
超抗原-葡萄球菌肠毒素抗肿瘤作用的研究进展.doc
20页精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询超抗原-葡萄球菌肠毒素抗肿瘤作用的研究进展【关键词】 超抗原;葡萄球菌肠毒素;恶性肿瘤;生物治疗超抗原(superantigen, SAg)是 Janice White 等[1]在 1989年研究了金黄色葡萄球菌肠毒素(Staphylococcal enterotoxin, SE)对 T 淋巴细胞具有很强的刺激作用后提出的免疫学新概念从此人们对其研究逐步深入,并取得了很大的进展应用 SAg 进行抗肿瘤治疗是 20 世纪 90 年代才出现的一种新的治疗方式SAg 是一个庞大的群体,包括许多细菌、病毒和动物肌体内的自身产物,而目前报道的可用于临床抗肿瘤作用的 SAg 只有 SE,而 SE 是目前已知的人淋巴细胞最强的刺激剂和最有力的细胞因子诱生剂是第一个被发现的超抗原,也是目前研究最多、临床使用最为广泛的SAgSE 主要包括有金黄色葡萄球菌肠毒素 A(SEA)、金黄色葡萄球菌肠毒素 B(SEB)、金黄色葡萄球菌肠毒素 C(SEC)随着新的生物构建技术的应用结合其固有的生物特性,其临床的应用前景将更为广阔笔者现就此作如下综述1 SE 的抗肿瘤机制1.1 SE 依赖的细胞介导细胞毒作用精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询T 细胞对抗原的识别,一般情况下,外来抗原需经抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC)的胞内处理,并与 MHCⅡ类分子结合,共同表达于细胞表面,与 T 细胞受体(T Cell receptor, TCR)的α 和 β 链特异性结合,才能激活 T 细胞。
而 SAg 作为一类特殊的抗原分子,与普通抗原存在着质的差异[2] ,他们不需要经 APC 胞内抗原处理,也不受 MHC 的限制[3] 一端以高亲和力与 APC 上的MHCⅡ类分子连接,另一端与 TCR 的Ⅴβ 片段连接,在 APC 外形成MHCⅡ类分子-SE-TCR-Vβ 复合物因 MHCⅡ-SE 复合体与 TCR 结合性较低,有利于 SE 激活一个 T 细胞后即解离,再去结合其它的 T 细胞,从而保证少量的 SE 可以激活大量的淋巴细胞[4,5] 只要有极低浓度(10~12mmol/L)的 SE 就可激活大部分含有 TCR-Vβ 的 T 细胞(主要包括 CD4+、CD8+的 T 细胞)增殖,并使之释放多种细胞因子或产生细胞毒效应[6] 其 T 细胞激活率,一般有 5%~25%,而常规抗原则只有 0.1%~0.001%经 SE 活化的 CD8+T 细胞(抑制性/细胞毒性 T 细胞)和 CD4+T 细胞(辅助性/杀伤性 T 细胞),使之形成MHCⅡ类分子-SE-TCR-Vβ 复合物,直接杀伤表达 MHCⅡ类分子的肿瘤细胞,称为 SE 依赖性细胞毒作用(SE dependent cell mediated cytotoxity, SDCC),而对不表达 MHCⅡ类分子的肿瘤细胞也可产生间接的旁观者效应。
被激活的 T 细胞可表达 MHCⅡ类分子,又可与SE 结合而再活化其它 T 细胞; SDCC 是一非常迅速的 T 细胞介导的细胞毒杀伤机制,其与剂量是呈正性依赖的,而外源性 SAg 激活的 T精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询细胞具有很强的抗肿瘤作用[7] 同时,已被 SAg 激活 HLA-DR+的自身 T 细胞也能成为 SDCC 的靶细胞而被消灭,对免疫应答形成一种免疫反馈调节[8] 1.2 由 SE 激活的 T 细胞释放多种细胞因子直接或间接杀伤肿瘤细胞被 SE 激活的 CD4+T 细胞,可分泌大量的细胞因子,如 IFN-α、IFN-β、IFN-γ、IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-6 和 IL-12 等多种细胞因子具有抗肿瘤作用,这些细胞因子又可进一步激活 