樹突狀細胞(DC)的發(fā)現(xiàn)是最近幾十年來免疫學里程碑式的成就，也扮演著從Innate 免疫(非特異性)轉(zhuǎn)向Adaptive 免疫(特異性)的樞紐。而DC的發(fā)現(xiàn)者Ralph Steinman 也獲得2011年諾貝爾獎。樹突狀細胞最吸引人的地方是能夠?qū)⒖乖眨幚?，并表達到細胞表面，讓T細胞識別并激活，從而殺死帶有這種表面抗原的細胞(如病毒感染細胞和某些腫瘤細胞)。目前腫瘤疫苗的一個共同思路是讓樹突狀細胞吞噬腫瘤相關(guān)抗原，通過其細胞內(nèi)的處理，將以小分子肽(9-10個氨基酸)的方式在細胞表面形成人類白血球抗原(MHC2)。而T細胞的CD8可以識別樹突狀細胞表面的MHC2，從而殺死表達腫瘤相關(guān)抗原的腫瘤細胞。

2010年獲得FDA批準上市的Provenge就是以上策略的最好詮釋。第一步是確定腫瘤相關(guān)抗原：研發(fā)Provenge的公司Dendreon是以分離樹突狀細胞技術(shù)起家的。對于前列腺癌來說，PAP(prostatic acid phosphatase)在晚期前列腺癌病人的前列腺表達較多。Dendreon公司的科學家巧妙地把腫瘤抗原PAP與一個叫GM-CSF的因子融合在一起。GM-CSF的作用就是促進樹突狀細胞的擴增與分化成熟，沒有GM-CSF的作用，樹突狀細胞就不能把腫瘤抗原有效地表達到細胞表面，并讓T細胞識別。Provenge這個疫苗不是傳統(tǒng)意義上的疫苗。傳統(tǒng)的疫苗是接種一次或幾次，而Provenge更象流程，首先提取患者的外周血，清除紅細胞，剩下的白細胞(含dendritic cell和T 細胞)與PAP/GM-CSF培養(yǎng)36-44小時。在這個過程中樹突狀細胞把腫瘤抗原PAR吞噬，并在GM-CSF的作用下分化成熟，把腫瘤抗原的片段以MHC2的方式讓T細胞識別。再把這個處理過的白細胞會輸給病人，激活識別PAP腫瘤相關(guān)抗原的T細胞去殺死前列腺癌細胞。在超過三百試用者參與的3期臨床實驗中，Provenge聯(lián)合化療比對照組(病人外周血白細胞未經(jīng)過PAP/GM-CSF處理加化療)，病人的總生存期延長了四個月。這個靶向樹突狀細胞的治療性腫瘤疫苗獲得FDA批準是腫瘤免疫療法的一個亮點。

到目前為止，大部分報道的靶向樹突狀細胞的治療性腫瘤疫苗通常包括三個組成部分。i)腫瘤相關(guān)抗原：抗原可以是小分子肽，重組蛋白。經(jīng)歷改造修飾的腫瘤細胞，病毒載體/或改造過的細菌載體來表達的腫瘤抗原，和DNA或者RNA。這些不同方式表達或制備的抗原可能在體內(nèi)被樹突狀細胞吸收和處理，并以MHC2表達到細胞表面，可以被T細胞CD8識別?？乖部梢灾苯颖磉_在樹突狀細胞上。2)是樹突狀細胞(體內(nèi)的，分離提純的，或是分離在外周血白細胞中的)。第三個成份為佐劑或免疫剌激劑，比較新的有Poly-ICLC(主要成份：羧甲基纖維素，聚肌胞苷酸，多聚賴胺酸雙股RNA,可以激活Toll like receptor3 。激活Toll like receptor3可以激活非特異性免疫)。第三個成份非必須，有人用，也有人不用。Provenge就不含佐劑。

