肿瘤生物治疗-------战胜癌症的希望刘华复旦大学附属中山医院肿瘤生物治疗研究室主任，客座教授恶性肿瘤的危害尽管我国和许多发达国家花费巨额资金和大量人力进行研究攻克癌症，但至今尚未取得根本性的进展，总体疗效很不理想，许多癌症患者的长期生存率仍然很低。

据美国癌症学会（American Cancer Society）分析，2007年全世界约有肿瘤患者1200万，其中760万人死亡，每天达2 万人。

而在2050年全世界将有肿瘤病人2700 万，其中有1700 万患者死亡。

过去的三十年中，我国的癌症发病率增加了80%。

每年有260万人被诊断为癌症，同时有180万病人死于恶性肿瘤。

近几年来，恶行肿瘤发病率在中国呈明显上升和年轻化的趋势，严重威胁人民的生命和健康。

恶性肿瘤治疗十分困难的主要原因为是只有少数患者能够在早期被发现，接受手术根治性治疗。

而大多数恶性肿瘤病人在诊断时已属于中晚期，丧失了手术机会或手术不能全部切除，或手术后仍有残留的肿瘤细胞。

这些病人常选择采用化疗和放疗。

数十年的经验证明，化疗和放疗是行之有效的治疗方法，但也有一些不足之处。

化疗和放疗的通病是：第一，疗效不够理想，例如不能杀灭肿瘤干细胞。

第二，容易产生耐药性，以致肿瘤复发和转移。

第三，毒副作用严重，极大地影响了肿瘤患者的生活质量。

第四，损伤患者的免疫功能，放化疗常导致肿瘤患者机体免疫力明显降低，不利于肿瘤的控制。

较新的靶向治疗药物虽能减轻一些副作用，但同样有疗效不够理想和不持久，容易产生耐药性等缺点，而且治疗费用昂贵。

因此，临床上迫切需要有一种疗效确切，对防止肿瘤复发和转移有很好的作用，不容易产生耐药性，安全可靠，毒副作用轻微，同时能提高肿瘤患者自身的抗肿瘤的免疫功能的新型治疗方法。

什么是肿瘤生物治疗肿瘤生物治疗是以现代免疫学，细胞生物学和分子生物学等前沿学科为基础，利用机体对肿瘤的细胞和体液免疫应答，通过生物手段或使用生物制剂来提供主动或被动免疫以期激活机体对肿瘤的主动免疫排斥反应，进而达到杀灭肿瘤细胞和根治肿瘤的比较理想的新疗法。

对控制免疫系统的细胞和分子调控机制的深入了解为我们提供了寻找更多的新型且前途广阔的癌症免疫新疗法的有利条件。

免疫疗法已成为多种癌症的标准治疗方法。

例如：单克隆抗体、免疫佐剂以及致癌病毒疫苗已经成为行之有效的抗肿瘤疗法。

美国国家食品与药品管理局于2010年4月29日正式批准了肿瘤生物治疗药物Provenge 的临床应用。

Provenge 是美国西雅图的一家公司(Dendreon Corp.) 的产品。

临床应用于前列腺癌患者的治疗。

2011年3月25日，美国国家食品与药品管理局又批准了Yervoy作为治疗晚期恶性黑色素瘤的药物。

这一药物可以阻碍CTLA-4分子，增强机体免疫系统抗肿瘤的功能。

肿瘤生物治疗本质上属于一种生理性治疗措施，这些以细胞和免疫为基础的治疗方法是通过和化疗或放疗治疗不同的作用机理，代表了一个非交叉性的耐药性，而且其毒性也与化疗和放疗完全不同。

