树突细胞在直肠癌免疫治疗中的研究进展

　　　　　　 作者：李响 刘朋飞 朱磊 周余来

【关键词】 树突细胞；直肠癌；疫苗；免疫疗法

直肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤，其发病率仅次于胃癌和食道癌，是大肠癌的最常见部位（占65%左右），且患病人群以中老年为主。由于老年人的脏器功能较青年人有所减退，且易患多种疾病，故老年人直肠癌相对中青年有其特殊性。对于直肠癌处理的手段通常所采用的方法是直肠系膜的整体切除并结合放射疗法。但是复发率高，严重影响了患者的生活质量〔1〕。目前，免疫治疗已经被认为是继放疗、化疗、手术切除之后的第4种肿瘤治疗模式，主要有肿瘤抗原疫苗、多肽疫苗、基因疫苗以及树突细胞（DC）疫苗等，其中以DC疫苗为基础的主动免疫治疗，已成为最近研究的热点〔2〕。

　　1 直肠癌免疫逃逸机制及免疫耐受表现
　　
　　人体的免疫系统在防止肿瘤发生过程中起着关键性作用。现已证实，人体免疫系统的功能缺陷是造成肿瘤免疫逃逸的主要机制之一，并且还制约着肿瘤免疫疗法的效果〔3〕。

　　1.1 肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)凋亡机制 近些年发现，很多肿瘤组织中都存在TIL，TIL在肿瘤免疫中的作用非常重要。它可通过Fas系统或释放颗粒酶、穿孔素杀伤肿瘤细胞。但是，当直肠癌细胞表达Fasl时，Fasl可诱导TIL发生凋亡，进而反击机体免疫系统，一定程度上诱导了肿瘤的免疫逃逸，而且肿瘤抗原EpCAM与人类白细胞相关免疫球蛋白样受体(LAIR1)相结合后，可直接对细胞免疫反应产生抑制作用〔4〕。

　　1.2 直肠癌免疫耐受表现 直肠癌细胞能够通过多种机制诱导免疫耐受，表现为：Th1细胞凋亡，Th3细胞极化，调节性T细胞数量增加，T细胞和NK细胞CD3复合物ζ链表达下调，外周血中不成熟细胞增多，而且血清中TGFβ、IL10等细胞因子浓度升高〔4〕。鉴于DC的免疫学特性以及类浆细胞DC抗原提成作用的新进展〔5〕，DC已经成为直肠癌治疗的一种潜在手段。

　　2 DC的免疫学特性
　　
　　DC由美国学者Steinman〔6〕于1973年发现，是目前所知功能最强大，并且是惟一能激活初始性T细胞的抗原提呈细胞。DC可有效地诱导初始T细胞的增殖和应答，促进CTL和辅助性T细胞(Th)的生成。根据DC的来源，可将其分为骨髓来源DC和类浆细胞DC两类〔7〕。
　　
　　未成熟DC常位于抗原易于入侵部位，如肠黏膜，它们能够特异性捕获抗原，但缺乏激活T细胞的能力〔8〕。随着DC逐渐分化成熟，它们伸出许多树突样或伪足样突起，渐渐移至外周淋巴器官，发挥抗原呈递作用，并与抗原特异性T细胞相互作用而启动免疫反应。
　　
　　DC是人体内功能最强大的专职抗原提呈细胞，成熟的DC可通过表达MHCⅠ和MHCⅡ分子等途径提呈抗原。DC表达的MHCⅠ类抗原的量要比巨噬细胞多5～20倍，而MHCⅠ类抗原正是所有抗原提呈细胞将抗原提呈给T细胞的中介分子，因此，DC的抗原提呈能力比巨噬细胞高10～30倍〔9〕。由此可见，DC在免疫监视、抗原的摄取和搬运等方面均有一定作用。

　　3 DC与肿瘤的关系
　　
　　DC与肿瘤的关系密切。一般来说，人体肿瘤微环境中的DC及肿瘤浸润DC(TiDC)的数量、功能与肿瘤的预后呈正相关。Ishigami等〔10〕检测了胃癌患者肿瘤组织中TiDC的表达，结果显示:DC浸润程度与患者远处淋巴结和腹腔转移以及病情恶化程度呈负相关。对某些实体瘤内的DC浸润程度研究亦证明TiDC数量愈多，则患者预后愈好。所以，TiDC在肿瘤的免疫激活与免疫耐受中均有一定作用。
　　
　　大多数肿瘤组织中DC的含量有限，且多数处于未激活状态，这与肿瘤产生的细胞因子对DC的影响有关。例如：TNFα抑制DC对特异性CTL细胞的激活；血管内皮生长因子（VEGF）抑制DC前体分化发育为成熟的DC；IL10抑制DC表达刺激分子B7。
　　
　　总之，在肿瘤组织内，肿瘤细胞可以通过释放免疫抑制因子造成DC的功能缺陷，使其无法有效的呈递抗原，而且，这对T细胞的活化及其功能均有一定抑制作用。

　　4 直肠癌的DC疫苗
　　
　　直肠癌患者往往预后较差，并且复发率高。经过研究者的不断探索，以树突细胞为疫苗治疗直肠癌已经取得了较为显著的成果。

　　4.1 直肠癌细胞裂解产物致敏DC Burgdorf等〔11〕应用直肠癌患者的外周血单核细胞，经含有肿瘤细胞表面抗原的肿瘤细胞裂解物反复冲击，从而致敏DC形成疫苗。对17例直肠癌患者每人2 w注射1次疫苗，共注射10次。依据国际癌症研究组织的分级标准进行评定，其中4例病情得到了稳定。对患者的后续研究证明，DC疫苗的治疗方法安全、无毒性，其对于直肠癌的病情稳定率可达24%(4/17)。