如何讓抗原被樹突狀細胞吸收和處理?一種方式是靜脈輸入抗原，假設(shè)抗原進入體內(nèi)，這些抗原會被樹突狀細胞吸收和處理;另一種更常見的方式是讓抗原與樹突狀細胞在體外充分作用后再回輸給患者。給藥方式可以是靜脈，皮下，或直接注入到腫瘤上。

從臨床試驗的官方網(wǎng)站上，腫瘤疫苗的注冊臨床實驗有1667個，光三期臨床就有156個?？陀^的說，如果沒有二期臨床的陽性結(jié)果，恐怕也不敢冐險上三期，但如果認為有156個三期實驗在進行著，一個腫瘤疫苗豐收的季節(jié)已經(jīng)來臨，那也過于樂觀。只是粗粗的看看這些實驗，亮點不是太多，因為許多的核心問題在這些設(shè)計中并沒有得到充分觧決，腫瘤免疫的幾個難坎并未翻越，所以要有審慎的樂觀。目前的光景有點象五八年大煉鋼鐵，每家都搭個爐灶，用自己的方法(但客觀上并沒有統(tǒng)一的方法),各煉各的鋼，但煉成鋼還是廢鐵，就天知道。因為材料、程序和火候都至關(guān)重要。

早期的腫瘤疫苗簡單地把腫瘤相關(guān)抗原以小分子肽的方式直接輸入病人，恐怕這些多肽還沒有激活免疫系統(tǒng)就已經(jīng)被機體清除掉了。后來有人把腫瘤抗原小分子肽與白細胞介素2一同給藥，這樣可以增加免疫反應，但臨床療效還是有限。也有人把小分子肽從10到12個氨基酸(MHC II)，加長到20個氨基酸，并配以樹突狀細胞的佐劑以提高免疫反應，臨床效果也并不太明顯。目前，有人干脆就把腫瘤相關(guān)抗原加佐劑輸入病人，這樣，也許被樹突狀細胞處理過的多肽表達到細胞表面以激活T細胞對同一抗原的反應。GSK的代號為MAGE- A3三期臨床試驗一共招募了2500黑色素瘤患者。但這個三期實驗并未達到延長總生存期的臨床終點。有180參與的二期臨床盡管延長生存期，但不具有統(tǒng)計學差異。核心問題是：如何證明腫瘤相關(guān)抗原按預想的以MCH 2 的方式表達在樹突狀細胞表面?而且為何在血清中并沒有測到T細胞的反應?臨床試驗是失敗了，但后人可以吸取一點教訓，核心問題不解決，光膽大是不夠的。

人們對啟動樹突狀細胞也動了不少主意，有人把病人的B細胞淋巴瘤體外表達腫瘤相關(guān)抗原，配以GM-CSF(樹突狀細胞分化成熟劑)來達到啟動樹突狀細胞繼而激活T細胞，三個三期臨床試驗，尙無佳音。有人想到病毒載體。好處是病毒可以帶不止一種蛋白，腫瘤相關(guān)抗原，免疫粘附因子，再加GM-CSF, 作為一個更為系統(tǒng)的疫苗。這個方案在二期臨床顯示出對總生存期的效果，但是還要在三期臨床驗定。其實核心問題還是沒有解決，病毒的藥代動力學如何控制?多次給藥之外，病毒在人體中如何與樹突狀細胞反應?抗原如何被樹突狀細胞表達?