其抗肿瘤的特异性和免疫记忆是其它方法所不能比拟的。

由于生物治疗具有安全性好、毒副作用低、可反复多次使用，是一种治疗恶性肿瘤的人性化的治疗方法。

在防止肿瘤的复发和转移方面，生物治疗的地位更为重要。

肿瘤生物治疗的基本假设是，在适当的条件下，恶性细胞是能够被人体的免疫系统识别和攻击的。

在过去的50年中，人们主要采用了二种不同的方法来激发机体的抗肿瘤免疫反应。

第一种方法是主动性免疫治疗。

主动免疫治疗的目的是恢复和增强宿主受损的抗肿瘤的免疫反应，包括使用肿瘤疫苗，细胞因子和共刺激因子。

另一种方法是被动性免疫治疗。

被动免疫包括转输经体外培养的免疫效应细胞（称为过继性免疫治疗）或应用具有抗肿瘤活性的抗体。

恶性肿瘤细胞至少具有六个特点：1，具有足够的自我生长信号。

2，对生长抑制信号具有耐受性。

3，对细胞凋亡有耐受性。

4，具有无限制生长能力。

5，持续的血管生成能力。

6，有细胞转移的能力。

与这些肿瘤细胞特征有关的蛋白质组分代表了对治疗干预的理想的靶点。

具有重要意义的是，这些靶点是所有威胁生命的恶性肿瘤细胞共同的本质上的特征。

因此基于这些特征的分子靶点治疗可用于绝大多数肿瘤，甚至是全部肿瘤的治疗。

已经被发现的与这些肿瘤特征有关的几个蛋白质归纳如下：1，与细胞分裂有关的蛋白质(端粒酶, Cyp1B1 和survivin)。

2，与细胞凋亡有关的蛋白质(survivin, ML-IAP, Bcl-2, Bcl-X(L), 和Mcl-1)。

3，与细胞转移有关的蛋白质(Heparanase)。

4，与血管生存有关的蛋白质(survivin, Bcl-2 和VEGFR)。

5，与药物耐受有关的蛋白质（细胞色素P450 CYP 1B1和P-glycoprotein）。

这些蛋白质都是潜在的肿瘤抗原。

已有研究表明，在卵巢癌和直肠结肠癌等多种癌症患者中，免疫细胞在肿瘤中的浸润程度是一个很好的判断预后的生物学指标。

研究癌症患者其肿瘤伴随的免疫细胞浸润和预后的关系也表明，在肿瘤病灶中有大量免疫细胞浸润的患者（尤其是活化的CD8+T细胞），治疗后的复发和转移明显减少。

以过继性免疫效应细胞和其它生物技术为基础的治疗方法已被广泛用于在不同的临床和实验室条件下治疗各种恶性肿瘤并取得了良好的疗效。

回输的免疫效应细胞可以主动地识别和消灭肿瘤细胞，然后以记忆细胞的形式在体内长期生存，监视和清除体内肿瘤细胞的复发和转移。

肿瘤生物治疗具有以下的优点：⏹选择性高，可以区分自体和非己的组织和细胞⏹毒副作用轻，例如可用自体的淋巴细胞。

⏹对肿瘤细胞的杀伤作用彻底，包括可消灭肿瘤干细胞⏹作用多样性，例如特异性和非特异性免疫、细胞和体液免疫等⏹有记忆性（记忆和中央记忆效应细胞）⏹通过细胞因子的作用放大治疗效果⏹细胞毒T淋巴细胞和巨噬细胞对肿瘤细胞的杀伤具有自我限制性⏹不容易产生耐药性（Antigen Spreading）生物治疗作为继手术、放疗和化疗后治疗肿瘤的第四模式，是目前肿瘤综合治疗模式中最活跃、最有前途的手段，也是今后癌症治疗的一个主要方向。

生物治疗有望达到完全消灭根治癌细胞的目的，并将逐渐取代其他方式成为未来癌症治疗的主要方向。

目前用于抗肿瘤治疗的免疫细胞有以下一些种类：1. LAK细胞1982年Grimm等首先报道外周血单个核细胞（PBMC）中加入IL-2体外培养4-6天，能诱导出一种非特异性的杀伤细胞，这类细胞可以杀伤多种对CTL、NK不敏感的肿瘤细胞。

目前尚未发现LAK细胞特有的表面标志，许多实验表明，LAK细胞的前体细胞是NK细胞和T 细胞。

1984年11月Rosenberg研究组经美国食品和药品检验局（US Food and Drug Administration,FDA）批准下，首次应用IL-2与LAK协同治疗25例肾细胞癌、黑素瘤、肺癌、结肠癌等肿瘤患者。

