研究概况
承担课题
成果与论文
学术交流
学术活动
专家会诊  
   
 
承担课题
肿瘤免疫与生物治疗
来源:本站整理  发布时间:2010/4/4 9:21:27

 

肿瘤的生物学治疗被学者们称为肿瘤治疗的第四大模式,它是继手术、放疗和化疗之后,又一被寄予厚望的治疗方法。

肿瘤免疫领域的研究方兴未艾,主要集中在肿瘤相关的细胞免疫和免疫调节方面,其最终的目的是阐明肿瘤发生发展的机制并利用相应的研究成果对肿瘤进行免疫治疗,包括肿瘤抗原研究、肿瘤疫苗研制、基因治疗以及肿瘤特异性靶向免疫药物的研制等。

获得肿瘤特异性抗原的主要研究方法包括CTL扫描cDNA文库法,生物化学法(包括酸洗脱-质谱法)SEREX法和反向免疫法,目前通过大量的研究,已经获得一些肿瘤抗原成分,主要包括HLA-I类分子限制的肿瘤睾丸/黑色素瘤抗原、肿瘤分化抗原、肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原,其中一部分已经应用到肿瘤的免疫治疗当中。

随着人类基因组计划的完成和后基因组研究的蓬勃兴起,从基因和蛋白水平阐明肿瘤免疫应答及其调控机制已经为期不远,肿瘤免疫学研究及免疫治疗势必随着蛋白质组计划的开展而成为本学科一个新的生长点,因此肿瘤免疫学正面临着全新的机遇与挑战,其进一步的研究成果对于肿瘤的诊断与预防将会产生深远的影响,并带来巨大的经济与社会效益。

人体具有强大的免疫功能,但肝癌细胞由于抗原性弱、缺乏共刺激分子等原因,无法激活机体有效的免疫排斥反应。本项目针对上述问题,在肝癌细胞表面构建AFP转录调控序列介导的超抗原葡萄球菌肠毒素ASEA)和共刺激分子CD80双信号系统及其调控机制,有效提高肝癌细胞的免疫原性,增强机体对肝癌细胞的免疫识别和杀伤效应,同时采用体外诱导的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)进行过继性免疫治疗,充分发挥了机体抗肿瘤的免疫功能,获得了显著的效果。我们以纳米脂质体双分子层包裹超抗原SEA分子及肿瘤特异性抗原MAGE-1-HSP70复合物,其作用为同时有效激活CD4 CD8+T淋巴细胞,表面以HSP70分子修饰,介导纳米颗粒与抗原递呈细胞表面相应的受体分子结合,有利于抗原递呈细胞的摄取、加工和递呈。所用纳米颗粒粒径为30nm左右,具有稳定性好、生物利用度高等特点。该疫苗的构建可实现以下目标:高效递呈抗原;可活化CD4+CD8+T细胞;可杀伤多种类型癌细胞。本疫苗使用了几种肿瘤特异性共有抗原,这些抗原至少可在13种常见恶性肿瘤中有较高表达,可被患者T淋巴细胞识别。本疫苗有特异的生物佐剂发挥以下特殊作用:可与上述抗原分子结合,并参与其蛋白质的折叠,稳定构象及运输;由于特异生物佐剂的分子伴侣作用以及同种间氨基酸序列高度同源,故无同种异型问题,可绕开MHC的限制,不同肿瘤患者可广泛使用。应用纳米技术改善了疫苗制备工艺,使疫苗产生了靶向性、缓释性。疫苗进入机体后,缓慢释放抗原,提高了抗原生物利用度,并充分加工处理抗原,表达抗原,免疫效应持久。

(1) 肿瘤特异性抗原(肽)

目前的研究主要集中在MHC-I限制性肿瘤特异性抗原和抗原肽的分离、鉴定和其免疫学特征研究,目前研究和应用的各种肿瘤DNA、蛋白、肽疫苗以及树突状细胞瘤疫苗中所应用的抗原或抗原肽成分均来自这一领域的研究。

获得肿瘤特异性抗原的主要研究方法包括CTL扫描cDNA文库法,生物化学法(包括酸洗脱-质谱法)SEREX法和反向免疫法,目前通过大量的研究,已经获得一些肿瘤抗原成分,主要包括HLA-I类分子限制的肿瘤睾丸/黑色素瘤抗原、肿瘤分化抗原、肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原,其中一部分已经应用到肿瘤的免疫治疗当中。

本项目组在多项国家和军队重点项目的资助下,采用当前先进的酸洗脱-质谱法和反向免疫法,发现和鉴定了肿瘤特异性抗原MAGE家族和癌基因c-met编码蛋白中的多个MHC-I限制性抗原肽,同时在相关研究中还发现一个新的肿瘤特异性黑色素瘤抗原MAGE-n,免疫学实验证实上述抗原和抗原肽均可诱导特异性的细胞毒性T淋巴细胞活化和杀伤肿瘤细胞。之后,构建了相应的DNA疫苗、蛋白疫苗、肽疫苗以及树突状细胞疫苗,动物体内实验证实均可诱导特异性的肿瘤免疫排斥反应。研究成果有望进入临床前研究并最终走向实际应用。

