单克隆抗体及基因工程抗体在肿瘤临床诊治中的应用

工程瘤苗和肿瘤分子疫苗。并有通过应用佐剂来增强疫苗的免疫作用,应用细胞因子(如I NFa-2b)增强免疫应答反应和抑制Ts细胞等方法以提高肿瘤疫苗的疗效,均取得了一定的进展,具有引人注目的良好前景。国内外均已有学者将这一研究成果应用于临床,有报告对Ⅱ期乳腺癌病人手术后长期使用C MF联合化疗加肿瘤细胞疫苗治疗,观察30个月时,复发率为513%,而术后不作免疫化疗者复发率达24%。

临床治疗时通常是用手术或活检方法取得肿瘤组织,制成自体或异体疫苗用作ASI,但因需应用新鲜的癌组织和活的癌细胞来制备自体瘤苗,使其临床应用受到限制,已有人应用石蜡包埋的乳腺癌组织制备的瘤苗并获得成功,使肿瘤疫苗治疗的前景更加广阔。但是,总的来说,乳腺癌的肿瘤疫苗治疗仍处于研究阶段,仍有很多理论和技术性问题有待进一步研究,其临床应用确切价值亦有待较大规模的严格的研究证实。理想中的肿瘤疫苗应该达到以下要求:(1)抗原最好是乳腺癌细胞所共有的特殊分子结构,并能诱导机体产生特异性免疫反应。(2)没有癌基因和致癌病毒污染。(3)对肿瘤病人能够反复进行有效的免疫治疗。

(4)能避免引起自身免疫性疾病或其它严重副作用。(5)最好能象病原菌疫苗那样,能够用稳定的方法大规模生产出质量和效价一致的肿瘤疫苗,能有计划地对某一肿瘤的危险人群进行预防性免疫,要达到以上目标,还须进行艰苦的努力。

2.2　乳腺癌的抗体治疗

乳腺癌的特异性主动免疫治疗的一个重要的突破性进展是单克隆抗体Herceptin的研究和应用。Herceptin是一种人鼠嵌合性抗HER-2单克隆抗体,属IgG K appa。Herceptin 与HER-2受体细胞具有高度亲和力和特异性,能阻断HER-2/neu受体而产生抗肿瘤效应,同时可与人体内免疫细胞作用,产生抗体依赖性细胞毒(ADCC)效应。专用于有HER-2基因过度表达的乳腺癌病人。Herceptin于1998年开始用于治疗乳腺癌,研究表明,对过度表达HER2/neu蛋白的转移性乳腺癌病人,用Herceptin治疗可显著延长其生存期。更令人鼓舞的是临床治疗显示,Herceptin与化疗药物联合应用可以显著增加疗效。与单独使用化疗的病人相比,同时使用化疗和Herceptin的进展乳腺癌病人生存期明显延长。其心脏毒性等副作用并不妨碍Herceptin成为转移性乳腺癌的常规治疗,唯一限制其使用的是价格昂贵。国内尚未见临床应用的报告。

单克隆抗体用于乳腺癌免疫治疗的另一个进展是双特异性单克隆抗体介导免疫效应细胞的抗肿瘤作用的研究,已成为近年来肿瘤新型免疫治疗的主要研究方向之一。以往的免疫治疗方法的主要缺陷是免疫因子或杀伤细胞对肿瘤缺乏选择性识别能力,而且毒副作用较大,难以取得理想疗效。而双特异性单克隆抗体由于含有两个能与不同抗原决定簇特异性结合的单抗片段,因此,它除了能选择性地识别肿瘤细胞外,还能将循环血液中的免疫效应细胞引导至肿瘤组织,并诱导免疫效应细胞产生抗肿瘤活性。1993年H ombach等建立抗C D16/抗T AA的双功能单克隆抗体,体外试验显示可介导NK细胞产生细胞杀伤作用,使肿瘤细胞溶解。1994年后已建立多种用于治疗乳腺癌的双特异性单克隆抗体,临床试用于可切除乳腺癌和晚期乳腺癌均取得较好的结果,且副作用轻微。目前的问题是尚难以获得稳定、高效价和足够用于大量病人的双特异性单克隆抗体。

