细胞因子诱导的肿瘤杀伤细胞的临床应用

2011-04-13 13:29
山东医药 2011年28期
关键词:回输化疗活性

(煤炭总医院,北京100028)

细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)是一类异质细胞群,由上世纪80年代中期Schmidt-wolf从外周血单核细胞中诱导产生,同时表达CD3和CD56两种膜蛋白分子,兼具T淋巴细胞强大的杀瘤活性和NK细胞的非MHC限制性,故又被称为NK细胞样T淋巴细胞。与以往报告的一些抗肿瘤效应细胞相比,CIK细胞杀瘤活性更强、杀瘤谱更广。因此,以自体CIK细胞为主体的肿瘤过继免疫治疗已逐渐成为肿瘤生物治疗中最活跃的应用与研究领域之一,是国内外关注的焦点。

1 自体CIK细胞的制备与临床应用

目前,多采用改进Schmidt-wolf等所述方法,一次采集患者外周血50~100 ml,2周后制备出的CIK细胞群中CD+3细胞>50%细胞>30%,使CIK细胞成为一种高溶瘤活性免疫细胞。增殖的细胞总数能达到5×109~15×109以上,经细菌及真菌培养阴性时开始收集细胞。一般将细胞保存在含1%人血白蛋白的生理盐水中,2 h内尽快输注到患者体内。临床上常采用连续3 d分批回输,回输途径以静脉为主,也有腔内注射、介入应用的报告。CIK细胞疗效取决于其在体内的杀瘤活性,而细胞在体内发挥作用受许多因素的影响,其中一个重要因素就是免疫效应细胞能否到达靶器官,实现与肿瘤细胞的直接接触。因此,了解免疫活性细胞在活体内的分布迁徙规律对于其发挥调节免疫、杀伤肿瘤作用来说非常重要。文献报告[1,2],CIK细胞在体外培养14~18 d时,细胞数量达高峰,此时细胞的数量也达最高值。CIK细胞经腹腔注射,肿瘤组织中CIK细胞量24 h达到最高(20.56%),瘤旁注射则3 h即达到最高(25.75%)。以上结果提示,CIK细胞在体内分布的浓度规律与不同的输注途径有一定关系,一般以肺、肝、肿瘤部位为主。所以,临床上针对不同解剖部位的肿瘤可以选择不同的CIK细胞输注途径以最大限度的提高疗效[1]。我院肿瘤外科已经在有腹腔转移或怀疑转移的患者中采用腹腔注射的途径回输CIK细胞,取得满意疗效,现正在研究回输CIK细胞对恶性腹腔积液(腹膜表面恶性肿瘤)的治疗,以期患者更好获益。

目前,CIK细胞治疗肿瘤在临床实际应用中还有一些问题需要更好解决,譬如,晚期癌症患者往往体质很差、合并贫血,对于反复采血,患者、医师都有顾忌;采血后如何将红细胞分离再回输,临床已有报道,但实际运用不多,这项技术还有待进一步改进;有文献提出采用父系血液的CIK细胞的回输方法也尚待进一步研究和探讨;此外,能否进一步改进CIK细胞的培养方法、提高CIK细胞的活性和数量以满足临床应用的要求,也是目前面临的问题和研究方向之一。

关于CIK细胞治疗疗程,文献资料[3]提示,多疗程治疗后患者体内的细胞含量显著高于单疗程组,与此对应的多疗程CIK治疗较单疗程治疗患者的生存期明显延长,并能显著提高生活质量,对预防肿瘤复发有较好的作用。我们在治疗中发现,对部分Ⅳ期患者,输注自体CIK细胞后细胞数量达到7.5×1010~10×1010以上时,疗效才更为明显。我们一次采集患者外周血50~100 ml,培养CIK细胞总数能达到12×109~15×109以上,然后连续3 d回输为1个疗程,如此5个疗程以上。

