全面总结--免疫治疗到底是如何清杀体内肿瘤的！

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导语 / Introduction

肿瘤免疫疗法作为第四代肿瘤治疗技术，成功弥补了传统三大疗法的缺陷。晚期癌症往往被称为“绝症”，无药可治，肿瘤免疫疗法的出现，给晚期癌症治愈带来了可能。

传统疗法，如手术、放疗、化疗，通过物理手段或化学手段，直接杀伤肿瘤，在给肿瘤降低负荷的同时，也给正常组织带来不可忽视的损害。肿瘤免疫疗法有别于传统疗法，不直接针对肿瘤，而是通过调节人体免疫抗肿瘤功能，从而杀灭肿瘤细胞。

国际权威期刊《免疫学》刊载了一篇综述，详细阐述了肿瘤免疫循环的机制，揭秘抗肿瘤免疫疗法如何杀灭肿瘤的。

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肿瘤免疫循环

众所周知，我们的免疫系统是对抗肿瘤的最好药物。我们人体每天都会产生大约3000个肿瘤细胞，但在大多数人身上肿瘤细胞并未生成真正的肿瘤。原因是机体免疫系统及时发现清除肿瘤细胞

那么，免疫系统具体是如何工作的呢？科学家提出了“肿瘤免疫循环”的理论。

肿瘤免疫循环

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为了使抗肿瘤免疫反应有效杀死肿瘤细胞，免疫系统启动一系列逐步事件，并循环迭代扩大，从而剿灭肿瘤。

第一步，由肿瘤发生产生的新抗原被树突状细胞（DC）释放并捕获以进行处理,（步骤1）。为了使此步骤产生抗肿瘤T细胞反应，必须伴随着指定免疫的信号，以避免诱导对肿瘤抗原的外周耐受性。这种免疫原性信号可能包括促炎细胞因子和垂死肿瘤细胞或肠道生物群释放因子。

接下来，DC细胞将MHCⅠ和MHCⅡ分子上捕获的抗原呈递给T细胞（步骤2），导致针对肿瘤特意恶性抗原的效应T细胞反应（步骤3）的启动和激活。免疫反应的性质在此阶段确定，代表T效应细胞与T调节细胞比例的关键平衡是最终结果的关键。

最后，活化的效应T细胞通向（步骤4）并浸润肿瘤微环境（步骤5），通过其T细胞受体（TCR）特异性识别并结合到肿瘤细胞（步骤6），并杀死靶肿瘤细胞（步骤7）。

杀死肿瘤细胞会释放额外的肿瘤相关抗原（再次步骤1），以增加循环后续抗肿瘤免疫反应的广度和深度。

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肿瘤患者肿瘤免疫循环受抑制

在肿瘤患者中，肿瘤免疫循环不能发挥最佳作用。

可能的原因有：肿瘤抗原无法检测到；DC细胞和T细胞可能将抗原视为自身而不是外来抗原，从而产生T调节细胞反应而不是效应反应；T细胞可能无法正确归巢于肿瘤组织，可能被抑制浸润肿瘤，或者肿瘤微环境中的因素抑制效应细胞的功能等。

肿瘤免疫疗法的目标是启动或重新启动肿瘤免疫的自我维持循环，使其能够放大和传播，且不会产生不受限制的自身免疫性疾病炎症反应。

围绕着肿瘤免疫循环7个步骤，肿瘤免疫疗法需要克服肿瘤免疫循环负反馈机制，从而重新激活抗肿瘤免疫。当前涌现了肿瘤治疗疫苗、免疫检查点抑制剂、过继性细胞治疗等多种免疫疗法。

可能改善肿瘤免疫循环的疗法

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DC癌症疫苗

DC细胞(dendritic cells，DCs)，也称树突状细胞，1973年，科学家首次从脾脏中分离出来。随着对DC生物学知识及其免疫应答机制的深入研究，DC疫苗的发展越来越迅速。

