作者:梁政
肝细胞癌(HCC)作为一种常见的恶性肿瘤每年夺走100万人的生命。我国属于HCC的高发区,分列男女性最常见恶性肿瘤第三及第四位。治愈性切除手术及肝移植是首选的治疗方法,但由于肝内多发病灶、肝外转移、肝储备功能不佳及供体缺乏等等,新诊断出的肝癌病人中只有10%—15%可采取手术治疗。除此之外又有相当多一部分病人对放化疗、介入等治疗耐受性差,而且上述治疗手段疗效极其有限。近年来随着分子生物学及免疫学理论技术迅猛发展,生物治疗模式以其低风险及应用的普遍性越发受到重视,树突状细胞(DC)因处于免疫应答核心地位而成为热点。
1 树突状细胞的免疫学特性与抗肿瘤机理
DC是最强的一类抗原呈递细胞,其最大的特点是能有效地刺激静息的T淋巴细胞诱发初次免疫应答。其他抗原呈递细胞则不具备此特性,巨噬细胞、B细胞须激活后才能进行有效的抗原呈递。DC除了参与T淋巴细胞应答外,还可以通过直接或间接方式影响B淋巴细胞的增殖,活化体液免疫应答;与记忆T细胞相互作用诱发再次免疫应答;与自然杀伤细胞作用促进机体建立起非特异性的天然免疫应答。DC来源于骨髓细胞,正常组织中含量极微,在发生抗原呈递时可高度表达免疫刺激因子MHC-I和MHC-II,共刺激分子B7、CD40,黏附分子ICAM-1,趋化性细胞因子受体CC类、CXC类,并分泌细胞因子IL-12、IFN-r等参与免疫功能调节。GM-CSF、TNF-a等可从 CD 34 干细胞成功扩增出DC,为肿瘤抗原临床应用提供了抗原呈递细胞。细胞因子对DC的分化成熟和抗原呈递功能具有重要要的调节作用。
2 肝癌病人的抗肿瘤免疫缺陷
一般来说,宿主的免疫系统可以识别由累积的基因变化而导致的肿瘤抗原的表达,肿瘤之所以有肿瘤抗原表达仍成功生长,说明肿瘤的免疫原性未被识别或肿瘤发展了逃避免疫攻击的手段。
2.1 抗原呈递功能低下
2.1.1 抗原特异性T细胞与抗原提呈细胞表面的MHC-I结合,产生抗原识别信号,抗原提呈细胞上的共刺激分子B7-1、B7-2分子和T细胞CD4阳性TH或CD8阳性前-(TL)上的CD28相结合形成的共刺激信号。如果缺乏共刺激信号,即使给予产生抗原识别信号,T细胞也不被活化。
HCC组织约 20 %缺乏MHC-I表达,HCC细胞株的B7-1、B7-2分子表达亦有减低。有资料显示,在HCC切除术后,将HCC组织MHC-I表达阳性与阴性的病人进行比较,前者的无病生存期明显长于后者。MHC-I和共刺激分子之表达减低或消失,乃与HCC细胞之抗原提呈功能低下相关,这种机制在HCC发生与转移中发挥重要作用。
Ninomiya等对部分HCC患者外周血进行分析,表明有成熟缺陷的DC是外周血DC主要类型,循环中DC的HLA-DR和IL-12表达降低,吞噬能力也降低;此外,用在通常实验条件下高水平诱导DC成熟的细胞因子刺激,患者仍有相当多的DC细胞仍保持非成熟状态。李明松等以正常人作对照,得出肝癌患者外周血 DC表面 HLA-DR及B7表达水平明显低于正常人,其诱导T细胞增殖能力亦明显降低。
2.1.2 HCC组织中的树突状细胞减少的原因系因吞噬肿瘤细胞,树状细胞内神经酰胺含量增加,而引起树状细胞陷入凋亡所致。
