肿瘤免疫疗法是什么 肿瘤免疫疗法中有哪些常见的肿瘤生物标记物

一、什么是肿瘤免疫疗法

　　正常情况下，免疫系统可以识别并清除肿瘤微环境中的肿瘤细胞，但为了生存和生长，肿瘤细胞能够采用不同策略，使人体的免疫系统受到抑制，不能正常的杀伤肿瘤细胞，从而在抗肿瘤免疫应答的各阶段得以幸存。肿瘤细胞的上述特征被称为免疫逃逸，为了更好地理解肿瘤免疫的多环节、多步骤的复杂性，陈和提出了肿瘤-免疫循环的概念。肿瘤-免疫循环分为以下七个环节：1、肿瘤抗原释放；2、肿瘤抗原呈递；3、启动和激活效应性T细胞；4、T细胞向肿瘤组织迁移；5、肿瘤组织T细胞浸润；6、T细胞识别肿瘤细胞；7、清除肿瘤细胞。这些环节任何地方出现异常均可以导致抗肿瘤-免疫循环失效，出现免疫逃逸。不同肿瘤可以通过不同环节的异常抑制免疫系统对肿瘤细胞的有效识别和杀伤从而产生免疫耐受，甚至促进肿瘤的发生、发展。

　　肿瘤免疫治疗就是通过重新启动并维持肿瘤-免疫循环，恢复机体正常的抗肿瘤免疫反应，从而控制与清除肿瘤的一种治疗方法。包括单克隆抗体类免疫检查点抑制剂、治疗性抗体、癌症疫苗、细胞治疗和小分子抑制剂等。近几年，肿瘤免疫治疗的好消息不断，目前已在多种肿瘤如黑色素瘤，非小细胞肺癌、肾癌和前列腺癌等实体瘤的治疗中展示出了强大的抗肿瘤活性，多个肿瘤免疫治疗药物已经获得美国FDA（Food and Drug Administration, FDA）批准临床应用。肿瘤免疫治疗由于其卓越的疗效和创新性，在2013年被《科学》杂志评为年度最重要的科学突破。

二、肿瘤免疫疗法的细胞治疗是什么

　　在没有外界干预的情况下，人体内可以识别肿瘤细胞的T细胞数目非常少，占比不足十万分之一。细胞治疗又称为细胞过继免疫治疗（adoptive T cell transfer, ACT），是试图通过外界修饰，让普通T细胞成为能够识别肿瘤细胞的T细胞，从而引发对肿瘤细胞的免疫作用。

　　过继性细胞免疫治疗根据其发展历程依次为自体淋巴因子激活的杀伤细胞（lymphokine-activated Killer,LAK）、自体肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor infil-trating lymphocytes, TIL）、自然杀伤细胞（natural killer cell, NK）、细胞因子诱导的杀伤细胞（cytokine-induced killer, CIK）、细胞毒性T细胞（cytotoxicT lymphocyte, CTL）以及经基因修饰改造的T细胞（CAR-T、TCR-T）。

　　（1） 肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）是从肿瘤部位分离出的淋巴细胞，在体外经IL-2等细胞因子扩增后产生，其表型以CD4T细胞和CD8T细胞为主，具有一定的肿瘤特异性和MHC限制性。尽管TIL治疗黑色素瘤表现出了强大的细胞增殖能力和杀伤作用，但在其他肿瘤中并未出现类似疗效。

　　（2） NK细胞免疫治疗相关抗体已经用于黑色素瘤、肺癌和肾癌的治疗。NK细胞属于先天免疫系统，与T细胞不同，在发挥抗肿瘤效应前，不需要肿瘤特异性识别或者克隆扩增。NK细胞抗肿瘤效益，受细胞表面上大量受体的控制。

　　（3） CIK细胞是外周血单个核细胞经抗CD3单克隆抗体，以及IL-2、IFN-y、和IL-1α等细胞因子体外诱导分化获得的NK样T细胞，呈CD3、CD56表型，既具有非MHC限制性特点，又有T淋巴细胞抗肿瘤活。

