進展期大腸癌免疫療法的研究進展

朱捷+鄭萬威+陳堅+羅忠光

摘 要 目前，進展期大腸癌治療缺乏有效手段，亟待研發新的治療技術。近年來，免疫療法已在血液系統腫瘤和黑素瘤的治療中顯示有顯著療效，且有多項免疫治療技術試用于大腸癌治療，包括腫瘤治療性疫苗、免疫檢查點抑制劑和過繼細胞療法等。其中，免疫檢查點抑制劑抗程序性細胞死亡受體-1抗體已在DNA錯配修復缺陷型大腸癌的治療中顯示有很好的療效，但在血液系統腫瘤治療中顯示有顯著療效的嵌合抗原受體修飾的T細胞療法卻在大腸癌等實體瘤治療中顯示療效欠佳，有一系列的問題需予解決。不過，免疫療法已成為繼手術、放療和化療后的第四大腫瘤療法，將為進展期大腸癌治療帶來新的希望。

關鍵詞 大腸癌 免疫療法 研究進展

中圖分類號：R735.34； R730.51 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1533（2016）23-0003-04

The update of immunotherapy in advanced colorectal cancer

ZHU Jie， ZHENG Wanwei， CHEN Jian*， LUO Zhongguang*

（Department of Gastroenterology， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT At present， there is no effective strategy in the treatment of advanced colorectal cancer and the development of new treatment techniques is urgently needed. Immunotherapy has been currently shown to have a significant therapeutic effect in the treatment of hematological malignancies and melanoma and a number of immunotherapy technologies such as tumor vaccines， immune checkpoint inhibitors and adoptive cell therapies have been trialed in the treatment of colorectal cancer， especially the immune checkpoint inhibitors programmed cell death receptor-1 antibody that has shown an extraordinary effect in DNA mismatch repair-deficient colorectal cancer. Chimeric antigen receptor-expressing T cells therapy， one of the adoptive cell therapies， has already achieved breakthrough in non-solid tumors， but it has poor response to the colorectal cancers with a series of problems to be resolved. Anyway， immunotherapy has become the fourth promising tumor therapy after surgery， radiotherapy and chemotherapy， which would bring in hope to patients with advanced colorectal cancer.

KEY WORDS colorectal cancer； immunotherapy； research progress

2015年，我國大腸癌新發病例數達37.63萬例，因大腸癌死亡者數近19.10萬例，給家庭和社會帶來了極大負擔[1]。手術根治未轉移的早期大腸癌能夠顯著延長患者的生存期。遺憾的是，大量大腸癌患者被診出時已至疾病進展期[2]。對進展期大腸癌患者，目前采用化療或靶向治療僅可使少數患者獲益，亟待研發新的治療手段。近年來，免疫療法已在血液系統腫瘤和黑素瘤等治療中顯示有極佳的療效，且有多項免疫治療技術試用于大腸癌治療，包括腫瘤治療性疫苗、免疫檢查點抑制劑和過繼細胞療法等。本文就這些免疫療法在進展期大腸癌治療中的研究進展作一概要介紹。

1 腫瘤治療性疫苗

腫瘤治療性疫苗是指利用肽段、腫瘤細胞、病毒載體、樹突狀細胞等激活與腫瘤相關抗原（tumor-associated antigens， TAA）相關的抗腫瘤免疫反應，進而殺滅腫瘤細胞，包括肽疫苗、腫瘤細胞疫苗、病毒載體疫苗和樹突狀細胞疫苗。

1.1 肽疫苗

TAA的蛋白質或肽段可被免疫系統識別，進而激活抗腫瘤免疫反應。T細胞能識別特定的TAA肽段[3]，在抗腫瘤免疫反應中發揮著關鍵作用。肽疫苗利用該原理，通過注射特定的TAA肽段，誘導機體產生特異性的抗腫瘤免疫反應。已試用于大腸癌治療的肽疫苗有癌胚抗原、黏蛋白-1、表皮生長因子受體、Wilms腫瘤蛋白-1和p53蛋白等，它們雖能誘導抗原特異性的抗腫瘤免疫反應，但臨床療效均甚有限[4]，原因在于：①大多數人存在主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex， MHC）限制性，無法有效呈遞TAA；②單純肽疫苗缺乏激活免疫反應的共刺激因子。

