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1、1细胞因子在恶性肿瘤治疗中的应用作者：刘乐刚刘玲王晓丽徐慧英宋宇峰杨佑成 【关键词】细胞因子 【关键词】细胞因子；肿瘤治疗 恶性肿瘤的治疗应树立综合治疗的观点，在医学界已达成共识，手术、放疗、化疗三大治疗手段在恶性肿瘤治疗中发挥着重要作用。随着现代生物技术的发展，生物治疗日趋重要，已逐渐成为恶性肿瘤治疗的第四手段。肿瘤的生物治疗是通过生物反应调节剂(BRMs)来增强机体自然防御机制而发挥抗肿瘤效应的一种肿瘤治疗方法。其作用机制不外乎两大方面：一是通过干扰细胞生长、转化或转移的直接抗肿瘤作用，二是通过激活免疫系统的效应细胞及其所分泌的因子来达到对肿瘤进行杀伤或抑制的目的。BRMs 种类繁多，细胞
2、因子(cytokine)是应用最广泛、疗效最明确的一类生物反应调节剂，它是由免疫系统的单个核细胞(通常是淋巴细胞和单核细胞)分泌的可溶性蛋白质，在免疫反应过程中对其它细胞或靶细胞起作用。现就与恶性肿瘤治疗关系密切、作用明确的细胞因子及其在治疗中的应用作一综述。 1 主要通过调节免疫功能发挥抗肿瘤作用的细胞因子 11 白介素 2(IL2)IL2 应用于肿瘤的治疗最早是作为一种免疫调节剂，能有效地恢复机体的免疫功能。近来研究表明，他可以2增强机体对不同免疫原、病原体及肿瘤的免疫反应性，促进 T 细胞的增殖及 B 细胞的增殖和分化，诱导生成淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)，促进 NK 细胞增殖，加强
3、 NK 细胞的杀伤能力。Basse等通过 IL2 激活 NK 细胞进行肿瘤免疫治疗的研究发现，NK 细胞具有杀伤肿瘤靶细胞而不伤害大多数正常细胞的能力，被公认是清除血液中恶性细胞的抗肿瘤免疫反应的主要成分。IL2、 IFN 等细胞因子可与 NK 细胞反应，正调节细胞毒活性、分泌细胞因子功能和增殖，增强抗肿瘤作用。近来研究证明 NK 细胞具有过继转移能力，被 IL2 激活的 NK 细胞可选择性地局限实体肿瘤组织，消除已形成的肿瘤。Yamada等通过对白鼠的研究发现，重组 BCG 分泌的 mIL2 能持续激活巨噬细胞、T 细胞和 NK 细胞，进一步诱导 IL2、 TNF、TFN 的产生，并通过直接
4、的细胞接触增强细胞毒活性。 目前，单用 IL2 进行治疗的研究中，有效者为肾细胞癌和恶性黑色素瘤患者。资料总结表明，大剂量 IL2 治疗肾癌的总有效率虽然不高，但有效病例有效时间大都维持 12 月以上。IL2 对某些肿瘤的治疗有一定疗效，但由于用至有效剂量时往往会引起多系统毒性，几乎所有器官均会不同程度受到影响，从而使其临床应用受到一定限制。Yang 等通过高剂量 IL2 和低剂量 IL2 对转移性肾癌患者的随机性研究发现，低剂量 IL2 能引起老年性肾癌病灶的消退，高剂量 IL2 显然能产生更强的活性，这已被评价 IL2 治疗效果的反应率和持续时间所证实。但由于恶性肿瘤的治愈率较低，要证3明
5、高剂量和低剂量 IL2 对长期生存率的影响非常困难，所以，他们认为在没有确定生存率有无差别的情况下，低剂量 IL2 治疗为伴发严重复合性病变的患者或没有高剂量 IL2 治疗经验的医生保留了一种可行的治疗选择。当病人和医生冒着不可避免的毒性和小于 1死亡率的危险进行高剂量 IL2 治疗时，高剂量 IL2 治疗转移性肾细胞癌也将是一种治疗选择。他们认为，为避免药物的毒性而降低治疗效果的做法是不可取的，降低 IL2 毒性的治疗方法应以不影响治疗效果为前提。有经验证明，高剂量 IL2 引起的毒性是容易处理的。事实上，非治疗致死量的药物毒性是完全可逆的。Yang 等在研究中，应用高剂量 IL2 治疗 8
