当前位置:
肿瘤免疫疗法:肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)抗击实体瘤
来源: | 作者:华赛伯曼 | 发布时间: 2022-04-15 | 586 次浏览 | 分享到:

每年的4月15日是全国抗癌日。


据肿瘤临床有关资料显示,我国每年超400万癌症新增患者,约300万人死于癌症,发病率逐年上升并呈年轻化趋势。而在所有癌症病种中,实体肿瘤占比约为90%!由于实体肿瘤复杂多变,异质性强,因此治愈难度极大。近年来,继手术、放疗、化疗之后,细胞疗法正逐渐在多种癌症的治疗中展现强大的治疗效果。今天,我们一起来了解一种能够有效清除实体肿瘤的免疫细胞——肿瘤浸润淋巴细胞。






一、肿瘤浸润淋巴细胞的发现


肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltration lymphocyte, TIL)是指那些离开血流进入到肿瘤中的淋巴细胞。1986年,Rosenberg研究组首先报道了TIL可以治疗恶性黑色素瘤[1, 2]。当出现大量TIL时,表明机体启动了对抗肿瘤的免疫反应。研究人员在许多癌症中均开展了相关的研究,定量这些TIL,并将其数量与肿瘤特征与疾病转归关联起来。







二、肿瘤的免疫治疗


恶性肿瘤的发生有复杂的机制,其中一个被定义为肿瘤免疫逃逸(Tumor immune escape)[3]。机体免疫系统本身具有免疫监视功能,当体内出现突变细胞时,免疫系统能够识别并特异地清除这些“非己”细胞,抵御肿瘤的发生、发展。然而,突变细胞在某些情况下能通过多种机制逃避机体的免疫监视,在体内迅速增殖,形成肿瘤。也就是说:一方面,机体可通过天然和获得性免疫抵抗肿瘤的发生(图1);另一方面,肿瘤细胞可通过多种机制逃避机体免疫的识别和攻击。因此,肿瘤的发生与否及转归如何将取决于这两方面的总体作用。


目前,免疫疗法蓬勃发展,其剂型包括[4]


1.分子治疗:指给机体输入分子制剂,以调节机体的特异性免疫应答。

(1)抗体:包括多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。

(2)分子疫苗:包括重组载体疫苗、合成肽疫苗和DNA疫苗,可作为肿瘤和感染性疾病的治疗性疫苗。

(3)细胞因子:包括①外源性细胞因子,可用于肿瘤、感染、造血障碍等疾病的治疗。②细胞因子拮抗疗法,通过抑制细胞因子的产生、阻止细胞因子与相应受体结合或阻断结合后的信号转导,来阻止细胞因子发挥生物学效应。


2.细胞治疗:指给机体输入细胞制剂,以激活或增强机体的特异性免疫应答。

(1)细胞疫苗:包括肿瘤细胞疫苗(如灭活瘤苗、异构瘤苗等)、基因修饰的瘤苗和树突状细胞疫苗等。

(2)干细胞移植:干细胞具有自我更新能力和多种分化潜能,在适当条件下可被诱导分化为多种细胞组织,从而修复组织损伤。

(3)过继免疫细胞治疗:取自体淋巴细胞,经体外激活、增殖后回输给患者,直接杀伤肿瘤或激发机体抗肿瘤免疫效应。


3.免疫调节剂治疗

(1)生物应答调节剂:通常对免疫功能正常者无影响,但对免疫功能异常,特别是免疫功能低下者有促进或调节作用。主要包括①微生物制剂,如卡介苗、短小棒状杆菌、伤寒杆菌脂多糖、链球菌低毒菌株、丙酸杆菌等;②激素,如胸腺素、胸腺生成素等。

(2)免疫抑制剂:能抑制机体的免疫功能,常用于自身免疫病的治疗以及防止移植排斥反应的发生。包括①化学合成药物,如糖皮质激素、环磷酰胺、硫唑嘌呤等;②微生物制剂,如环孢素、他克莫司、西罗莫司、吗替麦考酚酯等。

 

图1  CD4+T细胞(辅助性T细胞, Th细胞)可以分泌细胞因子,辅助CD8+T细胞启动细胞介导的细胞毒作用(ADCC),来杀伤肿瘤[5]







三、TIL的抗肿瘤治疗


过继免疫细胞治疗包括NK、CIK、CAR-T、CAR-NK、TCR-T、TIL等。TIL在实体肿瘤的治疗中具有其他疗法难以比拟的优势,因其来源于患者自身肿瘤组织,能够多靶向识别自体肿瘤细胞,肿瘤浸润能力强,组织特异性好,已经成为攻克实体肿瘤的希望。


