《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》 二、生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑的種類及生物學(xué)功能

（一）造血干細(xì)胞與胸腺

一切免疫細(xì)胞都來自于造血干細(xì)胞，造血干細(xì)胞移植是免疫器官的移植。用于移植的造血干細(xì)胞主要來自于骨髓和胚肝細(xì)胞。造血干細(xì)胞移植可重建受者的造血與免疫功能，在臨床具有重要的治療價(jià)值。目前，骨髓和胎移植已是治療各種血液系統(tǒng)疾病、遺傳病、放射病以及某些免疫缺陷病的重要手段。

胸腺是T細(xì)胞分化、成熟的重要免疫器官。胸腺移植已被用于治療由于先天胸腺發(fā)育不良的免疫缺陷患者。

（二）單克隆抗體與導(dǎo)向藥物

1．單克隆抗體（monoclonal antibody,McAb）抗體作為免疫治療的生物制劑，在臨床應(yīng)用已有一個(gè)世紀(jì)。長期以來，抗體主要來自于經(jīng)抗原免疫的異種勸物（如馬）的血清。由于一種抗原（如細(xì)菌）有多個(gè)不同的抗原決定基，每一個(gè)抗原決定基都可以被一個(gè)B細(xì)胞克隆所識(shí)別，并產(chǎn)生出針對它的抗體，因此這種異種免疫血清中含明的抗體是多克隆抗體（polyclonalantibody）。多克隆抗體的一個(gè)明顯缺點(diǎn)是特異性較差。針對一個(gè)抗原的多克隆抗體與其他抗原發(fā)生叉反應(yīng)的現(xiàn)象是很普遍的。用淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)，已可以大量制備針對任何抗原決定基的單克隆抗體。其中一些具有治療價(jià)值。如抗T細(xì)胞及其亞類的抗CD3、抗CD4、抗CD8單克隆抗體，它們在移植排斥及某些自身免疫病的應(yīng)用中，已取得了明顯的療效?？垢鞣N細(xì)胞表面分子的單克隆抗體，如抗IL-2受體的單克隆抗體，抗粘附分子的單克隆抗體都有明顯的免疫調(diào)節(jié)作用，在自身免疫病的治療，防止腫瘤轉(zhuǎn)移等方面都有重要的使用潛力。

單克隆抗體的另一重要應(yīng)用是腫瘤治療。在過去10多年來，抗各種人腫瘤相關(guān)抗原的單克隆抗體得到了廣泛的研究。目前，針對各種人腫瘤細(xì)胞的單克隆抗體已經(jīng)大量制備出來，它們都能較特異地識(shí)別腫瘤細(xì)胞，而基本上不與正常組織起反應(yīng)?？鼓[瘤單克隆抗體在腫瘤的診斷及分型方面是一種有用的工具；但在腫瘤的治療上，由于大多抗腫瘤單克隆抗體不能直接殺傷腫瘤細(xì)胞，所以單獨(dú)應(yīng)用腫瘤沒有明顯效果。

2．導(dǎo)向藥物（targeteddrug）利用抗腫瘤單克隆抗體特異識(shí)別腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn)，將它作為導(dǎo)向載體與各種殺傷分子，如毒素、抗癌藥物、放射性核素等，進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，可以構(gòu)建成一種對腫瘤細(xì)胞具有高度特異的強(qiáng)殺傷活性的雜交分子，稱為導(dǎo)向藥物?？鼓[瘤單抗與毒素的交聯(lián)物又稱免疫毒素(immunotoxin,IT)。用于制備IT的毒素主要有：①植物毒蛋白，這類毒素主要有篦麻毒素（ricin）、相思子毒素（abrin）以及苦瓜毒素（mormordin）、商陸抗病毒蛋白（PAP）、天花粉蛋白等。它們都可以通過滅活核糖體，阻斷蛋白質(zhì)合成，殺傷靶細(xì)胞。②細(xì)胞毒素，主要有白喉外毒素（DT），綠膿桿菌外毒素（PE）等。它們主要通過抑制延長因子-2阻斷蛋白質(zhì)合成，殺死靶細(xì)胞。上述這些毒素都具有極強(qiáng)的毒性，1個(gè)分子的篦麻毒素進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞就足以殺死該細(xì)胞。因此，免疫毒素是目前研究最多的導(dǎo)向藥物。

