肺癌的免疫治疗

　　不得不说,肿瘤细胞太厉害了。如果说免疫系统有10种杀死肿瘤的方法, 肿瘤细胞就有11种方法逃避免疫系统的识别或攻击,我们称之为免疫逃逸。比如，它们可以“伪装”自己,让免疫细胞无法识别,甚至“策反'免疫细胞, 让免疫细胞为它服务。

　　大多数肿瘤患者的免疫系统是健全的，能对肿瘤的生成起到监视的作用。但是，当肿瘤能在人体中被检测到的时候，肿瘤细胞其实已经逃脱了免疫系统对肿瘤的免疫监视。所以，当肿瘤生长出来时，免疫系统已经输了第一仗。

　　最近两年, 科学界研究出两种肿瘤免疫治疗手段, 它们通过不同的常加强T细胞的威力。T细胞是抗击肿瘤细胞的先锋,它能够在肿瘤组胞表面打孔，再把一些特定的酶通过孔道注入癌细胞,最终将癌细胞整个消灭。

　　◎第一种方法:“检查点阻断”

　　肿瘤组胞有一项本领，会让T细胞“昏睡”,从而失去杀伤肿瘤的活力。注射阻断检查点 CTLA-4 或者PD-1的抗体可以使 T细胞“醒来”从而保证其继续发挥作用。这一疗法在治疗黑色素瘤和非小细胞肺癌中取得显著效果。

　　◎第二种方法:“改造细胞”

　　先从患者体内抽出T细胞，通过基因改造，让他们能同事承担识别、锁定、杀伤癌细胞等一系列任务，提升效率，增强威力。这类方法用于治疗白血病这样的非实体瘤效果显著。在这个方向上，CAR-T是目前热门，也就是嵌合抗原受体-T细胞疗法。

　　即便这两种免疫疗法在某些肿瘤上取得了良好的疗效，但这两种治疗手段的很多机制还需要进一步研究，比如我们现在还很难判断一个疗法是否会对一个特定的患者有效还是无效。我们需要提醒公众的是，对于疾病，特别是癌症，每个个体的独特性是很大的，一种药物或治疗手段在某个人身上有效，并不意味着在其他患者上也有同样效果，在一类癌症中有效，并不意味着在另外一种癌症中也有同样效果。这仍然需要长期的深入研究。

　　肿瘤免疫疗法是针对人体免疫系统、增强免疫效应来灭杀肿瘤细胞，从而治疗癌症。广义上的免疫疗法包括4种:非特异性免疫刺激剂、免疫过继疗法、免疫检査点阻断剂、癌症疫苗;狭义上的免疫疗法则指免疫过继疗法、免疫检查点抑制剂。本篇将重点介绍狭义上的免疫疗法。

　　免疫检查点抑制剂

　　免疫检查点抑制剂是通过调节免疫反应来维持自身耐受并保护周围组织的免疫抑制性通路。肿瘤细胞利用这一特性逃避免疫细胞的攻击。目前,肺癌中研究最广泛肺两个免疫检查靶点即细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)和程序性死亡(PD-1)受体。

　　◎CTLA-4

　　T细胞的活化受多种信号因子的调节。T细胞表面的CD28分子与APCs表面的CD80/CD86发生特异性集合，激活T细胞发挥杀伤肿瘤的效应。但是，T细胞激活后表面高表达的CTLA-4与CD80/CD86结合，阻断T细胞的进一步活化。2011年针对此靶向ipilimumab获得FDA的批准应用于临床治疗晚期黑色素毒瘤。ipilimumab可与CTLA-4特异性结合的单克隆抗体，能够有效防止 CTLA-4与相应配体结合, 使肿瘤对相关抗原产生快速的免疫应答 。

　　◎PD-1

　　PD-1是由 PDCD1基因编码的l型跨膜蛋白,是T细胞表面重要的抑制性受体。 PD-1的配体有 PD-L1和 PD-L2。受到 T细胞攻击的肿瘤细胞高表达PD-L1和 PD-L2,并与 T细胞上的PD-1受体结合,抑制 T细胞的活化,阻碍 T细胞对肿瘤的抑制效应, 诱导免疫逃逸。

　　目前有关 PD-1/PD-L1通路的研究主要包括两个方面: 一类是与 T细胞上的 PD-1受体结合, 从而抑制肿瘤细胞上的 PD-L1与之结合, 即 PD-1抗体;另一类是抑制肿瘤细胞表面PD-L1蛋白的表达,即 PD-L1抗体。 PD-1/ PD-L1的作用原理见下图。

