基因免疫简述

肿瘤基因免疫治疗的机理基因免疫是20世纪90年代初开始研究的一门新的免疫理论和技术。将抗原基因重组到真核表达载体上，经过一定的方法转到动物机体或人的细胞内，表达的抗原经过抗原呈递激活机体免疫系统，诱导产生特异性的体液免疫或细胞免疫应答，这种新的免疫方法叫作基因免疫，又称为核酸免疫或DNA免疫。这类新的重组质粒疫苗称为基因疫苗，是第三代疫苗。基因疫苗自问世以来，在短短的二十年里发展迅速。它与传统的疫苗相比，具有一些明显的优点，主要表现在：1.抗原性强。基因疫苗能模拟活疫苗，有良好的免疫原性而不会有用活疫苗时产生的毒性回升的危险，适用于较为危险且易变异的病毒。2.保护时间长。抗原基因在体内存在时间比较长，不断表达抗原蛋白，持续给免疫系统提供刺激，因而能刺激机体产生较强和较持久的免疫应答。3.基因疫苗改造方便。可以将包含不同抗原基因的质粒混合进行联合免疫。4.制备和储运方便。只需对编码抗原的基因进行设计、克隆、重组和纯化，不需要像传统疫苗那样在体外表达和纯化抗原。众所周知，疫苗一般可以用来预防一些传染病。但基因疫苗不仅是预防和治疗传染病的有效方法，还是抗肿瘤治疗和自身免疫性疾病治疗的重要手段。现在用很多病原体抗原基因的重组质粒接种动物，均引发了特异性的免疫应答，并对野毒攻击具有一定的保护作用。已经报道的人用或者动物用基因疫苗有流感、艾滋病、结核病、肝炎、疟疾、狂犬病、脑炎病毒以及多种癌等。可见，基因疫苗具有广阔的发展和应用前景，也带给人类很大的希望。肿瘤是机体中正常细胞在各种致瘤因素的作用下，发生过度增生和异常分化而形成的新生物，通常表现为肿块。肿瘤免疫基因治疗是放疗、化疗和手术治疗之外的另一种治疗肿瘤的方法。免疫基因治疗包括细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)治疗、树突状细胞(DC)瘤苗以及两者的结合治疗等。这些治疗在观念上完全不同于传统的治疗方法，免疫基因治疗可以持久清除残留在体内的少量的、播散的肿瘤细胞，提高机体因放化疗而受损的免疫功能，抑制肿瘤复发转移和发展、提高患者的生存质量。因此，这种治疗不但使肿瘤的综合治疗更加完善，而且使其成为目前认可的最理想的肿瘤治疗模式。CIK细胞是一种具有肿瘤杀伤效应的免疫活性细胞。在体外GMP条件下进行培养，用人体外周血、骨髓或脐带血的单个核细胞经过多种细胞因子和单克隆抗体的共同刺激后诱导而成。CIK细胞杀伤肿瘤细胞的原理是：1.CIK细胞能以不同的机制识别肿瘤细胞通过直接的细胞质颗粒穿透封闭的肿瘤细胞膜进行胞吐，实现对肿瘤细胞的裂解;2.通过诱导肿瘤细胞凋亡杀伤肿瘤细胞;3.CIK细胞分泌IL-2、IL-6、IFN-γ等多种抗肿瘤的细胞因子；4.CIK细胞回输后可以激活机体免疫系统，提高机体的免疫功能。由于CIK细胞是经自体细胞诱导而成的，故不会发生免疫排斥等不良反应。且CIK细胞繁殖能力强，在较短时间内能产生较多的细胞来抵抗肿瘤。DC细胞主要功能是摄取、加工、处理和递呈抗原。所谓“递呈”就是将肿瘤的抗原信息传递给初始型T淋巴细胞，促使T淋巴细胞增殖、分化和激活成为能识别和杀伤肿瘤细胞的细胞，这类细胞称为细胞毒性T淋巴细胞（CTL）。CTL不同于一般的T淋巴细胞，一般的T淋巴细胞对所有身体“有害异类”都进行杀伤，CTL则具有“特异性”，只针对某种特定的肿瘤细胞进行杀伤。DC能刺激CTL产生特异性抗瘤效应，因此DC可作为一种特定的肿瘤疫苗治疗某一类型的肿瘤，称为DC瘤苗。DC瘤苗的制备方法包括通过血细胞分离机获取病人的外周血单个核细胞，从单核细胞中用细胞因子培养获得病人自体的DC细胞。那么，如何使DC摄取肿瘤抗原，也就是如何使DC“携带”肿瘤细胞的“信息”呢？因为肿瘤细胞的总RNA或mRNA存储了肿瘤细胞的全部信息，临床上，患者若能够进行肿瘤切除手术，可从切除的肿瘤中提取总RNA，如不能手术，可用与患者组织来源相同的肿瘤细胞RNA，或体外通过分子生物学方法合成肿瘤抗原的mRNA，将这些总RNA或mRNA通过电转染方法转染DC后作为瘤苗回输给患者。另外，还可以通过基因修饰方法提高DC的免疫活性增加抗原递呈能力。DC瘤苗的特点是安全性高，杀伤肿瘤针对性强，具有记忆功能，再次给予相同的DC瘤苗，产生迅速而强大的免疫记忆反应。通过大量的临床试验和研究已经证实，DC瘤苗是一种疗效较好的肿瘤疫苗之一。DC细胞是目前已知的体内功能最强的抗原提呈细胞，能够刺激初始型T细胞增殖活化，识别肿瘤细胞，并能抑制肿瘤血管生成，同时激发免疫记忆保护。该细胞就如“雷达”，能够在体内随着血液全身各处主动搜索、识别肿瘤细胞，并把信息传递给免疫活性细胞，促进其激活和大量增殖。但由于体内DC含量少，难以满足临床应用的需要，因此获得大量成熟的DC是临床应用的基础。而临床研究发现，体外DC与CIK联合培养能加速两种细胞的成熟速度，缩短培养时间；且DC-CIK移植到人体后，DC细胞、CIK细胞、淋巴细胞及特异性T细胞增殖数量高于单一移植方式，而且细胞活性提高，CIK细胞、T淋巴细胞的肿瘤杀伤能力进一步增强。DC-CIK联合治疗绝不是两者单一治疗的简单叠加，联合治疗很好地产生了抗肿瘤协同作用，这种方法正变得越来越普及。免疫基因治疗通过提高机体的特异性抗肿瘤免疫力而杀伤肿瘤，对正常细胞不产生影响。因此，肿瘤的免疫基因治疗有更广的治疗适应范围，适合于各个肿瘤人群。当然，由于肿瘤发生、发展的复杂性，单靠肿瘤的免疫基因治疗彻底地治愈肿瘤仍可待“时日”。但可以相信的是，随着科学家们针对肿瘤研究的不断深入，将会不断揭示肿瘤发生、发展和转移等方面的机制，一层层地拨开肿瘤神秘的“面纱”，彻底的打败肿瘤！