腫瘤免疫逃逸機制及治療新思路

一、腫瘤免疫逃逸的機制及治療新思路

多種機制參與了腫瘤免疫逃逸。其中免疫監視的免疫「選擇」也促使了腫瘤得以逃避免疫攻擊。免疫監視學說的新觀點認為，機體免疫系統可清除機體中對免疫應答敏感的腫瘤細胞，而對免疫應答不敏感的腫瘤細胞則被「選擇性」的存留下來並得以快速增殖。因此認為免疫監視一方面也促使這些具有免疫逃逸能力的腫瘤細胞快速增殖，機體抗腫瘤免疫能力越來越弱。然而，免疫「選擇」的前提是腫瘤細胞獲得抵禦免疫攻擊和/或抑制機體免疫應答的能力，即獲得免疫逃逸的能力。免疫耐受、免疫抑制和免疫衰老是腫瘤獲得免疫逃逸能力的主要機制。

（一）免疫抑制

1. 分泌免疫抑制因子或激活免疫抑制細胞

研究發現，某些腫瘤細胞能通過自分泌或旁分泌形式分泌免疫抑制因子，如轉化生長因子β（TGF-β）、白細胞介素-6（IL-6）和前列腺素E（PGE2）等，能抑制機體對腫瘤細胞的殺傷。

腫瘤可誘導機體產生免疫抑制細胞，對機體抗腫瘤免疫應答起著負性調節作用，是腫瘤免疫逃逸的主要機制之一。研究證實，腫瘤患者血液和腫瘤組織中存在能夠抑制機體抗腫瘤免疫應答的調節性T細胞（Regulatory T cells, Treg）^[1]。Treg既可為CD4⁺T細胞，亦可為CD8⁺T細胞。Treg通過抑制效應性T細胞的增殖、活化，抑制輔助性T細胞1（Th1）細胞因子分泌，從而抑制機體抗腫瘤免疫應答^[2]。此外，有研究顯示，胃癌患者體內CD4⁺CD25⁺CD127^(low/-)Treg與腫瘤分期有關^[3]。然而，Salama等研究指出，結直腸癌組織中FOXP3⁺Treg局部浸潤能改善早期患者的預後^[4]。

近年來引起重視的是，在腫瘤患者外周血和腫瘤組織中廣泛存在著骨髓來源的抑制性細胞（MDSCs），包括未成熟的巨噬細胞、粒細胞、DC細胞等。這些細胞到達外周后進一步活化，可表達多種促血管形成因子，且能夠抑制T細胞、NK細胞的免疫應答，進而參與抑制機體抗腫瘤免疫^[5]。誘導MDSCs分化成熟，抑制MDSCs擴增是靶向MDSCs腫瘤免疫治療的思路。研究顯示，VEGF是抑制DC分化成熟及功能正常的蛋白之一。應用VEGF-trap治療15例複發實體瘤患者的Ⅰ期臨床研究結果顯示，抑制VEGF信號通路也許能誘導DC細胞的分化成熟，但並不能顯著增強機體抗腫瘤免疫應答^[6]。靶向於MDSCs的免疫治療仍有待進一步的研究。

2. 誘導免疫細胞凋亡或自身抵抗凋亡

Fas蛋白屬TNF受體家屬，當與其配體（Fas Ligand, FasL）結合後，能誘導表達Fas蛋白的細胞凋亡。在機體抗腫瘤免疫應答過程中，活化的特異性T細胞、NK細胞等既表達FasL，亦表達Fas；而多種腫瘤組織細胞表面高表達FasL，因此腫瘤細胞可通過FasL/Fas途徑介導免疫效應細胞凋亡，從而削弱機體抗腫瘤免疫應答能力。動物研究結果證實，下調腫瘤細胞FasL表達能抑制腫瘤的生長，增加淋巴細胞在腫瘤組織的局部浸潤^[7]。研究顯示，人類實體瘤細胞表面可表達Toll樣受體，能促進腫瘤細胞增殖，抑制其凋亡^[8]。因此，通過下調腫瘤細胞表面異常表達的蛋白，抑制其抗凋亡效應，可能也是有效逆轉腫瘤免疫逃逸的治療思路之一。

（二）免疫耐受

1. 腫瘤抗原的免疫原性很弱

腫瘤細胞來源於自身機體細胞，只有極少部分異常表達的蛋白質具有免疫原性。且早期研究表明，自發腫瘤的免疫原性很弱，難以刺激機體產生足夠強度的免疫應答。而部分免疫原性較強的腫瘤細胞在誘導機體抗腫瘤免疫應答後被清除，免疫原性較弱的腫瘤細胞在逃離線體免疫監視後繼續增殖。結果使腫瘤細胞免疫原性越來越弱。應用腫瘤抗原，通過主動免疫應答方式，激發機體抗腫瘤免疫應答，以期達到治療腫瘤和預防複發的作用。但目前應用於臨床的腫瘤抗原並不多。