　　T细胞表面的 PD-1受体与肿瘤细胞表面的 PD-L1 相互结合, 使 T组胞不能发挥杀死肿瘤细胞的细胞毒作用,从而使肿瘤细胞实现免疫逃逸

　　PD-1单抗或 PD-L1单抗均可阻断PD-1与 PD-Ll的结合, 使 T细胞的活性得以恢复, 从而发挥杀死肿瘤细胞的作用

　　在非小细胞肺癌(NSCLC) 中, 目前研究的 PD-1抗体主要包括

　　nivo1umab、pembrolizumab, PD-L1抗体主要包括 BMS-936559 (MDX1105)、MEDI4736、 MPDL3280A。

　　研究表明, nivolumab和 pembrolizumab在以前应用过多种方法治疗的非小细胞肺癌患者和所有的患者中都显示出了较高的活性。 有证据表明, 表达 PD-L1的肿瘤对这些药物更加敏感, 但是在 PD-L1阴性的患者中也有缓解的情況。 nivolumab是一种抗PD-1抑制剂, 应用该药治疗以前采用过多种方法治疗的非小细胞肺癌患者,可以使总缓解率达到17%,缓解的持续时间至少可以达到18个月 。 所有3种剂量的研究显示鳞状细胞癌患者总生存期的中位数为9.2个月, 非鱗状细胞癌患者总生存期的中位数为10.1个月。pembrolizumab (Keytruda) 在以前应用过多种方法治疗的非小细胞肺癌患者中也显示出了很高的活性,总缓解率可以达到21%。 PD-L1阳性的非小细胞肺癌患者的总缓解率为l9%-23%, PD-L1阴性的非小细胞肺癌忠者的总缓解率为9% ~l3%。

　　免疫过继疗法

　　免疫过继治疗是将患者自体免疫细胞在体外处理, 加入特异性抗原或细胞因子刺激, 筛选并大量扩増具有高度特异性的肿癌杀伤性免疫效应细胞, 然后回输到患者体内杀灭肿瘤的一种治疗方法,主要包括TIL、 TCR、 CAR、 LAK 、CIK、 DC、 NK等几大类。

　　由于是通过免疫效应杀伤肿癌细胞, 过继疗法特别适用于无法进行手术、无法化疗、 化疗耐药、 无法耐受副作用的晚期肿瘤患者或体弱患者。由于主要原理就是回输免疫细胞, 因此也称为细胞疗法。

　　目前, 免疫过继疗法是国内比较常见的一种免疫疗法, 也是国内争议最的疗法。 主要过程是: 抽取患者自体免疫细胞——体外筛选并扩増——回输者体内——杀灭肿瘤(下图)。

　　目前,嵌合抗原受体T细胞技术(CAR-T)以及T细胞受体(TCR)嵌合

　　型 T细胞 (TCR-T) 作为当前过继性细胞回输治疗 ACT技术两大最新的免疫细胞技术, 因其能够表达特异性受体靶向识别特异性的细胞如肿瘤细胞, 受到广泛的关注和研究, 从最开始的基础免疫研究转变为临床应用 。

　　◎ CAR-T细胞疗法

　　CAR-T即嵌合抗原受体 T细胞免疫疗法, 该疗法是一种出现了很多年但近几年才被改良使用到临床中的新型细胞疗法。CAR-T是现在最具颠覆性潜力的新兴技术之一, 这种免疫疗法通过特异性修饰的 T细胞高效识别肿瘤细胞, 使得在治疗肿瘤的同时避免了对正常组织的损伤, 引起了全球的广泛关注 。

　　CAR-T细胞治疗的特点是通过基因修饰获得携带识别肿瘤抗原特异性受体T细胞的个性化治疗方法。 与传统的 T细胞识别抗原相比, 经CAR 识别肿瘤抗原无须主要组织相容性复合体限制, 同时 CAR可以通过增加共刺激分子信号从而増强 T细胞抗肿瘤的杀伤性, 因此 CAR-T细胞可以克服肿瘤细胞下调主要组织相容性复合体分子和减少共刺激分子表达等免疫逃逸机制。

　　在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治疗上有着显著的疗效, 被认为是最有前景的肿癌治疗方式之一。2013年,科学家们宣布使用一种新型的免疫细胞疗法成功治愈晩期急性淋巴细胞白血病, 给全世界癌症患者带来了新的曙光。这种免疫治疗方法, 可以特异性地识别肿瘤相关抗原, 最终达到治愈肿瘤的目的。

　　CAR-T技术面临两个挑战: 首先, 靶点的特异性选择, 就是那双引导 T细胞杀伤肿瘤细胞的眼晴。这双眼晴一定要特异,否则就会攻击正常的细胞,引起不可预知的副作用;其次, CAR-T对实体瘤的作用。CAR-T治疗白血病的效果很好, 白血病是在血液中的, 不存在肿瘤微环境对免疫细胞的抑制问题。 但是,实体瘤就不一样了,它有自己特定的微环境,这个环境是会抑制对它进行杀伤的 T细胞的, 当然也包括 CAR-T细胞。

　　◎ TCR-T细胞疗法

　　T细胞对肿瘤抗原的识别主要是通过识别 TCR肿瘤细胞表面的 HLA-肽复合物, 因此, T细胞对肿瘤抗原识别的特异性取决于其表面的 TCR。 利用分子生物学的手段克隆肿瘤特异性 T细胞的 TCR, 并通过构建含 TCR的病毒载体, 把 TCR转入正常的 T细胞中, 使这些 T细胞因携带肿瘤特异性 TCR 而成为特异性肿瘤杀伤细胞。 在已进行的临床试验中, TCR基因转染的 T 细胞过继回输可以介导肿瘤的消退, 这些回输的 T细胞可以在体内存活半年以上 。

