恶性肿瘤生物治疗-李玉生

生物反应调节剂(BRMs)的概念
一种物质要具备以下条件之一就可称为BRMs: 1.直接增加机体抗肿瘤作用;如细胞因子等 2.通过减少抑制性机制间接增强机体对肿瘤的免 疫反应; 3.增强机体对细胞毒物质造成损伤的耐受性; 4.增强肿瘤细胞的免疫原性,使之对免疫杀伤或细 胞毒药物更敏感; 5.预防或逆转细胞转化等.(Mitchell.1998)
癌免疫治疗的分类 ---------------------------------------分类 举例
---------------------------------------------------------------------------------------主动免疫治疗 非特异性 免疫佐剂如 BCG、左旋咪唑、干扰素、 IL-2 特异性 肿瘤疫苗 被动免疫治疗 抗体 单克隆抗体、多克隆抗体与毒素或放射性物质交联 细胞 TIL、LAK细胞 间接治疗 去除或阻断细胞因子，抑制生长因子血管生长因子 ----------------------------------------------------------------------------------------
癌与免疫--2
• 约10%的肿瘤病人发生迟发行过敏反应； • 有报告，大肠癌应用自身瘤苗后，40%病人出 现迟发性过敏反应，这些病人的肿瘤复发率为 61%，对照组复发率87%。
癌生物治疗的基本原理
生物治疗作为癌治疗方法的一种，主要是通过设 法刺激机体的免疫防御机制。免疫系统在发育过程中 可监视并排除“非己”的分子或病原微生物，而不与 自身组织起反应。免疫系统不同于其他大多数组织系 统，其细胞之间缺乏固定的联系，而是在循环系统和 淋巴系统内外自由循环。免疫反应由淋巴细胞、单核 细胞、巨噬细胞、嗜碱性细胞、嗜酸性细胞、树突细 胞、上皮细胞和体内许多细他细胞参与完成。免疫细 胞主要分泌抗体和细胞因子。对抗原抗体反应和作用 于免疫系统内外的多种不同靶细胞的细胞因子的深入 研究，为癌的免疫治疗提供了新的可能性。
引起细胞破坏的免疫效应机制
抗体与补体结合可导致细胞破坏，或者发挥调理素的作用，促 进巨噬细胞的吞噬作用。 免疫细胞与靶细胞直接作用可引起靶细胞溶解。CTL(细胞毒T 淋巴细胞）从粘附靶细胞到使之开始溶解只需数分钟。 NK细胞可溶解某些类型的培养靶细胞，但不能杀灭新鲜的肿 瘤细胞，但其作为抗肿瘤效应细胞的生理机制尚不清楚。 经IL-2孵育而获得的淋巴细胞称为LAK细胞，可溶解多种恶性 细胞，对正常细胞无作用。 活化的巨噬细胞可识别、溶解肿瘤细胞。
生物反应调节剂的种类
1.细胞因子:IL-2,IFNs,TNF,CSF等； 2.抗肿瘤细胞和造血干细胞：LAK细胞，TIL细 胞，TAK细胞，骨髓干细胞，外周血和脐带血 干细胞； 3.抗体:抗肿瘤单抗,抗细胞表面标记抗体; 4.基因治疗; 5.肿瘤疫苗; 6.抗血管生成类; 7.细胞分化诱导剂; 8.酶及抑制剂; 9.某些菌类及其有效成分:卡介苗,短小棒状杆菌, 链球菌(OK-432)，济南假单胞菌等。
与肿瘤免疫有关的细胞--1
• 胸腺来源的淋巴细胞或称T淋巴细胞，都是CD3+细胞，通过T 细胞受体（TCR）识别抗原，与免疫球蛋白相似，受体也具有特 异性。T细胞又可以分为两大类：能够直接进行细胞杀伤的 CD8+ 细胞毒性T细胞（CTL），与产生细胞因子的CD4+T辅助淋巴细 胞（Th）。 • CD8+T细胞与在细胞表面表达人白细胞抗原（HLA）I类分子 的靶细胞相互作用。所有细胞都普遍表达HLA I类分子，是一种 由8~10个氨基酸构成的短肽，由自身蛋白或病毒蛋白降解而来。 CD8+T细胞的TCR/CD3复合物特异地识别单肽/HLA复合物，并 与一系列复杂的辅助分子祥和作用有关的二级信号一起，通过颗 粒胞吐现象激发对细胞的破坏过程，这个过程涉及溶细胞素 （cytolyin）即穿孔素（perforin）和颗粒酶（grazmes）（含有 丝氨酸-蛋白酶的颗粒）的释放，导致靶细胞调亡。
免疫系统有关细胞