NK 细胞,IFN-γ 和 TNF 等细胞因子也可上调肿瘤细胞对 MHCⅡ类抗原的表达,而直接或间接地杀伤肿瘤细胞[9,10] 1.3 LAK 细胞样细胞毒活性被 SE 活化的 T 细胞释放的 IL-2 等多种细胞因子可进一步激活NK 细胞使其发挥自然杀伤作用而 IFN-γ 和 TNF 等细胞因子还可精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询促进肿瘤细胞的 MHCⅡ类分子表达,增强细胞的识别,从而对肿瘤细胞产生直接和间接的杀伤和抑制作用[11] 。
1.4 其它SAg 能诱导树突状细胞,显著增强T细胞活化、增殖、分泌和杀伤肿瘤细胞,并优于肿瘤抗原的诱导作用,SEB和SEC的作用相似,为SEB或SEC与DC联合应用于临床肿瘤的治疗提供了证据除 MHCⅡ类分子外,SAg 激活某些 T 细胞还需细胞间粘附分子等共刺激信号的协同,Krakauer[12]证实,粘附分子在 SAg 激活 T细胞的过程中起重要的共刺激受体作用2 改良 SDCC 的实验研究SE 通过激活 T 细胞,溶解 MHCⅡ类阳性肿瘤细胞的同时,也对MHCⅡ类阳性的其它非肿瘤细胞有杀伤作用,如 B 细胞和巨噬细胞等,精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询这样也可能造成机体的免疫机能混乱,发生一系列自身免疫性疾病目前,有许多学者通过一些改良的方法,试图提高 SDCC 的选择性,同时降低其副作用2.1 用单克隆抗体(McAb)与 SE 结合物导向性杀伤肿瘤 用 SAg 与抗肿瘤单克隆抗体(McAb)的偶联物或者它们的融合蛋白进行抗肿瘤实验是目前肿瘤导向治疗研究的一个热点SAg 与肿瘤单克隆抗体偶联,激活 T 淋巴细胞,导致对肿瘤细胞的杀伤Dohlsten 等[13]将 SEA-McAb-C215 构建成复合物,对结肠癌细胞进行杀伤实验,获得了十分满意的结果。
SEA-McAb-C215 复合物具有明显的靶向作用,把大量的 CD4+CD8+细胞招募到相应肿瘤部位,与肿瘤抗原识别然而,单纯的 SEA 则没有这种靶向作用,说明SEA-McAb-C215 复合物既保留了对 TCRVβ 成分的特异性选择,致使T 细胞被激活,又保留了对结肠癌细胞的识别特异性,即只要表达C215 抗原的结肠癌细胞,不管他们是否表达 MHCⅡ类分子,都能与 SEA-McAb-C215 特异性地结合Gidlof 等[14]用抗 CD19Fab-SEA(D227A)治疗接种了 Daudi 淋巴瘤的严重联合免疫缺陷小鼠,结果瘤重减少了 90%以上因此,可以认为利用各种抗肿瘤抗原的McAb 与 SE 结合,可用于多种肿瘤的导向性治疗Kalland 等[15]利用基因重组技术制成了 SEA-McAb-SEA-McAb-C215 的重组融合蛋白,发现这种融合蛋白与 C215 细胞的结合力远大于与 MHCⅡ类分子的结精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询合力从而形成融合蛋白与肿瘤细胞单向牢固的抗原-抗体特异性结合,消除了 MHCⅡ类分子表达与否的影响,有效地把 T 细胞导向至C215 结肠癌细胞,使之被大量杀伤。
Litton 等[16]经动物实验表明,把融合蛋白 SEA-Fab-C242 注入荷瘤小鼠体内,数小时就可见到该蛋白已穿透到整个肿瘤组织中,同时在肿瘤部位聚集了大量 T 细胞和单核细胞,并产生大量细胞 因子,引起肿瘤细胞的凋亡Giantonion[17]于 1997 年首先报道了用 SEA 融合蛋白治疗 21 例恶性肿瘤患者(18 例大肠癌,3 例胰腺癌),取得了满意的临床效果因此通过肿瘤特异性 McAb 和融合蛋白导向的 SAg,增加了 SAg 作用的组织特异性,同时减少 C215 对正常组织的毒副作用Ilback[18]等使用 SEA 和 C215 单克隆抗体或其片段的融合蛋白进行了一系列实验,结果表明:该融合蛋白保持了激活 T 细胞的能力,其对肿瘤细胞的亲和力比 MHCⅡ类细胞要强 100 倍,并且激活 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤具有很强的靶向性,这样大大降低了SEA 的毒副作用单纯的 SAg 不仅可介导活化的 T 细胞杀伤 MHCⅡ类阳性的肿瘤细胞,也可杀伤 MHCⅡ类阳性的 B 细胞、巨噬细胞、树突状细胞和胸腺上皮细胞等正常机体细胞另外,虽然肿瘤细胞可在某种程度上表达 MHCⅡ类分子,但是其阳性率一般都比较低[19] 。
