包括結直腸癌、胃癌、胰腺癌、肝膽腫瘤等的消化道腫瘤一直占據(jù)美國惡性腫瘤的前十位。針對早期腫瘤,外科手術切除仍是主流的治療方式。但目前的治療策略和治療方案仍缺乏腫瘤特異性,并且因抗腫瘤藥物的毒性作用限制抗癌藥物的應用。
越來越多的證據(jù)顯示世界范圍內1/3的腫瘤與微生物感染有關。以消化道腫瘤為例,胃癌與幽門螺桿菌感染相關,膽道腫瘤與華支睪吸蟲和肝吸蟲相關,結腸癌與產腸毒素脆弱擬桿菌相關。
原癌基因K-ras突變在腫瘤相關炎癥中發(fā)揮重要作用,突變的K-ras是啟動胰腺癌相關炎癥的重要驅動基因。腫瘤相關炎癥是該疾病的另一特點,其效果是削弱效應細胞識別和消滅惡性腫瘤的能力。這種促癌與抑癌的平衡最終決定了腫瘤細胞逃避免疫識別的機制。
明確腫瘤細胞、腫瘤微環(huán)境、免疫系統(tǒng)間的關系,對免疫治療成功實施十分重要。尤其是基因工程動物模型的發(fā)展促進了我們對腫瘤、間質和免疫反應間關系的認識。
腫瘤細胞
腫瘤細胞通過多種途徑調控免疫系統(tǒng)躲避效應細胞的識別。如表達免疫監(jiān)測點配體PD-L1,分泌可溶性免疫抑制因子TGF-β、VEGF、IL-10等;下調MHC-I的表達,上調多種生長因子受體,促進腫瘤細胞生長、轉移、耐藥等。
間質
胰腺癌是消化系統(tǒng)腫瘤中研究間質與腫瘤相互作用最具代表性的模型。這種炎癥微環(huán)境間質中富含大量具有免疫調節(jié)功能的群體,包括激活的星形細胞、細胞外基質蛋白、腫瘤相關成纖維細胞等,并分泌多種腫瘤促進因子,增強腫瘤細胞的侵襲、轉移、血管生成等;相應的腫瘤細胞液分泌多種蛋白酶促進間質重塑。最終導致腫瘤間質高壓和關注異常,形成促進腫瘤生長、轉移、生長和逃避免疫的微環(huán)境。
局部與全身免疫系統(tǒng)
腫瘤細胞可以分泌多種免疫調節(jié)因子直接或間接阻斷CD4+或CD8+T細胞的功能,抑制局部抗腫瘤免疫反應。
在乏氧的腫瘤微環(huán)境中,半乳凝素1的表達會升高,并誘導IL-10的產生,間接削弱IFN-γ的抗腫瘤作用。腫瘤細胞產生的吲哚2,3脫氫還原酶通過降解腫瘤微環(huán)境中的色氨酸減弱T細胞的功能。在乏氧的微環(huán)境中,多種炎性免疫細胞如樹突細胞、巨噬細胞以及T細胞也通過無氧酵解途徑供能,導致乳酸堆積刺激局部促炎風暴形成。其中IL-10、TGF-β等能促進TAMs(腫瘤相關巨噬細胞)由促炎性向抗炎性轉變,發(fā)揮免疫抑制作用。
腫瘤細胞還可通過調變免疫檢測點控制局部免疫反應,腫瘤細胞通過上調共抑制因子PD-L1(程序性死亡蛋白1配體)阻斷局部T細胞增殖并減少細胞因子的產生。其中胰腺癌、結直腸癌和胃癌均有PD-L1的表達升高。
腫瘤細胞也可招募多種免疫調節(jié)細胞如Treg細胞(CD4+CD8+FOXP3+T細胞)抑制腫瘤特異性CD4+T細胞、CD8+效應T細胞以及NK細胞。胰腺癌患者腫瘤局部和全身Treg細胞數(shù)量均增高,并且與患者預后相關。
而且腫瘤間質中的MDSCs(髓系免疫抑制細胞)也具有抑制T細胞增殖,增加T細胞凋亡的作用。這種幼稚髓系細胞對特異性免疫和非特異性免疫均有抑制作用,循環(huán)中的MDSCs細胞數(shù)量是胰腺癌患者預后的獨立危險因素。
腫瘤疫苗在消化道腫瘤的應用
許多腫瘤疫苗或抗體的臨床試驗,均以在消化系統(tǒng)腫瘤高表達的蛋白如CEA、K-ras、BRAF、PI3K等為靶點。
