免疫治疗(immunotherapy),是指利用免疫学原理针对疾病的发生机制,人为地干预或调整机体的免疫功能,达到治疗疾病目的所采取的措施。狭义的免疫治疗,特指应用免疫系统的细胞、分子和基因用于感染自身免疫病、肿瘤和移植物抗宿主(GVHD)的治疗以及预防器官排斥反应。
免疫治疗根据对免疫应答水平的影响,分为免疫增强疗法和免疫抑制疗法;根据治疗手段的针对性,分为特异性免疫治疗及非特异性免疫治疗;根据治疗制剂的特点,分为主动免疫治疗及被动免疫治疗;根据对从微观到宏观分类,分为分子治疗及细胞治疗,其中分子治疗包括抗体、
细胞因子、微生物制剂,细胞治疗包括细胞
新型冠状病毒疫苗、干细胞移植、过继
免疫细胞治疗等。
临床应用上,包括抗体为基础的免疫治疗、抗原为基础的免疫治疗、细胞因子及其
拮抗剂为基础的免疫治疗、细胞为基础的免疫治疗以及免疫调节剂。研究方向上,主要是干预分子的研发、对免疫细胞的干预和过继细胞转输以及增强或抑制整体免疫功能。
2013年12月19日,
美国《科学》杂志将癌症的免疫治疗评为2013年十大科学突破之一。2018年
诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国免疫学家
詹姆斯·艾利森(James P. Allison)以及
日本免疫学家
本庶佑(Tasuku Honjo),表彰他们发现了抑制负免疫调节的癌症疗法。
分类
根据对免疫应答水平的影响分类
免疫增强疗法(immunoenhancement therapy)
指能增强机体免疫应答水平的方法,也称为免疫调节治疗(immunomodulatory therapy),主要用于治疗感染、肿瘤、
等免疫功能低下相关疾病,其使用因子也称为免疫调节剂(immunomodulator),包括使用非特异性
免疫增强剂、
、抗体、过继
免疫细胞、细胞因子等。
免疫抑制疗法(immunosuppressive therapy)
是以抑制机体免疫应答水平为主要目的,主要用于治疗由于免疫功能亢进引起的疾病,包括过敏、
自体免疫性疾病、移植排斥、炎症等。免疫抑制疗法使用的制剂包括非特异性
、
淋巴细胞及其表面分子的抗体、诱导免疫耐受的疫苗等。
根据治疗手段的针对性分类
特异性免疫治疗(specificimmunotherapy)
指可引起特异性免疫应答的措施,包括三种方式:接种
,输注特异性免疫应答产物和利用抗体特异性地剔除
免疫细胞亚群或进行靶向治疗。
接种疫苗
利用抗原可诱导特异性免疫应答的特点,在一定条件下,用减毒灭活的,对机体无害的抗原成分(疫苗)对机体进行免疫,使机体对该抗原产生特异性的免疫应答或免疫耐受,从而能达到治疗疾病的目的。疫苗分预防性疫苗和治疗性疫苗两大类,预防性疫苗用于预防疾病,治疗性疫苗用于治疗疾病。依靠疫苗治疗疾病,见效慢,但效应持续时间长。
输注特异性免疫应答产物
特异性免疫应答的产物,包括抗体或效应淋巴细胞等生物活性物质,它们能针对某一特异性地抗原进行免疫应答。直接给机体输注这些产物,能使机体立即获得针对某一特异性抗原的免疫力。相对于接种疫苗,该疗法的特点是见效快,但效应维持时间短。
利用抗体特异性地剔除免疫细胞亚群或进行靶向治疗
应用单纯抗体进行治疗
这种抗体也称为裸抗体(naked antibody)。利用抗原抗体结合的特异性,可应用抗体在体内特异性地剔除表达相应抗原分子的免疫细胞,如用抗CD4(CD即
免疫细胞分化抗原)单克隆抗体剔除CD4+T细胞,这样能有效抑制机体CD4+T细胞介导的免疫应答水平。其剔除的机理主要与ADCC效应相关。又如利用抗体特异性结合抗原的特性对细胞膜分子进行封闭,阻断细胞膜受体与