研究表明，肿瘤表达的抗原(包括肿瘤特异性抗原) 可以负载在DC上，在体外触发免疫反应。近20多年来，DC作为抗肿瘤疫苗对各类种肿瘤(如乳腺癌、多发性骨髓瘤、前列腺癌、肾细胞癌、恶性黑色素瘤、结直肠癌和非小细胞肺癌) 进行了临床试验，相关研究表明，载有抗原的DC疫苗是治疗肿瘤安全且有前景的疗法。

DC疫苗制备简略过程

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DC与肿瘤的发生、发展有着密切关系，大部分实体瘤内浸润的DC数量多则患者预后好，有效的抗肿瘤免疫反应的核心是产生以CD8+ T细胞为主体的细胞免疫应答，这也是DC作为免疫治疗手段的基础。

美国杜克大学遗传和细胞治疗学中心的研究主任埃利-吉尔波瓦说过：“DC是激发机体免疫系统激发抵御癌症侵袭最有效的途径之一。”“DC作为高度专职化的主要抗原递呈细胞，在诱导针对相关抗原的高效、特异性T细胞免疫应答中起到关键作用。”

在肿瘤免疫中，DC不能直接杀伤肿瘤细胞，但能通过识别肿瘤细胞特异性抗原，将其信号呈递给具杀伤效应的T细胞来达到监测、杀灭肿瘤的功能。

通过大量体外活化培养负载肿瘤抗原的DC细胞，包括HER2和MUC1等典型的肿瘤抗原，当细胞数量达到一定数量后回输给病人，可诱导机体产生强烈的抗肿瘤免疫反应。

DC细胞抗肿瘤的路径机制

1.抽取外周血——分离单个核细胞，体外诱导DC细胞——DC细胞负载肿瘤抗原，通过静脉回输给病人或经皮下注射——经肿瘤抗原负载DC能刺激自体T细胞——产生强烈的抗肿瘤免疫应答。

2.抽取外周血——分离单个核细胞，体外诱导DC细胞——DC细胞负载肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合，刺激自体T细胞产生细胞毒性T淋巴细胞——将这些细胞毒性T淋巴细胞，通过皮下注射回输给病人——直接杀伤肿瘤细胞。

将在体外致敏外周血分离培养的DC细胞，使所结合的多种肿瘤特异性抗原递呈给DC细胞，可激活辅助性的CD4+T淋巴细胞，形成特异性抗原记忆T细胞和特异性CD8+T淋巴细胞，有效监控和清除肿瘤发生早期癌变的细胞，从而在最初期抑制肿瘤的发生。

DC细胞疫苗在操作上具有很大的灵活性，包括DC细胞的来源、分离方法、抗原引入方法、延长存活时间、提高活性等各个方面都有许多不同的操作方法，每种方法都各有优势，因此可以通过不同的优化、组合衍化出多种治疗方法，从而适应于不同条件的患者。

大量研究显示DC疫苗安全，易于操作，对于一系列类型的肿瘤均有免疫抑制作用，并在肿瘤的免疫治疗取得了令人鼓舞的初步结果，有望为大多数肿瘤患者的临床治疗带来新的希望。

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过继性细胞疗法

过继性免疫细胞治疗技术是通过采集人体自身免疫细胞，经过体外培养，使其数量扩增成千倍增多，靶向性杀伤功能增强，然后再回输到患者体内，从而来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞、突变的细胞。

过继性细胞免疫治疗分类

过继免疫细胞治疗主要包括非特异性疗法LAK、CIK、DC、NK 和特异性TCR、CAR。（非特异性是指没有明确的免疫细胞靶点，是从整体上提高人体免疫力而达到缓解肿瘤症状，特异性治疗具有明确的靶点和机制，能通过激活或者抑制明确靶点来实现免疫系统对肿瘤的免疫激活）。

