肿瘤疫苗研究进展

周　伟　张冬云　李新伟

【摘要】 随着肿瘤发生率及死亡率的日益提高，肿瘤治疗的手段不断改进和完善，采用疫苗治疗的方法成为肿瘤治疗的新途径。目前，针对肿瘤治疗的疫苗主要包括以下几种类型：细胞载体疫苗，单克隆抗体疫苗，肿瘤基因疫苗以及肿瘤多肽疫苗等，尤其是肿瘤多肽疫苗，在肿瘤治疗中具有广泛的应用前景。本综述对目前肿瘤相关疫苗的类型及研究进展情况进行了总结和分析，从而为进一步的研究提供一定的参考和借鉴。

【关键词】 肿瘤；疫苗；肿瘤多肽疫苗

恶性肿瘤已成为威胁人类健康和生命的“第一杀手”，在人类死亡原因中，因患恶性肿瘤致死的病例已上升到首位，因此，对肿瘤治疗方法的探索成为目前疾病治疗的一个主要方面。由于肿瘤本身易侵袭转移和复发的生物学特性，使传统的手术、放疗和化疗效果比较局限。而在肿瘤治疗中，疫苗治疗已成为一种比较有效的治疗方法，在个体体内注射肿瘤疫苗，可以达到有效减轻患者病情并防治高危个体癌症的复发的效果，由于肿瘤的疫苗治疗无明显的毒副作用^[1]，所以近年来发展很快，目前的肿瘤疫苗主要有以细胞为载体的肿瘤疫苗、单克隆抗体(mAb)肿瘤疫苗、肿瘤基因疫苗、肿瘤多肽疫苗^[2-4]等。

肿瘤疫苗的来源多采用来自于肿瘤细胞的抗原或相应的抗原抗体，目前已有2000多种肿瘤抗原被识别，这些抗原中大部分是自身抗原。在识别人癌症抗原之前，进行接种免疫的疫苗采用的是全癌抗原，癌抗原的识别为癌疫苗的发展开辟了新途径^[5]。其中多肽疫苗有一些独特的优点使其成为人们关注的焦点，但他也存在很多缺陷，这提示我们可以从设计和改造肿瘤抗原表位着手，试图设计出能打破免疫耐受的抗原肽^[6-7]，从而克服肿瘤免疫过程中的主要难题。

1 以细胞为载体的肿瘤疫苗

肿瘤疫苗，既可来源于细胞，也可来源于癌抗原。而通过细胞为载体来制备相应的肿瘤疫苗，是目前制备肿瘤疫苗的一种手段。作为载体的细胞，包括肿瘤细胞以及树突状细胞两类，其各有特点。

1.1 肿瘤细胞为载体的肿瘤疫苗 将自身或异体同种肿瘤细胞经物理、化学和生物学等方法(如加热、放射线照射、神经氨酸酶酶解) 处理，使之成为丧失致瘤性、但保留抗原性的瘤苗，联合非特异性刺激因子(如卡介苗等) 对肿瘤患者进行主动免疫治疗。但由于肿瘤细胞表达抗原的免疫原性较弱，表面MHC分子、共刺激分子(如B7等)表达低下或缺乏，加上肿瘤本身复杂的遗传背景，原始的肿瘤细胞疫苗往往不能诱导很强的免疫应答。为改变这一不足，可采用分子修饰技术改变肿瘤细胞的免疫特性或遗传背景，以提高其免疫原性，诱导更强的免疫应答。

1.1.1 MHC分子转基因瘤苗 肿瘤细胞常常缺乏MHC-I类分子的表达，难以诱导产生肿瘤特异性的杀伤性T细胞，因此人们设想将MHC-I类基因导入此基因表达缺陷的肿瘤细胞以制备肿瘤疫苗。

1.1.2 共刺激分子转基因的肿瘤疫苗 肿瘤细胞特异性活化T细胞需要TCR识别MHC-抗原肽 促发的第一信号，以及由受体与共刺激配体提供的非特异的第二信号。多数肿瘤细胞虽具有MHC分子或导入MHC分子，但由于缺乏共刺激分子，不仅不引起T细胞的活化，因此在制备肿瘤细胞疫苗时，导入共刺激分子可增强瘤苗的免疫原性。

1.1.3 细胞因子转基因的肿瘤疫苗 细胞因子在免疫应答的诱导和效应阶段都具有不可替代的作用，如在免疫应答的起始阶段，除了上述提及的特异性抗原信号和共刺激信号外，细胞因子也是必不可少的，目前，已应用的细胞因子有IL-2、IL-7、IL-12、IL-18和GM-CSF等。

1.1.4 转入诱导细胞凋亡，抑制细胞增长的的基因 其中mad-7基因对肿瘤细胞具有诱导凋亡的作用，已成为许多实验室关注的焦点，且该基因的转入对正常细胞无不良反应，并能诱导免疫调节、抑制肿瘤血管产生，目前主要通过转染或腺病毒转导的方法将该基因转入肿瘤细胞，并已应用于I期临床。

1.2 树突状细胞(dendritic cells，DC) 为载体的肿瘤疫苗 DC具有刺激初始T细胞(包括CTL和Th两个亚群)所需的所有信号分子，包括MHC分子和共刺激分子。因此通过对DC的改造，使其发挥其提成能力，有助于克服免疫抑制状态。

1.2.1 联合细胞因子 研究发现DC联合细胞因子使用可以大大提高DC诱导的抗瘤效果^[8]。

1.2.2 导入肿瘤抗原 利用DC的抗原递呈能力将肿瘤基因直接导入DC细胞，可促进特异性免疫应答的诱导。利用脂质体包被、电穿孔、基因枪的方法将目的RNA或DNA转染入DC，并以这种DC作为疫苗诱导免疫反应。

