現(xiàn)代腫瘤免疫治療簡史

于恒響 （北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院）

甄橙（北京大學(xué)醫(yī)史學(xué)研究中心）

惡性腫瘤持續(xù)威脅著人類的健康，自 2018 年免疫檢查點(diǎn)抑制劑研究者獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎以后，腫瘤免疫治療日漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。19 世紀(jì)末，“現(xiàn)代腫瘤免疫治療之父”William Bradley Coley 開啟了利用免疫系統(tǒng)治療腫瘤的先河。1986 年，IFN-α 細(xì)胞因子治療成為第一種被批準(zhǔn)用于腫瘤的免疫療法，是現(xiàn)代腫瘤免疫治療的里程碑。與此同時， 免疫細(xì)胞療法、抗體治療和腫瘤疫苗等免疫療法的飛速進(jìn)展為腫瘤治療帶來新的希望。本文簡要回顧腫瘤免疫治療的發(fā)展歷史，以期對相關(guān)教學(xué)和學(xué)習(xí)有所幫助。

腫瘤免疫治療 細(xì)胞因子治療 免疫細(xì)胞療法 抗體治療 腫瘤疫苗

惡性腫瘤是嚴(yán)重威脅人類健康的主要公共衛(wèi)生問題之一，已成為全球第二大死亡原因，其傳統(tǒng)治療手段包括手術(shù)、放療和化療等。近幾十年，新型腫瘤免疫治療如免疫檢查點(diǎn)抑制劑 （immune checkpoint inhibitors，ICIs）的出現(xiàn)，及其令人鼓舞的治療效果使腫瘤免疫治療成為熱門研究領(lǐng)域。本文對腫瘤免疫治療的發(fā)展歷史進(jìn)行綜述，以期對教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)有所 幫助。 

腫瘤治療最早可以追溯至約公元前 1550 年，古埃及埃伯斯紙草文中記載伊姆霍特普治療腫瘤的方法是先用膏藥，然后從腫瘤處切開，引起感染，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤消退 。18 世紀(jì)以后，這種利用感染對腫瘤進(jìn)行治療的方法在歐洲已經(jīng)被多次報道并被接受。1891 年，外科醫(yī)生 William Bradley Coley 受到一位鏈球菌感染患者腫瘤自發(fā)消退的啟發(fā)，首先提出了通過刺激免疫系統(tǒng)可以治療腫瘤的假設(shè)，開始了腫瘤免疫治療的系統(tǒng)研究 。在隨后的 40 年里，他對1 000多位包括肉瘤、淋巴瘤和睪丸癌在內(nèi)的各種惡性腫瘤患者注射了一種滅活的化膿性鏈球菌和粘質(zhì)沙雷氏菌的混合物，現(xiàn)在稱之為“Coley's Toxins”。根據(jù)其女兒 Helen Coley Nauts 整理的數(shù)據(jù)，這種治療在 1 000 多位患者中的500 位觀察到了腫瘤消退。但由于這種方法風(fēng)險高，副作用大，并且其本人都難以說明治療的機(jī)制，許多臨床醫(yī)生并不相信他的結(jié)果，同時在 20 世紀(jì)早期放療與化療正快速發(fā)展，腫瘤免疫治療的探索陷入短暫停滯 。隨著對腫瘤學(xué)和基礎(chǔ)免疫學(xué)的理解越來越深入，現(xiàn)代腫瘤免疫治療已經(jīng)有了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，目前腫瘤免疫治療的策略主要包括細(xì)胞因子治療、抗體治療、腫瘤疫苗、過繼細(xì)胞療法和免疫檢查點(diǎn)抑制劑等，本文對不同治療策略的發(fā)展歷史進(jìn)行了整理，結(jié)果如表 1 所示。

1957 年，Isaacs 等發(fā)現(xiàn)當(dāng) 2 種病毒同時用于同一種細(xì)胞培養(yǎng)時，第一種病毒刺激下產(chǎn)生的某種可溶性因子阻斷第二種病毒的感染，他們稱這一因子為干擾素（interferon，IFN）。1969 年，Gresser 等首次報道了 IFN-α 在小鼠體內(nèi)具有抗腫瘤活性。白細(xì)胞介素 -2（interleukin-2， IL-2）首次被發(fā)現(xiàn)于 1976 年，最開始被報道作為 一種“T 細(xì)胞生長因子”，在體外介導(dǎo) T 細(xì)胞的存活和功能維持，其給藥可能在體內(nèi)刺激效應(yīng) T 細(xì)胞。

因?yàn)殡y以獲得大量純化的細(xì)胞因子，關(guān)于使用細(xì)胞因子進(jìn)行腫瘤免疫治療的體內(nèi)研究受到阻礙。隨著分子克隆技術(shù)的發(fā)展，1983 年，Talpaz 等使用純化的、大規(guī)模生產(chǎn)的重組人 IFN-α 治 療 7 位慢性粒細(xì)胞白血病患者，其中 5 位患者的臨床癥狀得到緩解，由此向現(xiàn)代化的免疫治療邁出了第一步。1986 年，IFN-α 被美國食品和藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)用于治療毛細(xì)胞性白血病，成為第一種用于治療人類癌癥的細(xì)胞因子，之后，IFN-α 也被批準(zhǔn)用于治療濾泡性非霍奇金淋巴瘤、黑色素瘤和艾滋病相關(guān)的卡波西肉瘤。 

