靶向膠質(zhì)瘤干細胞的免疫治療，目前一直在探尋療效確切的膠質(zhì)瘤免疫治療方案，主要包括被動免疫治療、過繼免疫治療和主動免疫治療。被動免疫治療是利用抗體或毒素等免疫效應(yīng)分子，在不直接激活免疫系統(tǒng)的情況下靶向殺傷腫瘤細胞；過繼免疫治療是通過過繼性T細胞轉(zhuǎn)移和應(yīng)用嵌合抗原受體T細胞（CAR-T），在體外以腫瘤抗原激活T細胞，然后再將這種可特異性識別腫瘤的活化T細胞輸入患者體內(nèi)，達到免疫治療目的。主動免疫治療通常稱為疫苗接種，通過各種來源的腫瘤相關(guān)抗原（TAA），如腫瘤裂解物、腫瘤細胞、mRNA或多肽，直接激活患者免疫系統(tǒng)，實現(xiàn)抗腫瘤之目的。

　　1）靶向膠質(zhì)瘤干細胞的單克隆抗體

　　由單克隆抗體介導(dǎo)的靶向腫瘤抗原的免疫治療已逾30年，由于單克隆抗體的直接細胞殺傷和免疫調(diào)節(jié)作用而在腫瘤免疫治療中曾占據(jù)重要地位，隨著各種膠質(zhì)瘤干細胞標志物陸續(xù)得到鑒定，各類人源化小分子多功能單克隆抗體被寄予厚望。表皮生長因子受體（EGFR）基因擴增和突變是膠質(zhì)瘤干細胞的重要遺傳學(xué)特征，直接靶向EGFR的單克隆抗體已用于膠質(zhì)瘤的治療，其中研究較多、應(yīng)用較廣泛的是西妥昔單抗，通過干擾配體結(jié)合和EGFR細胞外二聚體形成，阻斷EGFR介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路而發(fā)揮功能。

　　轉(zhuǎn)化生長因子-β（TGF-β）信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與膠質(zhì)瘤發(fā)生和惡性進展的多個環(huán)節(jié)，惡性膠質(zhì)瘤患者血清TGF-β表達變化與腫瘤分級和預(yù)后呈正相關(guān)，TGF-β信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要通過調(diào)控干細胞相關(guān)基因如SOX4、SOX2、LIF，實現(xiàn)膠質(zhì)瘤干細胞的自我更新并控制其分化。

　　臨床研究顯示，靶向TGF-β的免疫治療無明顯不良反應(yīng)，復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤患者的腫瘤細胞可被抗TGF-β抗體GC1008靶向結(jié)合，并在治療早期即顯示出良好的腫瘤控制作用，但并不能阻止治療后期臨床和影像學(xué)出現(xiàn)的腫瘤進展，故而未能實現(xiàn)長期臨床獲益。貝伐單抗是另一用于治療膠質(zhì)瘤的單克隆抗體，是美國食品與藥品管理局（FDA）批準用于治療高級別膠質(zhì)瘤的人源血管內(nèi)皮生成因子（VEGF）單克隆抗體，具有的抗腫瘤血管生成作用，且可干擾膠質(zhì)瘤干細胞小生境中的血管狀態(tài)，導(dǎo)致膠質(zhì)瘤干細胞易受其他治療方法的損傷，但在多項臨床試驗中并未觀察到明顯的生存獲益，僅可在時間內(nèi)控制瘤周水腫以好轉(zhuǎn)臨床癥狀，以及在放射治療所致假性進展方面有確切療效。

　　2）靶向膠質(zhì)瘤干細胞的溶瘤病毒

　　溶瘤病毒（OVs）是經(jīng)過設(shè)計的具有選擇性在腫瘤細胞中繁殖并殺傷腫瘤細胞的治療藥物。其重要設(shè)計原則是減弱或刪除病毒毒力因子，使溶瘤病毒無法在正常組織中復(fù)制，但仍保留在腫瘤細胞內(nèi)復(fù)制并殺傷腫瘤細胞的能力。目前已證實腫瘤特異性基因，如RAS、TP53、RB1、同源性磷酸酶-張力蛋白（PTEN）和Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的編碼基因及其他腫瘤相關(guān)基因，可增加腫瘤細胞對病毒的易感性，這是由于促腫瘤與抗病毒的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間形成干擾，從而為病毒復(fù)制提供適宜的環(huán)境。

