樹突狀細胞（DC）作為強大的抗原提呈細胞(APC)，在增強免疫反應方面非常有效。DC被認為是免疫系統的中心，因為它在先天免疫反應和獲得性免疫反應之間提供了紐帶橋樑作用。因此，近年來基於DC的免疫治療來對抗癌症進展的如火如荼。2010年，美國FDA批准的人類歷史上第一個用於前列腺癌的治療性腫瘤自體DC疫苗PROVENGE(sipuleucel T)，開創了癌症免疫治療的新時代。2011年諾貝爾醫學獎授予拉爾夫·斯坦曼(Ralph Steinman)，表彰他發現了DC及其在適應性中的作用，從而極大地承認了DC在免疫調節方面的重要性。因此基於DC的免疫治療在抗癌免疫治療中是一種非常有前途的策略。
1. DC的抗腫瘤機制
DC是機體內功能最強大的抗原提呈細胞，最大的特點是能夠刺激初始T細胞進行增殖。DC可以通過多種機制殺傷腫瘤細胞（圖1）：
a. 通過MHC-肽複合物與T細胞受體(TCR)結合向T細胞呈遞抗原特異性信號。這是DC和T細胞之間的初始相互作用。
b. DC通過表面的共刺激分子如CD80、CD86、CD40，充分激活T細胞；
c. DC分泌多功能的促炎細胞因子，如IL-12, 刺激Naïve T細胞向效應T細胞分化和刺激NK細胞的活化。
圖1. DC殺傷腫瘤細胞機制
2. DC的來源
目前已經開發出體外產生DC的方法，即可以利用從單核細胞來源的DC或CD34+造血前體分化而來的方法，以及在體內擴增循環中的DC（圖2）。
圖2. 生成DC的方法
2.1. 單核細胞來源的DC
從患者的外周血單個核細胞(PBMC)分化為DC是最常用的技術。在GM-CSF和IL-4存在的情況下，單核細胞在5-7天內通過培養細胞分化為未成熟的DC。隨後，用細胞因子刺激未成熟的DC以形成成熟的表型。
2.2. 來源於CD34+造血前體的DC
另一種產生DC涉及使用CD34+前體。通過這種方法，骨髓中的CD34+前體細胞在白細胞分離前先用GM-CSF處理病人。收穫的細胞在GM-CSF、Flt3L和TNF-α的共同作用下擴增1周，形成包括單核細胞來源的DC、表型類似於表皮朗格漢斯細胞(LCs)的DC和大量處於不同分化階段的髓樣細胞的混合物。CD34+來源的DC，在體外被證明比其對應的單核細胞來源的DC能更有效激活CTL反應。
2.3. 循環DC的體內擴增
外周血DC (佔PBMC的不到1%)的擴增是通過給予造血生長因子(如Flt3L)來實現的。體內循環DC的擴增導致成熟標誌物的上調，刺激後細胞因子的產生以及誘導T細胞反應.
3. DC負載抗原的策略
目前研究中的大多數負載抗原的DC是由TAA或其肽、自體癌細胞裂解物、或TAA編碼的mRNA等衝擊的自體DC（圖3）。
圖3. DC負載抗原的策略
3.1. 肽、蛋白質或腫瘤細胞脈衝DC
用肽、蛋白質或腫瘤細胞脈衝DC是負載抗原最常見的方法，大多在DC成熟前進行。在這一策略中，多肽被直接負載到DC表面的MHC-I和MHC-II分子上，而蛋白質和腫瘤細胞需要由DC最初處理和呈遞，以刺激CD4+和CD8+T細胞。使用多肽的主要缺點是需要知道患者的表型以及結合這些特定表型的已知多肽。在這一點上，使用蛋白質和腫瘤細胞是有利的，因為它不限於特定的表型。使用蛋白質和腫瘤細胞的主要的缺點是MHC-I途徑沒有特異的靶點。
3.2. 病毒載體
利用病毒載體在DC上負載抗原是一種很有吸引力的選擇，因為它允許插入編碼腫瘤抗原或整個蛋白的基因，以及消除編碼毒力或複製因子的基因。在某些情況下，載體可以誘導DC成熟，而不需要實施單獨的成熟程序。另一個優點是可以增加編碼細胞因子或共刺激分子的基因，以增強DC的免疫原性。然而，機體針對該載體的免疫反應可能會降低患者誘導體內反應的能力，這使得他們的安全性成為首要問題。基於慢病毒的載體通常免疫原性較低，因為大多數編碼病毒蛋白的基因被敲除。此外，慢病毒載體具有獨特的優勢，如保留了通過內體或細胞質傳感器(即TLR、RIG-I、PKR等)觸發天然免疫系統激活的潛力。
3.3. 信使RNA(mRNA)
DC負載編碼腫瘤相關抗原(TAAs)的mRNA是另一種誘人的選擇。mRNA半衰期短，不是宿主基因組的一部分，可以直接裝載到DC上，而不需要使用載體或瞭解患者的表型。此外，mRNA轉染可以呈現多個抗原表位，以及負載刺激成熟(如CD40L)或細胞因子。研究表明，電穿孔是將mRNA導入DC的最有效方法，促進了細胞通透性的暫時增加，從而促進了mRNA的進入，而不需要額外的試劑。
4. DC成熟
DC成熟一般需要在接種疫苗之前完成。目前還沒有達成共識的合適的成熟刺激方法，以產生具有強大的免疫刺激活性的DC。目前已經測試了多種刺激成熟的組合，包括促炎細胞因子、CD40配體(CD40L)和TLR激動劑。TLR激動劑的使用會導致IL-12水平升高，這會促使DC的強大激活能力，並隨後產生有效的免疫反應。DC的成熟是高效生產疫苗的關鍵，因為成熟的DC通常表現出協同刺激分子的表達增強，細胞因子和趨化因子的產生增加，而未成熟的DC不能誘導抗原和誘導調節性T細胞分化的能力。
為了開發DC靶向疫苗，需要考慮許多因素，包括目標DC亞群的生物學功能(例如，誘導體液或細胞免疫)、選擇合適的抗原來治療疾病、特定DC亞群表達的特定受體、疫苗佐劑的選擇以及DC亞群的組織分佈。目前已經記錄了幾十項正在進行的臨床研究，評價DC疫苗治療腫瘤的安全性和疾病適應症（圖4）。