配体间的结合,导致细胞行为变化,以达到治疗目的。
应用结合型抗体(conjugated antibody)
将抗体与放射性
核素、化疗药物与毒素等偶联物相偶联,利用偶联物产生细胞毒或药物反应。
抗体治疗的结构基础在于其抗体与抗原的特异性结合,故抗体的治疗属于靶向治疗范畴。
非特异性免疫治疗(nonspecific immunotherapy)
指不针对任何特异性的致病因素,只在整体水平上增强或者抑制机体的免疫应答水平。非特异性免疫治疗主要是临床上非特异性
和
的应用,其特点是作用没有特异性,对机体的免疫功能呈现广泛增强或抑制,易导致不良反应。
根据治疗制剂的特点分类
主动免疫治疗(active immunotherapy)
指在疾病发生之前,给机体输入
反应原性物质,激活机体的免疫应答,使机体自身产生抵抗疾病的能力,是预防性治疗。例如瘤苗的应用,创伤后破伤风
的应用,狂犬咬伤后,狂犬疫苗的应用等均属于主动免疫治疗。
被动免疫治疗(passive immunotherapy)
指在疾病发生后,将对疾病有免疫力的供者的免疫应答产物转移给受者,或将自体的
免疫细胞在体外活化处理后回输自身,以治疗疾病,该疗法又称过继免疫治疗(adoptive immunotherapy)。可用于被动免疫治疗的制剂包括抗体、
小分子免疫肽、免疫效应细胞等。
根据从微观到宏观分类
分子治疗
分子治疗指给机体输入分子制剂,以调节机体的免疫应答,例如使用抗体、
细胞因子以及微生物制剂等。
抗体
多克隆抗体
多克隆抗体指用传统方法将抗原免疫动物制备的
血清制剂,包括抗感染的免疫血清及抗
淋巴细胞丙种球蛋白。抗感染的免疫血清中,抗毒素血清主要用于治疗和紧急预防细菌
外毒素所致疾病;人
免疫球蛋白制剂主要用于治疗丙种球蛋白缺乏症和预防
麻疹、传染性
肝炎等。抗淋巴细胞丙种球蛋白用人T细胞免疫动物制备免疫血清,再从免疫血清中分离纯化
免疫球蛋白,将其注入人体,在补体的参与下使T细胞溶解破坏。该制剂主要用于器官移植受者,阻止移植排斥反应的发生,延长移植物存活时间,也用于治疗某些自身免疫病。
静脉注射用丙种球蛋白(IVIG)被
美国食品药品监督管理局批准仅用于少数自身免疫和炎性疾病,如ITP(免疫性血小板减少性紫癜)、CIDP(
慢性炎症性脱髓鞘性多发性神经病)和KS(
卡门氏症候群)。
单克隆抗体(单抗)
抗细胞表面分子的单抗
这类抗体能识别表达该分子的免疫细胞,在补体的参与下使细胞溶解。例如,抗CD20单抗可选择性破坏B细胞,已用于治疗B细胞
淋巴瘤。应用针对免疫细胞检测点(immune checkpoit)分子PD-1、CTLA-4的单抗,阻断它们对免疫应答的抑制效应,已成为有效的抗肿瘤免疫治疗手段,在晚期
黑色素瘤、
非小细胞肺癌、头颈
鳞状细胞癌等实体瘤治疗方面取得了显著的疗效。
TNF-α(
肿瘤坏死因子)是重要的炎症介质。抗TNF-α单抗可特异阻断TNF-α与其受体的结合,减轻炎症反应,已成功用于治疗类风湿
关节炎等慢性炎症性疾病。
抗体靶向治疗
以肿瘤特异性单抗为载体,将放射性
核素、化疗剂以及毒素等细胞毒性物质靶向携带至肿瘤病灶局部,可特异地杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞的损伤较轻。
细胞因子
细胞因子治疗
重组细胞因子已用于肿瘤、感染、造血障碍等疾病的治疗。例如,IFN-α(
干扰素)对毛细胞
白血病的疗效显著;G-CSF(粒细胞