另一個重要的細(xì)胞因子 IL-2 于 1984 年實(shí)現(xiàn)了在大腸桿菌中的克隆生產(chǎn)，使評估 IL-2 體內(nèi)給 藥對腫瘤動物模型小鼠和人的影響成為可能。1985 年一項臨床研究首次證明 IL-2 在人體內(nèi)能夠介導(dǎo)腫瘤消退，其中 7 位轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中的 4 位和 3 位轉(zhuǎn)移性腎癌患者出現(xiàn)轉(zhuǎn)移癌消退的現(xiàn)象。腫瘤細(xì)胞不表達(dá) IL-2 受體，所以 IL-2 的抗腫瘤活性依賴于免疫細(xì)胞的 IL-2 受體，這也 是首次證明單純的免疫刺激策略能夠使人類腫瘤消退。這些研究結(jié)果使關(guān)于對轉(zhuǎn)移瘤患者使用 IL-2 治療的臨床研究爆炸性增長。1992 年，因?yàn)閱螜C(jī)構(gòu)和多機(jī)構(gòu)研究的結(jié)果良好，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)大劑量 IL-2 用于治療轉(zhuǎn)移性腎癌。1998 年，F(xiàn)DA 批 準(zhǔn) IL-2 用于治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。 

與其他治療（如手術(shù)、放療、化療）不同，免疫治療的目標(biāo)并非局限于腫瘤本身，它強(qiáng)調(diào)了患者的整體性，即自身的免疫系統(tǒng)與腫瘤之間的關(guān)系，是在更高的層次與更復(fù)雜的系統(tǒng)中探索腫瘤治療的手段。這些細(xì)胞因子的臨床應(yīng)用是腫瘤免疫治療的一個里程碑，因?yàn)檫@是第一次證明免疫療法可以形成持久的抗腫瘤效應(yīng)。然而，單一細(xì)胞因子療法相關(guān)的低應(yīng)答率和高毒性限制了這些細(xì)胞因子的臨床應(yīng)用。用孤立的部分作用來解釋復(fù)雜的免疫現(xiàn)象，就會忽視了這些現(xiàn)象所代表的結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜性，例如在增加免疫刺激因子的同時，會誘導(dǎo)機(jī)體免疫抑制因子的增加。

2.1 單克隆抗體

抗體是人體內(nèi) B 淋巴細(xì)胞受抗原刺激分化后的漿細(xì)胞產(chǎn)生的特異性免疫球蛋白。使用抗體治療疾病的方法可追溯到 19 世紀(jì) 晚期 ，Emil Adolf von Behring（1854—1917） 等首次使用破傷風(fēng)梭菌和白喉棒狀桿菌的細(xì)菌毒素給馬接種，并且使用其血清成功治療了白喉。由于在血清療法和被動免疫上的研究，1901 年，Behring 被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。然而，早期抗體治療使用的是動物血清，其生產(chǎn)難度大、特異性較差、治療效率較低，還存在過敏反應(yīng)等副作用。1975 年，K?hler 等將小鼠骨髓瘤細(xì)胞系與小鼠脾臟 B 淋巴細(xì)胞融合產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞，這種細(xì)胞既具有 B 淋巴細(xì)胞分泌抗體的能力，也具有骨髓瘤細(xì)胞不斷增殖的特性。單個雜交瘤細(xì)胞克隆化增殖后得到的細(xì)胞系可以生產(chǎn)具有相同氨基酸序列的、對單個抗原表位具有相同親和力的單克隆抗體（monoclonal antibody， mAb）。單克隆抗體技術(shù)使得大規(guī)模生產(chǎn)具有一定特性的抗體成為可能，1984 年 ，K?hler 和 Milstein 因?yàn)榘l(fā)明單克隆抗體獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。然而由于第一代單克隆抗體是鼠源性的，其臨床應(yīng)用受到免疫原性和招募免疫效應(yīng)能力差的限制。1984 年，Morrison 等使用重組 DNA 方法將具有已知抗原結(jié)合特異性的免疫球蛋白鼠源可變區(qū)基因與人源恒定區(qū)基因結(jié)合，創(chuàng)建了人-鼠嵌合抗體。基于該技術(shù)，1997 年針對未成熟 B 細(xì)胞表面特異性抗原 CD20 的嵌合單克隆抗體利妥昔被批準(zhǔn)用于治療非霍奇金淋巴瘤，成為 FDA 批準(zhǔn)的第一種用于治療腫瘤的單 克隆抗體。1986 年，Jones 等通過將小鼠高變 區(qū)基因替換到人抗體基因上，設(shè)計了大約 95% 人源性的單克隆抗體。1998 年，靶向 Her2 的人源 化單克隆抗體曲妥珠被 FDA 批準(zhǔn)用于 Her2 陽性乳腺癌患者的治療。1990 年，Winter 等首次將 Smith 提出的噬菌體展示技術(shù)應(yīng)用于單克隆抗體的篩選和分離，相比于雜交瘤細(xì)胞技術(shù)，其具有時間短、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，成為設(shè)計全人源化單 克隆抗體的關(guān)鍵技術(shù)，二人也因此獲得了 2018 年諾貝爾化學(xué)獎。1994 年，Lonberg 等通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)開發(fā)了只表達(dá)人抗體基因的轉(zhuǎn)基因小鼠，這些動物能夠在接受免疫后合成完全人源化的抗體，也廣泛用于設(shè)計全人源化的單克隆抗體。2006 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了在轉(zhuǎn)基因小鼠中產(chǎn)生的第一種全人源化單克隆抗體，即靶向 EGFR 的帕尼圖單抗，用于治療 EGFR 表達(dá)的轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌。

