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您的位置:首页 > 健康之路 > 树突状细胞疫苗在前列腺癌治疗中的应用

树突状细胞疫苗在前列腺癌治疗中的应用


    T 细胞介导的细胞免疫被认为是抗肿瘤免疫作用的主要机制,T 细胞的活化是一个复杂的过程,需要两类信号参与:一类是主要组织相容性复合物(MHC) 呈递的抗原信号;一类是粘附分子、共刺激分子及细胞因子等提供的辅助信号。只接受抗原信号的T细胞不能对肿瘤细胞产生有效的免疫应答。因此,在T细胞活化的过程中,专职抗原递呈细胞(APC)是必不可少的,它不仅递呈MHC抗原信号,同时还为T细胞活化提供协同刺激信号,保证T细胞的有效活化。树突状细胞(DC)是机体免疫系统中已知的专职而又功能最强的APC,并且只有树突状细胞才能在体内直接激活初始型T细胞[1]。
    树突状细胞疫苗是以肿瘤抗原体外冲击使其致敏,或者说让树突状细胞负载着肿瘤抗原,这样的疫苗进入体内不仅保证肿瘤抗原被有效摄取,有效呈递,且通过树突状细胞可提供攻击肿瘤细胞的必需的共刺激信号。因此,树突状细胞疫苗(dendritic cell-based cancer vaccine)是新一代的肿瘤疫苗,可提供更有效的特异性主动免疫,显示了其比“常规”疫苗的明显的优越性。初始由于树突状细胞在机体淋巴组织、血液内含量极少,随着树突状细胞的分离、鉴定、纯化、扩增技术日臻完善,树突状细胞疫苗在抗肿瘤的应用也日新月异地发展起来。有关针对前列腺癌的DC疫苗的制备及临床应用已有大量文献报道,其治疗效果及应用前景让我们看到了治疗前列腺癌的新希望。
1 DC与前列腺癌
    Troy[2]利用免疫荧光标记对前列腺癌标本局部DC的数量进行测定,发现前列腺癌组织中DC数量明显少于正常前列腺组织,并且只有极少数DC处于激活状态。另有文献报道[3],前列腺癌细胞不仅能杀灭成熟DC,而且还抑制其产生和成熟,其机制很可能是前列腺癌细胞能够促使DC凋亡。这种可能性已被试验验证。因此,由于缺乏足够的抗原递呈,机体无法对前列腺癌细胞作出有效的免疫应答。最近,Wilkinson R[4]的研究证实DC特别是CD1c+亚型在正常个体与前列腺癌患者外周血中有显著性差异。Degl'Innocenti E[5]在前列腺癌模型小鼠身上的实验发现,注射DC疫苗的小鼠更早出现T细胞反应,从而提示DC可逆转前列腺癌的免疫耐受。
2 DC疫苗的制备
2.1 DC的分离
    由于缺乏特殊的细胞标记物,过去DC只能从外周血中分离提纯,但由于DC在外周血中大约只占0.1%,因此通过这种方法获得DC的产量很低,无法达到大规模生产DC疫苗的要求。后来,通过实验发现,DC前体细胞单核细胞在体外使用GS-CSF和IL-4刺激后可分化成未成熟DC。基于此原理,目前在体外获得足够数量的DC用于免疫治疗已成为可能,主要有两种方法,一是从外周血中分离CD34细胞,在GM-CSF和TNF-a培养基中培养14天,并加入SCF或Flt3L提高纯度[6]。另一种方法是利用分离的CD14细胞在GM-CSF和IL-4存在下培养,在培养过程中加入TNF-α,CD40L促进成熟,该途径获得106数量级DC一般需要200ml外周血[7],该方法简便,DC纯度高,为大多数研究者采用。
2.2 前列腺癌抗原物质的导入
    前列腺癌DC疫苗的最终目标是将前列腺癌的抗原物质有效递呈给T细胞,因此,将前列腺癌抗原通过各种方法导入DC是制备DC疫苗的关键。目前方法主要有:①前列腺癌抗原蛋白或肽段冲击制敏DC,此种肿瘤特异性抗原蛋白包括PSA,PSMA,PAP,前列腺癌干细胞抗原,甲状旁腺素相关蛋白(PTH-rP)等,small[8]用PAP和GM-CSF重组融合蛋白冲击制敏DC制成疫苗治疗非雄激素依赖前列腺癌患者,疗效确切。Murphy[9]选择PSMA的HLA-A2特异性抗原多肽PSM-P1和PSM-P2在体外冲击制敏DC获得DC疫苗成功。Correale[10]使用PTH- rP衍生肽PTR-4冲击制敏DC用于治疗前列腺癌相关研究。②前列腺癌抗原相关mRNA转染DC,heiser[11]和nair[12]的研究证明将PSA和TERT相关mRNA转染DC而制成疫苗,也能有效激发T细胞的免疫反应。③肿瘤细胞来源的DNA致敏DC,近年来,把编码前列腺癌的TAA 基因与合适的载体相连,直接注入DC,这样的疫苗在小鼠体内和人癌细胞体外试验证实能引发有效的抗肿瘤反应。Medin JA[13]将编码PSA 和PSMA的 cDNAs导入DC后回输,观察到体内抗PSA 和PSMA的物质明显增多。④体内DC的肿瘤抗原负载,体外培养DC 需要花费的成本较高,而且容易污染,因此,人们着手研究体内直接用肿瘤抗原负载DC的方法。Triozzi[14]在肿瘤内直接注射自身DC,观察到了确切的抗肿瘤免疫反应。