发挥免疫功能的主要细胞是淋巴细胞，约 占血液白细胞总量的20%，按其发育和功能不 同，可分为3个只要类型：B细胞、T细胞和裸 细胞。通常用单克隆抗体分析细胞表面分子。 不同抗体可检测不同类型白细胞。有些抗原为 不同的靶细胞所共有，有些抗原为不同靶细胞 所特有。分化群（Cluster of differenation,CD) 通常用来描述白细胞表面的不同成分。
细胞因子—造血生长因子
• 目前美国FDA批准正式用于临床的只有GCSF,GM-CSF,EPO三种; • G-CSF和GM-CSF的适应征:预防化疗引起骨髓 抑制的感染,治疗严重粒细胞减少症,动员外周 血祖细胞,促进自体骨髓移植的恢复; • EPO主要用于治疗癌症或艾滋病的贫血; • TPO主要用于化疗引起的血小板减少症； • SCF用于动员外周血祖细胞。
细胞因子及其受体
• 干扰素及其受体：I型-IFN-a,IFN-b;II型-IFN-r; • IL-2及其受体：IL-2由活化的T细胞分泌，可活化 NK,B,单核和巨噬细胞，NK细胞被IL-2活化后具有 细胞溶解作用，并分泌IFN-r; • GM-CSF及其受体：GM-CSF诱导巨噬细胞、单核 细胞和粒细胞增殖，提高他们的吞噬作用和ADCC 作用，还可增加树突状细胞的抗原提呈作用； • IL-12及其受体：由活化的单核、NK、树突状细胞 核嗜中性粒细胞分泌，影响Th1细胞反应，，刺激 NK,T细胞产生IFN-r.
与肿瘤免疫有关的细胞--2
• CD4+T细胞与特异性的抗原提呈细胞（APC）如巨噬细胞、 树突状细胞以及表达HLA II类分子的B淋巴细胞相互作用。HLA II 类分子是具有12~20个氨基酸的长肽，由APC细胞摄取与加工 外源性蛋白而来。CD4（+）T细胞的特异性T细胞受体被活化后， 细胞就开始产生细胞因子，以增强B细胞抗体的产生、支持T细胞 应答及激活其他免疫细胞。基于细胞因子产生的方式和刺激他们 的抗原以及它们所支持的免疫应答，T辅助细胞可以进一步分为 两个亚类：Th1细胞促进细胞毒性细胞应答、迟发超敏反应以及 通过分泌白介素（IL）-2、干扰素（IFN）-r及肿瘤坏死因子 （TNF）-b而激活巨噬细胞；Th2细胞支持B细胞应答，并通过分 泌IL-4、IL-5、IL-6与IL-10，支持IgG、IgA与IgE的产生。这两 个亚类的CD4（+）细胞都产生TNF-a、IL-3和例细胞巨噬细胞及 落刺激因子（GM-CSF）。TH1细胞通常接受病毒和细菌等感染 因素的刺激。而Th2细胞对过敏源和寄生虫发生反应。
IL-1~18 ---------------------------------------IL-1 来自单核、巨噬、内皮细胞等，具有抗早期感染作用； IL-2 活化的T细胞；调节T,B,NK,单核细胞的分化； Il-3 T细胞，角质细胞，上皮细胞，为多功能造血因子； IL-4 CD4+细胞，某些CD8+细胞，促进CD4+细胞的分化； IL-5 CD4+细胞，must细胞，促进嗜酸细胞成熟、活化和趋化； IL-6 T、内皮、单和和成f细胞，促进B细胞分化，巨噬成熟； IL-7 IL-8 IL-9 IL-10 IL-11 …….. -----------------------------------------------------------------------------------------
生物治疗在恶性肿瘤治疗中的地位
1.手术治疗仍是当前根治恶性肿瘤最有效、最重 要的治疗方法； 2.早期诊断率低、根治性切除率低、术后复发转 移率高、 5年存活率低是我国目前肿瘤治疗的 特点； 3.即使是早期病变，不少肿瘤仍有较高的转移率 （早期胃癌淋巴结转移率3%~24.9%;I期恶性 黑色素瘤复发转移率11%）； 4.放射治疗和化疗对多种晚期恶性肿瘤均有较高 的近期有效率,但对存活改善不满意; 5.有效的生物治疗联合手术、放疗和化疗可提高 部分肿瘤治愈率、延长存活、改善QOL。
细胞因子—白细胞介素
• IL-2和 IFN-r代表了Th1辅助细胞产生的主要 细细胞因子; • IL-2在T细胞的生长和成熟中起着关键性作用; • IL-2具有多种生物学功能:诱导抗原刺激的T细 胞增殖,增强MHC限制性抗原特异性T细胞的 细胞毒作用,诱导大颗粒淋巴细胞,NK细胞的 MHC非限制性LAK细胞活性,对其他细胞因子 的诱导作用等.