2.2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑

免疫檢查點(diǎn)抑制劑 是近年來最受關(guān)注的一類抗體治療藥物，其研究最早可追溯至 1968 年，Hellstr?m 等觀察到，從癌癥患者血液中分離出的淋巴細(xì)胞能夠與從同一患者身上分離出的癌細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，他們認(rèn)為這似乎是自相矛盾的，并推測患者體內(nèi)某些因素 會阻斷淋巴細(xì)胞對腫瘤的破壞作用。事實(shí)上， 1957 年 Burnet便提出一種設(shè)想，即腫瘤在被發(fā)現(xiàn)之前就會被免疫系統(tǒng)清除，而在患者體內(nèi)，免疫系統(tǒng)可能對腫瘤產(chǎn)生了耐受性。這種非細(xì)胞清除性的免疫耐受引起了研究人員的興趣，然而由于技術(shù)原因難以分離培養(yǎng)一定特異性的 T 細(xì)胞。直至 1998 年，Gallimore 等使用主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC） 四聚體分離慢性感染淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（LCMV）小鼠中的病毒特異性 T 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)小鼠在 LCMV 病毒慢性感染期間，持續(xù)存在病毒特異性但無功能反應(yīng)的 CD8+ T 細(xì)胞。在 20 世紀(jì) 90 年代，許多研究已表明腫瘤細(xì)胞可以生成被免疫系統(tǒng)識別的新抗原，但腫瘤患者中存在免疫耐受，即對腫瘤產(chǎn)生特異性免疫無應(yīng)答狀態(tài)，進(jìn)一 步探究其分子機(jī)制及潛在治療靶點(diǎn)成為研究人員的目標(biāo)。 

1987 年 ，Brunet 等首次報道了在活化的淋巴細(xì)胞中表達(dá)的細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白 4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4， CTLA-4），因?yàn)槠浒被嵝蛄信c CD28 相似， CTLA-4 最先被認(rèn)為是 T 細(xì)胞活化所需的共刺激受體。然而在 1994—1995 年，多項研究證明，盡管 CTLA-4 和活化受體 CD28 都識別共刺激配體 B7-1和 B7-2，但 CTLA-4 其實(shí)是參與負(fù)調(diào)節(jié) T 細(xì)胞活化。1996 年 ，Leach 等首次報道抑制 CTLA-4 活性可在體內(nèi)產(chǎn)生抗腫瘤作用，使用抗 CTLA-4 抗體治療結(jié)腸癌或纖維肉瘤小鼠可顯著減輕腫瘤負(fù)擔(dān)，同時產(chǎn)生持久的保護(hù)性免疫。2010 年，一項對 676 位晚期黑色素瘤患者的大型臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)黑色素瘤特異性肽疫苗相比，抗 CTLA-4 抗體將患者的中位總生存期延長了 3 個月以上，且 20% 的腫瘤完全清除的患者在平均隨訪時間約為 30 個月的研究期間保持了治療效應(yīng)。因此，2011 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了抗 CTLA-4 抗體用于治療晚期黑色素瘤患者。1992 年，Ishida 等首次報道程序性死亡受體 1（programmed cell death protein 1，PD-1）參與調(diào)節(jié)程序性 T 細(xì)胞死亡 。1998 年 ，Nishimura 等報道了 PD-1 可能參與負(fù)調(diào)節(jié) B 細(xì)胞的增殖和分化。1999 年，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) PD-1 缺陷小鼠狼瘡樣自身免疫疾病的發(fā)病較晚，并且在體外用同種異體細(xì)胞刺激時其 T 細(xì)胞仍有增殖活性，因此 PD-1 可能作為免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)因子參與維持免疫外周耐受。 