2 CIK治疗的疗效和适应证的选择

CIK治疗疗效的观察指标包括:瘤体变化、生存期、临床症状、生存质量、体质量及免疫功能、不良反应等。肿瘤瘤体变化评价参照实体瘤疗效标准,以患者治疗前及治疗后PETCT、CT或B超等影像学资料进行对照比较,以完全缓解(CR)、部分缓解(MR)、稳定(SD)以及进展(PD)进行疗效评定,并观察治疗前后对肝、肾等重要脏器功能的影响。生存质量评估采用Karnofsky评分和检测体质量改变、疼痛或睡眠状况等方法。我院收治肿瘤患者治疗后总体上Karnof-sky评分平均提高10~30分,提高率约为90%;平均体质量增加1~3 kg,提高率约为60%;疼痛和睡眠质量均有明显改善。免疫功能情况的评估除常规测定CD3、CD4、CD8和CD56外,有研究单位用SZ-Ag-NoRs检测仪观察T淋巴细胞rDNA转录活性,以评估治疗后免疫功能的改善,一般认为治疗后免疫功能提高。但从循证医学角度分析,我们认为最终有评价意义的指标还是生存期和生存质量。因此,对CIK治疗效果的科学评价不单是看其近期疗效,更要观其远期效果。实践中发现,我院的自体CIK细胞免疫治疗患者心、肝、肾等脏器功能均未发现不良影响,仅个别患者输入CIK细胞后有一过性发热反应,但24 h内即降至正常。从大量文献上看,自体CIK细胞治疗也是十分安全的。

现已报告的临床资料几乎均是将CIK细胞应用于进展期癌症患者,更多是晚期患者。但CIK细胞治疗的最佳适应证目前还无定论。多数学者认为,体内瘤负荷越少,临床效果越好,这与CIK细胞抗肿瘤机制及输注的细胞数量和活性均有关。因此,对进展期癌症患者考虑CIK细胞治疗时,要首先考虑减少患者体内的瘤负荷,包括运用手术、放疗、化疗、射频治疗、氩氦刀治疗等手段。要将传统的肿瘤治疗手段同CIK细胞治疗有机结合起来,在最大限度减少瘤体负荷的基础上既要更好的保护患者的自身免疫系统功能又要杀灭微小肿瘤病灶,提高远期治疗效果。另一方面,正如其他学者提出的一样,将CIK细胞运用到早期肿瘤患者或根治手术后患者,利用其免疫重建功能和抗肿瘤机制,发挥预防肿瘤复发的作用。我院对Ⅱ期和Ⅲ期已经手术根治的患者,尤其伴有免疫功能差、淋巴结转移、脉管有癌栓等复发高危因素者,提倡CIK细胞治疗,以提高根治率,但效果还需长期随访。如何更好的选择CIK细胞适应证,积极探索出一套新的、更为有效的肿瘤治疗模式,是我们肿瘤治疗专业医师的一项任务。

3 CIK细胞治疗展望

3.1 提高CIK的肿瘤杀伤效果 树突状细胞(DC)是一种专职抗原提呈细胞,其前体细胞来源于骨髓,除此之外还可存在于人的脐血和外周血中,是由细胞在体外经GM-CSF和TNF-α诱导发育而来。成熟DC的抗原提呈能力是巨噬细胞和B细胞的10~1 000倍,是惟一能刺激初始型T细胞增殖并建立初级免疫应答的专职抗原提呈细胞。有研究表明,与DC细胞联合培养和非联合培养的细胞的杀伤率分别为100%和27%。国内外学者针对不同的靶细胞株或动物模型以相应的细胞冻融物作为特异性抗原冲击DC后与CIK共培养,结果均发现经特异性抗原致敏的DC能不同程度的增强CIK细胞的细胞毒作用[4]。

肿瘤细胞的多药耐药性(MDR)被视为是影响化疗疗效的主要障碍之一。肿瘤细胞MDR基因表达的耐药蛋白P糖蛋白(P-gp)往往会随化疗用药进程过度表达,使化疗药物不能进入细胞核,导致化疗失败。研究发现,肿瘤细胞的药物耐受株MCF7adr对CIK细胞的敏感性明显高于其亲代药物敏感株MCF7[5]。CIK细胞可使MCF7adr上过度表达的P-gp明显下降,尤其是使MCF7adr核膜上P-gp表达降低,从而使化疗药物在MDR肿瘤细胞内积累量明显增加。免疫效应细胞联合低于IC50剂量的化疗药物,对MDR肿瘤细胞的杀伤活性明显高于单纯用同等剂量化疗药物或单纯用相同效靶比的CIK细胞的杀伤活性。

