肿瘤的生物治疗

肿瘤的生物治疗Biotherapyoftumor中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤研究所张叔人一、肿瘤生物治疗发展概况二、肿瘤的免疫治疗三、基因治疗四、抗血管生成五、增殖病毒六、抗端粒酶治疗肿瘤七．生物治疗的展望早期的肿瘤免疫治疗多采用非特异性免疫增强剂。如：卡介苗(BacilliCalmette-Guérin，BCG)和小棒状杆菌（C.Parvum)菌苗。膀胱癌八十年代初期，Rosenberg应用淋巴因子活化的杀伤细胞(lymphokineactivatedkiller)过继免疫治疗晚期癌症病人获得明显疗效，再次掀起免疫治疗的高潮。TIL、CIK九十年代初，比利时ThierryBoon首先应用T细胞克隆的方法找到了人类肿瘤抗原。SEREX法发现了一批肿瘤抗原。DC、肿瘤抗原肽、生物导弹肿瘤的基因治疗。针对阻止肿瘤血管生成治疗肿瘤。一、肿瘤生物治疗发展概况近几年，随着分子生物学的发展，在肿瘤抗原、抗原递呈和T细胞识别等方面均有了突破性进展，对于肿瘤的免疫效应机制，以及肿瘤逃脱免疫的机理有了深入的认识。众多肿瘤免疫疗法犹如雨后春笋应运而生。肿瘤免疫治疗与手术、放疗和化疗三大常规疗法有明显的互补性，在控制肿瘤的复发和转移方面展示了良好前景。生物治疗：应用组织、细胞、蛋白质、多糖、基因、微生物等生物制剂治疗疾病。肿瘤的生物疗法的策略：调节强化抗肿瘤免疫、直接杀伤或诱导肿瘤凋亡、抑制肿瘤细胞增值、促肿瘤分化、抗肿瘤血管生成。策略：去除免疫抑制、提高免疫原性、增强宿主免疫细胞的反应性以及免疫导向。1.过继免疫治疗(adoptiveimmunotherapy)2.肿瘤疫苗3.基于抗体的免疫治疗4.细胞因子治疗5.其他生物反应调节剂6.对抗免疫抑制7.配体导向治疗二、肿瘤的免疫治疗1.过继免疫治疗(adoptiveimmunotherapy)（1）LAK（LymphokineActivatedKiller）细胞（2）其他非MHC限制性过继免疫治疗粘附MNCA-LAK+抗CD3CD3AKLAK（MNC+IL-2）+抗CD3+IFN-+IL-1CIK+MEP（TCR-V9、V2）TMonoethylpospate（3）肿瘤浸润性淋巴细胞（Tumor-infiltratinglymphocyte，TIL）(4)TAK：IL-2+抗CD3+Tu-Ag回输的TIL或LAK数量早期荷瘤小鼠肺转移抑制率%x106TIL+IL-2LAK+IL-20.4~0.51681~274124~59648~1010030121602841005926200972TIL和LAK细胞体内抗肿瘤效力的比较LAK、CD3AK、CIK细胞活性及增殖数量(李殿俊)LU/106cellsCellnum.x106TotalLULAK238104CD3AK18871566CIK26782028NK、LAK、TIL之间的区别NKLAKTIL来源外周血，脾外周血，脾肿瘤区域抗原致敏+产生条件自然存在IL-2IL-2、Ag、抗CD3选择性杀瘤能力++++++抗瘤谱窄广窄MHC限制+体内增殖能力差弱强聚集肿瘤部位差差强免疫记忆+LGL特征++CD3/++NationalBiotherapyStudyGroupinterleukin-2Trials:CompleteandPartialResponseAccordingtoTreatmentRegimenandTypeofCancerTypeofIL-2andCancerLAKCTX/TILLAK/chemoIFNTNFCTXTotalMelanoma12/535/217/277/662/130/833/188(23%)(24%)(26%)(11%)(15%)(0%)(18%)Lung3/170/65/140/100/30/18/51(18%)(0%)(36%)(0%)(0%)(0%)(16%)Breast0/70/1-4/230/11/25/34(0%)(0%)(17%)(0%)(50%)(15%)Renal7/460/60/46/830/140/1413/167(15%)(0%)(0%)(8%)(0%)(0%)(8%)Colon0/350/80/51/100/160/21/76(0%)(0%)(0%)(0%)(0%)(0%)(1%)Other8/541/8-2/401/100/1012/122(15%)(13%)(5%)(10%)(0%)(10%)Total30/2126/5012/5020/2323/571/3772/638(14%)(12%)(24%)(9%)(5%)(3%)(11%)HLA-A2+patientswithmetastaticmelanomareceivedimmunodepletingchemotherapywithcyclophosphamideandfludarabinefor7daysbeforetheadoptivetransferofhighlyselectedtumor-reactiveTcellsandhigh-doseinterleukin-2(IL-2)therapyPR:6/13(46%)MixedRespose:4/13(30%)patient9patient10StevenA.RosenbergSCIENCE2002,298:850EngineeredTcellsadoptiveimmunotherapyofcancerT-bodyFig.4.SchemeforpreparationofdesignerTcellsforpatienttreatment.Peripheralbloodmononuclearcellsareharvestedfromthepatient,andTcellsareactivatedbyanti-CD3antibodytreatmentfor2–3days.Subsequently,TcellsareinfectedwithIgTCRretroviralsupernatanttoexpresstheIgTCRtransgene.AutologouschimericTcellsareexpandedexvivoandinfusedbackintothepatient,whoisthenobservedforantitumoreffect.2.