6、09 个连续性病人没有治疗死亡，而且对病人生活质量的评价说明，在高剂量和低剂量治疗方法中，病人对毒性作用的感觉或生活质量没有明显差异。 IL2 抗肿瘤效果明确，目前需要研究的问题是选择最佳的给药途径，既能增强疗效，又要减少其毒性。IL2 可采用皮下注射、肌肉注射或静脉输注给药。Yang 等研究发现，接受大剂量药丸治疗的病人，其肿瘤的消退更明显。这与最初 McDermott等的随机性研究结果一致，在他们的研究中，高剂量药丸治疗的反应率高于低剂量皮下注射疗法。Yamada 等用 rBCG(AgIL2)对小鼠膀胱癌进行局部治疗，发现 rBCG 在诱导巨噬细胞抗癌细胞细胞毒作用方面比亲代 BCG 有更
7、强的作用，用分泌内源性 IL2 的 rBCG 对表浅性膀胱癌的局部治疗是一种可行的方法。 12 白介素 12(IL12)IL12 由吞噬细胞、B 淋巴细胞和其它4抗原呈递细胞产生，能够通过增强 NK 细胞和 LAK 细胞的细胞毒活性、促进特异性细胞毒淋巴细胞反应、诱导 NK 细胞和 T 淋巴细胞分泌 IFN 发挥抗肿瘤作用。动物模型研究证明，IL12 单独应用在局部治疗和全身治疗中均有显著疗效。Odonnell。 等通过 IL12 对小鼠膀胱移行细胞癌的免疫治疗发现，小鼠膀胱癌对IL12 的免疫治疗有高度反应，且膀胱内用药比皮下用药更有效，肿瘤完全消退。膀胱移行细胞癌的原发灶和肺部转移灶分别对
8、 IL12 的膀胱内用药和全身用药有明显的反应，但局部用药不如全身用药效果明显，尽管如此，因局部用药没有严重的毒副作用，所以他们认为，膀胱内局部用药可作为补充治疗来加强其它治疗方法。在研究中，他们发现用 IL12 最大耐受量处理过的小鼠产生一种特殊性保护免疫，能抵抗亲代膀胱肿瘤的侵袭。另外，IL2 和 IL12 的联合应用能比任何一种细胞因子在膀胱癌治疗中更为有效，这与来自其它动物模型的资料相一致。IL12 抗肿瘤作用在动物模型得以证实，然而，它在人膀胱癌治疗中的作用尚有待进一步临床实验证实。 13 干扰素(IFN)IFN 是一种很强的免疫调节剂，它主要通过调节机体的免疫功能来发挥作用。IFN
9、 可促进 MHCI 类分子的表达，MHCI 类分子与非自身抗原相结合并为 CD8+细胞毒性细胞所识别，这种复合体与 IFN 接触后增强了肿瘤靶细胞对 CTL 杀伤的敏感性。此外，IFN 会增强 NK 细胞的活性，在应用 IFN 进行治疗的病人中，可以观察到肿瘤杀伤作用的增强。近来发现，IFN可以通过诱导凋亡来发挥抗肿瘤作用。根据临床经验和实验研究获5得的资料，胰腺癌细胞对常规化疗或放疗以及许多生物治疗有相对抵抗性，随着对调亡了解的深入，已证实，在细胞因子 IFN 的参与下，能激活胰腺癌细胞的正凋亡。 2 主要通过直接抗肿瘤作用发挥功能的细胞因子 21 白介素 4(IL-4)IL4 是由 T 辅
10、助细胞分泌、主要对 T 细胞起作用的一类细胞因子。它可以促进淋巴细胞的生长，刺激胸腺细胞增殖、分化为细胞毒 T 淋巴细胞。IL4 抗肿瘤的作用机制尚不明确，可能与其直接影响肿瘤细胞对 MHC 等分子的表达，从而改变其对细胞毒作用的敏感性有关。在肾癌和恶性黑色素瘤细胞株中，已观察到 IL4 直接抗肿瘤增殖的作用。 Kawakami等人通过应用 cplL4PE 对恶性神经胶质细胞瘤的治疗发现，重组 IL4 通过对肿瘤细胞增殖的抑制、黏附分子的调节、JAKSTAT 途径信号传递的诱导来发挥抗实体肿瘤的作用。他们研制的一种嵌合重组体溶解蛋白(cplL4PE)在活体外对胶质瘤细胞群有高度、特异性细胞毒作
11、用，在裸鼠模型中，cplL4PE 显示出明显的抗肿瘤活性，引起已形成的人类胶质细胞瘤部分或完全消退。在病人身上进行研究的初步临床结果表明，cplL4PE 能引起复发性神经胶质瘤的明显坏死，而无全身毒性，观察到的中枢神经系统毒性是由剂量或非特异性毒性引起的。目前，IL4 多与其他细胞因子联合应用进行肿瘤治疗。 22 干扰素 、(IHF-、)干扰素是机体对病毒、双链RNA 及有丝分裂原进行反应而产生的一种蛋白质。它可分为、 、 干扰素，、 干扰素分别由白系白细胞和成纤维细胞产生，6而 干扰素主要由 NK 细胞和 T 淋巴细胞产生。、 干扰素与 干扰素有各自不同的生理功能，它们的抗肿瘤机理也不相同，
