吉西他濱在惡性腫瘤治療中的免疫調(diào)節(jié)作用許斌;張倩玉【期刊名稱】《重慶醫(yī)學》【年(卷)，期】2017(046)023【總頁數(shù)】4頁(P3293-3296)【關(guān)鍵詞】免疫抑制劑;免疫原性潔西他濱;腫瘤【作者】許斌;張倩玉【作者單位】武漢大學人民醫(yī)院腫瘤一科430060;武漢大學第一臨床學院430060;武漢大學第一臨床學院430060【正文語種】中文【中圖分類】R730.53化療藥物在發(fā)揮抗腫瘤作用的同時，也會對包括免疫細胞在內(nèi)的正常細胞產(chǎn)生殺傷作用，從而抑制機體的免疫功能。然而近年來的研究發(fā)現(xiàn)，包括吉西他濱在內(nèi)的部分化療藥物可通過不同途徑起到免疫調(diào)節(jié)作用，具有不同程度的抗腫瘤免疫原性。本文以吉西他濱為代表，探討化療藥物與免疫的關(guān)系，從而思考兩種治療方案相結(jié)合的可能性，尋找新的抗腫瘤治療模式。研究顯示，在免疫缺陷的動物體內(nèi)惡性腫瘤的生長速度及侵襲性遠超過其在正常動物體內(nèi)［1］。流行病學的研究中也顯示了類似的結(jié)果，存在免疫抑制的患者發(fā)生惡性腫瘤的概率更高［2-3］。最初，在動物模型中研究者們提出了免疫抑制與腫瘤發(fā)生具有相關(guān)性這一理論，此理論在人體內(nèi)同樣適用。該理論也被總結(jié)為“3E理論”［4］,即：elimination(清除)、equilibrium(平衡)、escape(逃脫)。清除是指機體免疫系統(tǒng)發(fā)揮抗腫瘤作用，即處于免疫監(jiān)視的狀態(tài)，免疫系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞后，在腫瘤細胞形成腫塊之前將其清除。清除階段機制有賴于相關(guān)細胞因子分泌與損傷相關(guān)模式分子(DAMPs)的釋放［5］，從而產(chǎn)生特異性的免疫應答，清除腫瘤。平衡階段是指少數(shù)腫瘤細胞在〃清除”中〃幸存”下來，即未被完全破壞的具有一定免疫原性的腫瘤細胞在體內(nèi)潛伏下來，腫瘤細胞與機體免疫系統(tǒng)達到共存狀態(tài)，該階段被認為是為時最長的階段，可能機體一生都會停留在這個階段，這是一種因為機體免疫作用而使得腫瘤進入冬眠的階段。逃脫階段是指腫瘤細胞具有逃避免疫監(jiān)視的能力，克服免疫系統(tǒng)的抑制作用，形成免疫耐受的微環(huán)境，進而腫瘤細胞形成侵襲性生長的特點，從而形成可見的腫塊。化學藥物治療是惡性腫瘤非手術(shù)治療的重要組成部分，其需要化療藥物有針對性的作用于包括腫瘤干細胞在內(nèi)的惡性腫瘤細胞。大多數(shù)的化療藥物對于免疫系統(tǒng)存在不同程度的抑制，造成白細胞、淋巴細胞等免疫細胞不同程度的降低。然而，近年來研究證實部分化療藥物在殺死細胞的同時會發(fā)揮免疫原性的作用，產(chǎn)生免疫原性的細胞死亡(immunogeniccelldeath，ICD)［6］。ICD是指細胞死亡后細胞膜表面分子發(fā)生改變或是分泌免疫相關(guān)細胞因子，從而誘發(fā)免疫反應，導致ICD。該模式最先描述于抗腫瘤化療藥物中，研究顯示腫瘤特異性的免疫應答可以決定化療藥物抗腫瘤的治療效果［7］，ICD的發(fā)生是依賴于一系列的DAMPs的釋放［8-10］及免疫相關(guān)細胞因子例如白細胞介素(IL)-1［11］的釋放，前者包括暴露內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面的鈣網(wǎng)蛋白(calprotectin,CRT)到細胞表面，分泌ATP和高遷移率族蛋白B1(highmobilitygroupbox-1,HMGB1)［12-14］。CRT、ATP、HMGB1會與CD91,P2RX7,TLR4相結(jié)合，從而促進招募樹突狀細胞DC進入瘤床(由ATP刺激)，DC細胞吞噬腫瘤抗原(由CRT刺激)，抗原提呈給T細胞(由HMGB1刺激)。最終導致產(chǎn)生IL-1P與IL-17依賴性及Y干擾素(IFN-y)介導的免疫應答產(chǎn)生，從而清除對于化療藥物耐藥的腫瘤細胞［15-17］?；熕幬锍苯拥募毎咀饔猛?，可通過改變腫瘤細胞免疫途徑的某個環(huán)節(jié)來發(fā)揮其免疫原性，實現(xiàn)抗腫瘤作用。已有研究證實許多在臨床上廣泛使用的傳統(tǒng)化療藥物具有該免疫原性，如博來霉素［18］、環(huán)磷酰胺［19］、阿霉素［6,20］、奧沙利鉑［21］等。吉西他濱是一種脫氧嘧啶類似物，可以抑制細胞DNA的合成從而發(fā)揮抗腫瘤作用。