1999 年 ，Dong 等報道了一種新的 T 細(xì)胞共刺激分子 B7-H1，其可能參與負(fù)調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫應(yīng)答。2000 年，F(xiàn)reeman 等證明 B7-H1 實(shí)際上是 PD-1 的配體（后常被稱為 PD-L1），PD-1 與 PD-L1 的結(jié)合抑制 T 細(xì)胞受體介導(dǎo)的細(xì)胞增殖和細(xì)胞因子分泌。2002 年，Dong 等報道了 PD-L1 在肺癌、卵巢癌和結(jié)腸癌等多種人類癌癥組織中高表達(dá)，腫瘤細(xì)胞 的 PD-L1 在體外增加了抗原特異性人 T 細(xì)胞克隆的凋亡 ，PD-L1 的高表達(dá)可以促進(jìn)腫瘤的生長。同樣在 2002 年，Iwai 等也報道了相似的結(jié)果，即 PD-L1 的高表達(dá)顯著增強(qiáng)了腫瘤在體內(nèi)的發(fā)生和侵襲，并且首次發(fā)現(xiàn)抗 PD-L1 抗體可以逆轉(zhuǎn)這種效應(yīng)。2014 年，在一項針對晚期黑 色素瘤 I 期臨床試驗(yàn)中，接受了抗 PD-1 抗體治療的患者客觀緩解率達(dá)到 26%。這項突破性的臨床試驗(yàn)推動了同年 FDA 批準(zhǔn)抗 PD-1 抗體用于治療黑色素瘤。目前，抗 PD-1 和抗 PD-L1 治療已被批準(zhǔn)用于非小細(xì)胞肺癌、腎細(xì)胞癌和結(jié)直腸癌等多種惡性腫瘤的治療。 

免疫檢查點(diǎn)抑制劑無疑代表了腫瘤免疫治療理念的一次革命性進(jìn)展，以往的免疫治療只關(guān)注了免疫系統(tǒng)單向作用于腫瘤的部分，而免疫檢查點(diǎn)抑制劑則考慮到了腫瘤如何反作用于 免疫系統(tǒng)。人們對于免疫的理解不再局限于早期認(rèn)識抗原抗體結(jié)合時的一些簡單的機(jī)械鎖定，這種線性、單向的模型已被細(xì)胞間網(wǎng)狀、復(fù) 雜的相互作用模型所取代。免疫理論已經(jīng)脫離 了將免疫反應(yīng)描述為簡單的“開”和“關(guān)”二元開 關(guān)的經(jīng)典的自我/非自我框架，轉(zhuǎn)向了解釋一系列反應(yīng)的多方面模型。2018 年，發(fā)現(xiàn) CTLA-4 療 法 的 James P. Allison 與 發(fā) 現(xiàn) PD-1 療 法 的 Tasuku Honjo 這 2 位免疫學(xué)家被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，以表彰他們“在發(fā)現(xiàn)負(fù)性免疫調(diào)節(jié)治療癌癥的療法方面的貢獻(xiàn)”。 

目前，抗體藥物的數(shù)量正在快速增長，已經(jīng)有超過 100 種藥物被批準(zhǔn)用于臨床，其中超過 40 種藥物被用于腫瘤治療，除了經(jīng)典的免疫球蛋白 G 形式的抗體藥物，多種不同形式的抗體，如抗體藥物偶聯(lián)物（antibody-drug conjugate，ADC）、雙特異性抗體（bispecific antibody，bsAb）以及抗體融合蛋白等也是值得關(guān)注的發(fā)展方向。

2.3 抗體藥物偶聯(lián)物

抗體藥物偶聯(lián)物將單克隆抗體和化療藥物連接在一起，選擇性地將藥物輸送到腫瘤細(xì)胞，從而減少傳統(tǒng)化療的脫靶效應(yīng)。1958 年報道了將甲氨蝶呤通過重氮偶聯(lián)反應(yīng)與抗白血病 L1210 細(xì)胞免疫球蛋白（而不是其他免疫球蛋白）偶聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)對白血病細(xì)胞的特異性殺傷。得益于 1975 年 Milstein 和 Koch 成功生產(chǎn)單克隆抗體以及 20 世紀(jì) 80 年代對于哺乳動物細(xì)胞如何攝取蛋白質(zhì)理解的深入，關(guān)于 ADC 的研究激增。1983 年，F(xiàn)ord 等進(jìn)行了第一個 ADC 臨床試驗(yàn)，在 8 位各種晚期轉(zhuǎn)移癌的患者中驗(yàn)證了抗癌胚抗原-vindesine 偶聯(lián)物的安全性和可行性 。2000 年 ，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了首個 ADC 藥物 Mylotarg（吉妥珠單抗+奧佐米星）用于治療成人急性髓細(xì)胞白血病。盡管該藥物因?yàn)榕R床效果和安全性問題曾于 2010 年退出市場，不過在降低劑量和調(diào)整給藥方案后于 2017 年重新上市。截至 2022 年，已有 15 款 ADC 藥物獲得 FDA 批準(zhǔn)，超過 100 種 ADC 藥物處于不同階段的臨床試驗(yàn)，隨 著靶點(diǎn)和適應(yīng)癥的不斷擴(kuò)大，ADC 有望在未來取代常規(guī)化療。