2011年,IOVANCE获得美国国家癌症研究所(NCI)Rosenberg教授团队授权,开发细胞治疗药物,相关产品目前已经在黑色素瘤、宫颈癌、非小细胞肺癌、头颈部鳞癌的临床研究中取得良好疗效[6],首款产品已经提交上市申请。2022年3月15日,美国生物医药企业IOVANCE官网宣布其基因编辑的TIL细胞治疗临床试验IOV-4001临床试验申请(IND)获FDA批准。这是一款利用TALEN®技术敲除TIL中PD-1基因的治疗产品,该临床研究应用于III期和IV期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的治疗。这也是首款获得IND许可的基因改造TIL治疗产品。


TIL从取材到制备需经历一个复杂的过程:采集的肿瘤样本会被运送到专门的GMP车间中,在那里,TIL被分离并繁殖,将不同种类的T淋巴细胞在细胞板上克隆化,并加入高浓度的IL-2来选择培养,在三周内产生数十亿TIL。在IL-2的刺激下,不同种类的T淋巴细胞都得到了克隆扩增,形成细胞群(图2)。之前制备TIL,需要用病人的肿瘤细胞和扩增后的T淋巴细胞进行反应,凡是能够发生杀瘤效应的T淋巴细胞群作为阳性TIL群被留下,其余的丢弃。而现在则不需要进行阳性筛选(Young TIL),这样节省了大量的时间,患者可以在最短的时间内接受到TIL治疗(图3)。


图2  TIL的制备过程(华赛伯曼)

 

图3  阳性筛选和不经阳性筛选的TIL治疗方法[7]

 

目前,有关TIL的临床试验主要针对恶性黑素瘤、晚期结直肠癌、晚期肺癌、晚期宫颈癌、晚期转移性乳腺癌。







四、TIL免疫疗法的优势和局限性



1.优势

(1)针对性地杀死癌细胞

前期的定向筛选过程,能够确保只扩增识别肿瘤细胞的免疫细胞。利用筛选出的肿瘤杀伤性TIL进行癌症免疫治疗具有特异性,可以使肿瘤病灶明显缩小。

(2)抗复发性强

抗复发性强,能够有效清除手术后残存的肿瘤细胞,有利于抗复发与转移,配合放化疗更有显著疗效。

(3)适应多种实体肿瘤

适应症广(胃癌、肺癌、肝癌、乳腺癌、肾癌、食道癌、子宫颈癌、胆管癌、卵巢癌、脑瘤、黑色素瘤),对原发肿瘤、转移灶均有明显疗效,且安全性高,回输次数少,副作用小。

(4)强强联合,杀癌效果倍增!


2. 局限性

(1)能提取淋巴细胞的新鲜肿瘤样本难获得(一般只能通过手术获取,需要医院/手术医生的全力配合);

(2)具有抗肿瘤活性、增殖能力强的TIL细胞难获得(除了后期的体外筛选和扩增,也取决于肿瘤周围是否有比较多的T细胞浸润);

(3)TIL会被肿瘤微环境抑制;

(4)无法保证回输的T细胞在体内能发挥出足够长时间的杀伤效应;

(5)涉及多种系统用药、回输后副反应的管理;

(6)TIL的体外扩增缺乏标准流程,现有操作程序成本高、耗时长。

 

尽管目前TIL在临床应用中还有一些问题需要解决,但其有效性仍不可忽视。我们已经进入细胞治疗的时代,随着医疗技术的不断进步,相信新的希望和曙光就在前方,攻克癌症指日可待!


参考文献

[1] KD Griffith, EJ Read, JA Carrasquillo, et al. In vivo distribution of adoptively transferred indium-111-labeled tumor infiltrating lymphocytes and peripheral blood lymphocytes in patients with metastatic melanoma. 1989; 81:  1709-1717.

[2] B Fisher, BS Packard, EJ Read, et al. Tumor localization of adoptively transferred indium-111 labeled tumor infiltrating lymphocytes in patients with metastatic melanoma. 1989; 7:  250-261.

[3] F Perea, A Sánchez-Palencia, M Gómez-Morales, et al. HLA class I loss and PD-L1 expression in lung cancer: impact on T-cell infiltration and immune escape. 2018; 9:  4120-4133.

[4] 宋鑫, 侯建红, 谭晶主编. 肿瘤在生物治疗技术[M].北京:人民卫生出版社,2013.

[5] H Yamashita, K Nakayama, M Ishikawa, et al. Microsatellite instability is a biomarker for immune checkpoint inhibitors in endometrial cancer. 2018; 9:  5652-5664.

[6] XJ Yan, KL Xu, XX %J Lin chuang er bi yan hou tou jing wai ke za zhi = Journal of clinical otorhinolaryngology Zhang, head,, et al. [Immunotherapies for head and neck squamous cell carcinomas]. 2017; 31:  1050-1056.

[7] S. Wang, J. Sun, K. Chen, et al. Perspectives of tumor-infiltrating lymphocyte treatment in solid tumors. BMC Med, 2021; 19:  140.