对胃癌、宫颈癌、结肠腺癌、肺癌、鼻咽癌、甲状腺癌、前列腺癌等研究表明,大部分实体瘤内的树突状细胞浸润程度与患者的预后相关,瘤内浸润的树突状细胞数量多,则患者预后好,反之则差。对癌肿边界进行分析显示在DC与T细胞浸润增加时,癌细胞凋亡也随之增多。殷晓煜等对44例HCC组织内树突状细胞浸润数目和淋巴细胞浸润情况进行了检测,结果显示肿瘤组织内单独存在树突状细胞或淋巴细胞浸润均不足以提高机体的抗肿瘤免疫。但发现同时存在有明显树突状细胞及淋巴细胞浸润者的预后显著为优。Chen等报道HCC患者外周血中CD83 DC数量与肝硬化患者比较差异不明显,但HCC患者癌周肝脏组织中的DC数量是减少的。Flt3L被证明可显著增加外周血中的DC前体数量,Peron等在动物实验中得出Flt3L的使用能明显减少肝内转移的发生。
2.2 抑制性细胞因子
肿瘤细胞可以通过释放VEGF、IL-10、TGF-β、P15 E蛋白、PGE2,抑制性E受体( SER),IAP和某些粘附分子使DC的成熟和分化发生障碍并使之停留在幼稚阶段或向其它内皮状细胞转化,从而失去或严重降低其抗原提呈及激活T细胞的能力。其中TGF-β是通过抑制IL-12之形成,损害IL-12信号传导而抑制T细胞分化与CTL增殖;而IL-10则抑制Th1细胞分泌细胞因子,从而发挥转向Th2优势作用;VEGF通过损害抗原提呈细胞DC分化来抑制CTL效应。实验也证实肝癌病例的血浆TGF-β检值确比肝硬化与慢性肝炎呈现明显之高检值。外科切除术前的肝癌患者血清IL-10也较健康人显著为高,并且表现为其检测值越高,术后复发越早。
3 树突状细胞在肝癌实验研究中的进展
3.1 DC疫苗的选择
由于对肿瘤特异抗原和肿瘤相关抗原了解还比较有限,为了保持HLA基因型一致,自体同源的细胞性肿瘤抗原较多被选择来修饰DC,包括肿瘤细胞裂解物、肿瘤细胞提取物、肿瘤细胞的总RNA或经过灭活的完整的肿瘤细胞。HCC细胞与DC融合的方法也常被采用。Zhang H等用树突状细胞与人肝癌细胞H22融合制备DC疫苗,采用皮下注射免疫荷瘤BALB/C小鼠,显示DC疫苗组小鼠生存期延长,同时以RT-PCR法检测肿瘤中TNF-α、IFN-γ的mRNA含量,均有明显增高,提示此法可用于抗肿瘤免疫治疗,对HCC转移及复发有抑制作用。
基于运用肿瘤细胞制备疫苗,产生非相关抗原量较大,容易诱发自身免疫性疾病,且抗原不易大量扩增。有人考虑用正常组织中少量表达,而HCC中高表达的抗原肽致敏DC。蔡兵等以人肝癌细胞肿瘤相关抗原(MAGE-1九肽)致敏DC所活化的淋巴细胞,将其注入荷BEL-7402 HCC细胞的裸鼠肿瘤部位皮下,显示移植瘤停止生长并趋于缩小,而在无关抗原负载DC致敏CTL组,无抗原负载DC活化淋巴细胞组,MAGE-1九肽负载DC组,单纯DC组及未经活化的淋巴细胞组的肿瘤均快速生长,大部分荷瘤裸鼠都在2周内死亡。
基因疫苗因其明确的靶向性,稳定的产量估计会成为DC疫苗发展的方向,包括HCC肿瘤相关抗原基因导入DC和细胞因子基因修饰DC。前者有AFP、MAGE;后者包括GM-CSF、IL-2、IL-12。
3.2 与其他免疫方法联合应用
由于肝癌患者外周血中的DC有成熟缺陷,Iwashita等试验比较多种细胞因子刺激DC成熟,如TNF-α、L 、IFN-γ、CD40L,结果显示用L 加IFN-γ组合刺激HCC患者DC,其膜表面表达CD86的水平和分泌IL-12的水平较单用TNF-α显著增高,此外对异基因混合淋巴细胞反应也有良好的刺激能力。Kakumu等报道HBV和HCV会干扰HCC患者的DC的