2.4 雙特異性抗體

雙特異性抗體可以同時識別 2 種不同的抗原表位 ，1964 年 ，F(xiàn)udenberg 等通過 2 種抗體純化的 3.5 S 片段混合物再氧化產(chǎn)生了具有卵清蛋白和牛丙種球蛋白雙特異性的 抗體，證明了雙特異性抗體的可行性。1983 年， Milstein 等通過四源雜交瘤技術(shù)，即將 2 個產(chǎn)生不同特異性單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞融合，生產(chǎn)出的四源雜交瘤細(xì)胞可以分泌含有 2 個不同結(jié)合位點(diǎn)的雜交免疫球蛋白分子。1985 年，Staerz 等發(fā)現(xiàn)使用含有抗 T 細(xì)胞表面抗原 CD3 的雙特異性抗體可以將 T 細(xì)胞聚集在另一目標(biāo)位點(diǎn)上發(fā)揮抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibody dependent cell mediatedcytotoxicity，ADCC），表 明雙特異性抗體可以作為一種 T 細(xì)胞接合劑用于治療表達(dá)獨(dú)特表面抗原的腫瘤細(xì)胞。2009 年， Catumaxomab（抗上皮細(xì)胞黏附分子 EpCAM×抗 T 細(xì)胞表面抗原 CD3）被歐盟批準(zhǔn)用于治療惡性腹水，成為第一種上市的雙特異性抗體藥物。2014 年，Blinatumomab（抗 B 淋巴細(xì)胞抗原 CD19× 抗 T 細(xì)胞表面抗原 CD3）成為第二種被批準(zhǔn)的雙特異性抗體藥物，用于治療費(fèi)城染色體陰性的復(fù)發(fā)或難治性 B 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病。 

在腫瘤細(xì)胞內(nèi)往往存在過表達(dá)的致癌蛋白或突變的抑癌蛋白等異常蛋白，這些胞內(nèi)蛋白的肽 由 MHC I 呈遞在細(xì)胞表面 ，由 CD8+ T 細(xì)胞上的 T 細(xì)胞受體（T cell receptors，TCR）識別。傳統(tǒng) 的單克隆抗體療法無法靶向這些細(xì)胞內(nèi)的靶點(diǎn)，因此將 TCR 與抗 CD3 抗體組裝開發(fā) TCR-T 細(xì)胞接合劑靶向這些表位成為一種可行的策略。Tebentafusp（靶向黑色素瘤相關(guān)抗原 gp100 表位的 TCR 和抗 CD3 抗體單鏈可變片段）是第一個被批準(zhǔn)的 TCR-T 細(xì)胞接合劑，2022 年，Tebentafusp 被 FDA 批準(zhǔn)用于治療患有不可切除或轉(zhuǎn)移性葡萄膜黑色素瘤的陽性患者。

預(yù)防性疫苗主要通過預(yù)防引起腫瘤的病原體感染起到預(yù)防腫瘤的作用。在 19 世紀(jì)末就有研究者指出肺結(jié)核患者患腫瘤的概率較低，同時 1929 年 Pearl 通過一系列尸檢進(jìn)一步證實(shí)了這一觀點(diǎn)。1976 年，Morales 等首次通過膀胱注射卡介苗治療復(fù)發(fā)性淺表性膀胱癌患者，1990 年 FDA 批準(zhǔn)卡介苗用于預(yù)防淺表性膀胱癌復(fù)發(fā)。1967 年，Blumberg 發(fā)現(xiàn)了乙型肝炎病毒（HBV），并闡釋了其與肝細(xì)胞癌的聯(lián)系 。1974 年 ，zur Hausen 報道了人乳頭瘤病毒（HPV）感染與宮頸癌之間的聯(lián)系。隨后大量研究報道了疫苗可以降低相關(guān)腫瘤的風(fēng)險，Blumberg 與 zur Hausen 分別于 1976 年和 2008 年獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。治療性疫苗通過促進(jìn)患者免疫系統(tǒng)對腫瘤的殺傷發(fā)揮治療作用。1916 年，Ernest Tyzzer 首次提出“體細(xì)胞突變”一詞，并且敏銳地意識到 體細(xì)胞突變可能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞獲得免疫原性，但直到 1991 年 van der Bruggen 等才在黑色素瘤中 鑒定出第一個人類腫瘤抗原 MAGE-A1。隨著對腫瘤免疫機(jī)制認(rèn)識的不斷深入 ，主要產(chǎn)生 3 種腫瘤疫苗策略：①基于已經(jīng)鑒定的腫瘤新抗原，設(shè)計肽段、全長蛋白或基因編碼載體；②利用患者自身來源的完整腫瘤細(xì)胞，制備腫瘤全細(xì)胞疫苗；③將多種抗原裝載到患者自體來源的樹突狀細(xì)胞 （dendritic cells，DC）中，然后接種到患者體內(nèi)。2010 年 ，以 DC 細(xì)胞為基礎(chǔ)的自體前列腺癌疫苗 Sipuleucel-T 成為首個被 FDA 批準(zhǔn)的治療性腫瘤疫苗。2015 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了基于病毒載體的 T-VEC 用于治療晚期黑色素瘤。 