　　TCR基因治疗临床有效率相对较低, 寻找有效的肿瘤靶抗原克隆高亲和性的TCR受体以及优化 TCR的转化效率是目前的研究重点。

　　◎组胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)

　　细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)于1991年由斯坦福大学的Schmidt Wolf首度报道。用不同细胞因子，如CD3单克隆抗体、 IL-2和IFN-γ 进行刺激，可使 PBMC转化成CIK细胞并具有 CD3+CD56+的特征表型。

　　CIK细胞的出现标志这过继性治疗方法的一个转折点。在过去20年间，多项临床试验已在全世界进行，特别是中国。一项II期临床研究中，自体CIK细胞免疫治疗提高了传统化疗对晩期非小细胞肺癌(NSCLC)的疗效。

　　树突状细胞(CD)激活的CIK细胞増强抗肿瘤效果(如下图, DC用子启动 、调控, CIK如同“细胞导弹”),化疗联合CIK/DC细胞k可以提高晩期 NSCLC临床结果。CIK细胞与内皮抑素或 DC为基础的癌症疫苗联合对于改善临床效果可起到协同作用。

　　由于简单易行、体外培养周期适度、较少的不良反应和患者依从性较好等优点，CIK(CIK/DC)治疗方法疗法获得了广泛的使用。然而，CIK疗法目前还未能成为肺癌的常规治疗手段,与手术、化疗和放疗相提并论。有两种可能原因:①组胞治疗需要个体化,不可能像药物那样大规模生产;②当前的细胞免疫疗法成本高昂,许多患者不能负担。

　　肿瘤疫苗

　　癌症疫苗是一种有生物活性的前体,可以“训练”免疫系统对抗已知的肿瘤。一种有效的肿瘤疫苗应当能够特异性地锚定到某种特定肿瘤的抗原上，如肿瘤相关性抗原等, 而这种抗原在患者的循环系统中可经常被检测到升高。疫苗在组织学上一般是糖肽、重组蛋白或者完整的肿瘤组胞前体(已经消除复制功能)等 ;然而， 由于抗原肽最适合激活抗原提呈细胞(APC),疫苗经常被免疫辅助因子或者免疫刺激因子激活, 而这些通常是以没有活性的病原或者其非特异性免疫刺激物的形式出现的。

　　癌症疫苗首先接纳抗原提呈细胞，之后抗原提呈细胞会迁移至最近的引流区淋巴结，随后激活T淋巴细胞及B淋巴细胞。特异性的T细胞会随后分化及扩增至肿瘤特异性效应细胞，锚定到肿瘤细胞微环境中，会以出示的抗原作为宿主生长。

　　癌症疫苗通过激活人体的免疫细胞特异性地攻击癌细胞。目前已研发出多种针对 NSCLC的疫苗, 并进行了大量的临床试验。但在III期临床试验中的效果不佳, 这可能与肿瘤细胞复杂的免疫逃逸和免疫耐受机制相关 。

　　肺癌相关疫苗如 L-BLP25是针对 MUC1的脂质体疫苗, 可激发机体产生抗原特异性T细胞免疫应答。 TG4010是一种携带MUC1和IL-2的 cDNA 的重组病毒疫苗。 MAGE-A3抗原特异性免疫治疗 (ASCI) 是由重组融合蛋白 (MAGE-A3和流感嗜血杆菌 D蛋白) 和免疫増强辅助系统共同构成。 belagenPumatucel-L是由4种肺癌细胞株培育出的同种异系细胞疫苗, 可促进局部免疫反应, 抑制 TGF- β2的活性。

　　对免疫系统中肿瘤监控的认识增加有助于新的免疫制剂的研发, 尤其是目前广泛认为肿瘤能够通过使协同抑制或检査点信号分子失调而侵入免疫系统。 早期对实体瘤(如NSCLC)中的 CTLA4、 PD-1和PD-L1抑制物等免疫检査点调节物的研究前景光明,会为 NSCLC的治疗带来新的曙光。

　　未来的挑战包括不同免疫治疗药物间的联合应用, 或免疫治疗药物与细胞毒性化疗药物的联合应用,分子靶向治疗和放疗的联合应用,以及其在疾病早期的应用疗效和预测性生物标志物的发现。

　　肿癌生长的基础就是免疫功能存在缺陷。 肿癌细胞通过分泌免疫控制因子,使机体免疫细胞无法识别和杀伤肿瘤细胞, 从而停止对肿瘤细胞攻击。肺癌的免疫治疗就是通过药物“唤醒”自身的免疫系统攻击肿瘤细胞; 或者通过给患者输入效应细胞、 抗体或细胞因子,使患者被动增强抗肿瘤活性。近年来,免疫靶点抑制剂为肺癌免疫治疗带来新的突破, 尤其是 PD-1 (细胞程序性死亡-1)和PD-L1 (程序性死亡配体1) 抑制剂。该类药物已被FDA批准且在临床应用中疗效显著。