集落刺激因子)和GM-CSF(粒细胞
单核细胞集落刺激因子)用于治疗各种粒细胞低下等。
细胞因子及其受体的拮抗疗法
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,拮抗细胞因子发挥
生物学效应。例如重组Ⅰ型可溶型TNF受体(rsTNFRⅠ)可减轻类风湿
关节炎的炎症损伤,也可缓解
感染性休克。
微生物制剂
生物应答调节剂
包括
卡介苗(
卡介苗)、短小
棒状杆菌属、
丙酸杆菌、
链球菌低毒菌株、金葡菌
肠毒素超抗原、
肠道沙门氏菌脂多糖等,具有佐剂作用或免疫促进作用。例如BCG能活化巨噬
细胞,增强其吞杀菌能力,促进IL-1(白细胞介素1)、IL-2、IL-4(白细胞介素4)、TNF等细胞因子的分泌,增强NK细胞杀伤活性;
革兰氏阳性菌细胞壁成分脂磷壁酸,食用菌香菇以及
灵芝多糖则可促进
淋巴细胞的分裂增殖,促进细胞因子的产生,已作为传染病、肿瘤的辅助治疗药物。
免疫抑制剂
商品名新山地明,是真菌
代谢产物的提取物,已能
化学合成。主要通过阻断T细胞内IL-2基因的
转录,抑制IL-2依赖的T
细胞活化,是防治
移植排斥反应的首选药物。
他克莫司属
大环内酯抗生素,为真菌产物。其作用机制与CsA相近,但作用比CsA强10~100倍,而且对肾脏的毒性较小,用于抗移植排斥反应有良效。
吗替麦考酚酯(mycophenolate mofetil,MMF)
一种强效新型
免疫抑制剂,商品名
麦考酚酸酯。它是麦考酚酸(mycophenolic acid,MPA)的2-
乙基类
衍生物,体内脱酯后形成的MPA能抑制
鸟苷的形成,选择性阻断T和B淋巴
细胞的增殖,用于移植排斥反应和自身免疫病。
西罗莫司(rapamycin)
属抗生素类免疫抑制剂,可能通过阻断IL-2导的T胞增殖而选择性抑制T细胞,用于抗移植排斥反应。
细胞治疗
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,例如使用细胞
新型冠状病毒疫苗、
干细胞移植、过继
免疫细胞治疗等。
细胞疫苗
肿瘤细胞疫苗
灭活瘤苗是用自体或同种肿瘤细胞经
射线、抗代谢药物等
物理化学方法处理,抑制其生长能力,保留其
免疫原性。异构瘤苗则将肿瘤细胞用过碘
乙酸盐或
神经氨酸酶处理,以增强瘤细胞的免疫原性。
基因修饰的瘤苗
将肿瘤细胞用基因修饰方法改变其遗传
性状,降低致瘤性,增强免疫原性。例如,将编码HLA(人类白细胞抗原)分子、共刺激分子(如CD80/CD86)、
细胞因子(如IL2(白细胞介素2)、IFN-γ(可溶性二聚体细胞因子)、GM-CSF)的基因
转染肿瘤细胞,注入体内的瘤苗将表达这些免疫分子,从而增强抗瘤效应。
树突状细胞疫苗
使用肿瘤提取物抗原或肿瘤抗原
多肽等体外刺激树突状细胞,或用携带肿瘤相关抗原基因的
病毒载体转染树突状细胞,再回输给患者,可有效激活特异性抗肿瘤的免疫应答。
干细胞移植
干细胞是具有多种分化潜能,自我更新能力很强的细胞,在适当条件下可被诱导分化为多种细胞组织。因此,干细胞的研究在基础领域和临床应用中具有重要的理论和实践意义。干细胞移植已经成为肿瘤、造血系统疾病、自身免疫病等的重要治疗手段。移植所用的干细胞来自于HLA 型别相同的供者,可采集
骨髓、外周血或脐血,分离 CD34+干/
祖细胞。也可进行自体干细胞移植。
过继免疫细胞治疗
自体
淋巴细胞经体外激活、增殖后回输患者,直接杀伤肿瘤或激发机体抗肿瘤免疫效应,称为过继免疫细胞治疗,是基于适应性免疫应答理论的被动免疫疗法,以TIL(肿瘤浸润淋巴细胞)、CAR-T(嵌合抗原受体T细胞免疫疗法)、TCR-T(T细胞受体嵌合型T细胞疗法)以及BiTE(双特异性T细胞