抗腫瘤單克隆抗體與抗癌藥物的交聯(lián)物，又稱免疫交聯(lián)物(immunoconjugate)。用以制備這類導(dǎo)向藥物的抗癌藥物主要有阿霉素（adriamycin）、氨甲蝶呤（MTX）等。它們主要通過阻斷DNA合成來殺死靶細(xì)胞?？拱┧幬餁⒓?xì)胞作用比毒素低得多，增加抗體分子攜帶的藥物分子數(shù)，可以增強(qiáng)其殺傷活性，但常會(huì)導(dǎo)致抗體活性的下降與喪失。這類導(dǎo)向藥物的優(yōu)點(diǎn)是分子較小，同時(shí)如有非特異殺傷不會(huì)有嚴(yán)重后果。但由于殺傷力不高，臨床應(yīng)用前景不被看好。

用于與抗腫瘤單克隆抗體交聯(lián)的放射性核素主要有125Ⅰ、131Ⅰ、111In等。這種放射性免疫交聯(lián)物可用于腫瘤的診斷與治療。與腫瘤細(xì)胞結(jié)合的放射性免疫交聯(lián)物放出的γ射線，可以用γ照像機(jī)攝像，獲得清晰的腫瘤顯像。此技術(shù)稱為放射免疫顯像（radioimmunoimaging）；放射性免疫交聯(lián)物也可用于腫瘤治療。標(biāo)記了大量高能核素的抗腫瘤單克隆抗體與腫瘤細(xì)胞結(jié)合后，可以通過輻射損傷殺死靶細(xì)胞及其周圍的腫瘤細(xì)胞。此技術(shù)又稱為放射免疫治療（ radiommunotherapy）。放射性免疫交聯(lián)物在臨床腫瘤的診斷與治療上有廣闊的應(yīng)用前景，是目前腫瘤導(dǎo)向診斷與治療的一個(gè)十分活躍，并富有成果的領(lǐng)域。

目前，基因重組抗體與基因重組免疫毒素都已研究成功，并在實(shí)驗(yàn)研究中取得了好的效果，這為大規(guī)模地生產(chǎn)各種單克隆抗體和導(dǎo)向藥物奠定了基礎(chǔ)。

（三）細(xì)胞因子及細(xì)胞因子活化的免疫細(xì)胞

1．細(xì)胞因子細(xì)胞因子是機(jī)體免疫細(xì)胞和一些非免疫細(xì)胞產(chǎn)生的一組具有廣泛生物活性的異質(zhì)性肽類調(diào)節(jié)因子，包括：①白細(xì)胞介素（ILS）；②集落刺激因子（CSF）；③干擾素（IFN）；④腫瘤壞死因子（TNF）；⑤轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）；⑥小分子免疫肽，如轉(zhuǎn)移因子、胸腺肽等。各種細(xì)胞因子的生物學(xué)功能，請參考第六章。它們的臨床治療，目前主要有兩個(gè)方面：

（1）促進(jìn)造血與免疫功能重建：在放射性骨髓損傷，腫瘤放療及化療后以及骨髓移植后，機(jī)體的免疫功能十分低下，極易受細(xì)菌、病毒及其他致病因子的感染。大多數(shù)細(xì)胞因子除作用于成熟的免疫細(xì)胞，參與免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)外，還具有促進(jìn)骨髓干細(xì)胞增殖、分化心及促進(jìn)T細(xì)胞在胸腺內(nèi)發(fā)育的作用。如各各CSF、EPO、IL-3、IL-6、IL-7、IL-9、干細(xì)胞因子（SCF）等都可刺激不同的造血干細(xì)胞的增殖分化。不同細(xì)胞因子之間可協(xié)同促進(jìn)造血與免疫功能的重建。

（2）惡性腫瘤的治療：一些細(xì)胞因子，如TNF本身就有殺腫瘤細(xì)胞作用。但大多數(shù)細(xì)胞因子本身并不能殺傷腫瘤細(xì)胞，但可通過增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的功能來抑制腫瘤的生長。IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ等都有這種作用。但細(xì)胞因子單獨(dú)應(yīng)用，需大劑量，毒副作用強(qiáng)，因此目前認(rèn)為細(xì)胞因子聯(lián)合應(yīng)用或細(xì)胞因子與抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用，可以提高腫瘤的治療效果，減少副作用。