过继性细胞疗法可绕过肿瘤疫苗的接种，通过输入大量修饰的免疫细胞来克服免疫抑制，推动肿瘤免疫循环的启动，增强刺激性免疫因子的积累，并促进循环的最终自我传播。

非特异性细胞治疗

CIK细胞（细胞因子诱导的杀伤细胞）

是将人体外周静脉血单个核细胞在体外用多种细胞因子共同培养而获得的一群异质性细胞，其中CD3+和CD56+双阳性细胞为其主要效应细胞，兼具T细胞特异性杀肿瘤和NK细胞非MHC限制性杀瘤的特点。目前CIK细胞主要用于手术后、放化疗后微小残留病灶的清除及调节患者免疫能力。

树突细胞疫苗疗法

树突细胞是已知体内功能最强、能活化静息T细胞的专职抗原提呈细胞，相当于是免疫系统的司令部，它能够识别癌细胞，并将癌细胞的抗原呈递给T淋巴细胞，使数量庞大的淋巴细胞能够识别癌细胞，命令更多的淋巴细胞去攻击带有相应抗原的癌细胞。因此，通过大量体外活化培养负载肿瘤抗原的树突细胞，当细胞数量达到一定数量后回输给病人，可诱导机体产生强烈的抗肿瘤免疫反应。

a・βT细胞疗法

a・βT细胞是细胞毒性T细胞的一种，成熟的细胞毒性T细胞受抗原刺激后，分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。前者能特异性杀伤带抗原的靶细胞，如移植细胞、肿瘤细胞及受微生物感染的细胞等。T细胞的杀伤力较强，可反复杀伤靶细胞。a・βT细胞活化后，是对癌细胞攻击力最强的一种免疫细胞，广泛适用于各种早期癌症。

γ・ΔT细胞疗法

γ・ΔT细胞是细胞毒性T细胞的另一个类型，是攻击癌细胞的另一个主要力量，成熟的细胞毒性T细胞受抗原刺激后，分化为效应细胞毒性T细胞和记忆细胞毒性T细胞。前者能特异性杀伤带抗原的靶细胞，如移植细胞、肿瘤细胞及受微生物感染的细胞等。γ・ΔT细胞用于以肺癌和多发性骨髓瘤为首的各种各样的癌症。日本大学医院进行了临床研究，成果作为论文已经发表在国际期刊，是一种值得期待的治疗方法。

NK细胞疗法

NK细胞就是我们熟知的自然杀伤细胞，在身体里巡逻，是最早发现和攻击癌细胞和病毒感染细胞的免疫细胞。占血液中的淋巴细胞的10～20%，是杀伤能力极强的免疫细胞。

在非特异性免疫细胞疗法中，不断涌现出新的疗法，但可以归为两类：

一、树突细胞疗法（增强抗原呈递，解除免疫抑制）

二、淋巴细胞--效应细胞疗法（增加免疫细胞数量，增强杀伤力）：

· αβT细胞疗法

· γδT细胞疗法

· NK细胞疗法

然而，由于癌细胞的性质对于每个患者而言完全不同，因此没有一种方法适用于任何患者。无论治疗年龄如何，都必须根据患者的病情使用最佳免疫疗法。在治疗前彻底检查患者的免疫细胞和癌细胞的状况，可以提供更加个性化治疗（精准医学=精制医学）如：

· 癌症突变抗原（neoantigen）分析测试

· 免疫功能测试

· HLA测试

· 免疫组织化学染色

· 肿瘤内浸润淋巴细胞试验

· 肿瘤细胞PD-L1表达分析试验

· 微卫星不稳定性试验

特异性细胞治疗

相比传统的非特异性细胞治疗，当前已获得国际认可的是特异性细胞治疗，主要有TCR 与CAR-T 细胞治疗两种。这两种治疗技术均用到基因工程技术，即通过基因工程技术将肿瘤特定抗原的受体导入到T细胞表面，使得改造后的T细胞具有识别肿瘤细胞能力。

TCR 疗法

TCR 疗法是将患者体内的普通T细胞分离出来，利用基因工程技术引入新的基因，使转基因T细胞表达能够识别癌细胞的TCR，回输到患者体内从而杀死肿瘤细胞的治疗方法。

TCR是T 细胞表面的特异性受体，与CD3 结合形成TCR-CD3 复合物，通过识别并结合MHC呈递的抗原从而激活T 细胞，促进T 细胞的分裂与分化。TCR的作用机制是向普通T 细胞中引入新的基因，使得新的T细胞能够表达TCR从而有效识别肿瘤细胞，引导T 细胞杀死肿瘤细胞。

