实用医学进修杂志2010年第38卷第4期JOURNALOFPRACTIcALTRAININGOFMEDICINEV01.38No.4Dec.2010・193・DC与CIK及其在肿瘤细胞免疫治疗中的研究进展高开波黄刚三峡大学人民医院[湖北省宜昌市第一人民医院]血液科(湖北宜昌443002)过继细胞免疫治疗(adoptivecellular证明,DC可以从骨髓细胞中或外周血单个核细胞(PBMC)中诱导产生。DC最大特点是能够刺激初始型T细胞活化和增殖,它能把肿瘤细胞抗原有效的呈递给T细胞,使T细胞对抗原蛋白酶致敏,immunotherapy,ACI)是指向肿瘤患者输注具有抗肿瘤或激发抗体免疫反应来杀伤肿瘤细胞达到治疗肿瘤的目的,是一种治疗肿瘤的有效方法。过继细胞免疫对于促进患者免疫系统的重建、消除微小残留病灶(MRD)及骨髓净化都有良好的效果。目前用于肿瘤治疗的免疫细胞有淋巴因子激活的杀伤细胞(1ympho.kine—activated从而杀灭肿瘤细胞。研究表明肿瘤的发生与DC数量的减少和功能的缺陷关系密切。CIK是一种新型的免疫活性细胞,由Schmidt—Wolf等于l991年首次发现,killercells,LAK)、肿瘤浸lym.润性淋巴细胞(tumor—infiltrating他是将人PBMC在体外用多种细胞因子共同培养一段时间后获得的一群异质细胞,由于该种细胞同时表达CD3和CD56两种膜蛋白分子,故又称为NK细胞样T淋巴细胞。CIK、CD3AK、LAK比phocytes,TIL)、CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞(CDlvatedkillermonoclonalantibodyacti—cell,CD3AK)、细胞毒性T细T胞(cytotoxiclymphocyte,CTL)、供者淋巴细胞(donorlymphocyte,DL)、树突状细胞(dendriticcell,DC)、细胞因子诱导的杀伤细胞(cytikineCIK)等。inducedkiller,较三者虽然均由PBMC诱导而来,但诱导的细胞因子有所不同。CIK主要为INF一吖、抗CD3,单克隆抗体和IL一2,CD3AK主要为抗CD3单克隆抗体和IL一2,LAK主要为IL一2。CIK、CD3AK、LAK的增殖能力及抗肿瘤活性依次递DC是起源于骨髓的专职抗原提呈细胞(APC),是目前所知抗原提呈功能最强的APC,能摄取、加工和提呈抗原,减。三者对肿瘤细胞的杀伤都具有非MHC限制性,因而具有杀瘤谱广的特点,然而由于LAK的扩增能力有限、抗肿瘤活性低且需要大剂量的IL一2维持,毒副作用明显,因而在临床上的应用受到限制。供者淋巴细胞输注(DLI)临其刺激T淋巴细胞产生免疫反应能力较其他APC强约l00—1000倍。I973年Steinman和Cohn首次从小鼠淋巴细胞中分离成功,因其成熟时伸出许多树突样或伪足样突起而得名。体外细胞培养作者简介:高开波(1964一),男,副主任医师。万方数据JOURNALOFPRA(mCAL删NING实用医学进修杂志2010年第38卷第4期OFMEDICINEV01.38No.4Dec.2010・194・床应用发生移植物抗宿主病(GVHD)、受者造血不良等不良反应较多。TIL细胞分离操作复杂容易造成污染,而且多数肿瘤组织中TIL含量很少,导致TIL分离培养成功率只有20%,难以成为常规治疗方法。CIK具有增殖能力强、杀瘤活性高、杀瘤谱广、对多重耐药肿瘤细胞同样敏感及非主要组织相容性复合体(MHC)限制性杀瘤等优点,且对骨髓及造血细胞无明显副作用,成为新一代细胞免疫治疗的首选。DC和CIK是肿瘤免疫治疗的两个重要部分,前者识别抗原、激活获得性免疫系统,后者通过发挥自身细胞毒性和分泌细胞因子杀伤肿瘤细胞,二者联合确保了一个高效和谐的免疫体系。将具有强大肿瘤抗原提呈能力的I)C和高效杀伤活性的CIK联合应用于治疗恶性肿瘤患者,有助于增强肿瘤患者T细胞免疫能力,起到抗肿瘤作用。本文就DC、CIK及其在肿瘤细胞免疫治疗中的研究进展进行综述。