樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)作為強(qiáng)大的抗原提呈細(xì)胞(APC),在增強(qiáng)免疫反應(yīng)方面非常有效。DC被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的中心,因?yàn)樗谙忍烀庖叻磻?yīng)和獲得性免疫反應(yīng)之間提供了紐帶橋梁作用。因此,近年來(lái)基于DC的免疫治療來(lái)對(duì)抗癌癥進(jìn)展的如火如荼。2010年,美國(guó)FDA批準(zhǔn)的人類(lèi)歷史上第一個(gè)用于前列腺癌的治療性腫瘤自體DC疫苗PROVENGE(sipuleucel T),開(kāi)創(chuàng)了癌癥免疫治療的新時(shí)代。2011年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予拉爾夫·斯坦曼(Ralph Steinman),表彰他發(fā)現(xiàn)了DC及其在適應(yīng)性中的作用,從而極大地承認(rèn)了DC在免疫調(diào)節(jié)方面的重要性。因此基于DC的免疫治療在抗癌免疫治療中是一種非常有前途的策略。 DC是機(jī)體內(nèi)功能最強(qiáng)大的抗原提呈細(xì)胞,最大的特點(diǎn)是能夠刺激初始T細(xì)胞進(jìn)行增殖。DC可以通過(guò)多種機(jī)制殺傷腫瘤細(xì)胞(圖1):a. 通過(guò)MHC-肽復(fù)合物與T細(xì)胞受體(TCR)結(jié)合向T細(xì)胞呈遞抗原特異性信號(hào)。這是DC和T細(xì)胞之間的初始相互作用。b. DC通過(guò)表面的共刺激分子如CD80、CD86、CD40,充分激活T細(xì)胞;c. DC分泌多功能的促炎細(xì)胞因子,如IL-12, 刺激Na?ve T細(xì)胞向效應(yīng)T細(xì)胞分化和刺激NK細(xì)胞的活化。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出體外產(chǎn)生DC的方法,即可以利用從單核細(xì)胞來(lái)源的DC或CD34+造血前體分化而來(lái)的方法,以及在體內(nèi)擴(kuò)增循環(huán)中的DC(圖2)。 圖2. 生成DC的方法 從患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)分化為DC是最常用的技術(shù)。在GM-CSF和IL-4存在的情況下,單核細(xì)胞在5-7天內(nèi)通過(guò)培養(yǎng)細(xì)胞分化為未成熟的DC。隨后,用細(xì)胞因子刺激未成熟的DC以形成成熟的表型。2.2. 來(lái)源于CD34+造血前體的DC另一種產(chǎn)生DC涉及使用CD34+前體。通過(guò)這種方法,骨髓中的CD34+前體細(xì)胞在白細(xì)胞分離前先用GM-CSF處理病人。收獲的細(xì)胞在GM-CSF、Flt3L和TNF-α的共同作用下擴(kuò)增1周,形成包括單核細(xì)胞來(lái)源的DC、表型類(lèi)似于表皮朗格漢斯細(xì)胞(LCs)的DC和大量處于不同分化階段的髓樣細(xì)胞的混合物。CD34+來(lái)源的DC,在體外被證明比其對(duì)應(yīng)的單核細(xì)胞來(lái)源的DC能更有效激活CTL反應(yīng)。2.3. 循環(huán)DC的體內(nèi)擴(kuò)增外周血DC (占PBMC的不到1%)的擴(kuò)增是通過(guò)給予造血生長(zhǎng)因子(如Flt3L)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。體內(nèi)循環(huán)DC的擴(kuò)增導(dǎo)致成熟標(biāo)志物的上調(diào),刺激后細(xì)胞因子的產(chǎn)生以及誘導(dǎo)T細(xì)胞反應(yīng).目前研究中的大多數(shù)負(fù)載抗原的DC是由TAA或其肽、自體癌細(xì)胞裂解物、或TAA編碼的mRNA等沖擊的自體DC(圖3)。3.1. 肽、蛋白質(zhì)或腫瘤細(xì)胞脈沖DC用肽、蛋白質(zhì)或腫瘤細(xì)胞脈沖DC是負(fù)載抗原最常見(jiàn)的方法,大多在DC成熟前進(jìn)行。在這一策略中,多肽被直接負(fù)載到DC表面的MHC-I和MHC-II分子上,而蛋白質(zhì)和腫瘤細(xì)胞需要由DC最初處理和呈遞,以刺激CD4+和CD8+T細(xì)胞。使用多肽的主要缺點(diǎn)是需要知道患者的表型以及結(jié)合這些特定表型的已知多肽。在這一點(diǎn)上,使用蛋白質(zhì)和腫瘤細(xì)胞是有利的,因?yàn)樗幌抻谔囟ǖ谋硇?。使用蛋白質(zhì)和腫瘤細(xì)胞的主要的缺點(diǎn)是MHC-I途徑?jīng)]有特異的靶點(diǎn)。