免疫疗法治愈黑色素瘤?
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近日,美国Fred Huchinson癌症研究中心的Hunder等报告,通过自体CD4+T细胞移植,1例难治性转移性黑色素瘤患者得到持久的临床缓解,患者从接受治疗后2个月到2年,都未出现疾病复发症状(N Engl J Med 2008,358:2698)。
曾有1例黑色素瘤转移到肺、脑等身体其他部位的女性,在被蜜蜂蜇过之后,癌症奇迹般好转。另有1例晚期黑色素瘤患者在被毒藤刺伤后,癌症病情也出现类似变化。美国加州希望之城癌症中心肿瘤外科的Trisal医师列举上述例子,认为免疫系统可能有扫除癌细胞的潜力。
从CD8+T细胞到CD4+T细胞
肿瘤细胞在人体内可促使一系列免疫抑制因子产生,例如肿瘤生长因子β(TGF-β)、白介素-4、白介素-6等。这些因子将促使免疫抑制细胞,例如调节T细胞、CD11+颗粒细胞和巨噬细胞的产生,还将干扰免疫细胞的信号转导,使得肿瘤细胞的Ⅰ类组织相容性复合体(MHC)消失、T细胞受体部分降解等,导致患者的免疫功能受到抑制。如果能够“激活”患者的免疫系统,免疫细胞将有可能对抗癌细胞。
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已有研究证实,在癌症患者体内可以采集到CD8+细胞毒性T细胞。将这些细胞在体外培养扩增后,选择出可特异性对抗肿瘤相关抗原的T细胞,再输注回患者体内。已有临床试验证实,这种自体T细胞疗法将可能对癌症患者有益。
这些T细胞的抗肿瘤效果依赖CD4+T细胞,因为其可以为CD8+T细胞提供生长因子,例如白介素-2,并能够直接或间接介导肿瘤细胞结构破坏。白介素-2可以通过自分泌方式产生,能够进一步促进患者体内CD4+T细胞增殖和内源性CD8+T细胞的抗肿瘤活性。因此,近年来不断有研究探索CD4+T细胞的抗肿瘤潜力,但是分离和扩增CD4+T细胞的方法尚未建立。
随着肿瘤相关抗原中HLA Ⅱ类分子限制性抗原决定簇(例如NY-ESO-1)和酪氨酸酶“身份”的证实,以及体外分离和扩增CD4+T细胞方法的成熟,科学家们终于等到了验证自体CD4+T细胞治疗恶性肿瘤效果的最佳时机。
自体CD4+T细胞移植治疗1例黑色素瘤患者
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该例患者是9例接受此临床试验疗法的患者之一,也是唯一显示出疗效的1例。患者年龄52岁,患有复发性黑色素瘤,转移到肺部、左髂骨和腹股沟,其肿瘤对大剂量干扰素α、四轮大剂量白介素-2和局部切除术都不起反应。
研究者从患者体内提取CD4+T细胞,在体外培养并选择出对NY-ESO-1有特异性的T细胞,对这些T细胞进行体外扩增后再注入患者体内。通过检测确定这些T细胞克隆针对肿瘤相关抗原产生抗体的能力、抗原特异性反应,并追踪了这些T细胞克隆在人体内的去向。
研究者发现,注入人体后,这些CD4+T细胞克隆的细胞出现频率快速增加。在注入后的第3天,这些CD4+T细胞在外周血单核细胞中占据2.0%,并且一直到注射后80天时仍能被检测到。在此期间,CD4+T细胞占据外周血单核细胞总数的0.7%~3.0% 不等。
在注射后2个月时,CT和PET扫描并未检测到肿瘤(图),并且在注射后的22个月仍然没有复发迹象。注射后26个月,对患者的最近一次随访时,患者并未接受其他治疗,仍然保持了正常功能,Karnofsky表现状态有90%~100%。并且没有发现急性或长期的自身免疫相关毒性作用(例如皮炎、白癜风、色素膜炎和睾丸炎)。
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虽然只有50%~75%的肿瘤细胞表达NY-ESO-1,但是患者的肿瘤被完全消除。这说明NY-ESO-1特异性CD4+T细胞引发的免疫反应比研究者预期的要更“广阔”,研究者对此作了进一步验证。他们发现,患者体内的T细胞可以对其体内肿瘤表达的另外两个抗原MART-1和MAGE-3有应答。但这些T细胞在NY-ESO-1特异性CD4+T细胞注入之前是不存在的。
该疗法仍处于试验阶段
研究者无法确定该例患者是否被完全治愈,但可以肯定的是,患者对肿瘤细胞产生了完全的免疫反应,疗效也持续了比数周或数月更长的时间。
虽然试验在1例患者身上取得了空前的成功,但是研究者却无法解释为何该疗法对其他8例患者不起作用。如何把这样的免疫疗法变得有效仍是无法解答的难题。研究者Yee表示,虽然该结果提示免疫疗法有较大的前景,也至少知道可以采用CD4+T细胞来实现肿瘤的免疫治疗,但是人们离“建立标准化的疗法”还有至少几年的路要走。另外的问题是,培养细胞可能需要花费数月,在这个期间患者的病情很可能恶化。因此,未来的研究方向是,把这个治疗方法标准化,推广为对每个患者都有效的方法,应缩短细胞培养的时间和针对更多的抗原。
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美国国立癌症研究所外科主任Rosenberg医师认为,该疗法无疑属于个体化医疗,医师能够以患者自身细胞为原材料,为其“度身定做”治疗方案。
美国乔治敦大学医学中心的Weiner医师在述评中提到,Hunder等此次探索到免疫系统清除癌症(甚至是已经广泛扩散的癌症)的潜力,他们诱发免疫细胞识别并攻击自身肿瘤所产生的抗原,对患者没有毒性作用。Weiner还提到,在提倡用大型随机临床试验证实某种疗法作用的年代,像上述研究这样的小型先验研究或个例报告仍有其意义。因为人们可以从中获得研究方向。例如,Hunder等此次所采用的全新策略和应用CD4+T细胞的治疗方法,都给未来的研究指明了方向。Weiner最后说到,目前针对肿瘤免疫疗法的研究似乎又现“柳暗花明”,时间将证实该研究的真正意义(N Engl J Med 2008,358:2664)。
图 T细胞注射治疗前后PET扫描结果
治疗前,箭头处显示右肺和左腹股沟处高度转移癌灶;治疗后2个月时肿瘤缓解,没有可检测到的癌灶。, 百拇医药