腫瘤細胞的全細胞蛋白為免疫系統(tǒng)提供了最全面的信息,決定哪種腫瘤抗原蛋白可以激活免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤效應。同種異體GM-CSF-GVAX最初用于胰腺癌術后放化療的輔助治療,許多I、II期臨床研究也將其作用化療耐藥性轉移胰腺癌的輔助治療(見表一)。CRS-207(表達間皮素的李斯特菌減毒株)聯(lián)合GVAX在I期臨床試驗中延長患者生存時間達15個月。胰腺癌術前給予患者GVAX+低劑量環(huán)磷酰胺,術后標本顯示腫瘤標本中有大量淋巴細胞浸潤,本試驗第一次通過免疫技術將低免疫原性腫瘤轉變?yōu)槊庖咴阅[瘤,并誘導T細胞浸潤改變腫瘤微環(huán)境。其他關于GVAX、CRS-207、抗PD-1抗體搭配的臨床試驗也在進行中。
另一個全細胞疫苗為algenpantucel-L,來源于兩株經基因工程修飾低分化胰腺癌細胞系,一項包含70名胰腺癌術后化療聯(lián)合免疫治療的II期臨床試驗結果顯示,高劑量腫瘤疫苗將患者的無病生存時間和總體生存時間均延長12個月。關于algenpantucel-L的另一項大的臨床試驗結果也即將揭曉。
靶向腫瘤抗原抗體
單克隆抗體通過抗體介導的細胞毒作用、吞噬作用和補體依賴細胞毒作用等發(fā)揮抗腫瘤活性,但不經過T細胞無法產生免疫記憶是其缺點。目前FDA已批準曲妥珠單抗、雷莫蘆單抗應用于胃癌;貝伐單抗、西妥昔單抗、帕尼單抗應用于結直腸癌。技術的發(fā)展,雙親和性抗體可以同時識別兩個以上抗原,目前至少有同時針對結腸癌抗原gpA33和CD3T細胞受體的抗體進行的早期臨床試驗。
靶向共刺激分子抗體
目前的臨床試驗結果顯示GVAX在聯(lián)合增強共刺激信號或下調抑制信號的抗體時能夠發(fā)揮最大抗腫瘤效果。CD40具有招募抗原遞呈細胞、上調MHC、協(xié)同刺激T細胞激活的作用,應用CD40激動劑輔助治療實體腫瘤的多項臨床實驗正在開展,期待有令人滿意的結果出現(xiàn)。
靶向免疫監(jiān)測點抗體
盡管抗CTLA-4(ipilimumab)和PD-1(pembrolizumab、nivolumab)信號通路的抗體在惡性和色素瘤、肺癌、腎癌等腫瘤中得到了喜人的結果,也已通過FDA批準。但在消化系統(tǒng)腫瘤中卻表現(xiàn)平平。
27名應用ipilimumab治療晚期胰腺癌患者的II期臨床實驗結果顯示,RECIST評估腫瘤對治療并無反應。另一項應用PD-L1抗體BMS-936559治療的207例實體瘤患者(18例結直腸癌、14例胰腺癌、7例胃癌)中,盡管其他腫瘤均有影像學緩解,但消化道腫瘤卻無治療反應。導致這種現(xiàn)象有許多原因,1)大多數(shù)消化道腫瘤并不誘導T細胞免疫,2)消化系統(tǒng)腫瘤中存在大量間質成分阻擋效應T細胞浸潤。
因此通過誘導T細胞反應并聯(lián)合免疫檢測點抗體(拮抗因IFN-γ而上調的腫瘤PD-L1),來治療消化系統(tǒng)腫瘤成為目前治療的新思路。
分離腫瘤浸潤T細胞進行體外擴增培養(yǎng),體外識別腫瘤抗原或轉染重組DNA使T細胞靶向腫瘤抗原后重新會輸?shù)交颊唧w內進行免疫治療。這種治療方式已在一例膽管細胞癌患者中成功實施,針對胰腺癌間皮素抗原的臨床實驗也正在進行。
消化系統(tǒng)腫瘤免疫治療的難點在于腫瘤、腫瘤微環(huán)境、局部與全身免疫系統(tǒng)復雜的相互作用關系。通過對相應腫瘤模型的研究,首先清除或抑制腫瘤間質中的免疫抑制因子;并應用相應腫瘤疫苗誘導T細胞對低免疫原性腫瘤進行反應;之后在輔助免疫檢測點抗體治療,這樣可能會達免疫治療的最大抗腫瘤效果。
但仍有許多難點需要克服,消化系統(tǒng)腫瘤中PD-L1陽性是否真的是應用PD-1抗體的準確指標仍待確定;免疫治療的抗腫瘤效果的評估方法也待進一步完善;聯(lián)合免疫治療的安全性也需深入研究,對于治療過程中肝功能或內分泌異常應參考其基線水平??朔[瘤細胞的免疫逃逸,發(fā)展個體化免疫治療必將在今后的研究中得以實現(xiàn)。
版權所有:2014-2015 廣州市金航生物科技有限公司 備案/許可證編號:粵ICP備15000157號