從細胞生物學的觀奌，GM-CSF是樹突狀細胞分化成熟必不可少的因子，如果長期刺激樹突狀細胞分化成熟，肯定可以提高非特異性免疫力。GVAX 就是這樣的細胞，可以持續(xù)不斷的分泌GM-CSF, 但單單用GM-CSF 是不夠足以治療腫瘤的。灣區(qū)的第一個以GVAX 細胞治療腫瘤的公司，因前列腺癌單用GVAX的三期臨床試驗無法延長總生存期的臨床終點而關(guān)門。

有一個腫瘤疫苗設(shè)計方式吸引了不少同行的高度關(guān)注。李斯特桿菌是一個高毒性致病菌。病菌進入人體后，病菌會進入肝臟，引發(fā)嚴重的炎癥反應。這些激活的細胞中，有T細胞和樹突狀細胞。經(jīng)改造的李斯特桿菌，把兩個巨毒致病基因去除后，仍然能激活基礎(chǔ)免疫(T細胞和樹突狀細胞)，可以是一個有效的抗原載體。灣區(qū)的一個生物制藥公司，把一個胰腺癌的相關(guān)抗源MUC1用改良型李斯特桿菌用基因工程的方式表達作為疫苗，并輔以GVAX確保有足夠的GM-CSF來促進樹突狀細胞的分化成熟。因為改良型李斯特菌本身能刺激樹突狀細胞和T細胞，這個想法在一個二期臨床實驗上得到可以引起重視的效果。不能手術(shù)的胰腺癌病人一般生存期約六，七個月，而單方化療約可以達到七，八個月生存期，復方化療可以達到八，九月的生存期(但副作用是很難耐受的);如果用過一次化療不成功，再使用第二個化療方案，生存期約三，四個月。在以改良型李斯特桿菌制備的疫苗病人中，均是使用過一次化療并不成功的病人。預期生存期約三到四個月。而疫苗組病人達到六個月的生存期?？上н@個臨床設(shè)計有明顯缺?，沒有很好的對照組(如改良型李斯特桿菌不加腫瘤抗原)，所以療效分析尚不肯定。但瑕不掩瑜，可以說，這是個很有創(chuàng)新的思路。

在眾多的腫瘤疫苗設(shè)計中，有人注意到了腫瘤抗原如何被樹突狀細胞吸收的問題。大多的腫瘤疫苗設(shè)計方案都忽視這個問題，似乎把腫瘤抗原一給，想當然樹突狀細胞照單全收。這個想法未免有點天真。樹突狀細胞對蛋白的吞噬是一個受體介導的過程，而且用于蛋白介導吸收的受體有十幾個，那么不禁要問，難道任何腫瘤抗原都會被樹突狀細胞有效吞噬嗎?如果不能，又如何把抗原小分子肽以MCH 2 的方式表達出來去激活T細胞?目前，終于看到有人來試圖來觧決這個問題。用針對樹突狀細胞表面受體DEC205為靶點的抗體聯(lián)接一個腫瘤抗原，在細胞水平可以看到抗原表達量大大提高的證據(jù)?？梢?，還是有人能不隨大流，愿意靜下心來做一些艱苦的探索，而不是心浮氣躁的大干快上。

從目前發(fā)表的文獻中和臨床試驗的結(jié)果看，治療性腫瘤疫苗的設(shè)計是八仙過海，各顯神，但總的說來，失敗的多成功的少，而且成功還有某些運氣成分。目前只有Dendreon 的思路獲得肯定，那就是把病人的外周白細胞與腫瘤相關(guān)抗原和GM-CSF直接體外作用，再把處理過的白細胞給回給病人。從藥代動力學來說這個方法比前述的其他方法有以下幾個優(yōu)點1)抗原與樹突狀細胞作用的時間與濃度更有保證;2) 樹突狀細胞如果能把腫瘤抗原經(jīng)過處理表達到自身的表面，也有更髙的濃度與時間與T細胞作用，而且不必自己尋找在外周血循環(huán)的T細胞，也不要泳到腫瘤旁與T細胞作用。正是這些優(yōu)勢，導致了provenge獲得FDA批準為第一個用于前列腺癌的治療疫苗。但是，既便是有臨床療效，還有不少問題沒有弄清楚：1)抗原被病人自身的細胞處理得怎么樣，表面表達如何?時間是否優(yōu)化?細胞與樹突狀細胞中T細胞的作用時間夠不夠?多少樹突狀細胞是合適的?給幾次合適?為什么臨床看不見腫瘤縮小?總生存率似乎與血淸中的T細胞的反應無關(guān);PSA，一個重要的臨床效應指標，竟只有不到3%的病人有下降50%的臨床反應。所以這個腫瘤無進展生存期延長是如何獲得的?也許是什么我們目前還不明白的機制。