2. 主要組織相容性抗原表達異常

多數腫瘤細胞表面主要組織相容性抗原-Ⅰ（MHC-Ⅰ）表達降低或缺失，影響MHC-抗原肽-TCR複合體形成，T細胞不能識別腫瘤細胞表面抗原，腫瘤細胞因此逃避免疫細胞的識別和攻擊。在人類腫瘤組織和細胞株中均可發現人類白細胞Ⅰ類抗原（HLA-Ⅰ）表達有不同程度的減少，甚至缺失。HLA-Ⅰ的下降程度還與腫瘤惡性程度、轉移及預後不良呈正相關。研究發現，MHC-Ⅰ表達的變化影響著腫瘤免疫治療的療效。對免疫治療敏感的腫瘤患者MHC-Ⅰ表達較治療前增加；而治療耐受的患者MHC-Ⅰ表達依然降低^[9]。提示MHC-Ⅰ表達的恢復是腫瘤免疫治療的關鍵^[10]。但可溶性HLA-Ⅰ（sHLA-Ⅰ）對機體腫瘤免疫應答作用則具有雙面性。研究顯示sHLA-Ⅰ不僅能誘導腫瘤細胞凋亡，還能抑制免疫效應細胞，如細胞毒性T細胞、NK細胞活性，並誘導其凋亡^{[11, 12]}。

此外，研究發現HLA-G可表達於某些腫瘤細胞表面。HLA-G屬非經典HLA-Ⅰ，主要表達於胎盤絨毛外的滋養層細胞，介導母胎間的免疫逃逸，使胚胎得以在母體內種植生長。Rouas-Freiss等研究指出，腫瘤細胞異常表達HLA-G能直接抑制T細胞、抗原提呈細胞（APC）和NK細胞，使其逃避免疫細胞的殺傷；除此之外，HLA-G亦能誘導免疫抑制細胞的形成^[13]。

因此，MHC在腫瘤免疫逃逸中的機制和臨床應用仍有待進一步深入研究。

3. 共刺激分子及粘附分子表達下降

免疫應答過程中，共刺激分子及粘附分子在T/B細胞與APC或腫瘤細胞間的粘附、識別中起著重要作用。研究發現，腫瘤患者體內的APC及腫瘤細胞由於缺乏共刺激分子或粘附分子表達減少，不能誘導機體產生免疫應答。目前通過基因治療的方法上調細胞共刺激分子或粘附分子的研究有很多，但真正應用於臨床治療並不多見。

4. 腫瘤抗原加工、提呈障礙

主要是腫瘤患者DC抗原提呈功能障礙。DC是具有最強提呈抗原能力的專職APC，是機體免疫應答的主要啟動者，在免疫應答中發揮關鍵作用。研究顯示，腫瘤患者機體外周血中的DC抗原提呈功能出現障礙。而取其骨髓細胞在體外與粒細胞/巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）培養、IL-4、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）共同培養擴增的DC提呈抗原功能良好。說明腫瘤患者機體內的DC可能受腫瘤微環境的影響，使其從骨髓釋放到外周的成熟過程受到干擾，從而削弱了對腫瘤抗原的提呈能力。研究證實，APC與細胞因子體外培養後在回輸患者體內，能有效改善APC的抗原加工、提呈功能。

（三）免疫衰老

研究證實，隨著年齡的增長，機體免疫系統抗腫瘤免疫應答能力逐漸下降^[14]。其機制主要包括：效應性免疫細胞的減少以及免疫耐受信號通路的活化。免疫衰老能顯著降低患者免疫治療的療效。因此，有針對性的給予老年患者免疫增強劑輔助免疫治療，也許能提高這部分患者的療效。

二、逆轉腫瘤免疫逃逸的新策略

（一）細胞因子

通過輸注細胞因子，可調節機體免疫應答、直接殺傷腫瘤細胞、抑制腫瘤細胞增殖和促其分化成熟。臨床抗腫瘤免疫治療最常用的細胞因子包括：IL-2、干擾素（IFN）等。

IL-2可促進T細胞增殖和分化，產生多種淋巴因子如IFN-γ、IL-5、IL-6、TNF-β及CSF等；通過直接或間接作用促進B細胞增殖、分化和免疫球蛋白的分泌；能誘導細胞毒性T淋巴細胞（CTL）、NK細胞和淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）等多種免疫效應細胞活化，並誘導殺傷細胞產生IFN-γ、TNF-α等細胞因子；同時可刺激單核-巨噬細胞活性。IL-2處於細胞因子調節免疫應答網路的中心環節，對機體的免疫監視及抗腫瘤免疫有重要意義。目前主要用於轉移性腎癌和惡性黑色素瘤的治療，能使5%~10%的患者獲得完全緩解。除此之外，通過與其它細胞因子、過繼性細胞免疫療法等的聯合，在膀胱癌、乳腺癌、肝癌、淋巴瘤等惡性腫瘤中亦有應用。不良反應有寒戰、發熱、水瀦留、體重增加伴毛細血管滲漏綜合征等。治療前或治療過程中給予撲熱息痛、消炎痛、腎皮質激素等可減輕不良反應。