3.2 提高CIK治疗的靶向性 提高CIK治疗的靶向性不仅需要提高CIK细胞的杀伤肿瘤效果,更需要解决CIK细胞治疗存在靶向性差的问题,如何将具有较强杀瘤活性的CIK细胞募集到原发或转移的恶性肿瘤组织周围,使之与瘤体空间最大限度的接近,从而达到更好的抗肿瘤作用,已成为目前CIK细胞治疗中的一个关键问题。在目前抗肿瘤治疗研究中,双功能抗体(又称双特异性抗体BsAb)已经展现出其巨大的潜在价值[6]。利用双功能抗体的桥接作用将CIK细胞募集到肿瘤组织周围为解决CIK细胞治疗靶向性问题提供了良好的思路。

体外细胞学实验初步验证了抗表皮生长因子受体(EGFR)/抗CD3双功能抗体具有促进CIK细胞与瘤细胞结合及增强杀伤作用的能力。EGFR是原癌基因C-erbB-1(HER-1)的表达产物,广泛分布于各组织。EGFR介导的信号转导途径在肿瘤细胞增殖、损伤修复、侵袭及新生血管形成等方面发挥重要作用。研究发现,在许多实体肿瘤中存在EGFR高表达或异常表达。EGFR/CD3BsAb介导的CIK细胞对EGFR表达阳性的胃癌细胞MKN45及SGC7901的结合和杀伤能力均显著高于单纯CIK细胞和EGFR、CD3单抗分别或共同介导的CIK细胞[7]。这一结果说明,至少在体外条件下EGFR/CD3BsAb确实起到桥接CIK细胞与肿瘤细胞的作用,为效应细胞的杀伤提供了有力帮助。Kornacker等[8]进行了Her2/CD3双功能抗体引导CIK细胞治疗乳腺癌和卵巢癌的临床研究,结果也提示在双特异性抗体的引导下CIK细胞的杀瘤作用可提高数倍。Flieger等[9]进行了Ep-CAM/CD3双功能抗体引导CIK细胞杀伤结肠癌细胞HT29的实验研究,证实在EpCAM/CD3引导下CIK细胞具有良好的杀瘤活性。上述研究结果均提示,该治疗策略可能具有重要的临床应用前景。

肿瘤的过继免疫治疗已逐渐成为肿瘤生物治疗中最活跃的研究领域之一。在继淋巴因子激活的杀伤细胞、肿瘤浸润性淋巴细胞和CD3McAb激活的杀伤细胞之后,细胞因子诱导的杀伤细胞以其更高的增殖活性和更强的细胞毒活性越来越多的被人们所研究利用。CIK细胞可以杀伤多种自体或异体肿瘤细胞,杀瘤谱广、增殖速度快、细胞毒性强,应用于临床治疗进展期癌症患者可很大程度上改善其生活质量和延长其带瘤生存期。可以预见,随着CIK细胞治疗技术的不断改进和完善,它将在人类攻克肿瘤的道路上发挥举足轻重的作用。

[1]Linn YC,Hui KM.Cytokine-induced NK-like T cells:from bench to bedside[J].J Biomed Biotechnol,2010,2010:435745.

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[3]Hontscha C,Borck Y,Zhou H,et al.Schmidt-Wolf.Clinical trials on CIK cells:first report of the international registry on CIK cells(IRCC) [J].J Cancer Res Clin Oncol,2011,137(2):305-310.

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[9]Flieger D,Kufer P,Beier I,et al.A bispecific single-chain antibody directed against EpCAM/CD3in combination with the cytokines interferon alpha and interleukin-2 efficiently retargets T andnatural-killer-like T lymphocytes to EpCAM-expressing tumor cells[J].Cancer Immunol Immunother,2000,49(8):441-444.

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