吉西他濱進入細胞后被磷酸化成有活性的降解產(chǎn)物二磷酸和雙磷酸核苷，其可以抑制DNA鏈的延長，導致DNA斷裂和細胞凋亡［22］。其廣泛運用于非小細胞肺癌、胰腺癌等惡性腫瘤的治療中。吉西他濱免疫原性的相關(guān)研究已有文獻報道。3.1吉西他濱的抗腫瘤效應與腫瘤的免疫原性相關(guān)Suzuki等［23］用吉西他濱分別作用于離體與在體的腫瘤細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在動物體內(nèi)吉西他濱抗腫瘤的治療效果與體外抗腫瘤效果不具有相關(guān)性，而與腫瘤的免疫原性相關(guān)。裸鼠體內(nèi)的免疫缺陷狀態(tài)會使吉西他濱的抗腫瘤活性丟失。為了進一步證實吉西他濱的抗腫瘤活性是由于免疫機制的作用而非其細胞毒作用，研究者將體外培養(yǎng)后已對吉西他濱耐藥的腫瘤細胞種植到動物體內(nèi)，使用吉西他濱后其抗腫瘤效果與種植對吉西他濱敏感的腫瘤細胞無異。這些結(jié)果均說明了吉西他濱在腫瘤動物模型中可發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能的抗腫瘤作用，該化療藥物可考慮聯(lián)合其他免疫治療藥物協(xié)同發(fā)揮抗腫瘤作用。3.2吉西他濱可促進免疫原性分子在腫瘤細胞表面表達和免疫原性的物質(zhì)釋放Koido等［24］研究發(fā)現(xiàn)膽管細胞癌(ICC)細胞經(jīng)吉西他濱處理后，程序性死亡受體-1(PDL-1)和CRT表達上調(diào)，即該腫瘤的免疫原性發(fā)生改變，進而促進其臨床有效性。Liu等［25］的研究發(fā)現(xiàn)包括吉西他濱在內(nèi)的幾種化療藥物可以增加腫瘤細胞HLA1的表達量，HLA1表達量的增高與細胞毒性T細胞引起細胞病死功能的增強有一樣的趨勢。除此之外，吉西他濱還具有促進相關(guān)細胞因子的釋放從而促進DC的成熟，最終促進T細胞免疫應答的作用。3.3吉西他濱可改變腫瘤微環(huán)境3.3.1吉西他濱可抑制調(diào)節(jié)性T細胞調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)是具有免疫抑制功能的CD4+T細胞亞群，表型為CD4+CD25+FoxP3+，能抑制CD4+、CD8+、DC和自然殺傷(NK)細胞等的活性［26］。Kan等［27］分離培養(yǎng)腫瘤患者體內(nèi)外周血單個核細胞并給予不同化療藥物，檢測夕卜周血單個核細胞中CD4+FoxP3+細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吉西他濱可以顯著抑制患者外周血中Treg細胞，從而通過免疫途徑發(fā)揮潛在的抗腫瘤作用。Shevchenko等［28］對胰腺導管腺癌(PDAC)的研究發(fā)現(xiàn)Treg的增殖與PDAC的免疫抑制有關(guān)，小劑量的吉西他濱可選擇性地消除Treg細胞。Rettig等［29］向老鼠注射吉西他濱后提高了針對腫瘤抗原NY-ESO-1的顆粒介導的表皮遞送(particle-mediatedepidermaldelivery,PMED)疫苗的效果。吉西他濱可誘導降低CD4+T細胞中Treg的比例，從而創(chuàng)造一個短暫的高免疫反應窗，后者為疫苗促進細胞毒性T細胞抗腫瘤效應提供了一個理想的時間點。3.3.2吉西他濱可抑制骨髓來源的抑制細胞骨髓來源的抑制細胞(MDSC)廣泛存在于腫瘤負荷的動物脾臟內(nèi)，主要的表型是兩種細胞表面的標志CD11b和Gr-1,Gr-1+/CD11b+細胞通過抑制T細胞活性和促進腫瘤血管生成發(fā)揮免疫抑制作用［30-31］。Suzuki等［32］對負瘤動物的研究發(fā)現(xiàn)吉西他濱相比對照組可以顯著抑制MDSC，而CD4+T細胞、CD8+T細胞、NK細胞、巨噬細胞和B細胞未見明顯降低。隨著MDSC被抑制，CD8+T細胞和NK細胞的抗腫瘤活性顯著提高。因此推測將吉西他濱與細胞因子免疫治療相結(jié)合可以提高抗腫瘤活性。3.4體內(nèi)試驗證實吉西他濱可影響腫瘤患者免疫環(huán)境Soeda等［33］在胰腺癌患者的研究中也得出了類似的結(jié)論，該研究收入了28例進展期胰腺癌患者，根據(jù)其既往接受化療的情況分為既往接受過吉西他濱化療組(10例)與未接受過吉西他濱化療組(18例)?