衔接子)为代表,已在
临床试验中显现出可喜效应,其中针对
白血病抗原CD19分子的CAR-T治疗已经被批准应用于临床。
肿瘤浸润淋巴细胞(tumor-infiltrating ymphocyte,TIL)治疗
指分离患者肿瘤组织中的淋巴细胞,经体外不同
细胞因子刺激,以培养扩增大量抗肿瘤活性T细胞,再回输患自身免疫病相关靶分子者治疗肿瘤。TIL的治疗必须满足以下因素:(1)须有足够量的肿瘤组织,常用实体瘤为治疗对象。(2)能获得一定数量的TIL,并且以效应细胞为主。(3)能体外高效扩增。
TCR-T(T cell receptor-engineered T)
是指通过基因工程技术,用已识别特定肿瘤抗原的TCR(T细胞受体)修饰T细胞,可使T细胞拥有预设抗原特异性,赋予T
细胞识别并杀伤肿瘤细胞的能力。但是,由于功能性TCR-T过继转输体内后可能会通过各种胸腺耐受机制被清除或失能,现有的一个策略是鉴定出功能性T细胞克隆,进而克隆其异二聚体TCR,将其表达于异种来源T
细胞表面,使之既可识别自身TCR又可识别外源转入TCR。
嵌合抗原受体修饰的T细胞(chimeric antigen receptor T cell,CAR-T)
是直接将可以识别肿瘤抗原的抗体片段基因与T细胞活化所需
信号分子胞内段基因结合,构建成嵌合抗原受体(CAR),通过基因转导的方式导入T细胞,赋予了CAR-T识别肿瘤抗原并迅速活化杀伤肿瘤细胞的能力,同时又规避了MHC(
组织相容性符合体)限制性。CAR-T主要应用于非实体瘤的治疗。
双特异性T细胞(bispecific T cell engagers,BiTE)
是把针对肿瘤抗原的单链抗体(single-chain antibody fragment,ScFv)与针对T细胞表面分子(一般选择CD3)的ScFv串联起来,表达成具有双特异性的抗体组分,拉近了T细胞与肿瘤细胞之间的距离,有效激活了T细胞,使其对肿瘤细胞产生直接杀伤。
临床应用
抗体为基础的免疫治疗
抗体为基础的免疫治疗主要用于抗感染、抗肿瘤和抗移植排斥反应。分别有丙种球蛋白、单克隆抗体、
基因工程抗体等。
丙种球蛋白应用于原发性免疫缺陷病和某些自身免变病的治疗
丙种球蛋白包括
胎盘丙种球蛋白(placental γ-globulin)和人
血浆丙种球蛋白(plasma γ-globulin)两种。利用冷却
乙醇法提取的富含γ球蛋白的血浆用作肌肉注射制剂已经用来作为治疗
感染的一种
被动免疫手段。
静脉注射用丙种球蛋白(IVIG)置换疗法属于非特异性免疫治疗范畴,在治疗原发性免疫缺陷病和
自体免疫性疾病炎症疾病中有广泛的应用,如特发性
血小板减少性紫癫(ITP)、川崎
候群症(KS)、自身免疫性神经病变、继发于
金黄色葡萄球菌或化脓性链球菌
外毒素的
中毒性休克综合征等。同时,IVIG还在风湿性疾病(如
、类风湿关节炎、
),炎症性和
中有广泛的应用。
单克隆抗体药物是肿瘤的免疫治疗的重要手段
对于单克隆抗体药物而言,靶分子的特异性直接决定该药物的治疗效果。上市抗体和正在进行
临床试验的抗体针对的靶分子主要有肿瘤相关靶分子、自身免疫病相关靶分子和其他靶分子。单克隆抗体药物阻断这些靶分子的受体-
配体相互作用,能促进肿瘤细胞的清除,是肿瘤的免疫治疗的一个重要的手段。
在34种美国FDA批准生产和用于临床治疗的单克隆抗体药物中,Abciximab应用于临床治疗