TCR 细胞治疗的优点是可以获得各类肿瘤抗原特异性受体从而治疗各种肿瘤，缺点是会攻击带有与肿瘤相同抗原的正常细胞，并且插入的TCR与体内MHC特异性结合难度大，导致实际肿瘤特异性结合能力不强，在临床应用中还需要进一步改进。

CAR-T治疗

CAR-T，即嵌合抗原受体T细胞，是近两年涌现出的“治愈性”抗癌疗法。目前，已被FDA批准的两种CAR T细胞疗法Yescarta和Kymriah分别用于治疗白血病和淋巴瘤。这些治疗方法已经证实可以诱发的显著反应 - 即使是生存期仅仅几个月的晚期癌症患者也可以完全根除，在某些情况下强烈响应持续数月甚至数年。

这种疗法从患者体内分离出免疫T细胞，并在体外对这些细胞进行基因改造，给它们装上识别癌细胞表面抗原的“嵌合抗原受体”（CAR）。随后，这些改造之后的细胞在实验室中经过大量扩增，再被输注回患者体内。在那里，它们就像是一支装备了最新武器，训练有素的军队，对癌细胞展开无情的攻击。

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免疫检查点阻断疗法

免疫检查点阻断疗法

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CTLA4

CTLA4主要通过调节CD4+ 辅助T细胞的激活和增加调节性T细胞（Tregs）来调节T细胞激活，从而导致一种肿瘤免疫抑制表型。因此，靶向和抵抗CTLA-4是一种抗肿瘤免疫方法。

已有研究表明CTLA-4阻断可以增强抗肿瘤免疫反应，CTLA-4阻断并没有引起实质性的自身免疫。对晚期黑色素瘤患者的临床试验结果表明，没有其他治疗方案的情况下可以延长患者的生存率，ipilimumab与长期生存效果有关。

2011年，FDA批准了ipilimumab用于治疗无法手术切除或转移性黑色素瘤患者。目前，正积极推进多个肿瘤类型的广泛探索，双免疫疗法在肺癌、肝癌、胸膜间皮瘤等多种癌种上研究与应用。

PD-1/PD-L1

程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）在活化T细胞，B细胞，自然杀伤细胞和髓系细胞上表达。PD-1与肿瘤细胞表达的受体PD-L1和PD-L2结合，可以减少免疫应答，从而导致肿瘤免疫逃避。PD-1/PD-L1抗体可以阻断PD-1/PD-L1通路，从而恢复T细胞的抗肿瘤功能。

临床试验表明PD-1抗体在多种肿瘤类型中具有较强的抗肿瘤活性和较低的免疫毒性，但免疫毒性的发生率高于CTLA-4阻断治疗。

目前，已经有了基于PD-L1抗体的治疗方法，可应用于黑色素瘤、非小细胞肺癌，肝癌、肠癌、胃癌等多个癌种，成为一线疗法。

据目前的临床统计数据表明，免疫检查点抑制剂单药治疗的有效率大概在20%左右。要想达到治愈的目标，还有很长一段路需要探索。

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结语

了解肿瘤免疫循环，可以更好利用机体对肿瘤的免疫反应做出相应策略，以实现持久的反应和更安全地根除患者的肿瘤。事实上，随着免疫循环的每一次周转，不仅会发生免疫刺激因子的积累，加强正在进行的抗肿瘤应答；还通过促进抗原的扩散来刺激新的抗肿瘤免疫应答的产生。因此，免疫疗法一旦起了反应，往往有长尾效应。

当前，免疫疗法成为热门方向，多种疗法获批在临床上使用。目前，研究人员也不断拓展免疫治疗的适应人群，通过与其他治疗手段相结合，进一步提升免疫治疗的效果，造福更多肿瘤患者。

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