2．細(xì)胞因子活化免疫細(xì)胞細(xì)胞因子腫瘤治療中的另一種方法是通過體外與免疫細(xì)胞共育，以使這些細(xì)胞活化，然后再回輸入患者體內(nèi)，進(jìn)行過繼免疫細(xì)胞療法。在這方面研究得最多的是淋巴細(xì)胞激活的殺傷細(xì)胞（lymphokine activated killercell,LAK）和腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（tumor infiltrating lymphocyte,TIL）。LAK是從腫瘤患者外周血中分離的單個(gè)核細(xì)胞，在體與IL-2共育，使之活化并增殖后，回輸入病人體內(nèi)，可抑制腫瘤生長。TIL是從手術(shù)切除的患者腫瘤組織中分離出來的淋巴細(xì)胞，它們在體外經(jīng)IL-2活化并增殖后，再回輸入患者體內(nèi)，具有比LAK細(xì)胞更強(qiáng)的殺腫瘤活性。LAK和TIL回輸體內(nèi)后，必需同時(shí)應(yīng)用大劑量的IL-2才能維持其活性。據(jù)國外報(bào)道，大約有20%～30%的患者對這種過繼轉(zhuǎn)移免疫細(xì)胞療法有效，其中以黑色素瘤和腎癌最為敏感。我國用胎脾和胎胸腺細(xì)胞經(jīng)體外IL-2活化后，進(jìn)行了過繼轉(zhuǎn)移治療腫瘤也取得了相同的治療效果。

（四）腫瘤疫苗

腫瘤疫苗與傳統(tǒng)疫苗在概念上不同，它主要不是用于腫瘤的預(yù)防，而是通過瘤苗的接種來刺激機(jī)體對腫瘤的免疫應(yīng)答來治療腫瘤。由于人腫瘤相關(guān)抗原的免疫原性很弱，不足以有效地刺激機(jī)體的免疫應(yīng)答，因此單純用自身或同種腫瘤細(xì)胞作瘤苗治療腫瘤的效果不好。用腫瘤細(xì)胞卡介苗等佐劑聯(lián)合應(yīng)用，能提高免疫應(yīng)答效果，在一些晚期腫瘤患者取得了一定的治療效果。說明用腫瘤疫苗激發(fā)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答是完全可能的。

目前，腫瘤疫苗主要有二類：第一類對腫瘤抗原表位性質(zhì)的研究，導(dǎo)致了腫瘤分子疫苗的產(chǎn)生。具有腫瘤抗原決定基的肽疫苗和多糖疫苗已在研制，有的已在臨床試用。此外，利用某種抗獨(dú)特型抗體個(gè)有抗原內(nèi)影像的特點(diǎn)，研制腫瘤獨(dú)特型疫苗的工作也在進(jìn)行中。第二類，確定了抗腫瘤免疫應(yīng)答的主要效應(yīng)細(xì)胞是TC細(xì)胞，導(dǎo)致了基因轉(zhuǎn)染的腫瘤細(xì)胞疫苗的出現(xiàn)。TC細(xì)胞識(shí)別腫瘤表面的肽抗原（peptide）與MHCⅠ類分子的復(fù)合物，必需要有第二信號(hào)才能活化。這個(gè)第二信號(hào)可以由TC細(xì)胞表面的CD28分子與粘附分子B7的結(jié)合來提供。B7分子主要存在于活化的B細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞表面。在通常性況下，腫瘤細(xì)胞合成的胞內(nèi)抗原經(jīng)胞內(nèi)降解、處理后，形成的腫瘤肽抗原與MHCⅠ類分子結(jié)合后，共表達(dá)于瘤細(xì)胞表面。其表面的肽抗原-MHCⅠ類分子復(fù)合物被TC細(xì)胞識(shí)別，同時(shí)其表面B7分子也與TC細(xì)胞的CD28分子結(jié)合，這樣TC細(xì)胞就可被活化，從而殺傷帶有該肽抗原的腫瘤細(xì)胞。大多數(shù)腫瘤細(xì)胞由于沒有B7分子，因此腫瘤細(xì)胞雖具有肽抗原與MHCⅠ類分子的復(fù)合物，但由于不能提供第二信號(hào)，所以不能活化TC細(xì)胞。如果用B7分子的基因轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞，使之表達(dá)膜B7分子則這種腫瘤細(xì)胞就可以直接活化TC細(xì)胞，并被其殺傷。因此，B7分子又稱為共刺激因子（costimulating factor）。此外，用IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ等基因轉(zhuǎn)染的腫瘤細(xì)胞本身可以分泌這此細(xì)胞因子，導(dǎo)致抗腫瘤免疫應(yīng)答的產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，接種了這種工程化的腫瘤細(xì)胞后，原先已生長的親本（parent）野生型腫瘤細(xì)胞也開始消退；并且以后再接種野生型的腫瘤細(xì)胞也不再生長，這說明工程化的腫瘤細(xì)胞具有典型的抗腫瘤疫苗效應(yīng)。有意義的是，用放射線將這種工程瘤苗殺傷死后，仍然可以獲得相同的抗腫瘤效果。這就為腫瘤疫苗的研制展示了光明的前景。