由于新型冠狀病毒感染，mRNA 疫苗引起了人們的關(guān)注，不過在此之前 mRNA 疫苗的研究更多關(guān)注于腫瘤治療，其基本原理是將編碼一 個或多個腫瘤抗原的 mRNA 導(dǎo)入宿主細(xì)胞（通常是抗原提呈細(xì)胞）細(xì)胞質(zhì)中以表達(dá)到靶抗原；表達(dá)的抗原可以通過 MHC 呈遞到細(xì)胞表面以激活抗腫瘤免疫。1990 年，Wolff 等首次報道將 mRNA 注射到小鼠骨骼肌后可以成功表達(dá)蛋白質(zhì)， 使 mRNA 疫苗開發(fā)成為可能。1992 年，Jirikowski 等發(fā)現(xiàn)，給尿崩癥小鼠注射編碼催產(chǎn)素和血管加壓素的 mRNA 可以在幾個小時內(nèi)暫時控制尿崩癥。1996 年，Boczkowski 等發(fā)現(xiàn)在體外使用腫瘤來源 mRNA 刺激 DC 細(xì)胞并接種至黑色素瘤小鼠可以顯著減少腫瘤的肺轉(zhuǎn)移，開始了使用 mRNA 疫苗治療腫瘤的研究。然而由于 mRNA 不 穩(wěn)定、免疫原性強(qiáng)、容易降解、生產(chǎn)成本高并且缺乏有效的遞送系統(tǒng)，mRNA 疫苗的研發(fā)并未受到關(guān)注。直至 2008 年，Karikó 等報道假尿苷修飾的 mRNA 可以有效提高 mRNA 的穩(wěn)定性和翻譯水平，同時降低其免疫原性，奠定了 mRNA 疫苗臨 床應(yīng)用的基礎(chǔ)。在遞送系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)的陽離子脂質(zhì)體遞送系統(tǒng)藥代動力學(xué)性能不佳且具有毒性，2001 年 Semple 等開發(fā)了一種新的制劑工藝，利用陽離子脂質(zhì)和含有乙醇的緩沖系統(tǒng)將核酸包封在脂質(zhì)體中，這種脂質(zhì)顆粒在生理環(huán)境下不帶電荷，極大提高了核酸包封效率并減少毒性。2009 年第一項使用 mRNA 疫苗治療腫瘤的臨床試驗(yàn)顯示其是安全可行的，同時接受治療的患者的免疫抑制細(xì)胞亞群有所減少。盡管目前 mRNA 腫瘤疫苗尚未被批準(zhǔn)用于標(biāo)準(zhǔn)臨床治療，但將 mRNA 疫苗作為單一療法或與其他免疫治療聯(lián)合用藥的早期臨床試驗(yàn)已經(jīng)取得了一些令人鼓舞的結(jié)果，且 mRNA 疫苗具有耐受性好、無基因組整合、易降解及生產(chǎn)廉價快速等優(yōu)勢，使其在腫瘤免疫治療領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。

1957 年，Thomas在給患者全身高放射治療后，用同卵雙胞胎的骨髓輸注治療了一名白血病患者，這是歷史上第一種臨床有效的細(xì)胞療法，即造血干細(xì)胞移植療法，Thomas也因開創(chuàng)了這一治療方法而被授予 1990 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。1975年，Kersey[69] 第一次為淋巴瘤患者進(jìn)行了骨髓移植，時至今日，造血干細(xì)胞移植仍然是治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤的重要療法。 

使用免疫細(xì)胞作為來源的腫瘤過繼細(xì)胞療法始于 1957 年 ，Barnes 等發(fā)現(xiàn)接受全身X射線照射的同種異體骨髓治療的患有白血病的小鼠的死亡原因是移植物抗宿主病，而不是死于白血病。1964 年，Delorme 等發(fā)現(xiàn)使用最小的移植物抗宿主反應(yīng)轉(zhuǎn)移淋巴細(xì)胞，可在致癌物誘導(dǎo)的大鼠纖維肉瘤中顯示抗腫瘤作用。1966 年， Southam 等報道自體淋巴細(xì)胞回輸可以抑制患者自身腫瘤細(xì)胞的生長。為了進(jìn)一步探究同種異體骨髓移植是否與移植物抗白血病效應(yīng)相關(guān)，1979 年，Weiden 等發(fā)現(xiàn)對于接受骨髓移植的白血病患者，有移植物抗宿主病的異體骨髓受者的相對復(fù)發(fā)率比無移植物抗宿主病受者低得多。盡管上述實(shí)驗(yàn)證明了免疫細(xì)胞的過繼轉(zhuǎn)移可以某種程度介導(dǎo)抗腫瘤活性，但由于難以在體外擴(kuò)增免疫細(xì)胞，嚴(yán)重限制了過繼細(xì)胞療法的進(jìn)展。又由于尚未發(fā)現(xiàn)具有特異性的抗腫瘤活性的人類免疫細(xì)胞，因此過繼細(xì)胞療法在人類腫瘤治療 中難以應(yīng)用。 