　　此外，哺乳動物細胞抗病毒過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是由干擾素（IFN）介導(dǎo)的，而腫瘤細胞中IFN信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路缺陷，不具有較強的抗病毒能力。腫瘤干細胞同樣具有腫瘤特異性基因突變和IFN信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路缺陷的特點，故溶瘤病毒可以合適殺傷腫瘤干細胞，該療法已在荷瘤小鼠體內(nèi)顯示出的抗腫瘤療效。動物實驗顯示，攜帶白細胞介素-12（IL-12）的溶瘤性單純皰疹病毒（HSV）可使荷瘤小鼠腦腫瘤消退。

　　溶瘤病毒治療膠質(zhì)瘤進展較快，由于膠質(zhì)瘤干細胞高度富集整合素如αvβ3或αvβ5，通過基因工程技術(shù)設(shè)計的溶瘤病毒可以通過這些整合素進入膠質(zhì)瘤干細胞而發(fā)揮抗腫瘤作用，其中DNX-2401是一種具有腫瘤特異性和強感染能力的溶瘤病毒，已用于Ⅰ期臨床試驗且順利性良好、腫瘤體積明顯縮小、患者生存期延長。

　　除直接的溶瘤作用外，趨化性增強的免疫細胞和細胞毒性T細胞也參與抗腫瘤過程，從而產(chǎn)生明顯的臨床療效。除腦膠質(zhì)瘤外，溶瘤病毒對多種體部惡性腫瘤的腫瘤干細胞亦具有殺傷效應(yīng)。

　　在乳腺癌模型中，溶瘤病毒GLV-1h68可在腫瘤干細胞內(nèi)選擇性復(fù)制并殺傷高表達乙醛脫氫酶1（ALDH1）的腫瘤干細胞；在卵巢癌模型中，拮抗趨化因子受體4（CXCR4）的溶瘤病毒對CD44+CD117+腫瘤干細胞具有明顯殺傷作用；在結(jié)腸癌模型中，靶向腫瘤干細胞標志物CD133的溶瘤腺病毒可以選擇性感染CD133+腫瘤干細胞，溶瘤病毒與氟尿嘧啶（5-FU）聯(lián)合應(yīng)用對CD133+和CD44+腫瘤干細胞具有明顯治療效果；在肝癌模型中，溶瘤性麻疹病毒可靶向并裂解CD133+腫瘤干細胞。此外，溶瘤病毒還具有調(diào)節(jié)荷瘤宿主機體免疫力的作用，使免疫系統(tǒng)可以更好地適應(yīng)病毒抗腫瘤活性。

　　3）靶向膠質(zhì)瘤干細胞的嵌合抗原受體T細胞

　　過繼性T細胞治療（ACT）是一種個性化治療，這種免疫細胞具有直接抗腫瘤活性。過繼性T細胞治療需首先從患者體內(nèi)分離出浸潤腫瘤的T細胞，在IL-2的刺激下，經(jīng)體外培養(yǎng)使其具備特異性識別腫瘤的能力，然后再將其回輸至患者體內(nèi)。與通過腫瘤相關(guān)抗原刺激固有免疫系統(tǒng)的主動免疫不同，過繼轉(zhuǎn)移的CAR-T細胞可以直接靶向腫瘤相關(guān)抗原而不依賴抗原提呈過程。嵌合抗原受體（CAR）可以靶向腫瘤表面抗原并激活T細胞，從而達到抗腫瘤作用。相對于體內(nèi)固有的數(shù)目少且功能低下的腫瘤特異性T細胞，CAR-T細胞可以在體外擴增至較高水平，從而誘導(dǎo)較強的細胞毒性免疫反應(yīng)。

　　CAR-T細胞目前已成功用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療，由于實體腫瘤表面缺乏特異性抗原，該療法在實體腫瘤中的應(yīng)用尚待深入探索。晚近靶向腫瘤干細胞的CAR-T細胞療法，已在各種類型腫瘤模型中進行觀察研究，以評價其抗腫瘤活性：在腺癌模型中，針對EpCAM抗原的CAR-T細胞可以根除PC3M和PC3腫瘤模型中的腫瘤干細胞；膜嵌合IL-15構(gòu)建的CAR-T細胞在CD19+白血病中可誘導(dǎo)生成靶向腫瘤干細胞的記憶性T細胞；在結(jié)腸癌模型中，過繼轉(zhuǎn)移的CD8+細胞毒性T細胞可特異性識別腫瘤干細胞抗原ASB4，進而選擇性消滅腫瘤干細胞。