心肌缺血并发症;Raribizumab和Certolizumab分别是抗VEGF(
血管内皮生长因子)和TNF-α的Fab段单抗药物;被制备成单抗偶联物的药物共有5种,其中针对CD20的单抗药物Ibritumomab(90Y标记鼠IgG1)和Tositumomab(131I标记IgG2a)是放射免疫偶联物,而针对CD33的单抗药物Getuzumab、针对CD30的单抗药物Brentuximab和针对Her2的单抗Ado-
三种单抗药物与常用的化疗药物,如甲氨碟呤、
、阿霉素等偶联,被制备成
免疫偶联物。
基因工程抗体进一步提高抗体药物的疗效
基因工程抗体(genetic engineering antibody)又称重组抗体(recombinant antibody),已成功应用于临床的基因工程抗体药物主要是从抗体的种属来源和抗体的大小方面对天然的单抗药物进行优化改造,包括人源化改造抗体和
小分子抗体。在34种美国FDA批准生产和用于临床治疗的单
克隆抗体药物中,全人源抗体药物共有9种;小分子抗体Abciximab应用于临床治疗心脏缺血并发症。
抗原为基础的免疫治疗
表位肽常与载体结合构成疫苗
表位是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学
基团,同时也是被TCR或BCR(B
细胞抗原受体)识别和结合的部位,利用表位直接诱导免疫应答是有效的途径。表位多为8~12个
氨基酸组成的短肽或其他小分子,在体内容易降解,因此常将表位
多肽与载体结合作为疫苗。例如,将
麻疹病毒蛋白的T细胞表位和B细胞表位与载体结合,可以制备麻疹疫苗;以
乙型肝炎病毒(HBV)pre-S和S抗原中的T细胞表位免疫可促进HBV慢性感染者体内病毒的清除;由于
热休克蛋白(HSP)具有“伴侣抗原肽”(chaperone antigenic peptide)的作用,从肿瘤组织中提取的HSP可结合不同的抗原肽,形成多种HSP-肽复合物,这种复合物免疫后可激活多个CTL(细胞毒性T
淋巴细胞)克隆,从而产生较强的抗肿瘤效应。
重组疫苗利用重组DNA技术产生抗原分子
利用重组DNA技术产生大量抗原分子,该抗原可以是微生物或肿瘤
细胞某一特定的蛋白或蛋白片段,这样的疫苗叫做重组疫苗。因为已经采用化学、物理和生物的方法将病原体有害的部分进行了减毒和灭活处理,重组疫苗免疫诱导作用的针对性强,安全性高,可大量生产。例如,重组
乙型肝炎表面抗原疫苗已经大量用于乙肝易感人群的预防接种;人乳头状瘤病毒(human papilloma virus,
人类乳头瘤病毒)E6或E7重组疫苗在60%的HPV感染者体内具有
免疫原性,可使83%的女性患者显著改善临床症状。
核酸疫苗利用DNA重组技术重组载体表达抗原
利用DNA重组技术,将编码特异性抗原的基因插入到
质粒载体中,构建重组载体,注射体内后可表达相应的抗原,此为DNA疫苗(DNA vaccine),又称核酸疫苗。重组病毒疫苗是核酸疫苗的一种,它是用减毒的病毒(痘苗病毒或
腺病毒科)代替质粒载体,将编码有效免疫原的基因插入其
基因组中。该类疫苗主要用于肿瘤免疫治疗。已选用的肿瘤抗原有
黑色素瘤的GP97、
癌胚抗原、p53
基因突变型、p185以及腺癌Muc-1的核心肽等。这些重组病毒疫苗已经用于动物肿瘤模型的治疗。此外,以重组HIV金丝雀
痘病毒科治疗HIV感染者,可以显著诱导HIV特异性的CD4+T及CD8+T细胞的扩增。