对于那些不表达或低表达 MHCⅡ类分子的肿瘤细胞,单纯的 SAg 就无法产生明精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询显的杀伤作用用 McAb 导向的 SAg 来杀伤肿瘤细胞有利于克服上述问题McAb 与 SAg 结合物刺激 T 细胞时,McAb 的相关抗原起到了类似于 MHCⅡ的抗原递呈作用,不仅可大量激活 T 细胞,而且对表达McAb 靶向相关抗原的 MHCⅡ类阴性或阳性的肿瘤细胞都有一定的杀伤作用McAb-SAg 结合物也明显优于双特异性 McAb 介导的细胞因子和单核-巨噬细胞等的抗肿瘤效果[20] 2.2 其它 现在,国内外对 SAg 抗肿瘤的研究正方兴未艾为减少治疗时的SAg 的毒性,一些新的方法正在研究之中,纳米粒子包埋的 SAg 给药试验研究结果提示,SAg 具有良好的抗肿瘤效果以及较好的安全性[21] ,而一项 SAg 基因疫苗的研究结果也显示出对原发性肝细胞癌较好的免疫增强效果[22] SEA 反复刺激后可致 T 细胞,尤其是 CD4+T 细胞急剧消失,从而导致免疫应答减退或消失[23] SE 类 SAg 诱导的无能 T 细胞不能正常进行蛋白磷酸化,AP-1 及 NF-KB 等转录因子表达缺陷。
此外,无能 T 细胞的信号途径发生改变,通过 IL-2R 的 γ 链传导,降低下游蛋白的磷酸化处女型 T 细胞在无能的环境中仍能正常增殖,而精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询无能的 T 细胞即使在正常的环境中无法正常增殖,这充分表明 T 细胞的无能是由其自身缺陷而非外来因素造成给予外源性 IL-2 水平得以维持,因此 IL-2 的缺失是 SEA 所激活的 T 细胞发生无反应的一个重要原因[24] 3 SE在临床恶性肿瘤治疗中的应用癌症病人在进行放化疗过程中,抑制了骨髓造血功能,外周血中白细胞被大量杀伤,并出现一系列不良反应SE 可以刺激外周血白细胞增殖,可以治疗或辅助治疗肿瘤患者余德彰等[25]报道,16 例中、晚期肺癌患者在化疗过程中经肺动脉导管滴注 SE,病人外周血白细胞数从治疗前的(4.2±0.5)×109/L 升高到治疗后的(6.5±1.3)×109/L而单纯化疗组则从治疗前的(4.9±1.2)×109/L 下降到治疗后的(2.6±0.4)×109/L,两组相比,经 SE 治疗前患者的白细胞数差异无显著性,治疗后差异有显著性赵乐修[26]也报道了相同的效果,23 例联合化疗和 SE 腔内灌注的肺癌患者,与 21 例单独化疗相对照差异有显著性,加用 SE 组治疗前后白细胞分别为(4.9±2.3)×109/L 和((4.2±3.3)×109/L,而对照组白细胞治疗前后分别为(4.5±1.9)×109/L 和(2.9±1.2)×109/L,两组白细胞数的变化差异有显著性。
SE 还可以提高化、放疗效果和减轻放、化疗引起的胃肠道反应张金兰报道[27] ,18精品文档欢迎来主页查询更多精品文档,欢迎来我主页查询例恶性肿瘤病人放疗中并用 SE 后,完全缓解(CR)+部分缓解(PR)15例,有效率为 83%;对照组 18 例单纯放疗后 CR+PR 13 例,有效率为72%221 例恶性肿瘤患者接受化疗并用 SE 后,CR+PR 107 例,有效率为 63.7%;对照组 217 例化疗后,CR+PR 50 例,有效率为47.2%,差异有显著性40 例恶性肿瘤病人随机分为化疗并用 SE 治疗组和化疗辅以胃复安等对照组各 20 例,结果加用 SE 组无毒副反应 16 例,轻度反应 4 例,而加用胃复安。