1DC的生物学特性1。1DC起源及分化研究表明,DC主要来源于骨髓的CD34+细胞,继之人们在血液、淋巴液等亦相继发现并成功分离出DC,其本质是属于粒系。1.2DC的分类DC按其来源可分为髓样DC和淋巴样DC。它们均起源于多能造血干细胞。淋巴样DC主要分布于淋巴结。脾脏、粘膜相关组织中的淋巴滤泡生发中心,主要与B淋巴细胞功能有关、具有一定的吞噬、摄取、加工抗原的能力,但抗原呈递能力低;髓样DC主要分布于T细胞富含区,与T细胞功能有关,专职抗原呈递。,1.3DC的免疫表型DC被定义为系阴性细胞,他们不表万方数据达典型T细胞、B细胞、NK细胞和单核细胞标记;高表达MHCI、Ⅱ类分子,共束0激分子CD80(B7一1)、CD86(B7—2),细胞间粘附分子ICAM一1(CD54)、ICAM一3(CD50)和淋巴细胞功能相关抗原LFA一3(CD58)等。新报道的一组DC表型如下:CDl仪(+)、CD3(一)、CD4(一)、CD8(一)、CDl4(一)、CD2O(一)、CD40(一)、CD80(+)、CD86(+);CD3(一)、CD4(一)、CD8(一)、CD220(一)、CD40(+)、CD80(+)、CD86(+)。至今尚未发现DC独有的标志。1.4DC的特点DC是体内最重要的APC,其特点在于:①能合成大量的MHC—I、MHC一Ⅱ类分子;②具有表达摄取和转运抗原的特殊膜受体;③主要通过胞饮作用、受体方式及吞噬方式有效摄取和处理抗原,然后迁移至T细胞区域,具有一个成熟化的过程;④能激活初始型T细胞;⑤少量的抗原和少量的DC即足以激活T细胞,DC激活T细胞的能力是巨噬细胞或B细胞的100—10000倍;⑥DC在一些激活信号(CD40或LPS)处理后可产生大量的IL一12,后者可以调节T细胞和NK细胞功能,促进Th0朝Thl方向分化,显著影响Thl、Th2的平衡。2DC抗肿瘤的机制2.1诱导产生大量效应T细胞DC可以捕获抗原,并加工为短肽,形成肽与MHC复合物,表达于细胞表面而启动T细胞介导的免疫反应。同时DC还可以通过分泌或诱导其他细胞分泌IL—l2而启动CD4+Th免疫应答,活化的Th细胞可通过产生IFN一叮、GM—CSF和TNF—OL等细胞因子又正反馈上凋DC对IL一12和共刺激分子的分泌。2.2启动效应细胞T细胞迁徙至肿瘤实用医学进修杂志20t0年第38卷第4期JOUI乇NAL0FPRACⅡCAL删NING0FMEDICINEV01.38Na4Dec.2010邢位DC的显著性之一是其具有较强的定向迁徙能力。DC能通过分泌细胞因子和趋化因子选择性趋化T细胞,而增加肿瘤部位的效应T细胞数量。2.3延长效应T细胞在肿瘤部位存在的时间瘤周的浸润性DC和T细胞都由于肿瘤细胞的存在而导致功能障碍或死亡。Troy等证明肿瘤浸润性DC及荷瘤宿主DC有着与功能成熟DC不同的表型特征,其膜表面MHC分子及某些共刺激分子不表达或表达低。但DC与T细胞之间的相互作用以及滤泡型DC对抗原的保留都可使DC分泌某些生存因子而促进T细胞的生长,维持T细胞反应。2.4抑制肿瘤血管的生成DC可能通过释放某些抗血管生成物质(如IL一12、IFN一1)等而影响肿瘤血管的形成。3DC的临床应用3.1DC与肿瘤疫苗肿瘤疫苗是肿瘤主动免疫治疗手段之一,一直被人们寄予厚望。目前国外已对黑色素瘤、肾癌、前列腺癌、膀胱癌、胃肠道肿瘤、妇科肿瘤、内分泌肿瘤及血液肿瘤等进行I期、Ⅱ期临床试验。DC是唯一能活化静息T细胞,诱导初级免疫应答的抗原递呈细胞,既能活化CD4+T细胞,又能活化CD8+T细胞,对于外源性抗原也能通过所谓交叉激活机制诱导出MHC—I类限制性CD8+T细胞。有研究者将DC与肿瘤细胞融合,引起机体特异性的CTL活性,能产生有效的抗肿瘤效应。3.2DC介导白血病细胞的诱导分化治疗白血病是造血系统的恶性肿瘤。目前采用造II:【L干细胞或骨髓移植治疗白血万方数据・195・病,而体内的MRD是导致白血病复发的根源。根除MRD依靠效应T细胞对肿瘤抗原的识别以及高效的抗原递呈,最终靠肿瘤免疫来完成。