1981 年，Greenberg 等使用小鼠 FBL-3 白血病細(xì)胞免疫后產(chǎn)生的 T 細(xì)胞聯(lián)合環(huán)磷酰胺進(jìn)行過繼細(xì)胞治療，成功治療了 FBL 細(xì)胞擴(kuò)散的白血病小鼠，并且發(fā)現(xiàn)在體外培養(yǎng) T 細(xì)胞時加入 IL-2 可以有效重建其抗腫瘤活性。1982 年，Eberlein 等發(fā)現(xiàn)體外致敏淋巴細(xì)胞在 IL-2 中擴(kuò)增時可以在 7 d 內(nèi)擴(kuò)增 8~10 倍，在靜脈注射回輸后治愈了 93% 的小鼠，并且這些細(xì)胞在 IL-2 中生長多代 時，仍可以治愈 56% 的小鼠，這些研究解決了淋巴細(xì)胞體外擴(kuò)增的難題。1986 年，Rosenberg 等使用 IL-2 中擴(kuò)增的小鼠腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TIL）過繼轉(zhuǎn)移到攜帶各種類型腫瘤微轉(zhuǎn)移灶的小鼠體內(nèi)，成功消除了結(jié)腸腺癌的肺轉(zhuǎn)移和肝轉(zhuǎn)移。1987 年，Muul 等首次從患者切除的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤沉積物中分離培養(yǎng)了可在 IL-2 刺激下生長的人 TIL，并且證明其具有針對自體黑色素瘤的特異性細(xì)胞毒作用，這是腫瘤過繼細(xì)胞治療的重要突破。 

1988 年 ，Rosenberg 等首次報道了過繼細(xì)胞轉(zhuǎn)移治療具有介導(dǎo)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者大面積腫瘤消退的能力。1987 年 5 月—1992 年 12 月，一項臨床試驗(yàn)對 86 位轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者使用了 145 個療程的自體 TIL 加大劑量靜脈注射 IL-2 治療，其總體客觀緩解率為 34%。然而，這些 研究也同樣顯示 TIL 過繼細(xì)胞療法存在反應(yīng)持續(xù)時間短、轉(zhuǎn)移細(xì)胞的表觀持久性低的問題。2002 年，一項臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞轉(zhuǎn)移前給予由高劑量環(huán)磷酰胺和氟達(dá)拉濱組成的非清髓預(yù)處理，可以使患者中轉(zhuǎn)移的 TIL 在體內(nèi)持續(xù)克隆再增殖，并顯示功能活性，在輸注后 6~12 個月時仍可占所有循環(huán) CD8+ T 細(xì)胞的 75%。2008 年，該團(tuán)隊在非清髓預(yù)處理方案基礎(chǔ)上聯(lián)用 12 Gy 的全身照射，使自體 TIL 過繼細(xì)胞療法對轉(zhuǎn)移性 黑色素瘤患者的有效率提高至 72%。2019 年， FDA 批準(zhǔn) TIL 療法作為突破性療法用于治療在接受化療后復(fù)發(fā)、 移性或持久性宮頸癌。2021 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn) TIL 療法作為孤兒藥用于治療 Ⅱb~Ⅳ期黑色素瘤隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，如何對 T 細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，以增強(qiáng)其識別和殺傷腫瘤的能力成為研究人員關(guān)注的新問題。1989 年，Gross 等將抗體可變結(jié)構(gòu)域與 TCR 恒定結(jié)構(gòu)域組成的嵌合受體基因轉(zhuǎn)染至細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞雜交瘤，在保留 T 細(xì)胞本身激活和效應(yīng)能力的情況下，為 T 細(xì)胞提供了抗體樣的特異性，被稱為第一代嵌合抗原受體 T 細(xì)胞（chimeric antigen receptor T-cell，CAR-T）。然而使用第一代CAR-T治療腫瘤的初步臨床試驗(yàn)結(jié)果令人失望，一個重要的原因是 T 細(xì)胞活化需要雙信號，TCR 識別抗原作為第一信號，但如果沒有共刺激分子提供第二信號，T 細(xì)胞只能部分激活，甚至無反應(yīng)。為了解決這些問題，2011 年前后，靶向 CD19 和編碼共刺激分子 CD28 或 CD137 的第 2 代 CAR-T 細(xì)胞應(yīng)運(yùn)而生，并且在慢性淋巴細(xì)胞白血病和復(fù)發(fā)性 B 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病患者中顯示了顯著的效果。2017 年，CAR-T 細(xì)胞治療被 FDA 批準(zhǔn)用于治療 25 歲以下 復(fù)發(fā)性急性 B 細(xì)胞淋巴細(xì)胞白血病，2018 年被批準(zhǔn)用于治療彌漫性大 B 細(xì)胞淋巴瘤和某些其他類型的淋巴瘤。 

