieroda CA, et al. Improved tumor radioimmunodetection using a single-chain Fv and gamma-interferon: potential clinical applications for radioimmunoguided surgery and gamma scanning. Cancer Res. 1995 Jul 1;55(13):2858-65.　　20. Gabrilovich DI, et al. Decreased antigen presentation by dendritic cells in patients with breast cancer. Clinic Cancer Research, 1997, 3:483-490　　21. Zitvogel L, Regnault A, Lozier A, et al. Eradication of established murine tumors using a novel cell-free vaccine: dendritic cell-derived exosomes. Nat Med 1998 May;4(5):594-600　　摘自《中華腫瘤網》
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