3 前列腺癌DC疫苗在临床的应用
    1995年Mukherji首次报道了DC肿瘤疫苗的临床试验,用于治疗黑色素瘤,此后,100多例有关DC疫苗的临床试验相继报道。有人对这些临床试验做了总结,DC疫苗的剂量一般控制在106-108之间,治疗途径主要有静脉内注射,皮内注射,皮下注射,淋巴结和淋巴管内注射及肿瘤内注射。观察到的副反应通常是一过性的,而且比较轻微,主要包括发热,疲劳,头痛,寒战,淋巴结肿大及局部注射部位疼痛。因DC疫苗引起的自身免疫相关疾病的报道极少。这说明DC疫苗制剂在临床应用的安全性是可靠的。
2000-2005年共有七项DC疫苗用于前列腺癌的人体临床试验的文献报告,研究病例包括雄激素依赖性前列腺癌,非雄激素依赖性前列腺癌患者。所有研究对象对疫苗均可耐受,未观察到治疗相关的肝,肾,神经系统毒性及自身免疫性疾病。免疫疗效主要通过酶联免疫法(ELISPOT)测定针对肿瘤抗原的特异性T细胞反应,临床疗效主要监测血清PSA及骨转移灶扫描。
3.1 肿瘤特异蛋白致敏DC
    Small[8]等用前列腺酸性磷酸酶(PAP)和GM-CSF重组融合蛋白冲击制敏DC疫苗治疗31例非雄激素依赖性前列腺癌患者。Ⅰ期(12例)和Ⅱ期(19例)临床试验表明:38%的患者出现对PAP的免疫反应,10例出现抗PAP的T细胞反应,6例出现抗PAP抗体,3例血清PSA水平下降超过50%,另3例血清PSA水平下降在25%-49%之间。Burch[15]等使用同样方法获得的DC疫苗治疗12例转移性前列腺癌患者,结果所有患者均出现了特异性T细胞反应,其中5例检测到抗PAP抗体,3例的血清PSA水平下降超过50%。
Fong[16]等认为许多肿瘤相关性抗原为自身免疫耐受,故提出用异种抗原致敏DC。1期临床试验利用鼠PAP致敏DC作为疫苗,21例转移性前列腺癌患者接受治疗,最后所有患者都对鼠PAP产生了T细胞免疫,11例同时对自身PAP产生了T细胞免疫,6例通过对血清PSA监测及骨扫描证实肿瘤没有继续进展。
3.2 肿瘤特异性抗原mRNA转染DC
    用编码PSA的mRNA转染自体DC,可刺激强大的T细胞介导的免疫反应,Heiser[11]等开展了基于此的Ⅰ期临床试验,对13例转移性前列腺癌患者给予渐增剂量的PSA-mRNA转染DC疫苗,除一例观察到一过性的抗自身核反应外,没有明显的毒副反应发生,通过γ-IFN ELISPOT法观察到所有患者均出现对PSA特异性T细胞反应,其中6例血清PSA明显下降。Mu LJ[17]等也利用同样的DC疫苗治疗20例晚期前列腺癌患者,以2*107的剂量皮下注射或淋巴结内注射治疗4周,通过对外周血T细胞体外增殖的观察,12例患者出现了明显的抗肿瘤免疫反应,13例血清PSA及骨扫描证实肿瘤无进展。
端粒逆转录酶(TERT)在85%的人类癌细胞中高度表达,而在正常组织中却不表达,Vonderheide[18]利用HLA-A2限制性TERT1540的肽段致敏DC,给5位非雄激素依赖性前列腺癌患者皮下注射,其中1例因肿瘤相关疼痛中止治疗,其余4例通过对其外周血中单核细胞体外抗TERT1540检测,发现2例患者出现明显的CD8+T细胞反应,4例患者肿瘤均未进展。Suz[19]等利用TERT-mRNA转染DC治疗20例转移性前列腺癌患者,其中19例外周血中出现针对TERT的CD8+T细胞明显增高。
4 结语
    DC 肿瘤疫苗给前列腺癌患者带来了福音,但DC 疫苗研究的历史毕竟很短,在临床推广应用之前还有许多工作必须完成,其中最重要的是安全性和疗效问题。创建规范化的DC 疫苗制备方法,建立与人类肿瘤相关的合适的动物模型证实其效果,确定适宜有效的免疫治疗方案,但最终还需要长期的临床试验以了解其不良反应和免疫治疗效果。随着生物技术的迅速发展,DC 疫苗终究会在人类与恶性肿瘤的抗争中发挥重要作用。

 
 
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