　　但是考慮到CAR-T細胞療法對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的不良反應(yīng)，如認知功能障礙、腦積水等，其治療膠質(zhì)瘤的報道尚不多見。膠質(zhì)母細胞瘤和膠質(zhì)瘤干細胞中較常見的EGFR基因特異性突變——表皮生長因子受體變異體Ⅲ（EGFRvⅢ）目前已成為CAR-T細胞療法的重要靶點。靶向EGFRvⅢ的CAR-T細胞療法在荷瘤小鼠模型以及Ⅰ期臨床試驗（試驗編號：NCT02209376）中可清除表達EGFRvⅢ的腫瘤細胞，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄載體轉(zhuǎn)導(dǎo)，可使CAR-T細胞表達特異性IL-13Rα2或人表皮生長因子受體2（HER2），進而靶向殺傷膠質(zhì)瘤干細胞；由于CD133+膠質(zhì)瘤干細胞高表達IL-13Rα2和HER2，故可被CAR-T細胞識別并殺傷。上述研究表明，膠質(zhì)瘤干細胞可能成為CAR-T細胞療法的潛在靶點。

　　4）靶向膠質(zhì)瘤干細胞的腫瘤疫苗

　　腫瘤疫苗可以激活宿主免疫系統(tǒng)，識別并殺傷腫瘤細胞，屬主動免疫治療。激活免疫系統(tǒng)的較佳途徑是刺激多功能抗原呈遞細胞（APC），如樹突狀細胞（DC）、巨噬細胞、B淋巴細胞（以下簡稱B細胞），其中以樹突狀細胞為較佳選擇。樹突狀細胞自外周血單個核細胞（PBMC）中分離純化，先由IL-4和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）刺激生成未成熟的樹突狀細胞，再以IL-1b、IL-6、腺素E2（PGE2）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）混合物成分刺激，獲得成熟的樹突狀細胞。

　　樹突狀細胞疫苗治療腫瘤的主要目的是產(chǎn)生特異性輔助性T細胞（Th），從而激活細胞毒性T細胞的抗腫瘤作用。腫瘤細胞中可被樹突狀細胞識別的各種成分稱為腫瘤相關(guān)抗原，激活的樹突狀細胞回輸至患者體內(nèi)后，通過向腫瘤特異性T細胞提呈腫瘤相關(guān)抗原以增強抗腫瘤免疫反應(yīng)。

　　惡性實體腫瘤動物模型的觀察結(jié)果業(yè)已顯示，靶向腫瘤干細胞相關(guān)抗原的樹突狀細胞疫苗具有明確的療效：在惡性黑色素瘤模型中，由腫瘤干細胞裂解物致敏的樹突狀細胞可使荷瘤小鼠分泌更多的INF-γ和IL-4，控制腫瘤生長并延長小鼠存活期；在卵巢癌模型中，包含NANOG肽的樹突狀細胞可以識別腫瘤干細胞并誘導(dǎo)高度特異性抗腫瘤T細胞免疫反應(yīng)；有研究顯示，樹突狀細胞可通過共同提呈腫瘤特異性抗原和Toll樣受體（TLR）激活宿主對黑色素瘤的免疫反應(yīng)，腫瘤細胞崩解后部分成分又可增強樹突狀細胞對主動免疫的刺激；臨床研究顯示，膠質(zhì)瘤患者術(shù)后接受樹突狀細胞疫苗治療順利、合適。

　　由此可見，腫瘤疫苗通過將腫瘤相關(guān)抗原更多地暴露給免疫細胞，激活免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生抗腫瘤作用，因此，能否制備出合適識別腫瘤干細胞并激活免疫反應(yīng)的樹突狀細胞疫苗是提高免疫治療效果的關(guān)鍵。Jachetti等的研究顯示，與經(jīng)分化腫瘤細胞致敏的樹突狀細胞相比，以耐受放射治療的腫瘤干細胞致敏的樹突狀細胞可促使機體產(chǎn)生更強的T細胞毒性并分泌更多的IFN-γ。

　　Dashti等分別通過小鼠黑色素瘤細胞系B16F10和腫瘤干細胞裂解物致敏樹突狀細胞，發(fā)現(xiàn)經(jīng)后者致敏的樹突狀細胞可明顯延長荷瘤小鼠存活期。Ning等發(fā)現(xiàn)，通過腫瘤干細胞裂解物致敏的樹突狀細胞可使接受免疫治療的荷瘤小鼠產(chǎn)生較高水平的IgG，從而在補體存在的情況下增強其細胞毒性；此外，在黑色素瘤和鱗狀細胞癌模型中，通過腫瘤干細胞致敏的樹突狀細胞可以使荷瘤小鼠體內(nèi)產(chǎn)生更強的細胞毒性作用。

