恶性肿瘤的免疫和基因治疗 复旦大学附属肿瘤医院 肿瘤内科 李 进. Edward Jenner 现代免疫学奠基人 牛痘的发明者 (1796)

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第十三章 Chapter 13 B淋巴细胞介导的体液免疫应答 (B-cell immunity)
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BAFF在活动性SLE患者T细胞中的表达:
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恶性肿瘤的免疫和基因治疗 复旦大学附属肿瘤医院 肿瘤内科 李 进

Edward Jenner 现代免疫学奠基人 牛痘的发明者 (1796)

细胞免疫的基本概念 Tumor cell

为什么肿瘤细胞能够逃避 机体的免疫监控? 肿瘤细胞合成免疫抑制因子 癌细胞表面缺乏 MHC II 分子 肿瘤细胞低表达 MHC I 分子 由于缺乏第二信号导致免疫耐受 机体的免疫监视功能低下 ( 抗原递呈效率下降)

肿瘤免疫反应 免疫系统能够识别肿瘤抗原并产生免疫反应。 体液免疫在肿瘤病人普遍存在,但不起主要作用。 细胞免疫 : 杀伤性 T 细胞 (CD8+) 辅助性 T 细胞 (CD4+) 。

免疫治疗的主要分类 非特异性主动免疫治疗 细胞因子(白介素 2 ,干扰素,肿瘤坏死因子) 胞壁佳 短小棒状杆菌 卡介苗 高聚金葡素 单克隆抗体 ( 美罗华、赫赛叮、西妥昔、贝伐) 过继免疫治疗 (TIL 细胞、 CIK 细胞、 LAK 细胞 )

特异性主动免疫治疗 核酸疫苗 (DNA,RNA) 肿瘤细胞疫苗 抗原蛋白疫苗或多肽疫苗(包括基因重组蛋白) 树突状细胞疫苗 免疫治疗的主要分类

干扰素 用法: 万单位, 每周 2-3 次,连续使用 8 周 ①抑制肿瘤细胞的增殖; ②诱导 NK 细胞、 CTL ,并协同 IL-2 增强 LAK 的活性; ③诱导肿瘤细胞表达 MHC- Ⅰ类抗原,增加对杀伤 细 胞的敏感性。 适应症:联合化疗治疗毛细胞白血病、多发性骨髓 瘤、肾癌、恶性黑色素瘤和淋巴瘤的治疗有效。

白介素 -2 用法: 万单位,每周 2-3 次, 皮下或局部注射 特点:对恶性黑色素瘤、肾癌有效 有效率大约在 20% 左右 对其它恶性肿瘤的治疗效果不明显。 局部应用比全身应用效果好。

腹腔灌注 IL-2 治疗卵巢癌( II 期临床) 方法: IL-2 60 万单位 /m 2 1/ 周 共十六周 病人:泰素、顺铂抗拒的卵巢癌病人 31 例 副作用:可耐受,无 IL-2 相关的 3/4 级毒性 结果: 24 可评价病人中 4 CR, 2 PR, 7 SD, 11 PD 总有效率 25.0% R. P. Edwards,et al ASCO2003

肿瘤坏死因子 用法: 万单位,每周 2-3 次, 肌肉或局部注射 特点:野生型有严重的毒副作用 国内改构型已上市 联合化疗对肺癌和淋巴瘤可提高疗效 真正的临床应用价值还有待进一步评价。

单克隆抗体 又称之为生物导弹技术,通过补体系统和自然杀伤细胞起抗 肿瘤作用。 嵌合型单抗达到 95 %以上 人源化, 减少了免疫原性 美罗华-治疗恶性淋巴瘤 赫赛汀-治疗乳癌,联合 化疗增强疗效

单克隆抗体 贝伐是针对 VEGF 的单克隆抗体, 除了对肿瘤细胞的杀 伤作用外, 还可以封闭血管内皮生长因子。 西妥昔是针对 EGFR 的单克隆抗体,抑制细胞信号传 导通路,通过补体和细胞依赖的免疫反应杀伤肿瘤 单抗也可以与同位素或毒素耦联,通过靶向作用将放 射性同位素或细菌毒素聚集肿瘤组织内,达到抗肿瘤 目的。