；颊呓邮芗魉麨I1000mg/m2d0、d7、d14化療，每28天為1個周期，檢測其淋巴細胞動力、NK細胞、單核細胞、DC、IFN-y、IL-4等指標，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD14+單核細胞與CD11C+DC的數(shù)目及百分比經(jīng)吉西他濱治療升高(P=0.033;P=0.021)，從而得出吉西他濱可誘導CD14+單核細胞與CD11c+DC的增殖的結(jié)論，其可與免疫治療聯(lián)合運用作為治療胰腺癌的方案。Dijkgraaf等［34］進行了一項針對鉑耐藥治療p53陽性的卵巢癌患者的臨床研究，所有患者接受6個周期吉西他濱化療，分為3組，單用吉西他濱組，吉西他濱聯(lián)合Pegintron(IFN-a)，吉西他濱聯(lián)合Pegintron與p53SLP疫苗組，在基線、2個周期與6個周期后收集患者外周血從而監(jiān)測其免疫情況，同時關(guān)注患者毒副反應、CA-125等指標，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吉西他濱可以降低MDSC(P=0.0005)，增加免疫支持M1巨噬細胞(P=0.04)。吉西他濱聯(lián)合Pegintron可刺激循環(huán)中CD4+及CD8+T細胞表達。將吉西他濱與免疫制劑結(jié)合可作為抗腫瘤治療方案。在動物胰腺癌模型中已有研究證實吉西他濱與DC結(jié)合可促進對腫瘤的抑制作用，提高動物的生存情況［35］。在臨床試驗方面Pei等［36］證實對于胰腺癌的患者，吉西他濱可以改變腫瘤細胞的免疫原性，促進以DC為基礎的免疫治療。對于可手術(shù)的早期惡性腫瘤，仍有大部分存在術(shù)后復發(fā)，因此應用術(shù)后輔助化療可使患者獲益；對于不可手術(shù)的晚期惡性腫瘤患者，化療是其主要的治療手段。然而化療藥物的抗腫瘤治療效果已進入瓶頸期，研究者們期望通過其他途徑來提高抗腫瘤治療效果，免疫治療便成為一種新的選擇。吉西他濱在非小細胞肺癌、胰腺癌、ICC等惡性腫瘤中發(fā)揮著重要的抗腫瘤作用。本文引用的研究證明，除外化療藥物所具有的傳統(tǒng)的細胞毒作用，吉西他濱還是一種具有免疫原性的化療藥物，可以通過促進免疫原性分子在腫瘤細胞表面表達、免疫原性物質(zhì)釋放及改變腫瘤微環(huán)境等機制對機體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，從而發(fā)揮抗腫瘤功能，該現(xiàn)象不僅在體外實驗中被發(fā)現(xiàn)，在患者體內(nèi)的研究中也得到一定的驗證。鑒于腫瘤患者體內(nèi)存在免疫抑制現(xiàn)象，單純使用免疫治療效果并不理想，因此研究者們正嘗試逐漸將化療藥物與免疫治療相協(xié)同，從而達到解除腫瘤患者體內(nèi)的免疫抑制，進而達到增強化療藥物抗腫瘤效果的目的。然而，不同化療藥物作用于免疫系統(tǒng)的環(huán)節(jié)不同，即其發(fā)揮免疫原性的抗腫瘤機制不同，因此在選擇化療藥物與免疫制劑相結(jié)合的治療方案中，需根據(jù)二者各自的抗腫瘤機制來具體選擇，藥物劑量、用藥順序、用藥時機等也是需進一步研究的內(nèi)容。今后，需要更多的基礎、臨床研究以發(fā)現(xiàn)更多具有免疫原性的化療藥物，探究發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的具體環(huán)節(jié)，并且通過臨床試驗證實二者結(jié)合對抗腫瘤效果的協(xié)同作用，使患者在化療藥物與免疫治療聯(lián)合使用中獲得更佳的生活質(zhì)量及更長的生存期?！魍ㄐ抛髡?，E-mail: ?！鞠嚓P(guān)文獻】VeselyMD,KershawMH,SchreiberRD,etal.Naturalinnateandadaptiveimmunitytocancer[J].AnnuRevImmunol,2011,29:235-271.BererhiL,PalletN,ZuberJ,etal.Clinicalandimmunologicalfeaturesofverylong-termsurvivorswithasinglerenaltransplant[J].TransplInt,2012,25(5):545-554.vonBoehmerL,DraenertA,JungraithmayrW,etal.Immunosuppressionandlungcancerofdonororiginafterbilaterallungtransplantation[J].LungCancer,2012,76(1):118-122.SchreiberRD,OldLJ,SmythMJ.Cancerimmunoediting:integratingimmunity'srolesincancersuppressionandpromotion[J].Science,2011,331(6024):1565-1570.SimsGP,RoweDC,RietdijkST,etal.HMGB1andRAGEininflammationandcancer[J].AnnuRevImmunol,2010,28:367-388.CasaresN,PequignotMO,TesniereA,etal.Caspase-dependentimmunogenicityofdoxorubicin-inducedtumorcelldeath[J].JExpMed,2005,202(12):1691-1701.ZitvogelL,KeppO,KroemerG.Immuneparametersaffectingtheefficacyofchemotherapeuticregimens[J].NatRevClinOncol,2011,8(3):151-160.GargAD,MartinS,GolabJ,etal.Dangersignallingduringcancercelldeath:origins,plasticityandregulation[J].CellDeathDiffer,2014,21(1):26-38.GargAD,DudekAM,AgostinisP.Cancerimmunogenicity,dangersignals,andDAMPs:what,when,andhow?[J].Biofactors,2013,39(4):355-367.GargAD,NowisD,GolabJ,etal.Immunogeniccelldeath,DAMPsandanticancertherapeutics:anemergingamalgamation[J].BiochimBiophysActa,2010,1805(1):53-71.SistiguA,YamazakiT,VacchelliE,etal.Cancercell-autonomouscontributionoftypeIinterferonsignalingtotheefficacyofchemotherapy[J].NatMed,2014,20(11):1301-1309.MichaudM,MartinsI,SukkurwalaAQ,etal.Autophagy-dependentanticancerimmuneresponsesinducedbychemotherapeuticagentsinmice[J].Science,2011,334(6062):1573-1577.GargAD,DudekAM,FerreiraGB,etal.ROS-inducedautophagyincancercellsassistsinevasionfromdeterminantsofimmunogeniccelldeath[J].Autophagy,2013,9(9):1292-1307.FucikovaJ,KralikovaP,FialovaA,etal.Humantumorcellskilledbyanthracyclinesinduceatumor-specificimmuneresponse[J].CancerRes,2011,71(14):4821-4833.MaY,AdjemianS,MattarolloSR,etal.Anticancerchemotherapy-inducedintratumoralrecruitmentanddifferentiationofantigen-presentingcells[J],Immunity.2013,38(4):729-741.MaY,AdjemianS,YangH,etal.ATP-dependentrecruitment,survivalanddifferentiationofdendriticcellprecursorsinthetumorbedafteranticancerchemotherapy[J].Oncoimmunology,2013,2(6):e24568.MaY,AymericL,LocherC,etal.ContributionofIL-17-producinggammadeltaTcellstotheefficacyofanticancerchemotherapy[J].JExpMed,2011,208(3):491-503.BugautH,BruchardM,BergerH,etal.BleomycinExertsAmbivalentAntitumorImmuneEffectbyTriggeringBothImmunogenicCellDeathandProliferationofRegulatoryTCells[J].PLoSOne,2013,8(6):e65181.SchiavoniG,SistiguA,ValentiniM,etal.CyclophosphamideSynergizeswithTypeIInterferonsthroughSystemicDendriticCellReactivationandInductionofImmunogenicTumorApoptosis[J].CancerRes,2011,71(3):768-778.ObeidM,TesniereA,GhiringhelliF,etal.Calreticulinexposuredictatestheimmunogenicityofcancercelldeath[J].NatMed,2007,13(1):54-61.TesniereA,SchlemmerF,BoigeV,etal.Immunogenicdeathofcoloncancercellstreatedwithoxaliplatin[J].Oncogene,2010,29(4):482-491.NobleS,GoaKL.Gemcitabine.Areviewofitspharmacologyandclinicalpotentialinnon-smallcelllungcancerandpancreaticcancer[J].Drugs,1997,54(3):447-472.SuzukiE,SunJ,KapoorV,etal.Gemcitabinehassignificantimmunomodulatoryactivityinmurinetumormodelsindependentofitscytotoxiceffects[J].CancerBiolTher,2007,6(6):880-885.KoidoS,KanS,YoshidaK,etal.Immunogenicmodulationofcholangiocarcinomacellsbychemoimmunotherapy[J].AnticancerRes,2014,34(11):6353-6361.LiuWM,FowlerDW,SmithP,etal.Pre-treatmentwithchemotherapycanenhancetheantigenicityandimmunogenicityoftumoursbypromotingadaptiveimmuneresponses[J].BrJCancer,2010,102(1):115-123.SakaguchiS.NaturallyarisingCD4+regulatorytcellsforimmunologicself-toleranceandnegativecontrolofimmuneresponses[J].AnnuRevImmunol,2004,22:531-562.KanS,HazamaS,MaedaK,etal.SuppressiveeffectsofcyclophosphamideandgemcitabineonregulatoryT-cellinductioninvitro[J].AnticancerRes,2012,32(12):5363-5369.ShevchenkoI,KarakhanovaS,SoltekS,etal.Low-dosegemcitabinedepletesregulatoryTcellsandimprovessurvivalintheorthotopicPanc02modelofpancreaticcancer[J].IntJCancer,2013,133(1):98-107.RettigL,SeidenbergS,ParvanovaI,etal.GemcitabinedepletesregulatoryT-cellsinhumanandmiceandenhancestriggeringofvaccine-specificcytotoxicT-cells[J].IntJCancer,2011,129(4):832-888.BronteV,ApolloniE,CabrelleA,etal.IdentificationofaCD11b+/Gr-1+/CD31+myeloidprogenitorcapableofactivatingorsuppressingCD8+Tcells[J].Blood,2000,96(12):3838-3846.SerafiniP,DeSantoC,MarigoI,etal.Derangementofimmuneresponsesbymyeloidsuppressorcells[J].CancerImmunolImmunother,2004,53(2):64-72.Su