1.2 病毒載體疫苗

病毒能夠荷載編碼TAA的基因，誘導機體產生抗腫瘤免疫反應，且慢病毒、痘病毒和腺病毒等病毒自身也能激活免疫系統，因此病毒載體疫苗能較肽疫苗誘導產生更強的抗腫瘤免疫反應。利用痘病毒荷載編碼癌胚抗原及T細胞共刺激因子的基因、然后用于治療進展期大腸癌的臨床研究發現，58例患者中有23例疾病穩定>4個月、14例疾病穩定>6個月、1例完全緩解，未觀察到出現嚴重不良反應[5]。此外，一項化療聯合痘病毒載體疫苗治療118例進展期大腸癌患者的臨床研究顯示，有42例患者獲得了緩解，且在所有患者中均檢測出痘病毒抗體，約半數患者體內的癌胚抗原特異性T細胞數量增加[6]。病毒載體疫苗已在進展期大腸癌治療中顯示有一定的臨床療效，然而其成本昂貴，并有插入誘變的危險及潛在的致病性，臨床應用受到限制。

1.3 自體腫瘤細胞疫苗

通過放射線輻射或細胞溶解等方式處理腫瘤細胞可制備自體腫瘤細胞疫苗。與肽疫苗相比，腫瘤細胞疫苗包含所有的TAA，能夠誘導產生更全面的抗腫瘤免疫反應。不過，由于TAA的濃度較低，腫瘤細胞疫苗誘導的抗腫瘤免疫反應的強度不足，因此臨床療效不佳[7]?？ń槊缒軌蚣せ顧C體的免疫系統，故有多項臨床研究用其聯合自體腫瘤細胞疫苗治療大腸癌，但臨床療效仍不佳[8-9]。其中一項入組412例大腸癌患者的Ⅲ期臨床研究顯示，卡介苗聯合自體腫瘤細胞疫苗治療組與安慰劑對照組患者的疾病無進展生存期和總生存期均無顯著差異[8]。但一項使用新城疫病毒（Newcastle disease virus）聯合自體腫瘤細胞疫苗治療大腸癌的臨床研究顯示，該組患者的2年生存率較使用卡介苗聯合自體腫瘤細胞疫苗治療組患者顯著提高（分別為98%和67%）[10]。此外，有研究者利用基因修飾方法使腫瘤細胞表達粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、白介素-2等共刺激因子，以增強由其制備的自體腫瘤細胞疫苗誘導的抗腫瘤免疫反應強度[11]。

1.4 樹突狀細胞疫苗

樹突狀細胞是一類抗原呈遞細胞，能夠激活MHC限制性T細胞。樹突狀細胞能通過MHC將TAA呈遞給T細胞，同時分泌白介素-13、粒細胞集落刺激因子等細胞因子，激活CD4+及CD8+的T細胞，殺滅腫瘤細胞[12-13]。樹突狀細胞疫苗制備的關鍵在于使樹突狀細胞荷載TAA，如人工合成的已知TAA的肽段[14]、腫瘤細胞的溶解物及其mRNA[15]等。癌胚抗原是大腸癌疫苗中最為常見的TAA，因此荷載癌胚抗原的樹突狀細胞疫苗成為腫瘤治療性疫苗研究的熱點之一。一項使用荷載癌胚抗原肽段的樹突狀細胞疫苗治療10例大腸癌患者的臨床研究發現，有7例患者的癌胚抗原特異性T細胞數量增加，但僅有2例患者的血清癌胚抗原水平顯著降低，他們的疾病穩定了12周，其余患者均出現疾病進展[16]。樹突狀細胞疫苗聯合化療治療大腸癌的Ⅱ期臨床研究顯示，患者的血清癌胚抗原水平降低，CD8+ T細胞數量增加[17]。聯合使用荷載癌胚抗原的樹突狀細胞疫苗和白介素-13或粒細胞集落刺激因子等能夠增強樹突狀細胞疫苗的活性。