IFN分為IFN-α、IFN-β、IFN-γ三類。抗腫瘤作用機制：直接抑制腫瘤細胞增殖分裂、殺傷腫瘤細胞；上調腫瘤細胞表面MHC類分子表達；增強免疫效應細胞殺瘤活性。IFN-α可用於白血病、惡性黑色素瘤、淋巴瘤、腎癌等。IFN-γ免疫調節活性較強，常與過繼性細胞免疫治療聯用。IFN治療一般無嚴重不良反應，少數患者可有流感樣癥狀、發熱、疲乏、頭痛，與劑量有關。

（二）過繼性細胞免疫治療

過繼性細胞免疫治療通過回輸抗腫瘤免疫效應細胞，以提高機體抗腫瘤免疫能力。

1. 細胞因子誘導的殺傷細胞（CIK）

CIK療法是將人外周血單個核細胞在體外經多種細胞因子（CD3單克隆抗體、IL-2、IFN-γ等）刺激活化後回輸體內的治療方法。其殺瘤活性強、殺瘤譜廣、不良反應輕微，廣泛用於腫瘤的輔助治療。

2. LAK細胞

LAK細胞是指自體或同種異體外周血淋巴細胞經細胞因子（以IL-2為主）活化後獲得的免疫殺傷細胞。其殺傷效應具有一定的非特異性，即具有較廣譜的抗腫瘤作用。目前臨床研究結果顯示，其對腎癌、惡性黑色素瘤、肺癌、鼻咽癌、白血病以及非霍奇金淋巴瘤效果較好，而對其他實體腫瘤如肝癌、腸癌等則療效不甚理想。當腫瘤負荷較大或出現轉移時，其作用受到了限制。但對於控制複發、轉移、微小殘留灶以及惡性胸（腹）水的治療效果較為顯著。

3. 腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）

TIL細胞指腫瘤組織中的具有抗腫瘤效應的浸潤性淋巴細胞。目前獲得TIL細胞的途徑主要有三種：①手術切除或活檢的腫瘤組織；②癌性胸水、腹水中的淋巴細胞；③轉移淋巴結。TIL細胞分離操作複雜，易造成污染，培養時間較長，且多數腫瘤組織中TIL細胞含量很少，其培養成功率只有20%左右。因此臨床應用受到一定限制。

（三）以DC載體的腫瘤疫苗

DC疫苗包括腫瘤抗原致敏的DC疫苗和基因修飾的DC疫苗。首項獲得美國FDA批准的自體細胞免疫治療——Provenge（Sipuleucel-T）屬於前者。Provenge由包括APC在內的自體外周血單個核細胞組成，在體外經前列腺酸性磷酸酶（PAP）和GM-CSF激活後，回輸患者體內。一項安慰劑對照的隨機、雙盲、多中心Ⅲ期臨床研究，入組512例激素治療無效的轉移性前列腺癌患者，其中341例接受Provenge治療（Q2 weeks ×3）^[15]。與安慰劑組比較，Provenge組中位生存時間顯著延長（25.8m vs. 21.7m,P=0.03），3年生存率增高（31.7% vs. 23.0%）。兩組客觀疾病進展時間無統計學差異。安全性方面（Provenge組）：嚴重不良反應有急性輸液反應（發生於細胞回輸第1天）和腦血管意外；3.5%的患者出現3級急性輸液反應；無4級和5級不良反應發生；最常見的不良反應為寒戰、疲乏、發熱、腰痛、噁心、關節疼痛以及頭痛。為防治不良反應的發生，可於回輸前30min口服對乙醯氨基酚類藥物和抗組胺類藥物（如：苯海拉明），且每次回輸時間大約60min。Provenge治療一般每兩周回輸1次，總共回輸3次。治療結束後，根據臨床可繼續其它治療。Provenge於2010年4月29日正式獲美國FDA批准用於轉移性前列腺癌治療，並寫進了V.1.2011版NCCN指南，推薦用於無癥狀的或癥狀較輕的、ECOG 0-1的轉移性前列腺癌。

三、問題與展望

Provenge的成功是腫瘤免疫治療一個令人鼓舞的進步，但目前腫瘤免疫治療的總體療效並不十分理想，在腫瘤治療中處於輔助地位。由於各種腫瘤免疫逃逸機制總是處於一個複雜的免疫網路中，治療研究的思路都必須避免局限於某類抗原肽、某個因子、某種細胞。期待隨著腫瘤免疫逃逸機制研究的不斷深入，越來越多的新的免疫治療思路能得以應用於臨床。

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