(2) 细胞因子和免疫调节分子

在肿瘤免疫识别和应答的过程中,细胞因子和免疫调节分子(协同刺激分子、粘附分子基因等)具有调控免疫应答、活化效应细胞等功能,但大量研究结果显示肿瘤细胞和/或免疫细胞的细胞因子或免疫调节分子的表达缺陷或缺乏,无法提供T细胞活化所必需的激活信号,从而导致肿瘤细胞的免疫耐受。基于这一思路,人们开始将上述细胞因子和免疫调节分子应用到肿瘤免疫治疗当中,目前在动物实验和人体临床试验中已取得了初步的成效。

目前研究较多的主要包括GM-CSFIL-2IL-4IL-6IL-12TNF-αMCP Flt3 等细胞因子和CD80CD86HSPCD40LICAM等免疫调节分子,同时随着肿瘤免疫研究的不断进展,许多新的分子不断被发现并进行深入研究,并被尝试用来制备转基因瘤苗。

大量研究结果表明,单独应用细胞因子和/或免疫调节分子在肿瘤免疫反应中仅起到一个辅助性的作用,必须结合肿瘤抗原的应用,才有可能在肿瘤的免疫治疗的实际应用中发挥其特有的作用。

本项目组在这方面亦进行了相关的研究,在利用肿瘤特异性抗原MAGE家族和超抗原制备肿瘤疫苗和进行免疫基因治疗的过程中,联合应用CD80HSP等免疫刺激和调节分子,研究结果表明在肿瘤免疫识别和反应过程中起到了很大的协同和增强作用。

(3) 外源分子增强肿瘤抗原性

上述通过肿瘤抗原以及相应的免疫调节分子来进行肿瘤免疫治疗虽取得了一定的效果,但均有各自的局限性,因为肿瘤细胞在其发生发展的过程中,自身的免疫原性、生物学特性等均在不断的变化,以及起源不明等原因导致肿瘤抗原和宿主免疫系统之间的关系并不是十分固定和明确的。所以在肿瘤的免疫治疗方面产生了另一个重要研究领域,就是利用外源性抗原(非肿瘤抗原成分)主动增强肿瘤细胞的免疫原性,使其最终被机体的免疫系统识别和杀伤。

目前研究较多的是利用超抗原分子、免疫毒素等强抗原信号增强肿瘤细胞的免疫原性,这类分子没有与T细胞的一一对应关系,不存在组织相容性的问题,可结合含特定T细胞受体,激活大量Th1细胞,使其分泌大量细胞因子,进而激活CTL,导致对肿瘤细胞的杀伤,具有高效免疫活性,近年来已被广泛应用于肿瘤、炎症、自身免疫性疾病等的研究和治疗中。

本项目组在国内首先开展超抗原相关的肿瘤疫苗和免疫基因治疗研究工作,同时结合CD80HSP等免疫刺激分子的应用,经体内外免疫学实验证实,这种途径较一般的肿瘤抗原相比较,可高效激活机体的抗肿瘤免疫杀伤反应,同时,有效避免了免疫耐受现象的出现,目前正在进行临床前研究,相关研究内容拟申报国家新药研究项目。

综上所述,肿瘤免疫在目前和今后的研究主要是解决以下两个问题:1)研究肿瘤抗原,阐明其逃避免疫监视和无法诱发有效免疫排斥反应的机制,以克服目前免疫治疗效果的局限性问题;2)研究新的策略以增强肿瘤细胞免疫原性和免疫系统对其的识别能力,籍此改善肿瘤免疫治疗的效果。随着人类基因组计划地完成和后基因组研究的蓬勃兴起,从基因和蛋白水平阐明肿瘤免疫应答及其调控机制已经为期不远,肿瘤免疫学研究及免疫治疗势必随着蛋白质组计划的开展而成为本学科一个新的生长点,因此肿瘤免疫学正面临着全新的机遇与挑战,其进一步的研究成果对于肿瘤的诊断与预防将会产生深远的影响,并带来巨大的经济与社会效益。

抗肿瘤单链抗体是应用广、效果好的基因工程抗体,而人源化二硫键的改造又是进行临床实验的必经之路。国内曾有株抗肝癌单链抗体的制备,但均未进行人源化改造,二硫键稳定及融合蛋白的制备及应用;国际上虽有许多其它肿瘤的单链抗体的研究与应用,但仅有日本人获得一株抗肝癌单链抗体,也仅有特异性的初步实验,未进行深入的工作。我们制备的单链抗体制剂目前是世界上最先进的一组抗肝癌单链抗体试剂。

 

 

[打 印]
  版权所有:空军军医大学(第四军医大学)病理病生教研室 陕ICP备06008626号 技术支持:奈特星网络公司
咨询电话:029-84775497 029-84773445 地址:陕西省西安市长乐西路169号