经多年研究,乳腺癌的免疫治疗已取得很大进展,已经成为治疗乳腺癌的又一类有效方法,并呈现良好的前景。从理论上讲,机体最终战胜肿瘤须依赖于免疫系统。但是,就目前的研究结果而言,乳腺癌的免疫治疗尚只能作为辅助治疗的一个方面,而不能代替常规的综合治疗。目前乳腺癌单纯免疫治疗所能达到的效果,也是现阶段所应遵循的基本原则应该是,在手术切除肿瘤组织或经化疗、放疗等治疗后,大部分肿瘤细胞已被消灭,针对体内少量残余肿瘤细胞的治疗;且机体的免疫功能良好、抑制免疫因素较轻和肿瘤的免疫原性较强,在这样的情况下采用免疫治疗才能达到理想效果。同时应该明确所应用的免疫治疗的作用机制和可能发生的副作用,避免盲目性。新的免疫治疗方法可能打破此类局限性。是我们今后的努力方向。

(2001-06-21收稿)文章编号:1005-2208(2001)09-0530-03

单克隆抗体及基因工程抗体在

肿瘤临床诊治中的应用

袁　玫

作者单位:中国人民解放军总医院基础所免疫室(北京, 100853)

中图分类号:R6 文献标识码:A

自1975年单克隆抗体技术问世后,1982年第一例应用单克隆抗体治疗淋巴瘤取得了成功后,掀起了单克隆抗体热,一些基于单克隆抗体技术的公司也相继成立,但是由于临床治疗效果并未取得预想的结果,单克隆抗体的研究进入了低潮。而近5年来由于基因工程抗体的迅速发展,使得抗体治疗肿瘤重现了原先的预想,带来了新的希望。

单克隆抗体用于诊断及监测复发已成为商品和常规,近年来的进展表现在两个方面,一是检测的标志物从肿瘤细胞表面分子进展到与肿瘤发生发展相关的领域,如细胞生长、细胞凋亡、周期变化、血管新生、粘附分子、癌基因、抑癌基因、易感基因及微环境变化等相关的新标志[1]。另一方面是用于发现微小残留肿瘤灶、鉴别诊断和转移癌灶的定位[2],虽然它们较血清学诊断的方法及设备略为复杂,但

仍不失为肿瘤医生在诊治中的有力助手。

与细胞周期相关的标志如周期蛋白D1(cyclin D1),它调控细胞周期的G1向S期转换,与P53抑癌基因有协同作用,在肿瘤组织中常过量表达;如用免疫印迹法观察卵巢肿瘤组织中的D1,表明其表达与恶性程度相关;在56例病人中,良性22例,55%阴性,其余低表达;交界性8例,88%为低表达;恶性26例,72%高表达,28%中表达。用免疫组化法对111例非小细胞肺癌的检测,表明D1阳性者5年生存率为66%,而D1阴性者为89%。这些可作为预后的参考。

与凋亡相关的Bcl-2及BAX、Fas及Fas配体(Fas L): BAX是活化程序性死亡的基因,而Bcl-2则为一抑制凋亡基因,在对105例胃癌组织免疫组化的观察表明41%BAX 为阳性,其中低分化者表达低,预后也差。对42例乳癌组织进行Bcl-2及BAX的对比观察,Bcl-2阳性率为59%, BAX阳性率为76%,Bcl-2/BAX>1者占30%,预后差。Fas介导凋亡,如对102例肝癌组织免疫组化的检测发现,低分化者、肿瘤大者及有包膜外侵润者Fas丢失,则预后差。在低分化癌中只20%为阳性。

与细胞粘附及癌转移相关的有组织蛋白酶(Cathepsin B、L、D)、cIC AM1等。组织蛋白酶B、L是能水解蛋白质的溶酶体半胱氨酸蛋白酶,可降解细胞外基质,活化尿激酶,与转移密切相关;对1600例乳癌组织进行检测,表明其表达与淋巴结转移及复发相关,表达高者预后差。又如用免疫沉淀法检测9例卵巢癌病人血清中的组织蛋白酶D,与8例正常人对比,发现在癌中多出现一条分子量为60K D的条带,可作为癌的诊断参考。

与细胞生长相关的表皮生长因子受体(EG FR)及其配体转化生长因子(TG F-α),两者均可从血清检测,如对38例宫颈癌的检测,凡转移复发者EG FR值[(165±60)fm ol/m L]高于正常人值[(62±20)fm ol/m L],阈值为102fm ol/m L,癌症9211%为阳性。TG F-α表达于食管癌、胃癌及肺癌等,在正常人血清中含量为(22±16)pg/m L,胃癌病人为(104±235)pg/m L,阈值为54pg。TG F-α高者预后差。