除了上述三种疫苗形式外,还有一些新型的疫苗。转基因植物疫苗是用转基因的方法,将编码有效免疫原的基因导入可食用植物细胞基因组中,免疫原即可在食用植物中稳定表达和积累,人和动物通过食用植物达到免疫接种的目的。常用的植物有番茄、马铃薯、香蕉等。用马铃薯表达乙肝表面抗原和霍乱弧菌B蛋白抗原在动物试验中已获成功。这类疫苗尚在初期研制阶段,具有口服、易被接受、廉价等优点。
细胞因子及其拮抗剂为基础的免疫治疗
细胞因子疗法(cytokine therapy)通过人为的输入外源性细胞因子或阻断内源性细胞因子,纠正体内细胞因子网络的平衡,恢复正常的免疫应答状态,以达到治疗疾病的目的,是临床常用的免疫治疗方法。利用
基因工程生产的重组细胞因子临床应用的有数十种,还有多种细胞因子在
临床试验中。
细胞因子补充疗法通过人工补充重组细胞因子治疗疾病
临床主要应用的促进造血的细胞因子是粒细胞-巨噬细胞
集落刺激因子(GM-CSF)和粒细胞集落刺激因子(G-CSF),用于治疗各种粒细胞低下患者,降低化疗后
粒细胞减少症程度,能提高机体对化疗药物的耐受剂量,提高治疗肿瘤的效果。在
骨髓移植中可使中性粒细胞等尽快恢复、降低感染率,对
再生不良性贫血和
艾滋病亦有肯定疗效。应用红细胞生成素(EPO)治疗
肾性贫血已经取得了非常显著的疗效。IL-11用于治疗因放疗和化疗造成的
血小板减少,对于减轻放疗和化疗造成胃肠道出血等不良反应,提高患者对化疗和放疗的耐受剂量具有重要作用。
细胞因子阻断疗法常用于炎症性疾病和自身免疫病的治疗
重组可溶性Ⅰ型TNF受体(soluble TNF receptor1,sTNFRI)在
类风湿性关节炎和
感染性休克的临床试验中证实有效;重组可溶性IL-1受体(soluble IL-1 receptor,sIL-1R)能抑制移植排斥和实验性自身免疫病;重组可溶性Ⅱ型TGF-β受体(soluble TGF-β Ⅱ receptor,sTGFβRI)能阻断TGF-β介导的免疫抑制和致
纤维化作用,在抗肿瘤和抗纤维化实验中有较好的疗效。此外,TNF单抗可以减轻或阻断感染性休克的发生;IL-1受体拮抗剂(inerleukin-1 receptor
拮抗剂,IL-1RA)对于炎症、自身免疫病具有较好的疗效。
细胞因子基因疗法能在体内持续产生细胞因子
临床上常与其他疗法结合,如以细胞免疫为基础的细胞因子基因
转染免疫效应细胞;以肿瘤疫苗为基础的将细胞因子转染肿瘤细胞以造血
干细胞移植为基础的细胞因子转染造血干细胞等,目的都是激发机体的免疫反应,增强效应细胞功能,减少毒副作用。已有多项细胞因子基因疗法试用于临床,治疗恶性肿瘤感染和自身免疫病。
细胞为基础的免疫治疗
细胞疫苗治疗肿瘤
细胞因子补充疗法通过人工补充重组细胞因子治疗疾病,临床注册机构已经登记了数百项有关
细胞疫苗用于治疗多种恶性肿瘤的临床研究,有一些已经显现了一定的作用。
于2010年正式批准
前列腺癌疫苗provenge的应用。该疫苗以患者的自体
树突状细胞荷载前列腺相关抗原,致敏后转输回体内,用于诱导增强的细胞免疫应答攻击体内肿瘤,与安慰剂组比较,能延长4.1个月的平均存活时间,并能将3年生存率提高38%。
造血干细胞移植促进机体恢复免疫功能
临床上用于治疗
免疫缺陷病、
再生不良性贫血和
白血病等。自体
骨髓移植需处理后再回输,但难以除尽残余的白血病
细胞,影响疗效;异体骨髓移植寻找HLA(人类
免疫细胞抗原)相配的供体很难,移植物抗
宿主病的发生率高。因此,临床上骨髓移植治疗受到限制。外周血中干细胞数量很少(CD34+细胞仅占0.01%~0.09%),但采集方便。采集前须使用G-CSF等