　　（4） CTL细胞是机体特异性抗肿瘤免疫的主要效应细胞，其制备过程为：分离肿瘤细胞；调变肿瘤细胞：用直接导入方法或逆转录酶介导的转移方法向肿瘤细胞导入B7基因，并检测肿瘤细胞表达B7分子情况；诱导CTL:用调变修饰后的肿瘤细胞与效应细胞共培养，诱导高活性的CTL;分离CTL细胞用于临床治疗。

　　（5）最新的CAR-T治疗方法：免疫学家从患者自身血液收集T细胞，收集之后对T细胞进行基因工程处理，从而在其表面表达能够识别特异性肿瘤抗原的特殊受体，这种受体被称为嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR），同时在受体的胞内段加上引起T细胞活化的信号传递区域。CAR是一种蛋白质受体，可使T细胞识别肿瘤细胞表面的特定蛋白质（抗原），表达CAR的T细胞可识别并结合肿瘤抗原，进而攻击肿瘤细胞。这种表达CAR的T细胞被称为CAR-T。经过设计的CAR-T细胞可在实验室培养生长，达到数十亿之多将扩增后的CAR-T细胞注入到患者体内，注入之后的T细胞也会在患者体内增殖，并杀死具有相应特异性抗原的肿瘤细胞。[19] CAR-T细胞治疗已在临床试验中显示出良好的靶向性、杀伤性和持久性，为免疫细胞治疗提供了新的解决方案，展示了巨大的发展潜力和应用前景。目前已经在美国FDA获批的CAR-T细胞药物有Kymriah（Tisagenlecleucel, CTL-019），用于治疗儿童和年轻成人（2~25岁）的急性淋巴细胞白血病（ALL）。以及Yescarta（AxicabtageneCiloleucel，KTE-C10），用于治疗其他疗法无效或既往至少接受过2种方案治疗后复发的特定类型的成人大B细胞淋巴瘤患者。到目前为止这种方法仅限于小规模临床试验，这些经过设计的免疫细胞治疗晚期血液肿瘤患者已产生一些显著疗效，并且正在尝试用于实体瘤。虽然这些初步结果令人鼓舞，但是CAR-T细胞疗法还有许多方面有待研究，如独特的副作用，细胞因子释放综合症等。

　　（6）而TCR-T细胞疗法同CAR-T疗法一样，也是通过基因改造的手段提高T细胞受体对特异性癌症细胞抗原的识别能力和进攻能力，TCR-T的原理是将患者的肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocytes, TILs）中，可通过限制性抗原识别杀伤肿瘤的T细胞提取，利用基因克隆技术获取其T细胞受体（T cell receptor, TCR）序列，再利用载体将该段基因转染至更多的T细胞上，使识别该抗原的T 细胞上万倍的增长。TCR-T来自于TCR，因此可识别来源于细胞核、胞浆、胞膜的各种抗原。目前多个相关研究正在开展，部分研究结果前景较好。

三、肿瘤免疫疗法中常见的肿瘤生物标记物有哪些

　　免疫治疗中常见的肿瘤生物标记物

　　免疫治疗中常见或潜在的生物标记物主要与以下几个机制有关：1）肿瘤抗原，能够提示高频突变和新抗原的生物标记物，例如肿瘤突变负荷（TMB）、高度微卫星不稳定（MSI-H）等；2）炎性肿瘤微环境，能够提示炎性表型的生物标记物，例如PD-L1、炎性特征等；3）肿瘤免疫抑制，即除PD-1/CTLA-4以外能够明确肿瘤免疫逃逸的生物标记物，例如Tregs、MDSCs、IDO、LAG-3等；4）宿主环境；5）肠道微生物，能够提示宿主环境特征的生物标记物。

　　（1） PD-L1

　　程序性死亡分子配体-1（PD-L1）是一种细胞表面蛋白，通过与活化的T、B细胞表面的PD-1受体相互作用，使T细胞失活，不再攻击肿瘤细胞。临床试验发现PD-L1的高肿瘤表达与肿瘤侵袭性增加相关，并且死亡风险增加4.5倍；在肺非鳞癌患者中，PD-L1高表达的患者使用PD-1/PD-L1抑制剂的疗效更优。