与血管生长相关的纤维母细胞生长因子(b-FG F):从血清或尿液中均可检测。

发现骨髓或引流区淋巴结中的微小癌灶大致有三种方法,即免疫组化、PCR对DNA的检测和肿瘤细胞克隆法,而金标准是免疫组化法。它对千万分之一的癌细胞都可检测出来,其方法是在获得骨髓或淋巴结穿刺等标本后经梯度离心或DACS(density adjusted cell s orting)以富集肿瘤细胞,用各种肿瘤标志抗体进行免疫组化法检测,所用抗体多为细胞内微丝(如角化蛋白CK)或膜表面糖蛋白(如M UC-1、B7213、CC49)等,可将中低分化的单个癌细胞与骨髓或淋巴结中的正常细胞区分开来,这要比常规病理检测敏感的多,但在应用角化蛋白时应注意,不是CK阳性细胞就是癌细胞,因为上皮来源的细胞均为阳性,所以还要结合细胞形态、核浆比例及双标志来鉴定,即除CK外再用另一抗体染色,可用M UC-1(粘蛋白核芯肽)、B7213、CC49、C-erbB2、Lewis-Y、P53及K i67等,由于肿瘤抗原的不均一性,如用几种抗体同时染色则可提高阳性率。有报告对75例肠癌病人进行骨髓穿刺,41例CK阳性细胞(阳性率55%),但结合上述其它指标,只34%为恶性细胞。又如曾有报告对26例1期结肠癌病人的淋巴检测,发现14例有微小癌转移(实为2期),随访结果:有微小癌转移者50%复发,无转移者9%复发。因此,建议此法作为常规病理检测。

在肿瘤的鉴别诊断上,主要是鉴别胸腹水中的癌细胞和间皮细胞,这两种细胞用常规方法往往难以区分而导致漏诊或误诊,也用于痰细胞检查低分化癌细胞,用单抗可提高阳性率及准确性。

在肿瘤定位上,目前主要是应用核素标记单克隆抗体或基因工程抗体,对一些临床疑有肿瘤而不知位置的病人进行检测,如血清中CE A(癌胚抗原)升高而CT或核磁等方法又查不到癌灶者。所用核素现多用99m T c,因其半衰期短,易于获得,D oerr等用413mCi111In标记110mg B7213抗体,给19例可疑结肠癌复发病人静脉注射,SPECT扫描,均发现癌灶,位于盆腔、腹壁、直结肠窝、大网膜及肝脏,其中6例为隐匿性转移灶,从而50%病例改变了治疗方案。其准确率高于CT、B超、血清CE A检测。S irisriro等用99m T c标记抗CE A抗体,对31例可疑结肠癌病人进行放射免疫扫描,证明特异性为71%,敏感性为86%,准确性为83%。远高于血清CE A的阳性率(33%～58%)。

抗体用于肿瘤治疗大多是基于其靶向作用,达到杀作肿瘤细胞,保护正常组织的作用。1975年淋巴细胞杂交技术问世后,产生了大量的抗肿瘤单克隆抗体,但由于鼠单抗多次注射后可产生人抗鼠抗体(H AM A),限制了它的临床应用。所以需要对鼠单抗进行基因改构,即为基因工程抗体,根据结构的不同,可分为Fab抗体、单链抗体(ScFv)、人鼠嵌合抗体(由人恒定区与鼠可变区连接组成)、人源化抗体(只与抗原结合的互补区为鼠抗体,其余均为人抗体),此外还有单域抗体(只有互补区的小抗体)等。以基因工程抗体为载体,又可以基因连接的方法与毒素、药物及诱发免疫反应的细胞因子基因连接,组成融合蛋白或双功能抗体,以进行靶向治疗。近年来,各类基因工程抗体成功构建,使抗体进入临床应用走出了关键的一步,现将已进入临床试用及上市的抗体介绍如表1。

基因工程抗体的应用,除能克服了H AM A反应外,还延长了抗体在血中的半衰期(从低于20h延长到数天或21天)。上述抗体的作用表现在三个方面:(1)封闭细胞增生的信号传导(如Herceptin),抗EG FR抗体阻断了EG F的信号通路。(2)靶向清除瘤细胞,除抗体Fab段与肿瘤细胞结合外,其Fc段可活化补体和活化巨噬细胞,达到杀伤肿瘤细胞的作用,这也由人鼠嵌合抗体和人源抗体优于Fab、F (ab)2抗体所证实。(3)信号机制,这是由Rituxan用于临床后发现,抗C D20的抗体活化了细胞内蛋白的酪氨酸磷酸化而导致细胞凋亡。上市的Herceptin和Rituxan在临床都取得了明显的疗效。以Rituxan为例[4],Hains w orth JD报道,