MAb NameTrade NameUsed to Treat:Approved in: RituximabRituxan Non-Hodgkin lymphoma1997 TrastuzumabHerceptinBreast cancer1998 Gemtuzumab ozogamicin * MylotargAcute myelogenous leukemia (AML) 2000 AlemtuzumabCampathChronic lymphocytic leukemia (CLL) 2001 Ibritumomab tiuxetan*ZevalinNon-Hodgkin lymphoma2002 Tositumomab*BexxarNon-Hodgkin lymphoma2003 CetuximabErbituxColorectal cancer2004 BevacizumabAvastinColorectal cancer2004 *conjugated monoclonal antibodies 美国 FDA 批准的单克隆抗体

过继免疫治疗 Rosenberg 八十年代首创了 LAK 细胞, TIL 取自浸润淋巴细 胞 在 LAK 细胞的基础上得到进一步提高 迄今为止在临床上应用最为广泛的过继免疫治疗 特点: 繁琐的制备过程和严重的副作用限制了临床上推广 治疗疗效有限 CD 3 AK 和 CIK 的问世没有产生新的局面 对恶性黑色素瘤、肾癌、癌性胸腹水的治疗效果比较好

特异性主动免疫治疗-肿瘤疫苗 细胞瘤苗:最常采用转基因肿瘤制备; 分子疫苗:单独的分子抗原性弱,需要佐剂; 多肽疫苗: 8-10 个氨基酸的多肽是 T 细胞识别的基础; 重组蛋白疫苗:与细胞因子、毒素等重组形成融合蛋; 病毒疫苗:用病毒作为载体进行蛋白的表达; 树突状细胞疫苗:抗原需要被提呈并致敏原始 T- 淋巴细胞, 需要树突状细胞,是获得有效免疫反应的关键。

体内最强大抗原递呈细胞 树突状细胞

树突状细胞的分离培养激活 血细胞分离细胞培养抗原冲击细胞回输

树突状细胞对抗原的递呈 MHC I 途径 激活 CD8 + T 细胞 MHC II 途径 激活 CD4 + T 细胞 外源性蛋白 内源性蛋白

抗原冲击 DC 治疗乳腺癌( I/II 期临床) 病人: 高表达 HER2 的转移性乳腺癌病人 16 例 方法: HER500 冲击的自体 APC 2  10 8 to 5  10 9 , 二周一次,共三次。 副作用:主要为寒战和发热,没有 ¾ 级的毒副反应 结果: 12 个可评价的病人 1 例 PR 结论: HER500 冲击的自体 DC 使用安全,有一定 疗效,但效率仍不够高。 J. W. Kylstra, et al. ASCO2003

CEA 病毒感染的 DC ( I 期临床) 方法:表达 CEA 禽痘病毒感染的 DC ( 5  10 6 ), 每周二 次,一个月一个疗程, 1 - 3 疗程 病例数: 6 个病人 副作用:没有明显的毒副作用 结果:一个病人 CEA 水平从 46 降低到 6.8 ,并有锁骨上 淋巴结的部分退缩。 5/6 个病人外周血淋巴细胞 对 CEA 表达的载体有增殖反应。 M. A. Morse, ASCO 2003

细胞溶解物冲击的 DC ( I/II 期临床) 病人:转移性肾癌 15 例 方法:肿瘤细胞溶解物冲击的 DC 3.95  10 6 淋巴结内注射 副作用:无明显的毒副作用 结果: 7 例进展, 7 例稳定, 1 例部分退缩 (14.4  10 6 ) 结论:肿瘤细胞溶解物冲击的 DC ,即使在有大负荷肿瘤时 也有效,在大剂量使用时更有效,无毒副作用。 Marten A, et al. Cancer Immunol Immunother ;51:637-44

蛋白分子靶向疫苗的优势 特异性与 DC 结合与病毒体外激活具同样效率。 费用低廉,可大规模生产,制作比病毒更简单。 为重组蛋白,不存在安全性问题。 皮下给药,使用方便。 可重复使用。

热休克蛋白疫苗临床试验 III 期: 1.肾癌 2.恶性黑色素瘤 全球有 150 医学中心在收集病例 进行肿瘤抗原-热休克蛋白复合 物疫苗临床实验 I 、 II 期: 1.慢性髓性白血病 2.淋巴瘤 3.胰腺癌 4.胃癌、大肠癌