1.2.3 肿瘤细胞与DC融合疫苗 利用细胞融合技术可使肿瘤细胞与DC融合成一个异种杂合体，既能提供肿瘤抗原又能发挥DC的抗原递呈和共刺激功能。

2 单克隆抗体(mAb)肿瘤疫苗

利用细胞的ADCC(依赖抗体的细胞介导的细胞毒性作用)设计单克隆抗体靶向药物，来抑制肿瘤的生长成为肿瘤疫苗研究的一个新动向^[9]。已有研究表明在黑色素瘤和卵巢癌细胞上使用肿瘤抗原的相应单克隆抗体，这种抗体与肿瘤抗原结合后共同刺激DC细胞^[10]，可有效增前DC的提呈能力，激发CD⁺₈T细胞的免疫活性。可以通过改善mAb的方法调节ADCC作用以达到更有效的抗肿瘤作用。Fiorentino S等^[11]认为由于DC免疫疗法的免疫原性不强，要结合T细胞两种免疫途径的中断：CD25抑制性T细胞和CTL相关抗原CTLA-4途径CTLA-4是免疫反应的负调控因子，能限制抗肿瘤作用，因此可以发展CTLA-4抗体作为治疗癌症的试剂，这种试剂已进入临床实验，且在在黑色素瘤和肾癌的早期疾病治疗中具有很好的作用。

3 肿瘤基因工程疫苗

基因工程疫苗是将编码某种抗原的基因片段克隆到真核表达质粒并直接注入机体，利用宿主细胞的转译系统表达相应抗原，从而诱导机体产生特异性体液和细胞免疫应答。基因疫苗诱导机体产生免疫反应与许多因素有关，如质粒的免疫途径、靶抗原在体细胞内的表达水平、靶抗原的摄取和递呈、细胞因子和淋巴因子的释放、共刺激分子与细胞粘附分子的存在等，因此可从以上几方面入手增强基因疫苗诱导的抗肿瘤免疫效果。

4 肿瘤多肽疫苗

许多研究表明，肿瘤细胞表面的抗原多肽能够有效激发肿瘤细胞的免疫应答，有学者通过从肿瘤表面洗脱的抗原肽以及来自于肿瘤内部特异表达的蛋白制备出肽疫苗，其可以通过DC细胞的提呈作用引发CTL反应，另外热休克蛋白-肽复合物具有良好的免疫原性，可诱导抗肿瘤免疫应答，此外，HSP70可诱导T细胞进入肿瘤位点，并诱发TFN-γ、IL-2等细胞因子的表达。

自1989年第一个人类肿瘤特异性抗原报道以来，目前已有许多肿瘤抗原被发现。相对于其他类型的抗原(蛋白质^[11]、DNA疫苗、病毒载体抗原等^[12])，来源于肿瘤相关抗原的抗原肽具有特异性高、安全等优势，而且，还可通过氨基酸置换、改变肽的构象及修饰氨基酸残基等方法提高肽的免疫原性^[3]。然而肿瘤细胞表达递呈的抗原多肽，既有优势表位，也存在弱势甚至抑制性表位，而且表面抗原肽的表达量很低，必需通过大量肿瘤细胞的免疫，才能提供足够的抗原。因此学者们不断探索如何寻找高纯度高效的特异性肿瘤抗原多肽来制备疫苗。大量新的肿瘤抗原和新的肽表位的发现和鉴定极大地推动了疫苗研究的深入，并随着各种免疫方案的提出和实践，部分疫苗先后进入临床试验阶段，在肿瘤治疗上，取得了一定成效，已有研究采用细胞毒性T淋巴细胞(CTL)识别的肿瘤特异性抗原肽尝试于人类肿瘤免疫治疗。

与传统疫苗相比，抗原多肽疫苗具有独特的优势^[13]：①抗原肽产生直接刺激，激活的免疫反应特异性高，并且不会引起自身免疫反应或免疫抑制；②疫苗通过化学方法合成，速度快，纯度高。因此，抗原多肽疫苗已成为肿瘤治疗性疫苗研究的热点，是一种具有广阔应用前景的肿瘤免疫治疗方法^[14]。

然而，抗原多肽疫苗虽然具有独特的优点，但也存一些不足^[15]：①MHC限制性因素。人具有多种组织相容性抗原，由于MHC的多态性，不同患者MHC分子往往存在差异，使表位疫苗的应用范围严重受限；②表位本身很小，免疫原性较弱，往往难以引起高强度的免疫应答；③免疫耐受问题。免疫耐受是机体为了维护自身免疫平衡状态，通过中枢及外周耐受两种途径实现的对自身抗原出现的免疫不应答现象。人工制备的抗原肽往往会出现免疫耐受而不应答的状况。因此筛选和开发高效的肿瘤治疗性疫苗还需要更深入的研究。

肿瘤疫苗具有独特的优势，弥补当今治疗手段的不足，为肿瘤治疗提供了新的方向和手段，但是，肿瘤疫苗的研发仍存在众多问题：如何鉴定出更加特异的肿瘤抗原，建立一种方法诱导出足以清除癌细胞的免疫反应，并能克服机体对很多肿瘤抗原的耐受，克服肿瘤细胞对宿主免疫反应的逃避。目前鉴定新的肿瘤疫苗的步伐在不断加快。对于已有的较弱的肿瘤抗原，研究者们已经发展很多新的策略大大增强其免疫原性，从而更能选择性地诱导CTL有效清除肿瘤。同时，这些策略也在尽量克服各种负性的调节机制，如对肿瘤免疫监视的抑制和肿瘤疫苗免疫应答的抑制。更多新的有前途的肿瘤疫苗将为人类肿瘤的治疗提供希望和和战胜癌症的信心。

参 考 文 献

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