Robinson等报道将21例急性白血病患者的外周血单核细胞与GM—CSF、TNF一仪共同培养,15例存活的细胞株中有12例获得具有典型DC形态细胞,成熟DC高表达CD80、CD86及CD83等,FISH分析证实为急性白血病细胞来源,12例中有9例产生混合淋巴细胞反应,证实这些由白血病细胞培养产生的DC具有很强的抗原递呈功能。3.3DC与多发性骨髓瘤、淋巴瘤董子明等将骨髓瘤细胞与DC融合制成融合疫苗,在动物研究中发现有明显的肿瘤预防和治疗作用。Hsu等用B细胞淋巴瘤分泌的1d加KLH脉冲纯化的DC,接种4例淋巴瘤病例,均能很好耐受,其中1例完全缓解。对那些微小残留病的淋巴瘤病例,使用DC为基础的免疫治疗可改善长期预后。4CIK的生物学特性4.1增殖能力强大量试验证明CIK经IFN一1、IL一2、抗CD3McAb和IL—l仅等因子诱导后,细胞增殖速度加快,远超过IAK细胞。有报道称其培养15d后,LAK细胞增殖达19倍,而CIK增殖达78倍,细胞增殖与其表明表达IL一2R和分泌内源性IL一2有关。至培养的22d左右,CIK增殖曲线达顶峰,约增加100倍左右。4.2杀瘤活性高CIK是以CD3+CD56+细胞为主的异质细胞群,较以NK细胞为主的LAK细胞具有更强的杀瘤活性。任欢等在体外试验中发现,CIK对肿瘤细胞的杀伤能力及体外增殖能力远高于LAK细胞,体内试验中,对于H22肝癌腹水瘤动物实用医学进修杂志2010年第38卷第4期JOURNALOFPRA(jⅡCALⅡ认ININGOFMEDICINEv01.38No.4Dee.2010・196・模型、胃癌及肝癌(BEL一7402)细胞动物模型研究表明,LAK细胞在消除病灶、抑制转移、延长生存方面明显不及CIK。Schmidt—Wolf等研究发现,CIK对多重耐药肿瘤细胞同样敏感,Mehta等观察到CIK杀瘤活性不受免疫抑制剂CsA、FK506等的影响。4.3杀瘤谱产CIK对多种肿瘤细胞系(包括K562、肝癌细胞系BEL一7402、胃癌细胞系MGC一803、胰腺癌细胞系DanG、乳腺癌细胞系MCF7)均表现出强大的杀伤活性。这与CIK既有T细胞强大的抗瘤活性,也有NK细胞的非MHC限制性杀瘤特点相关。4.4对正常骨髓造血前体细胞毒性小Schmidt—Wolf等的研究认为CIK对正常骨髓细胞毒性较小,可以保存约75%以上的CFU—GM集落。CIK对正常骨髓抑制可能与CIK产生肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)、淋巴细胞毒素等细胞因子有关。5CIK抗肿瘤的机制5.1直接杀瘤作用Metha等研究认为,CIK经过两条途径释放胞浆颗粒,通过颗粒内容物发挥对靶细胞直接杀伤作用。一条是CIK识别结构刺激其表面配体LFA一1导致颗粒依赖性细胞溶解,该途径对细胞内cAMP水平敏感,而对免疫抑制剂药物CsA和FK506有抵抗作用;另一条途径是CIK表面的CD3或类似CD3受体被激活导致颗粒介导的杀伤作用,该途径对细胞内cAMP水平和免疫抑制剂药物CsA和FK506都很敏感。5.2抑瘤杀瘤作用大量试验证明,培养的CIK可以分泌多种细胞因子,如TNF一仅,IL一2,GN—CSF,IFN一^y等。不仅对肿瘤细胞有万方数据直接杀伤作用,还可以通过调节抗体免疫系统反应性问接杀伤肿瘤细胞。5.3诱导肿瘤细胞凋亡Verneris等试验提示,CIK表达FasL凋亡,能抵抗FasL+肿瘤细胞引发效应细胞Fas—FasL凋亡,又可诱导Fas+肿瘤细胞凋亡,发挥对肿瘤细胞慢性杀伤作用,保证抗肿瘤作用的长期持久。5.4促进T细胞增殖活化研究表明,CIK体内抗肿瘤作用可能与促进宿主体内细胞增殖活化有关,并推测,原始的CD3+CD56+细胞随CIK输注体内后,在宿主抗体状态或肿瘤抗原刺激下转变成具有杀瘤活性的细胞毒性T细胞,发挥抗瘤作用。6CIK的临床应用6.1CIK在血液肿瘤中的应用张乐萍等临床应用CIK与IL一2联合治疗儿童ALL。他们选择28例化疗12个月后MRD仍阳性的儿童ALL患者,其中14例治疗组。