细胞因子,将干细胞从骨髓动员到外周血,可引起供者发热、骨痛、白细胞升高等副作用,同样存在HLA
联会困难问题。脐血中干细胞含量与骨髓相似(CD34+细胞达2.4%),其增殖能力强,HLA表达较低,
免疫原性弱,容易达到免疫重建,且来源方便,可以部分代替同种异体骨髓移植。
免疫效应细胞是机体杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的重要因素
免疫效应细胞治疗是机体杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的重要因素,将经体外扩增、活化的自体或异体免疫效应细胞输入机体,增强免疫应答,直接或间接杀伤肿瘤细胞、病毒感染细胞。NK
细胞在抗肿瘤、抗病毒的天然免疫应答中起重要作用,但因体外扩增不易而影响临床应用;
淋巴因子激活的杀伤细胞(lymphokine activated killer cell,LAK)临床广泛应用于肿瘤和慢性病毒感染的非特异性免疫治疗;
细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine induced killer cell,CIK)对
白血病和某些实体肿瘤有较好的疗效。
树突状细胞在免疫应答诱导中具有重要的作用
临床应用于
前列腺癌、黑色素癌、复发性
骨髓瘤和结肠癌的免疫治疗。已经批准使用的是荷载有
前列腺抗原PSA的自体树突状细胞疫苗。大部分基于树突状细胞疫苗的治疗处于临床前试验阶段。
基因工程T细胞的过继免疫治疗突破性治疗肿瘤
相关研发有
(有5个相关产品)和朱诺治疗学(Juno Therapeutics)公司(有3个相关产品),
临床试验用于
、
、间皮瘤和
胰脏癌等。2014年7月,FDA授予诺华CtL019突破性疗法认定,Juno Therapeutics公司的CAR-T疗法JCAR015也获得了肯定用于复发性和难治性B淋巴细胞
治疗。
免疫调节剂
免疫增强剂促进和调节免疫应答功能
免疫增强剂主要有细胞因子、转移因子(transfer factor)、免疫核糖核酸(immune
核糖核酸,iRNA)、
胸腺肽(thymic peptide)。其中,免疫核糖核酸临床应用于治疗肿瘤及病毒、真感染。胸腺肽临床常用于感染性疾病的免疫治疗。
一些化学合成药物具有明显的免疫刺激作用。如
左旋咪唑(levamisole)能增强功能低下或受抑制的
免疫细胞活性,促进T细胞增生,增强NK细胞活性,对细胞免疫低下的机体具有较好的免疫增强作用,而对正常机体作用不明显。临床常用于慢性反复感染和肿瘤放、化疗后的辅助治疗。西咪替丁(cimetidine)与Ts细胞的H2受体结合,阻断
组胺对Ts细胞的活化作用,增强Th细胞活性,促进
细胞因子和抗体的产生,从而增强机体免疫功能。
异丙肌苷(isoprinosine)可促进T
细胞增殖,巨噬细胞活化,抑制多种
脱氧核糖核酸病毒和
核糖核酸病毒复制,主要用于抗病毒辅助治疗。
免疫抑制剂常用于抑制器官移植的排斥反应、自身免疫病及过敏性疾病
临床常采用联合用药,以提高疗效,减少副作用。常用的免疫抑制剂包括激素制剂、化学合成药和真菌代谢产物等。其中,常用的
糖皮质激素有
氢化可的松、泼尼松、
泼尼松龙及
甲泼尼龙等制剂。化学合成药主要有
烷化剂和抗代谢类药。常用的化剂包括
氮芥、苯丁酸氮芥、
环磷酰胺等;抗代谢类药物主要有嘌呤和嘧啶类似物以及叶酸拮抗剂两大类。真菌代谢产物用于免疫抑制的主要有环孢素A(cyclosporin A,CsA)和西罗莫司(rapamycin,RPM)。