　　（2） 肿瘤突变负荷（TMB）

　　肿瘤突变负荷（tumor mutation burden，TMB）指的是一份肿瘤标本中，所评估基因的外显子编码区每兆碱基中发生置换和插入/缺失突变的总数。高TMB肿瘤细胞可能具有更多的新抗原，从而导致肿瘤微环境和外周的抗肿瘤T细胞相应增多，因而可推测高TMB患者对肿瘤免疫治疗产生反应的可能性更高。但值得注意的是，不同的癌种TMB表达水平不尽相同，某些肿瘤患者的总体TMB水平会更高。

　　（3） 错配修复（MMR）

　　错配修复（mismatch repair，MMR）指的是由纠正DNA复制期间所产生DNA错配的酶组成，预防分裂细胞中的突变成为永久性突变，这一过程涉及4个关键基因MLH1、MSH2、MLH6和PMS2。而在错配修复的过程中，部分情况下可能会出现某一个MMR蛋白缺失，从而导致未能成功检测错误的情况，这种情况便被称为错配修复功能缺失（dMMR）。有时候MMR的异常会引发一系列癌变表型，临床研究发现，MMR基因的突变或可帮助准确预测病人PD-1抑制剂的应答。

　　（4） 微卫星不稳定性（MSI）

　　微卫星是在人的基因组中发现的一种串联重复DNA序列，如ATATATAT、CTCTCTCT、GGGG或AAAA。微卫星不稳定是基因组高频突变所致的分子表型，是由错配修复系统受损后无法修复微卫星区域的突变产生的。高度微卫星不稳定（MSI-H）就是指肿瘤的5个微卫星标记物中至少有2个标记物不稳定；仅1个标记物不稳定被归类为低度微卫星不稳定（MSI-L）；没有不稳定标记物则为微卫星稳定（MSS）。临床试验发现，MSI-H的患者对免疫治疗的应答更优。

　　（5）肠道微生物群（microbiome）

　　最近，肠道微生物群与免疫治疗的关系受到密切关注。一项研究表明，肠道菌群可以调节抗黑色素瘤免疫治疗的反应。“有利”的肠道微生物组（如高多样性和富含Ruminococcaceae/Faecalibacterium）会增强抗原呈递，改善T细胞功能和肿瘤微环境来增强抗肿瘤免疫反应。而“不利”的肠道菌群（如低多样性和富含Bacteroidales）会破坏抗肿瘤反应。提示在接受免疫检查点抑制剂治疗时，应进行肠道菌群评估。也有研究提示，抗生素的应用因为对肠道微生物的影响，可能会消弱免疫治疗的效果，但结论还需要进一步的证据来支持。

四、肿瘤的免疫逃逸是什么

　　肿瘤的免疫逃逸是什么？

　　尽管机体内具有一系列的免疫监视机制，但仍难以阻止肿瘤的发生和发展。少量肿瘤细胞不易引起机体应答，待肿瘤生长至一定程度，超越了机体免疫应答的能力，肿瘤细胞即得以逃逸。肿瘤免疫逃逸的机制涉及多个免疫应答环节。

　　1、免疫选择：抗原性较强的肿瘤细胞可引起有效的免疫应答而被消灭，抗原性相对较弱的肿瘤细胞可逃脱免疫系统监视而增殖。

　　2、抗原调变：肿瘤细胞表面的抗原性减少或丢失，以逃避宿主免疫系统识别、攻击的作用。

　　3、肿瘤引起免疫抑制：肿瘤细胞刚出现时，抗原量少而弱，持续刺激宿主则能诱发免疫耐受性，使宿主失去对肿瘤的免疫应答能力。

　　4、封闭因子：引起免疫促进作用的封闭因子包括封闭抗体、过多的游离抗原和抗原-抗体复合物。机体对肿瘤可产生细胞毒性抗体和封闭抗体。细胞毒性抗体可与补体或NK细胞协同杀死和溶解肿瘤细胞。但是，肿瘤细胞脱落抗原与这些抗体结合，就可阻止这些抗体的细胞毒作用。封闭抗体与肿瘤细胞结合，不但于肿瘤无害，反而阻止了致敏淋巴细胞和细胞毒性抗体对肿瘤细胞的杀伤作用。