利用病毒載體在DC上負(fù)載抗原是一種很有吸引力的選擇,因?yàn)樗试S插入編碼腫瘤抗原或整個(gè)蛋白的基因,以及消除編碼毒力或復(fù)制因子的基因。在某些情況下,載體可以誘導(dǎo)DC成熟,而不需要實(shí)施單獨(dú)的成熟程序。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以增加編碼細(xì)胞因子或共刺激分子的基因,以增強(qiáng)DC的免疫原性。然而,機(jī)體針對(duì)該載體的免疫反應(yīng)可能會(huì)降低患者誘導(dǎo)體內(nèi)反應(yīng)的能力,這使得他們的安全性成為首要問(wèn)題。基于慢病毒的載體通常免疫原性較低,因?yàn)榇蠖鄶?shù)編碼病毒蛋白的基因被敲除。此外,慢病毒載體具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),如保留了通過(guò)內(nèi)體或細(xì)胞質(zhì)傳感器(即TLR、RIG-I、PKR等)觸發(fā)天然免疫系統(tǒng)激活的潛力。DC負(fù)載編碼腫瘤相關(guān)抗原(TAAs)的mRNA是另一種誘人的選擇。mRNA半衰期短,不是宿主基因組的一部分,可以直接裝載到DC上,而不需要使用載體或了解患者的表型。此外,mRNA轉(zhuǎn)染可以呈現(xiàn)多個(gè)抗原表位,以及負(fù)載刺激成熟(如CD40L)或細(xì)胞因子。研究表明,電穿孔是將mRNA導(dǎo)入DC的最有效方法,促進(jìn)了細(xì)胞通透性的暫時(shí)增加,從而促進(jìn)了mRNA的進(jìn)入,而不需要額外的試劑。DC成熟一般需要在接種疫苗之前完成。目前還沒(méi)有達(dá)成共識(shí)的合適的成熟刺激方法,以產(chǎn)生具有強(qiáng)大的免疫刺激活性的DC。目前已經(jīng)測(cè)試了多種刺激成熟的組合,包括促炎細(xì)胞因子、CD40配體(CD40L)和TLR激動(dòng)劑。TLR激動(dòng)劑的使用會(huì)導(dǎo)致IL-12水平升高,這會(huì)促使DC的強(qiáng)大激活能力,并隨后產(chǎn)生有效的免疫反應(yīng)。DC的成熟是高效生產(chǎn)疫苗的關(guān)鍵,因?yàn)槌墒斓腄C通常表現(xiàn)出協(xié)同刺激分子的表達(dá)增強(qiáng),細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生增加,而未成熟的DC不能誘導(dǎo)抗原和誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化的能力。為了開(kāi)發(fā)DC靶向疫苗,需要考慮許多因素,包括目標(biāo)DC亞群的生物學(xué)功能(例如,誘導(dǎo)體液或細(xì)胞免疫)、選擇合適的抗原來(lái)治療疾病、特定DC亞群表達(dá)的特定受體、疫苗佐劑的選擇以及DC亞群的組織分布。目前已經(jīng)記錄了幾十項(xiàng)正在進(jìn)行的臨床研究,評(píng)價(jià)DC疫苗治療腫瘤的安全性和疾病適應(yīng)癥(圖4)。 圖4. DC疫苗治療腫瘤的安全性和疾病適應(yīng)癥的臨床研究 5.1. DC體外負(fù)載腫瘤細(xì)胞裂解液在幾種不同的腫瘤類(lèi)型中,已經(jīng)使用負(fù)載腫瘤細(xì)胞裂解物的DC開(kāi)發(fā)了許多I/II期臨床試驗(yàn),總體來(lái)說(shuō),在安全性和有效性方面的結(jié)果是相當(dāng)不錯(cuò)的。特別是,在很大一部分病例中,它們沒(méi)有毒性,而且有效地激活了免疫反應(yīng)。例如,黑色素瘤患者(其中43例處于IV期,7例處于III期)接種了由三種黑色素瘤細(xì)胞系衍生的同種異體細(xì)胞裂解物沖擊的自體DC。在這項(xiàng)研究中,超過(guò)60%的患者表現(xiàn)出延遲性超敏反應(yīng)IV型(DTH),這與延長(zhǎng)存活率和增強(qiáng)疾病穩(wěn)定性呈正相關(guān)。來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)研究小組采用氧化自體全腫瘤細(xì)胞裂解物(OCDC)形成的自體DC進(jìn)行免疫治療。研究人員將晚期卵巢癌患者外周血培育出的DC暴露在患者的腫瘤提取物中,并用IFN-γ激活細(xì)胞。最后將這些擁有腫瘤細(xì)胞“碎片”或標(biāo)識(shí)的DC重新注射會(huì)患者體內(nèi),激活并增強(qiáng)患者體內(nèi)的T細(xì)胞,引起對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)。 在那些對(duì)其重輸回體內(nèi)的DC有所應(yīng)答的患者中,晚期卵巢癌患者的2年總生存率達(dá)到了100%。