　　膠質(zhì)瘤干細胞具有相同的樹突狀細胞致敏能力，因此直接靶向這一腫瘤細胞亞群，進而建立針對膠質(zhì)瘤的腫瘤疫苗有望成為合適的治療方案。臨床試驗顯示，膠質(zhì)母細胞瘤患者通過移植轉(zhuǎn)染自體膠質(zhì)瘤干細胞mRNA的樹突狀細胞，激發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)，使腫瘤消退，延長總生存期（OS）。Finocchiaro和Pellegatta經(jīng)對一系列臨床前研究結(jié)果的總結(jié)，得出以富含膠質(zhì)瘤干細胞的細胞群致敏樹突狀細胞可以增強膠質(zhì)瘤免疫治療效果的結(jié)論，進而提出膠質(zhì)瘤干細胞高表達的FABP7、GLAST、CD133、SOX2等是腫瘤疫苗免疫治療的良好靶點，有利于提高膠質(zhì)瘤患者整體生存率。

　　制備膠質(zhì)瘤干細胞腫瘤疫苗，需先將手術(shù)切除的腫瘤標本制備為單細胞懸液，然后在干細胞培養(yǎng)條件下分離單個膠質(zhì)瘤干細胞并增殖為干細胞球，再提取膠質(zhì)瘤干細胞mRNA并轉(zhuǎn)染至單個核細胞來源的樹突狀細胞。ICT-107疫苗是由6種合成多肽致敏自體外周血單個核細胞分化的樹突狀細胞，可靶向膠質(zhì)瘤干細胞相關(guān)抗原，例如HER2、黑色素瘤缺乏因子2（AIM2）、gp100、IL-13Rα2、酪氨酸相關(guān)蛋白-2（TRP-2）、黑色素瘤抗原基因-1（MAGE1）等。

　　Phuphanich等在針對新發(fā)膠質(zhì)母細胞瘤的標準治療方案中增加了ICT-107疫苗治療，結(jié)果顯示，患者中位無進展生存期（PFS）為16.9個月、中位總生存期為38.4個月，部分患者接種該疫苗后經(jīng)歷再次手術(shù)切除，切除標本中膠質(zhì)瘤干細胞數(shù)目明顯減少，提示該疫苗可以誘導(dǎo)機體抗腫瘤免疫靶向殺傷膠質(zhì)瘤干細胞。

　　Wen等的Ⅱ期臨床試驗是針對膠質(zhì)瘤干細胞并獲得陽性結(jié)果的免疫治療的隨機對照試驗，觀察新發(fā)膠質(zhì)母細胞瘤患者手術(shù)和放化療后加用樹突狀細胞疫苗對患者無進展生存期或總生存期的影響，其結(jié)果顯示，ICT-107組患者中位無進展生存期延長2個月且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，總生存期也有所延長但未達到統(tǒng)計學(xué)意義。

　　VikMo等研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤患者接受規(guī)范化綜合治療后于皮下注射膠質(zhì)瘤干細胞疫苗，可成功誘導(dǎo)出增強的抗腫瘤免疫反應(yīng)（7/10例）；接種疫苗的患者無進展生存期較對照者延長2.9倍且無嚴重不良反應(yīng)。在生理狀態(tài)下，中樞神經(jīng)系統(tǒng)在主動免疫治療過程中激活的樹突狀細胞較少，需補充造血干/祖細胞以提供樹突狀細胞并持續(xù)誘導(dǎo)合適的T細胞反應(yīng)，造血干/祖細胞進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)后分化為CD86+CD11c+MHCⅡ+細胞，呈現(xiàn)出活化樹突狀細胞表型和功能，從而激發(fā)細胞毒性免疫反應(yīng)。造血干/祖細胞來源的細胞因高表達CD86等共刺激分子而表現(xiàn)出較強的抗腫瘤免疫作用。

　　近年來，SOX2作為一種維持膠質(zhì)瘤干細胞的重要轉(zhuǎn)錄因子，被認為是主動免疫治療的新靶點，SOX2肽疫苗可以增強全身和局部免疫反應(yīng)，并在腫瘤模型中延長荷瘤動物存活期，無論是否聯(lián)合化療均可觀察到確切的療效。因此，靶向SOX2等膠質(zhì)瘤干細胞相關(guān)基因的疫苗可以為主動免疫治療提供新的方案。