肿瘤疫苗(1)细胞瘤苗：肿瘤、DC(2)亚细胞瘤苗：exosome(外泌小体)(3)分子瘤苗：蛋白、多肽、多糖、糖脂瘤苗(4)基因瘤苗：DNA、RNA肿瘤疫苗作用的检测Invivo:DTHInvitro:监测抗原表位特异性CD8+T反应的方法敏感性评价直接法HLAtetramers1:5000不能显示T细胞对刺激的反应胞内细胞因子表达1:5000不能鉴定表位特异性T细胞ELISPOT1:10000RT-PCR1:50000间接法有限稀释法1:10000增殖试验缺少特异性ELISPOTassayHLAtetramersTetramerassay(1)细胞瘤苗a.细菌或病毒佐剂瘤苗：BCG、NDVb.转基因细胞瘤苗：细胞因子（IL-2、GM-CSF）、MHC（classI、II、B7）、共刺激分子（B7）c.基于DC的瘤苗：负载多肽，导入肿瘤抗原基因d.红细胞瘤苗：RBC-唾液酸酶e.细胞融合瘤苗：肿瘤细胞+B细胞/DCDCVaccinePreparationInVivoTumorLysatePulsedDCStudySchemaforDendriticCellVaccinationDay0142856Tumorlysate/KLHpulsedDC(1x106-107-108id)Leukapheresis-ImmuneresponsePatientCharacteristics•14evaluablepatientsMelanoma(n=11)Colorectalcancer(n=2)Neuroblastoma(n=1)•Cohorts106(n=5)107(n=6)108(n=3)TumorResponses•2/14patientswithresponse:1partial,1minor(bothinmelanomapts)•4/14patientsstableafter3vaccines,butprogressedafter3more•8/14progressedafter3vaccines增强DC瘤苗的作用1.与其他因子协同应用（IL-2、SLC）2.应用抗原抗体复合物3.导入协同因子基因4.加入免疫佐剂（2）亚细胞瘤苗：exosome(外泌小体)近期发现DC分泌的exosomes（外泌小体）属于亚细胞结构，具有多种抗原呈递分子和T细胞共刺激分子。肿瘤抗原肽刺激的DC产生的exosomes能够呈递肿瘤抗原，活化CTL，抑制和根除已建立的小鼠肿瘤，所以exosomes瘤苗极具发展潜力。(3)分子瘤苗蛋白、多肽（提取、酸洗脱多肽）合成肿瘤抗原多肽、基因重组蛋白HSP、TAP抗idiotype抗体异种蛋白（VEGF、PAP）多糖、糖脂（神经节苷脂GM2、GD2、GD3）(4)基因瘤苗DNACEA-痘苗V、HPV、rbB2/neuRNAmRNA基因重组CEA痘苗病毒载体瘤苗免疫球蛋白的结构（Immunoglobulin,Ig）3.基于抗体的免疫治疗嵌合抗体（chimericantibody）基因工程抗体降低HAMA反应重构抗体(reshapedAb),改型抗体（reshapingAb）,CDR移植抗体（CDRgraftingAb）,人源化抗体(humanizedAb)人源抗体(1)噬菌体库抗体(phageAb)（2）人Ig基因组小鼠（XenoMouse）基因敲除法可灭活小鼠胚胎干细胞关键的抗体可变区序列使B细胞不能发育和产生鼠源抗体。如将人Ig全套胚系基因转到此干细胞染色体中，建立转基因动物，经免疫后产生人源抗体。结合杂交瘤技术即可制备人源单抗。人源免疫球蛋白胚系基因大且复杂，有数百个基因组成，主要分布于14号（H）、2号（k)、22号（l)染色体上，另外，第15、16号染色体上也可检测出人的VH,D区片段很难将全部基因引入小鼠基因组中。基因工程抗体的种类和特征(1)激活效应细胞(2)idiotype-抗抗体瘤苗(3)抗肿瘤相关抗原抗体，体内应用(4)抗体导向治疗基于抗体的临床免疫治疗1.直接激活效应细胞TIL：肿瘤组织中分离出的淋巴细胞+IL-2+抗CD3CD3AK：外周血淋巴细胞+IL-2+抗CD3CIK：外周血淋巴细胞+IL-2+抗CD3+IFN-γ2.idiotype-抗抗体瘤苗kenneth.foon：神经节苷脂GD2抗独特型抗体（anti-idiotypeantibodymimickingdisialogangliosideGD2）TriGem47例晚期黑色素瘤1-8mgTriGem+QS-21佐剂；100mg/weekx4→100mg/month。结果：40/47产生anti-anti-idiotype(Ab3)，Ab3=Ab11例CR,12例稳定14—27个月（平均18个月）3.抗肿瘤相关抗原抗体体内直接应用抗肿瘤Trustuzumab(Herceptin)anti-HER2TB-474tumorxenograft,10mg/kgip2times/wx4抗体为导向载体，毒素、药物、放射性核素、酶为弹头优点：使抗肿瘤效应分子具有靶向性，提高肿瘤局部作用，提高疗效；减少效应分子剂量；降低毒副作用。4.抗体导向治疗（生物导弹）毒素分类双链毒素：Abrin,Ricin,Modeccin,植物毒素Viscumin单链毒素：PAP,SAP,Lonin,Monoridin,内化毒素Triuchosanthin细菌毒素：Diptheriatoxin(DT),Pseudomonasexotoxin(PE),膜活性毒素：staphylococcal-hemolysin(