另外14例为对照组。CIK的输注方法为:取培养10d的自体CIK,如霉菌、细菌培养阴性,活性>95%,分2d通过输血器会输给患者,回输CIK的次日起皮下注射5×105IU/D的IL一2,共5~10d,回输细胞数为(8—27)x109个/ml。每2月进行骨髓形态学、MRD检测。结果显示:14例患者应用CIK/IL一2治疗1~4个疗程,输注过程中无1例出现寒战、发热、过敏。对心肺功能影响不大;输注后外周血白细胞略有升高,血红蛋白和血小板无变化,说明CIK具有安全性。治疗组随访5~33个月无l例复发,生存时问超过30—54个月,且骨髓形态学和IMRD检测均为阴性,1例脾大者也于治疗后回缩。对照组8例复发死亡,两组复发率比较差异有显著性。6.2CIK在其他肿瘤中的应用实用医学进修杂志2010年第38卷第4期JOURNALOFPRACTI(认LTRAININGOFMEDICINEVoL38No.4Dec.2010陈复兴等报道了应用CIK治疗63例肿瘤患者的近期疗效,其中肝癌l5例,胃癌14例,食管癌l1例,肺癌6例,乳腺癌5例,其他肿瘤12例;肿瘤分期为Ⅱ一Ⅳ期。结果:在63例接收治疗者中,部分缓解(PR)+微效(MR)为28例(44.45%);20例CEA增高,治疗后有14例减低;10例AFP增高者,治疗后有9例减低;CD3、CD4、CD8T淋巴细胞绝对值在CIK治疗后增加45%以上;治疗后63例中有51例患者食欲增加,32例患者睡眠和体力改善,18例患者有13例疼痛减轻。仅3例在回输后出现低热,经对症处理后24h降至正常。CIK过继免疫疗法能明显提高癌症患者免疫功能,改善临床症状,延长生存期,且无毒副作用。7DC和CIK的输注途径未成熟DC在外周组织捕获抗原后,需经引流淋巴管迁移至局部淋巴结,在淋巴结T细胞区与初始型T细胞接触并活化初始型T细胞,因此,DC的输注途径可能决定了细胞免疫能否发生及发生的强弱。动物实验表明,皮下和皮内注射DC比静脉注射更易诱导细胞毒性T淋巴细胞反应。Morse等用铟标记的DC分别经静脉、皮下和皮内途径注入患者体内,发现静脉注入的DC主要分布在肝脏、脾和骨髓,而皮下和皮内注射的DC快速转移至局部淋巴结。目前认为静脉注射有利予DC在体内的分布,但也可能大部分被肝脏清除和抑制,皮下淋巴结区域注射有利于DC和T细胞的接触。岳欣等研究不同输注途径对CIK治疗后的体内分布的影响,动物实验表明CIK输人体内后,迅速分布至肝、脾、肾、肺、胃、肠等器官,其中肝、脾、肾的分布浓度最高。研究表明,CIK体内分布万方数据・t97・的广泛性表明它可以用于身体各部位恶性肿瘤的治疗,而血管输入途径可能更适于血供丰富器官肿瘤的治疗,而体腔输入途径也许更适合于体腔内恶性渗液或局限病灶的治疗。8展望DC这种特殊的免疫细胞,不仅有专职抗原提呈作用,更是一种天然的免疫佐剂,具有重要的免疫调节功能。因此,在抗肿瘤的过程中发挥着强大的作用。目前,应用DC治疗肿瘤已取得了初步成果,但仍有许多问题有待研究,如DC使用的剂量及时间,基因修饰DC常受到可感染DC的数量、组织选择性和应用安全性的限制,虽然大多数研究表明应用DC安全、无副作用,但是有人发现De疫苗诱导抗肿瘤效应的同时也诱发了严重的自身免疫性疾病,相信随着研究进一步深入,DC必将成为肿瘤免疫治疗的一种新的有效方法。CIK杀瘤抑瘤作用不仅在实验室得以证实,而且已经逐步应用临床,成为新一代肿瘤过继免疫治疗的主力军。有着广阔的研究前景,但还存在很多亟待解决的问题,需要更加深入的探索和多方面研究。在临床治疗上,体内外环境对CIK影响的差异及同步注射IL一2等细胞因子对其疗效是否有提高等问题尚存在争议,对于不同临床阶段的肿瘤患者,自体CIK的体外增殖、杀瘤特点及体内治疗作用尚需进一步研究。此外,建立CIK过继免疫治疗的统一方案、CIK的最佳培养途径、CIK的应用剂量及回输后抗体抗肿瘤免疫功能维持时间等方面尚待继续深入探讨。相信CIK和DC细胞免疫治疗联合化疗及放疗,将有助于减少恶性肿瘤的转移与复发,进一步提高临床疗效,对肿瘤的治愈带来新的希望。