（五）腫瘤基因治療

在疾病的基因治療中，腫瘤的基因治療是后起，然而進(jìn)展極為迅速的領(lǐng)域。與其他體細(xì)胞基因治療相比，腫瘤細(xì)胞作為基因治療的靶細(xì)胞，具有兩個(gè)優(yōu)越性：其一，惡性腫瘤細(xì)胞有易識(shí)別的、較特異的表面標(biāo)志（腫瘤相關(guān)抗原），因此易于體內(nèi)目的基因的導(dǎo)向轉(zhuǎn)染；第二，腫瘤細(xì)胞是基因治療要消滅的靶子（這與其它體細(xì)胞基因治療的目的不同），目標(biāo)較單純，所以較少難以預(yù)測的后果，較為安全。目前腫瘤基因治療可考慮的目的基因有：①抗癌基因，如P53等；②癌基因反義鏈；③藥物敏感基因；④細(xì)胞因子基因。轉(zhuǎn)染了P53基因和癌基因反義鏈的腫瘤細(xì)胞，其惡性表型明顯受控，出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)為正常細(xì)胞的征象。但腫瘤細(xì)胞是由于多基因突變的結(jié)果，單一基因的糾正前景并不看好。目前公認(rèn)最有希望的是細(xì)胞因子基因治療。因?yàn)榧?xì)胞因子基因轉(zhuǎn)染的腫瘤，可通過激活免疫系統(tǒng)來殺死腫瘤細(xì)胞，不必考慮腫瘤細(xì)胞本身惡性變的機(jī)制，易于達(dá)到治療目的。目前困難之處在于如何將細(xì)胞因子基因在體內(nèi)導(dǎo)向轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞，這在目前還沒有很理想的方法。目前采取的辦法是在體外用細(xì)胞因子轉(zhuǎn)染TIL細(xì)胞，使之本身能分泌細(xì)胞因子，，如IL-2等，然后將此工程化的TIL細(xì)胞回輸體內(nèi)，希望它能識(shí)別腫瘤細(xì)胞，并通過活化免疫系統(tǒng)來殺傷轉(zhuǎn)移的或殘存的腫瘤細(xì)胞。目前用TNF和IL-2基因轉(zhuǎn)染的TIL細(xì)胞治療晚期人黑色素瘤的臨床試驗(yàn)已經(jīng)開始，并有報(bào)告取得明顯療效。這種“體外-體內(nèi)”（ev-vivo）法基因治療的關(guān)鍵是基因運(yùn)載細(xì)胞（ITIL細(xì)胞）能否特異識(shí)別腫瘤細(xì)胞，對此目前還有爭論。

免疫治療作為一種疾病治療手段，至今已有一個(gè)多世紀(jì)，只是在近20年才取得突破性的進(jìn)展，這主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①選擇性較好的強(qiáng)力免疫抑制劑CsA等發(fā)現(xiàn)，它們的臨床應(yīng)用使器官移植的面貌發(fā)生了革命性的變化；②生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑的出現(xiàn)，大批量生產(chǎn)已導(dǎo)致一代新型藥物的產(chǎn)生，已形成一個(gè)龐大的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。上述研究的進(jìn)展，使免疫治療已作為一種獨(dú)立的治療手段被醫(yī)學(xué)所接愛受，它們的臨床應(yīng)用將從根本上改變疾病治療的面貌。免疫治療學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，必將對整個(gè)醫(yī)學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。