　　5）針對膠質(zhì)瘤干細胞的自然殺傷細胞

　　以自然殺傷（NK）細胞為基礎(chǔ)的過繼免疫治療無論對血液系統(tǒng)腫瘤還是實體腫瘤均是一種有前景的免疫治療策略。NK細胞抗腫瘤的基礎(chǔ)依賴NK細胞及其活化性受體［如NK細胞活化性受體NKG2D、DNAX輔助分子1（DNAM-1）等］對腫瘤細胞表達的對應(yīng)配體［如主要組織相容性復(fù)合物Ⅰ類鏈相關(guān)分子A和B（MICA和MICB）、人類巨細胞病毒糖蛋白UL-16結(jié)合蛋白（ULBP）、脊髓灰質(zhì)炎病毒受體（PVR）、黏連蛋白2等］的識別，識別并激活后的NK細胞產(chǎn)生細胞毒性，進而殺傷腫瘤細胞。正常細胞可表達較高水平的被NK細胞控制性受體識別的主要組織相容性復(fù)合物Ⅰ（MHCⅠ）類分子，從而免受NK細胞的攻擊。

　　體外研究顯示，膠質(zhì)瘤干細胞可表達高水平的PVR和黏連蛋白2，NK細胞活化性受體DNAM-1可以特異性識別上述兩種配體，進而殺傷膠質(zhì)瘤干細胞。大多數(shù)惡性腫瘤的腫瘤干細胞MHCⅠ類分子表達水平較低，刺激NK細胞控制性受體的作用較弱，從另一方面活化NK細胞多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與腫瘤干細胞中NK細胞配體的調(diào)節(jié)，其中MICA、MICB和ULBP在腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）過程中上調(diào)，RAS/PI3K信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路激活可促進NKG2D對應(yīng)的配體在膠質(zhì)瘤干細胞中的表達。

　　NK細胞可對病毒感染和腫瘤形成產(chǎn)生快速反應(yīng)，在活化性受體陽性且控制性受體陰性的情況下，NK細胞可直接裂解MHCⅠ缺失的腫瘤細胞或其他病原體。有多項研究支持腫瘤干細胞是NK細胞免疫殺傷作用的易感靶點：Tseng等的研究顯示，與分化腫瘤細胞相比，NK細胞與口腔鱗癌干細胞、人胚胎干細胞、間充質(zhì)干細胞、牙髓干細胞和人誘導(dǎo)型多能干細胞（iPSCs）進行共同孵育時，NK細胞毒性增強，IFN-γ分泌增加；Castriconi等發(fā)現(xiàn)，源于膠質(zhì)母細胞瘤的膠質(zhì)瘤干細胞對經(jīng)IL-2或IL-15激活的NK細胞介導(dǎo)的裂解物高度敏感；新鮮純化的同種異體NK細胞可識別并殺傷結(jié)直腸癌來源的腫瘤干細胞，而分化的腫瘤細胞對NK細胞的敏感性較低，這種NK細胞對腫瘤干細胞和普通腫瘤細胞易感性的差異與腫瘤干細胞表面活化性受體對應(yīng)配體的表達水平相關(guān)，腫瘤干細胞中特異性結(jié)合激活性受體NKp30和NKp44的配體表達水平明顯高于非腫瘤干細胞。

　　上述研究表明，NK細胞過繼免疫治療有可能在根除殘留腫瘤干細胞方面發(fā)揮作用，NK細胞除直接殺傷腫瘤干細胞外，還可誘導(dǎo)其分化。在腫瘤干細胞和IL-2同時存在的情況下，CD16可控制NK細胞毒性并促進其細胞因子分泌，NK細胞這種狀態(tài)稱為“分裂無力”。NK細胞可分泌大量IFN-γ，誘導(dǎo)腫瘤干細胞中的MHCⅠ、分化受體和細胞程序性死亡蛋白配體1（PDL1）表達水平升高，并降低腫瘤干細胞標志物CD44表達水平，這種誘導(dǎo)分化腫瘤干細胞的作用可使腫瘤細胞的生長和轉(zhuǎn)移受到控制。由此可見，NK細胞通過兩步機制控制腫瘤進展，先殺傷一部分腫瘤干細胞，然后在NK細胞分裂停滯的狀態(tài)下，誘導(dǎo)剩余腫瘤干細胞群體細胞分化。

• 文章標題：靶向膠質(zhì)瘤干細胞的免疫治療
• 更新時間：2021-11-05 16:32:18