除了 T 細(xì)胞，也有許多其他類型的免疫細(xì)胞被用于過繼細(xì)胞免疫療法，包括自然殺傷 （natural killer，NK）細(xì)胞 、淋巴因子激活殺傷 （lymphokine-activated killer，LAK）細(xì)胞和細(xì)胞因子誘導(dǎo)殺傷（cytokine-induced killer，CIK）細(xì)胞等。 

1982 年，Grimm 等報道了腫瘤患者或正常人外周血單個核細(xì)胞在 IL-2 中培養(yǎng) 2~3 d 可以誘導(dǎo)出一種不同于 NK 和 CTL 細(xì)胞特性的 LAK 細(xì)胞，其在體外可以對各種具有 NK 細(xì)胞抗性的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生裂解活性。1984 年，Mulé發(fā)現(xiàn)用 IL-2 激活的小鼠脾細(xì)胞產(chǎn)生的 LAK 細(xì)胞也可在體外裂解多種腫瘤細(xì)胞，將這種細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移到已有纖 維肉瘤肺轉(zhuǎn)移小鼠體內(nèi)，且與注射重組 IL-2 聯(lián)合治療時，可以有效減少腫瘤結(jié)節(jié)的數(shù)量。1985 年，Rosenberg 等開展了關(guān)于晚期癌癥患者全身 施用自體 LAK 細(xì)胞和 IL-2 的臨床試驗(yàn)，在 25 位患 者中，11 位出現(xiàn)了腫瘤消退。但由于通常需要聯(lián)合注射高劑量 IL-2，會導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏綜合征和嚴(yán)重低血壓等不良反應(yīng)，且 LAK 細(xì)胞治療惡性 腫瘤的療效十分有限，由此限制了 LAK 細(xì)胞的應(yīng)用，其逐漸被其他細(xì)胞療法取代。1991 年 ， Schmidt-wolf 等首次報道將人外周血單個核細(xì)胞與 IFN-γ、IL-2、IL-1α 等多種細(xì)胞因子共培養(yǎng) 21~28 d 可得到對自體和同種異體來源的易感腫 瘤細(xì)胞表現(xiàn)出強(qiáng)大的非 MHC 限制性細(xì)胞毒性作用的 CIK 細(xì)胞，其在體內(nèi)無須聯(lián)用 IL-2 即可表現(xiàn)優(yōu)于 LAK 細(xì)胞的 B 細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞溶解作用。2018 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn) CIK 細(xì)胞作為孤兒藥用于肝細(xì)胞癌、腦腫瘤和胰腺癌切除后的輔助治療。

盡管利用免疫系統(tǒng)治療腫瘤具有悠久的歷史，但現(xiàn)代腫瘤免疫學(xué)仍然屬于腫瘤治療的新興領(lǐng)域。有學(xué)者將過去 20 年稱為腫瘤免疫學(xué)的“復(fù)興”，2018 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎在更廣的范圍內(nèi)明確了現(xiàn)代腫瘤免疫學(xué)的學(xué)術(shù)地位。現(xiàn)代腫瘤免疫治療仍是一座待開采的金礦，希望不斷有新的治療靶點(diǎn)涌現(xiàn)，從中可以找到更多戰(zhàn)勝腫瘤的方法。除了文中提到的免疫治療方法外，還有其他腫瘤免疫療法，如中醫(yī)藥作為一種古老的醫(yī)療方式，許多中藥如人參、茯苓等被發(fā)現(xiàn)具有調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的作用及腫瘤免疫治療的潛力?；趩渭儼捳畈《镜娜芰霾《?T-VEC 已被 FDA 批準(zhǔn)用于治療黑色素瘤。免疫調(diào)節(jié)劑如沙利度胺、來那度胺、泊馬度胺已用于治療多發(fā)性骨髓瘤，咪喹莫特已用于皮膚癌癥治療。雖然腫瘤免疫治療在過去幾十年取得了重大進(jìn)展，但仍存在一些挑戰(zhàn)和限制，如治療反應(yīng)不佳和各種副作用等。作為腫瘤免疫治療的基礎(chǔ)，更好地了解腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞對于解讀免疫治療機(jī)制、尋找預(yù)測性生物標(biāo)記物和確定新的治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。單細(xì)胞技術(shù)和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)等眾多新興研究手段的發(fā)展，有助于幫助人們更好地了解腫瘤微環(huán)境內(nèi)各種異質(zhì)性細(xì)胞群。同時為了進(jìn)一步提高腫瘤免疫治療的有效性，也應(yīng)探索將免疫治療和傳統(tǒng)治療方法聯(lián)合的用藥方案以減少腫瘤耐藥現(xiàn)象的發(fā)生。在“慢病”時代，通過科學(xué)的發(fā)展，幫助腫瘤患者樹立與疾病抗?fàn)幍挠職?，通過醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，使人們擁有更健康的生活。 

在本文撰寫過程中得到北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 免疫學(xué)系張君教授的指導(dǎo)，特此致謝。

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