DCs 疫苗 对恶性黑色素瘤和肾癌,总有效率大约在 %; 其它肿瘤方面有效率在 %左右; 是所有方案中比较理想的疫苗; 需要很高的技术要求,离推广应用还有一段距离; 目标是预防术后复发,使 40% 的病人得到根治。

免疫治疗的临床地位 免疫治疗是最有前途的抗肿瘤手 段之一 目前尚未起主导作用 定位于手术、放化疗后清除残留病灶 目标是预防复发 关键是抗原在体内有效地被递呈并激 活 T 淋巴细胞

基因治疗 (Gene therapy) 用正常基因校正或置换致病基因 过程是将目的基因导入到靶细胞内并使之表达 目标是直接或间接消灭肿瘤细胞 概念的扩展:采用分子生物学的方法和原理,在 核酸水平上开展的疾病治疗方法都可称为基因治 疗。

基因治疗策略 基因增补( Gene augmentation )又称基因修饰,目 的基因的表达产物能修饰或加强缺陷细胞的功能 基因灭活( Gene inactivation ):利用反义核酸技术 或核酶特异地封闭基因表达或降解转录产物 前体药转换( Prodrug acitvation ):采用给予前体药 物的方法减少化疗药物对正常细胞的损伤。

基因治疗的途径 体外途径 :安全,但操作烦琐,设备要求比较高 体内途径 :基因导入所使用的载体的安全性需要 进行复杂的论证。

自杀基因治疗 HSV-TK/GCV 系统 tk 基因多为单纯疱疹病毒( HSV )和水痘疱疹病毒( VZV ) 中的胸苷激酶基因。 毒性效应来自于 GCV 磷酸化 其通过抑制 DNA 聚合酶的活性,阻断 DNA 的合成 VZV-TK 激酶能将 6 -甲氧嘌呤阿拉伯糖苷( ara-M )转化为 6 -甲氧嘌呤阿糖苷腺苷三磷酸( ara-MTP ) CD-5-FC 系统 人及其他哺乳动物中不表达 CD 酶可将胞嘧啶脱氨基转变为尿嘧啶 高剂量的 5-FC 在体内转变为 5-FU 从而将细胞杀伤作用。

自杀基因治疗的缺点 ①只对处于分裂期的肿瘤细胞有杀伤作用, 而瘤体内 有相当数量的细胞群体处于非增殖分裂状态。 ②肿瘤细胞的异质性使得有些细胞克隆对自杀基因 系统的敏感性不同。 ③基因转移的效率还很低,无法使所有的肿瘤细胞 均能被导入相应的目的基因。 ④某些肿瘤特异的表达元件的活性较低,不足以表 达足够的自杀基因产物。

复制型病毒治疗 利用病毒在肿瘤细胞内的增殖作用裂解肿瘤细胞 已经取得了可喜的进步 特异性启动子使病毒靶向性复制 主要方式:单纯疱疹病毒和腺病毒

基因治疗的临床定位 ①载体或病毒的转染效率应得到进一步提高。 ②减少免疫原性,避免被体内免疫系统清除。 ③基因治疗的安全性仍然受到关注。 ④除了溶瘤病毒外, 其它基因治疗在临床上的实用性 还有待提高。 ⑤直接肿瘤基因治疗有着良好的应用前景。

西妥昔 - 联合一线方案治疗 转移性结直肠癌 西妥昔 + FOLFOX4 1 西妥昔 + IFL 2 西妥昔 + FOLFIRI 3 西妥昔 + FUFIRI 4 可评价病人 RR (CR + PR) 81%44% 46%74% (CR+PR+SD) 98%N/A87%N/A M TTP ( 月 ) N/A 10.9N/A 1 Tabernero, et al. ASCO 2004, Abstract 3512 (updated data from ASCO presentation). 2 Rosenberg AH, et al. ASCO 2002, Abstract Rougier, et al. ASCO 2004, Abstract Folprecht, et al. EORTC 2004, Abstract 300.

黑暗依然笼罩大地,但我们已经看到了曙光。生物治疗就 象那东升的旭日,将给人类带来无限光明。

关爱健康,关爱生命 是我们共同的奋斗目 标!