2 免疫檢查點抑制劑

腫瘤細胞可通過免疫檢查點蛋白抑制T細胞的殺傷功能，由此躲避機體的免疫監視，而免疫檢查點抑制劑能重新激活T細胞，進而殺滅腫瘤細胞。目前，已上市的免疫檢查點抑制劑主要有兩類，分別作用于細胞毒性T細胞抗原-4（cytotoxic T cell-associated antigen-4， CTLA-4）/ B7檢查點和程序性細胞死亡受體-1（programmed cell death receptor-1， PD-1）/程序性細胞死亡受體配體-1（programmed death-ligand 1， PD-L1）檢查點。

2.1 抗CTLA-4抗體

CTLA-4表達于T細胞表面，可通過特異性地結合抗原呈遞細胞上的B7分子而抑制T細胞的功能?？笴TLA-4抗體能阻斷CTLA-4受體，激活T細胞，產生抗腫瘤作用?？笴TLA-4抗體ipilimumab已獲美國FDA批準，用于治療惡性黑素瘤[18]。但抗CTLA-4抗體治療進展期大腸癌的臨床療效不佳。一項使用抗CTLA-4抗體治療47例進展期大腸癌患者的Ⅱ期單組臨床研究顯示，僅有1例患者獲得部分緩解，總生存期達6個月的患者比例為45%[19]，這可能與大腸癌的腫瘤微環境中高表達的調節性T細胞抑制了抗CTLA-4抗體誘導的抗腫瘤免疫反應有關[20]。

2.2 抗PD-1抗體

PD-1表達于T細胞表面，與PD-L1結合后能激活PI3K/AKT信號轉導通路，進而下調白介素-2的表達，抑制T細胞的活性。腫瘤細胞表面常表達有PDL1，后者能抑制T細胞的殺傷功能，使腫瘤細胞躲過免疫系統的監視和清除[21]?！癒EYNOTE-028”研究入組了23例PD-L1陽性的進展期大腸癌患者，結果顯示經pembrolizumab治療，22例患者的疾病進展，僅1例患者獲得部分緩解[22]。對該患者的腫瘤組織進行基因檢測，發現其為DNA錯配修復缺陷型（mismatch repairdeficient， dMMR）[23]。此后進行的“KEYNOTE-164”研究顯示，經pembrolizumab治療，DNA dMMR大腸癌患者組和DNA錯配修復正常型大腸癌患者組的腫瘤緩解率分別為40%和0，疾病穩定率分別為95%和11%[24]。該研究結果提示，抗PD-1抗體治療DNA dMMR大腸癌有很好的臨床療效，其可能的機制是此型大腸癌的DNA錯配修復缺陷的突變負荷較高，使新生腫瘤抗原（neoantigens）增多，導致機體的免疫細胞浸潤增多及免疫微環境更易被激活[25]。目前還在進行抗血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor， VEGF）藥物nintedanib聯合抗PD-1抗體治療大腸癌的臨床研究（“NCT 02856425”研究）。臨床前研究提示，使用抗VEGF抗體聯合抗PD-1抗體和使用炎性細胞因子白介素-15聯合抗PD-1抗體[26]治療大腸癌均可能有良好的療效。

3 過繼細胞療法

過繼細胞療法是指先提取、分離患者的免疫細胞，然后在體外使用細胞因子刺激或通過基因工程方法改造、擴增后再回輸給患者，從而發揮抗腫瘤作用的治療方法。目前，用于大腸癌治療的過繼細胞包括腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor-infiltrating lymphocyte， TIL）、自然殺傷細胞和嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor， CAR）修飾的T細胞等。