治疗用LAK细胞数量在0.6-18.4×1010，IL-2用量2.8×105-3.32×106U/kg。

其中11例肿瘤缩小超过50%，1例黑素瘤完全消退。

1988年该研究组总结了IL-2与LAK细胞协同治疗222例肿瘤患者，其中16便患者肿瘤转移灶完全消退，26例患者肿瘤消退50%以上，该疗法对转移性肾细胞癌、黑素瘤、结肠癌和非何杰金氏淋巴瘤患者的疗效较显著。

有报道乳腺癌、膀胱癌局部应用IL-2进行治疗也获得明显疗效。

由于IL-2用量大，在治疗过程中可出现毒副反应，最常见和最严重的毒副作用是出现毛细血管渗漏综合征（Capillary Leak Syndrome, CLS）。

2. TIL细胞1986年Rosenberg研究组又首先报道了肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor Infiltrating Lymphocyte, TIL）。

用机械处理和酶消化方法，从肿瘤局部分离出肿瘤浸润的淋巴细胞，加入高剂量IL-2体外培养，残存的肿瘤细胞7-13天全部死亡，扩增的淋巴细胞可供治疗。

TIL细胞表型具有异质性，绝大多数为CD3阳性。

不同肿瘤来源的TIL细胞中，CD4+T细胞、CD8+T细胞的比例有差异，大多数情况下以CD8+T细胞为主。

新鲜分离的TIL中CD25+细胞百分率较低，随着体外加IL-2培养时间的延长，CD25+细胞百分率逐渐升高。

NK细胞的标记（CD16，CD56）在TIL体外加IL-2培养过程中有先增高后降低的趋势。

经IL-2活化的TIL与来自PBMC的LAK 细胞比较，其特点是：（1）在治疗中可以减少效应细胞和IL-2的用量，而且对LAK治疗无效的晚期肿瘤仍有一定治疗效果；（2）主要由CD8阳性细胞诱导而来，在动物实验中发现TIL 杀伤肿瘤作用具有特异性；（3）宿主的抑制状态有利于TIL的杀伤作用，因此治疗时加用环磷酰胺（Cy）100mg/kg可明显提高疗效，可能与免疫抑制药能消除抑制性细胞或因子，增强过继免疫治疗作用有关，因而可减少IL-2的用量，降低毒副反应；（4）可从手术切下肿瘤组织、肿瘤引流淋巴结、癌性胸腹水中获得淋巴细胞，经加IL-2培养后，其生长、扩增能力强于LAK细胞。

已有报道应用TIL治疗14例转移性肺癌等晚期肿患者，其中4例肿瘤缩小50%以上，副作用明显低于IL-2/LAK疗法。

3. CIK细胞1991年美国斯坦福大学医学院骨髓移植研究中心报道了具有高增殖能力和高细胞毒性的细胞因子活化杀伤细胞（CIK，Ccytokine-Induced Killer）细胞，受到了人们的高度重视和很大的兴趣。

Wolf等人研究发现CIK细胞15天的培养细胞扩增倍数为754倍，而LAK细胞仅增长19倍。

30天的培养CIK细胞可增长1000倍以上。

在体外实验中，比较CIK细胞和LAK细胞的杀伤活性发现，CIK细胞在第10-28天时，可杀伤2.5-3.5个对数级的肿瘤细胞，而LAK 细胞仅能杀伤0.5-1.5个对数级的肿瘤细胞。

CIK细胞对多药耐药的肿瘤细胞系同样有杀伤作用和高的敏感性。

在动物体内实验重症联合免疫缺陷（SCID）鼠/人淋巴瘤模型的CIK细胞体内抗肿瘤研究中，SCID鼠未注入CIK细胞和注入LAK细胞组的小鼠在40天内全部死去，而注入CIK细胞和淋巴瘤细胞株组80%以上的小鼠在100天也未见长肿瘤。

美国斯坦福大学医学院骨髓移植研究中心（Verneris）进行了I和II期临床试验，并取得了有意义的结果。

1998年斯坦福大学医学院和Becton Dickinson公司BDIS免疫中心，在临床试验中，检测到病人的激活的CIK细胞能分泌多种细胞因子，如IL-2、IFN-r、TNF-a等。

在2000年斯坦福大学医学院又报道了恶性肿瘤表达的Fas配体（FasL）诱导效应细胞凋亡对细胞免疫治疗影响的临床研究，CIK细胞能克服该影响。