　　4.2 肿瘤相关抗原肽负载DC疫苗 肿瘤抗原肽致敏的DC具有很好的靶向性。这种DC能显著诱导机体CTL的激活，进而产生抗肿瘤免疫，发挥一定的保护性作用。Ueda等〔12〕最近从13例肿瘤晚期患者的外周血中成功诱导了成熟的DC，用癌胚抗原(CEA)抗原肽对DC进行修饰，进而制备肿瘤疫苗，并对此方法的有效性和安全性进行了检测。某些体外实验亦表明该类DC疫苗可明显引起肿瘤患者的特异性免疫反应，刺激T细胞的增殖，对肿瘤细胞产生一定的杀伤作用。

　　4.3 DC肿瘤细胞融合疫苗 从理论上讲，DC与肿瘤细胞融合的致敏方法，可将全部肿瘤抗原结合于DC，使其既具有肿瘤细胞的全部抗原性〔13〕，又具有活化T细胞的功能。目前融合技术主要有电融合和化学融合两种方式，其中电融合的效率较高。从现有的技术资料来看，通过融合技术获得DC肿瘤细胞融合疫苗的方法切实可行〔14〕。一般情况下，融合技术制得的疫苗，效率高于其他以DC为基础的免疫疗法。这是由于融合后的细胞不仅具有DC的抗原呈递功能，而且还能够产生针对T淋巴细胞的MHC分子。
　　
　　目前研究者发现，该种融合细胞能够防护肿瘤细胞的攻击，结果可使已产生的肿瘤逐渐消退。经过进一步的观察与研究，由自体或同种异体的DC与肿瘤细胞融合后获得的杂交细胞疫苗，在体内或体外均可表现出相同的生物学效应。这一发现表明，杂交融合疫苗的效率很大程度上取决于机体内的APC对于抗原的摄取和呈递功能〔15〕。因此，该种方法是一种很有潜力的肿瘤治疗手段。

　　4.4 肿瘤细胞RNA负载DC 肿瘤免疫疗法旨在引发机体产生针对肿瘤抗原的特异性免疫反应，而该过程的根本性反应就是DC将肿瘤相关抗原传递给T淋巴细胞。通过将负载肿瘤抗原的DC重新注入患者体内或体外扩增的方法，均可以获得抗肿瘤的淋巴细胞。应用转染等方法使活体DC负载RNA，再经RNA的表达使DC成为产生特异性肿瘤相关抗原的有效工具。并且该种方法已经开始展示出美好的前景，研究者们也在积极地设计临床研究实验〔16〕。但是特异性抗原的选取、DC细胞的活化以及给药参数等问题，仍然是限制该种方法的瓶颈所在。目前，已有学者开始在提高RNA对DC的转染率、改善抗原传递途径、以及T细胞的共同刺激等方面，寻求可使该种疫苗更加完善的方法〔16〕。

　　4.5 Exosome融合DC疫苗 Exosome是生物活性小囊泡家族中的新成员，由多泡体融合而来，至今其功能尚不完全明确。但研究表明，Exosome可以用做肿瘤抗原。DC能够将该肿瘤抗原传递给T淋巴细胞，诱导T细胞活化〔17〕。Exosome来源广泛，可由上皮细胞、造血细胞、肿瘤细胞等一系列细胞分泌。在动物实验和临床研究中发现，由负载肿瘤抗原的DC所产生的Exosome，能够诱发肿瘤抗原特异性CD8+CTL增殖活化，从而发挥抗肿瘤的免疫学效应。此种方法的优点在于能够通过无细胞的疫苗对人体的免疫系统进行有效刺激，该种特性很可能会成为提高DC疫苗治疗肿瘤效率的潜在突破点〔18〕。

　　4.6 激发型41BB单抗联合凋亡肿瘤细胞致敏DC 作为重组肿瘤坏死因子受体可溶性蛋白（TNFR）超家族的成员，41BB分子可功能性表达在DC上，而且，该分子的活化可进一步促进DC的分化和成熟，增强其激发T细胞的功能。由此，李敏等〔19〕应用凋亡小鼠B细胞淋巴瘤细胞A20负载的DC来制备APDC，A20荷瘤小鼠分别被注射APDC、2A单抗或二者联合。通过观察肿瘤生长情况及小鼠生存期，发现3种方法均有一定治疗效果。单独注射APDC或2A单抗可获得12.5％或25.0％的肿瘤完全缓解率；二者联合应用，治疗效果更好，肿瘤完全缓解率可达62.5％，并且荷瘤鼠可长期生存。治疗后荷瘤鼠脾脏T细胞体外增殖更为活跃，CD4+IFNγ+T细胞的比例也明显升高。在联合治疗荷瘤鼠的血清和脾脏T细胞的培养液上清中，IL2和IFNγ的分泌水平明显升高，而IL10的分泌水平降低。由此可见，可以通过对以激发型41BB单抗联合凋亡肿瘤细胞致敏DC的进一步研究，来不断完善此种方法，以使其早日进入临床研究阶段。

　　5 展望
　　
　　随着对DC细胞研究的进一步深入，以DC细胞为基础的免疫疗法已经取得了长足的进步，DC疫苗的构建方法也日益多样化和高效化。但是，由于对DC的研究历史较短，特别在直肠癌治疗方面才刚刚起步，DC的某些负面影响尚不明确（例如：由于DC具有潜在的分化缺陷，所以在机体的某些肿瘤刺激因子作用下容易造成机体DC的免疫耐受）。就目前来看，每一种新的方法都有其不足之处。但是，有理由相信在不久的将来，肿瘤的免疫治疗一定会实现多方法和多层面的相互结合，并且以DC为基础的肿瘤免疫治疗方法也一定会成为直肠癌治疗领域的一个新的发展方向。

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