3.1 TIL療法

TIL療法是指先通過手術方法取得患者的腫瘤組織，然后分離其中的淋巴細胞并使用細胞因子予以刺激，獲得大量的腫瘤反應性淋巴細胞后再回輸給患者，從而發揮抗腫瘤作用的治療方法。目前，TIL療法主要用于治療黑素瘤，且具有一定的臨床療效。臨床前研究發現，TIL療法對大腸癌小鼠模型亦具有較好的治療效果[27]，但用于臨床時如何從腫瘤組織中有效分離并擴增大量的具有抗腫瘤活性的TIL的問題仍有待解決。盡管如此，現已在進行使用TIL治療進展期大腸癌的臨床研究。

3.2 外周血自然殺傷細胞療法

外周血自然殺傷細胞療法治療血液系統腫瘤有一定的臨床療效[28]，但治療實體瘤的療效卻甚有限。目前正在進行一系列使用自然殺傷細胞治療大腸癌的臨床研究，其中已公布的一項使用自然殺傷細胞治療11例進展期大腸癌患者的臨床研究顯示，僅有1例患者獲得顯效、1例患者獲得微效，原因可能與過繼回輸的自然殺傷細胞在體內受到宿主其他免疫細胞的影響而難以擴增、同時在腫瘤微環境中無法維持有效活性有關[29]。

近來，有研究者使用CAR修飾的自然殺傷細胞靶向殺滅腫瘤細胞，且現正在進行靶向黏蛋白-1的CAR修飾的自然殺傷細胞治療大腸癌的臨床研究。

3.3 CAR修飾的T細胞療法

CAR修飾的T細胞是指在體外利用基因工程方法將嵌合抗原受體結構嵌入T細胞，使之具有特異性的腫瘤抗原識別能力，回輸給患者后發揮殺滅腫瘤細胞的作用。目前，靶向CD19的CAR修飾的T細胞療法已顯示在血液系統腫瘤治療中有極佳的臨床療效，尤其是用于急性淋巴細胞性白血病治療的完全緩解率達70% ～ 90%[30]。不過，CAR修飾的T細胞療法治療實體瘤的療效不佳，主要障礙在于：①經靜脈回輸的CAR修飾的T細胞必須通過血液循環系統趨化到腫瘤處，但只有少量能最終到達靶的部位；②缺乏有效的特異性TAA作為治療靶的；③腫瘤微環境的免疫抑制作用；④以逆轉錄病毒介導方式制備的CAR修飾的T細胞易造成腫瘤細胞基因組突變，持續表達后易引致嚴重的副作用。

近來，復旦大學的研究團隊利用雙特異性T細胞連接子（bispecific T cell engager， BiTE）結構研發了新一代的CAR修飾的T細胞樣細胞療法技術，以用于實體瘤治療。BiTE系利用單鏈雙特異性抗體技術將兩種抗體的單鏈可變區段連接起來，其一端常為T細胞特異性的抗CD3抗體，另一端則為針對TAA的抗體。BiTE修飾的新型CAR修飾的T細胞可持續分泌BiTE，作用于基因修飾T細胞和其他非基因修飾T細胞，能增強抗腫瘤免疫反應，同時有效降低毒副作用，臨床前研究顯示對胃癌療效顯著[31]，現已進入用于胃癌治療的臨床試驗階段。

4 結語

現有的免疫療法治療大腸癌有一定的臨床療效，其中免疫檢查點抑制劑抗PD-1抗體治療dMMR的進展期大腸癌有很好的療效，近期有望獲得批準，正式用于臨床，但治療DNA錯配修復正常型大腸癌的免疫療法仍待突破。CAR修飾的T細胞療法已在血液系統腫瘤治療中顯示有顯著療效，但用于實體瘤治療還有一系列的問題亟待解決。免疫療法前景廣闊，未來必將成為治療大腸癌的又一有效手段。

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