12、、干扰素主要通过抑制肿瘤细胞增殖和分化(阻止细胞由 G0G1)，促进部分恶性细胞表型的逆转发挥抗肿瘤作用。、 干扰素在临床上对各类肿瘤都有显著作用，而以血液系统恶性肿瘤最为显著，与化疗相比，机体对干扰素治疗的反应较为缓慢。现认为，IFN 治疗对那些肿瘤负荷小且未接受过既往治疗的病人疗效更好。Tada等将含有人类 IFNcDNA 的重组腺病毒全身性释放到人类结肠癌肝转移异体移植的裸鼠模型中，腺病毒载体作用于能产生高水平hlFN 的肝实质，导致肿瘤内剧烈的凋亡反应和肿瘤的消退。目前腺病毒载体基因疗法主要局限在局部肿瘤的直接治疗，Tada 的研究支持这种区域性基因治疗，同时他们证实肝转移病例可以用
13、hlFN全身性血管内用药来治疗。 23 肿瘤坏死因子(TNF)TNF 来源于巨嗜细胞和淋巴细胞，广泛应用于体内外研究，显示出抗肿瘤活性。体外研究发现，TNF对肿瘤具有直接溶解作用，在体内引起肿瘤坏死，使肿瘤体积缩小甚至消失。另外，TNF 还能增强 NK 细胞活性、刺激 T 细胞增殖。动物实验研究发现 ，TNF 对治疗已长成的小鼠肺及皮肤肿瘤非常有效，使用 TNF 在 400mgKg 的剂量范围内，有些肿瘤在治疗 1 小时内出现消退。然而， TNF 在大量人体研究中未发现抗肿瘤作用，这可能与人和小鼠对 TNF 的最大耐受剂量有关(人对 TNF的耐受剂量是 8mg Kg，再增加将会出现限制性低血压
14、)。 7随着研究的深入，基于对 TNF 家族成员功能的了解，已发现了新的治疗方法，它们的优点在于能选择性攻击癌细胞，而不伤害正常细胞。然而，由于部分 TNF 成员在全身应用时对正常细胞有毒性，所以仅有一部分 TNF 成员具有潜在治疗价值 。目前，CD30CD30L、CD40CD40L、TRAIL TRAIL 受体在恶性肿瘤治疗中的研究正日益展开。其中，TRAIL(TNF 相关凋亡诱导配体)通过激活死亡受体 R1 和 R2 来诱导凋亡，且重组溶解 TRAIL 衍生物能诱导多种细胞的凋亡，而很少诱导非转化细胞，并对 T 细胞和NK 介导的肿瘤监视和肿瘤转移抑制起作用，TRAIL 作为一种有前途的抗
15、肿瘤试剂正引起人们的极大关注。 3 多种细胞因子联合应用治疗恶性肿瘤 细胞因子单独使用已显示出明确的抗肿瘤作用，这促使人们研究联合应用的效果，以期通过几种不同作用机制细胞因子的联合应用来提高治疗效果。 动物模型研究表明，不同细胞因子与 IL2 联合应用时可产生很强的协同作用，如 TNF、IFN。Misawa等人用小鼠模型研究了 IL2 和 MCSF 联合应用对 NK 细胞的功能和抗肿瘤活性的影响，发现活体内单独应用 MCSF 时，NK 细胞对肺中 B16 黑色素瘤细胞的清除增加，MCSF 和 IL2 联合应用进一步加强了 NK 细胞的清除功能，而且延长了小鼠的生存时间，表明，IL2 和 MCS
16、F 联合应用加强了 NK 细胞的功能。动物实验结果令人兴奋，然而，人体研究并未取得同样的结果。有研究表明，在应用 IL2 前 3 天加用 IFN 并8不比单用 IL2 疗效好。另外， Tamura等人对 26 例病人进行 IL2 和 IFN 联合应用的期临床试验，未发现有效病例。多种细胞因子联合应用确比单独应用更能提高疗效，有待进一步临床研究证实。 4 细胞因子在恶性肿瘤综合治疗中的作用 手术、放疗、化疗综合运用治疗恶性肿瘤，能提高疗效、改善预后，已得到充分肯定。化疗作为整体治疗，能辅助手术、放疗的不足，已广泛应用于临床。以细胞因子为主的生物治疗也是一种整体性辅助治疗手段，适于清除为数不多的散在肿瘤病灶，配合手术治疗，能提高治愈率。 手术本身具有两面性，它既是消除肿瘤负荷的有效手段，有时又能引起肿瘤细胞播散，利于转移形成。肿瘤切除后血管生成抑制因子来