细胞因子---干扰素(IFN)
主要作用： 1.直接抗病毒; 2.增强肿瘤细胞组织相容性抗原(MHC)和 肿瘤相关抗原(TAA)的表达; 3.增强NK细胞的细胞毒作用； 4.增强抗体依赖性细胞的细胞毒(ADCC)作 用； 5.直接抗细胞增殖和抗血管生成作用等.
IFN-a的Biblioteka Baidu效病种
• 血液肿瘤:毛细胞白血病,慢粒,低度恶性 淋巴瘤,多发性骨髓瘤; • 实体瘤:恶性黑色素瘤,肾癌,Kaposi’s肉瘤; • 内分泌性胰腺肿瘤; • 类癌.
免疫细胞分泌的许多细胞因子可对组织产生毒性作用。
肿瘤免疫细胞
• Th细胞通过II类HLA抗原识别，然后分泌各种细胞因 子如IFN-r,IL-2; • CTL通过I类HLA抗原识别，直接溶解靶细胞，或改变 其肽的表达，区别Th与CTL主要为CD4和CD8分子的 表达，与I,II类HLA形成的复合物； • APCs包括树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞、激活的 B细胞； • NK细胞在外周血中为淋巴细胞，由Th细胞释放的IL-2 活化。
恶性肿瘤生物治疗的临床应用
李玉升 中国医学科学院 中国协和医科大学 肿瘤医院
癌与免疫--1
• 1943年，Gross L发现一种小鼠，切除皮肤肉瘤后，再 次种植原肿瘤不再生长，提示肿瘤抗原刺激宿主可产 生免疫反应。 • 70年代，Burnet提出“Immune surveillance of cancer”， 并用BCG治愈某些肿瘤。 • 近20年来免疫学的主要进展是发现T细胞识别抗原而 非抗体，CD8+ T细胞含有IL-2受体；动物试验发现向 肿瘤细胞内转入 IL-4,IL-7,IFN-r,GM-CSF基因可治愈 某些免疫原性很弱的肿瘤，这个过程需要共刺激分子 B7-1与T细胞表面的CD28相结合。
过继性细胞免疫治疗
• LAK细胞：采用癌症病人自身的淋巴细胞,经与IL-2共 同培养后回输给病人。LAK/IL-2因其疗效并不优于单 用IL-2,而且在花费/效益比率上无优势，目前已不用； • CTL疗法：采集病人血液、胸水或腹水中的淋巴细胞， 加 IL-2与肿瘤细胞一起反复培养。由于CTL可来源于 CD8+或CD4+的T细胞，因而其临床疗效不肯定。 • TIL疗法：从病人被取出的肿瘤组织中提取浸润的淋 巴细胞，经CD3抗体刺激，在低浓度的IL-2中扩增， 然后回输给病人。TIL细胞具有肿瘤特异性杀伤活性， 但由于其非均一性增殖，疗效可重复性差、需要新鲜 肿瘤组织和长时间培养，广泛临床应用还仍需时日； • IVS细胞：肿瘤特异性介于LAK和TILs之间，如TAK 细胞。
与肿瘤免疫有关的细胞--3
• 自然杀伤细胞(NK)是一些大颗粒细胞毒性淋巴细胞，与 T、 B淋巴细胞明显不同。 NK细胞参与宿主的第一线防御，是非特 异性的，这些细胞是 CD3（-）细胞，不表达 T细胞受体。 NK细 胞表达促进细胞粘附和免疫球蛋白受体（ FcR）的 CD56分子。 NK细胞参与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性 (ADCC)， NK细胞 不是靶细胞特异性的，但是通过目前尚未明确的作用机制，显示 靶细胞选择性。 NK细胞对肿瘤细胞和病毒感染细胞的细胞毒性 明显超过对正常细胞的细胞毒性。 • 具有重要作用的免疫细胞还有网状内皮细胞、单核细胞和巨 噬细胞。单核细胞长期生存于循环系统，进入组织中后就变成了 巨噬细胞。巨噬细胞不仅具有各类生理保护功能，还具有抗原加 工和呈递作用，把外周血中的抗原信息带入免疫组织中。
恶性肿瘤的生物化学治疗
• 恶性肿瘤的生物化学治疗是根据不 同肿瘤患者的具体情况，有计划、合理 地应用生物反应调节剂和抗肿瘤药物， 以达到提高治愈率和改善存活的目的。 生物反应调节剂对多种肿瘤具有明显的 直接或间接的抗肿瘤活性，与多种化疗 药物有协同作用或疗效相加作用，二者 合用在维持肿瘤患者的长期存活方面具 有独到之处。