體外沖擊腫瘤抗原(全長(zhǎng)蛋白或短肽)的DC可以誘導(dǎo)安全性和治療性的抗腫瘤免疫反應(yīng)。在第一個(gè)測(cè)試該方法安全性的先導(dǎo)研究中,4例濾泡性B細(xì)胞淋巴瘤患者中有3例表現(xiàn)出明確和良好的臨床結(jié)果(其中一例表現(xiàn)為完全消退,另一例表現(xiàn)為部分消退,第三例表現(xiàn)為疾病完全消退)。專(zhuān)注于這種方法的I/II期臨床反應(yīng)已經(jīng)在各種類(lèi)型的腫瘤中進(jìn)行了測(cè)試??偠灾?,臨床試驗(yàn)結(jié)果表明這種策略是安全的,盡管只有很少的研究達(dá)到了臨床III期。RNA(從腫瘤中提取的RNA或編碼特定TAA的mRNA)的使用在過(guò)去十年中已經(jīng)測(cè)試過(guò)。I/II期臨床試驗(yàn)顯示使用負(fù)載腫瘤來(lái)源RNA的DC能夠誘導(dǎo)安全性和治療性抗腫瘤免疫反應(yīng)。DC攜帶mRNA的一個(gè)例子是給黑色素瘤患者注射TriMixDC-MEL疫苗。該疫苗涉及DC與四種類(lèi)型的mRNA的共電穿孔,其中一種編碼腫瘤抗原,另外三種所謂的TriMix mRNAs編碼配體CD40L、CD70和具有活性的TLR4。TriMixDC-MEL免疫后,TAA特異性CD8+T細(xì)胞進(jìn)入皮內(nèi)注射部位和患者體內(nèi)循環(huán)。DC與滅活的腫瘤細(xì)胞的融合產(chǎn)生了細(xì)胞雜交體,也被稱(chēng)為樹(shù)突體。過(guò)去十年進(jìn)行的I/II期臨床研究表明,樹(shù)突體是無(wú)害的,而且可以激活免疫系統(tǒng)。例如與來(lái)自多個(gè)患者的骨髓瘤細(xì)胞與GM-CSF相結(jié)合的自體DC融合產(chǎn)生的樹(shù)突體已經(jīng)顯示出較好的誘導(dǎo)體液和細(xì)胞抗腫瘤免疫反應(yīng)。除了前面描述的那些策略之外,還探索了其他策略,重點(diǎn)放在DC的免疫原性潛力上。例如,在活體DC靶向方面,首次臨床試驗(yàn)使用了與NY-ESO-1腫瘤抗原偶聯(lián)的全人化DEC-205單克隆抗體:CDX-1401。這項(xiàng)人類(lèi)首例研究表明,這種新策略是可行的、安全的和具有免疫原性的。此外,這項(xiàng)研究同時(shí)為包括免疫檢查點(diǎn)阻斷在內(nèi)的聯(lián)合免疫治療策略提供了理論基礎(chǔ)。這些策略對(duì)45名現(xiàn)有治療方法無(wú)效的晚期惡性腫瘤患者進(jìn)行了治療:30名患者經(jīng)歷了疾病穩(wěn)定,2名患者腫瘤消退,8名在使用CDX-1401后3個(gè)月內(nèi)接受免疫檢查點(diǎn)抑制劑治療的患者中有6名顯示出腫瘤消退。雖然DC在免疫治療中的應(yīng)用最初受到醫(yī)學(xué)界的懷疑,但由于其在臨床中的廣泛應(yīng)用,它仍然是一種很有前途的治療方法,目的是啟動(dòng)或放大抗腫瘤免疫反應(yīng)。特別是將基于DC的疫苗與其他的癌癥療法相結(jié)合的聯(lián)合療法進(jìn)一步克服了腫瘤微環(huán)境有關(guān)的免疫抑制,實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的腫瘤免疫效果。正如卡羅琳娜·帕魯卡(Karolina Palucka)和雅克·班切羅(Jacques Banchereau)所說(shuō)的那樣:“正如免疫療法正在走向癌癥治療的前沿一樣,基于DC的免疫療法也正在走向癌癥免疫治療的前沿”。1. Dendritic cell-based immunotherapy: a basic review and recent advances. Immunol Res, 2017. 2. A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Phase II Trial of Dendritic Cell Vaccine ICT-107 in Newly Diagnosed Patients with Glioblastoma. Clinical Cancer Research, 2019. 3. Trial watch: dendritic cell vaccination for cancer immunotherapy. OncoImmunology, 2019. 4. Dendritic cell-based immunotherapy. Cell Research, 2017. 5. Dendritic Cell–Based Immunotherapy: State of the Art and Beyond. American Association for Cancer Research, 2016.
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