历史起源
关于免疫疗法起源,有三种说法,但中国医学是免疫疗法的起源,这是不可争议的。
说法一,起源于
东晋葛洪的《肘后方》中用
疯狗脑敷狂犬咬处。
说法二,起源于宋代开始应用的“人痘接种法”。
说法三,起源于西晋以前(公元265年左右)针灸疗法中的化脓灸。最早见于
皇甫谧的《
针灸甲乙经》。脓液能提高
毛细血管的增生和通透性增加,可使活化
细胞和免疫活性因子从微血管迁移入创面的脓液中,并相互调节机体的整体免疫机制水平,增强全身的免疫功能。在临床报道中化脓灸所治疗的哮喘、类风湿、癫痫等都与免疫有密切关系。
相关研究
1986年,美国
(
美国食品药品监督管理局)批准了第一个治疗用的抗CD3分子的鼠源单抗OKT3进人市场,用于临床急性心、肝、肾移植排斥反应的治疗。但鼠源性的抗体不仅不能很好地激活人体的效应系统,而且会促使人体产生人抗鼠抗体,影响治疗。
1993年艾舒哈(Eshhar)团队首先提出了CAR
转染T
细胞治疗肿瘤的概念和方法。CAR-T细胞的应用克服了免疫细胞在肿瘤治疗中缺乏靶向性,免疫细胞在
肿瘤微环境中不能完全活化的瓶颈。
1997年,第一个用于临床癌症治疗的单抗-抗人CD20单抗(
利妥昔单抗注射液)获得
美国食品药品监督管理局批准,用于临床治疗恶性B细胞
淋巴瘤。
2010年
(Carl June)团队开始发表用CAR-T细胞治疗
的结果,用CAR-T细胞治疗75个成年和儿童的白血病患者,其中45个肿瘤完全消除,虽然有一些患者在治疗之后也出现了复发。
2013年12月19日,
美国《
科学》杂志将癌症的免疫治疗评为2013年十大
突破之一,其中就包括嵌合抗原受体(chemeric
抗原 receptor,CAR)基因修饰的T细胞过继治疗。截至2015年,美国FDA批准生产和用于临床治疗的单克隆抗体药物共有34种,另有17种单克隆抗体药物正处于临床Ⅲ期研究阶段。
研究方向
干预分子的研发
治疗性疫苗、
基因工程抗体、
细胞因子受体/
配体及其
、信号传导分子及其拮抗剂等。
对免疫细胞的干预和过继细胞转输
对免疫细胞的干预包括调控免疫细胞的分化和增殖、调控细胞的迁移、调控细胞的活化和凋亡等;过继细胞转输包括输入改造过的
树突状细胞、
干细胞、各种
淋巴细胞、巨噬细胞等。
增强或抑制整体免疫功能
癌症免疫治疗发展
癌症免疫疗法的起源可以追溯到上世纪80年代末。当时
法国科学家詹姆斯·阿利森发现人体血液内的T细胞表面有一种叫做CTLA-4的分子,它会阻止T细胞全力攻击“入侵者”,起着类似刹车的作用。但直到1996年,阿利森才利用
小鼠实验证实,“阻击”CTLA-4会解除T细胞受到的束缚,使其全力对抗
癌细胞。几乎与阿利森同时期,
京都大学教授
本庶佑发现了T细胞上的另一个“刹车”分子PD-1。涉及该分子的首个
临床试验2006年启动,从一小部分患者中得到的初步结果看,抗PD-1疗法具有令人兴奋的应用前景。
在
美国的抗癌“登月计划”中,免疫疗法是一个重点领域;英国癌症研究会2015年发布公告认为,如果进展顺利,免疫疗法甚至有望取代化疗成为癌症的标准疗法;美国《科学》杂志2013年将癌症免疫疗法评为当年十大科学突破。
2018年
诺贝尔生理学或医学奖颁给了美国免疫学家
詹姆斯·艾利森(James P. Allison)以及日本免疫学家本庶佑(Tasuku Honjo),表彰他们发现了抑制负免疫调节的癌症疗法。本庶佑表示,免疫疗法将成为治疗的关键,“即便无法完全消除癌症,或许也将可以抑制增殖。”“到2050年,几乎所有癌症都能凭借免疫疗法得到治疗”。