三十年磨一劍，不敢試鋒芒，恐怕再磨十五到二十年，腫瘤疫苗會有個全面豐收的季節(jié)，但這個良辰美景到來之前，有以下的挑戰(zhàn)要解決。

這些挑戰(zhàn)首推腫瘤相關(guān)抗原，每個腫瘤、每個亞型、每個腫瘤分期，這些相對抗原表達是不一樣的，所以選準抗原,選準病人人群是致關(guān)重要的。第二，如何達到腫瘤抗原在樹突狀細胞中髙效吸收與表達?抗原被樹突狀細胞吸收是以表面受體為介導的。樹突狀細胞有十幾個受體，如何根據(jù)特定的抗原選擇相應的受體?目前有人用針對樹突狀細胞表面受體抗體介導的方式來增加腫瘤抗原的收拾與表達，這是一個很好的開始。但腫瘤抗原被樹突狀細胞吸收后的表達還有具體的細胞生物學機理要觧決。腫瘤抗原在 lysosomes 中的處理, 在Endosomes的修飾轉(zhuǎn)運的方式，這個過程與的分化息息相關(guān)。腫瘤抗原以小分子肽MHC2表達到細胞表面,這個過程如何調(diào)節(jié)?第三，針對樹突狀細胞分化成熟的調(diào)控。樹突狀細胞的分化成熟是一個非常復雜的過程，它既可走向激活T細胞也可以走向抑制T細胞.如今GM-CSF是公認的可以促進樹突狀細胞分化成熟的因子，但還有許多不同的體內(nèi)因子，如TNF、TGF、IFN、 IFN， 白細胞介素 6,10,12等可以把樹突狀細胞引向為免疫激活或免疫抑制。如果這個條件不能控制，我們假想的治療性腫瘤疫苗可能做我們希望相反的工作。第四，腫瘤疫苗設(shè)計如何爭對樹突狀細胞的亞型。在目前的認知中，血液中有三種亞型BDCA1、BDCA3、和 PDC;皮下有兩種 LC和CD14，而且每一種亞型的生物功用是不一樣的，介導的免疫反應也不一樣，與T細胞亞型的作為也不一樣。在搞清這些亞型的生物作用后，新一代爭對樹突狀細胞亞型設(shè)計的治療性腫瘤疫苗才能選準方向。

最后一個坎也是最難過的坎，是把腫瘤微環(huán)境引入這個話題。晚期腫瘤，已經(jīng)對自身免疫系統(tǒng)造成了許多的攺變，從細胞水平來說，Myeloid derived suppressor cells (MDSCs), Regulatory T cells (Treg), Type II Natural killer cell (NKT2), Macrophage type 2都扮演著免疫抑制的作用;從體液水平來說，TGF、 白細胞介素1, 10,17, 均抑制免疫反應。其中TGF、白細胞介素10，均引導樹突狀細胞向免疫抑制的方向發(fā)展。

筆者認為，這些問題都會在新一代以以樹突狀細胞為靶向的治療性腫瘤疫苗的設(shè)計中應對和解決。盡管挑戰(zhàn)很多，但解決的方式必須簡捷，因為用在病人身上的治療性腫瘤疫苗必須簡單易用。以筆者樂觀的估計，在未來的10 到15 年，治療性腫瘤疫苗將迎來一個豐收的季節(jié)，在以小分子制藥遇到瓶頸的時候，無論從制藥廠家還是基礎(chǔ)研究，爭對樹突狀細胞的合理應用都是當今的研究開發(fā)的重心。