圖4. DC疫苗治療腫瘤的安全性和疾病適應症的臨床研究
5.1. DC體外負載腫瘤細胞裂解液
在幾種不同的腫瘤類型中，已經使用負載腫瘤細胞裂解物的DC開發了許多I/II期臨床試驗，總體來說，在安全性和有效性方面的結果是相當不錯的。特別是，在很大一部分病例中，它們沒有毒性，而且有效地激活了免疫反應。例如，黑色素瘤患者(其中43例處於IV期，7例處於III期)接種了由三種黑色素瘤細胞系衍生的同種異體細胞裂解物衝擊的自體DC。在這項研究中，超過60%的患者表現出延遲性超敏反應IV型(DTH)，這與延長存活率和增強疾病穩定性呈正相關。
來自賓夕法尼亞大學研究小組採用氧化自體全腫瘤細胞裂解物（OCDC）形成的自體DC進行免疫治療。研究人員將晚期卵巢癌患者外周血培育出的DC暴露在患者的腫瘤提取物中，並用IFN-γ激活細胞。最後將這些擁有腫瘤細胞“碎片”或標識的DC重新注射會患者體內，激活並增強患者體內的T細胞，引起對腫瘤細胞的免疫反應。 在那些對其重輸回體內的DC有所應答的患者中，晚期卵巢癌患者的2年總生存率達到了100%。
5.2. DC體外負載腫瘤抗原
體外衝擊腫瘤抗原(全長蛋白或短肽)的DC可以誘導安全性和治療性的抗腫瘤免疫反應。在第一個測試該方法安全性的先導研究中，4例濾泡性B細胞淋巴瘤患者中有3例表現出明確和良好的臨床結果(其中一例表現為完全消退，另一例表現為部分消退，第三例表現為疾病完全消退)。專注於這種方法的I/II期臨床反應已經在各種類型的腫瘤中進行了測試。總而言之，臨床試驗結果表明這種策略是安全的，儘管只有很少的研究達到了臨床III期。
5.3．mRNA轉染DC
RNA(從腫瘤中提取的RNA或編碼特定TAA的mRNA)的使用在過去十年中已經測試過。I/II期臨床試驗顯示使用負載腫瘤來源RNA的DC能夠誘導安全性和治療性抗腫瘤免疫反應。DC攜帶mRNA的一個例子是給黑色素瘤患者注射TriMixDC-MEL疫苗。該疫苗涉及DC與四種類型的mRNA的共電穿孔，其中一種編碼腫瘤抗原，另外三種所謂的TriMix mRNAs編碼配體CD40L、CD70和具有活性的TLR4。TriMixDC-MEL免疫後，TAA特異性CD8+T細胞進入皮內注射部位和患者體內循環。
5.4. 樹突體
DC與滅活的腫瘤細胞的融合產生了細胞雜交體，也被稱為樹突體。過去十年進行的I/II期臨床研究表明，樹突體是無害的，而且可以激活免疫系統。例如與來自多個患者的骨髓瘤細胞與GM-CSF相結合的自體DC融合產生的樹突體已經顯示出較好的誘導體液和細胞抗腫瘤免疫反應。
5.5. 其他方法
除了前面描述的那些策略之外，還探索了其他策略，重點放在DC的免疫原性潛力上。例如，在活體DC靶向方面，首次臨床試驗使用了與NY-ESO-1腫瘤抗原偶聯的全人化DEC-205單克隆抗體：CDX-1401。這項人類首例研究表明，這種新策略是可行的、安全的和具有免疫原性的。此外，這項研究同時為包括免疫檢查點阻斷在內的聯合免疫治療策略提供了理論基礎。這些策略對45名現有治療方法無效的晚期惡性腫瘤患者進行了治療：30名患者經歷了疾病穩定，2名患者腫瘤消退，8名在使用CDX-1401後3個月內接受免疫檢查點抑制劑治療的患者中有6名顯示出腫瘤消退。
雖然DC在免疫治療中的應用最初受到醫學界的懷疑，但由於其在臨床中的廣泛應用，它仍然是一種很有前途的治療方法，目的是啟動或放大抗腫瘤免疫反應。特別是將基於DC的疫苗與其他的癌症療法相結合的聯合療法進一步克服了腫瘤微環境有關的免疫抑制，實現了更強的腫瘤免疫效果。正如卡羅琳娜·帕魯卡(Karolina Palucka)和雅克·班切羅(Jacques Banchereau)所說的那樣：“正如免疫療法正在走向癌症治療的前沿一樣，基於DC的免疫療法也正在走向癌症免疫治療的前沿”。
參 考 文 獻
1. Dendritic cell-based immunotherapy: a basic review and recent advances. Immunol Res, 2017.
2. A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Phase II Trial of Dendritic Cell Vaccine ICT-107 in Newly Diagnosed Patients with Glioblastoma. Clinical Cancer Research, 2019.
3. Trial watch: dendritic cell vaccination for cancer immunotherapy. OncoImmunology, 2019.
4. Dendritic cell-based immunotherapy. Cell Research, 2017.
5. Dendritic Cell–Based Immunotherapy: State of the Art and Beyond. American Association for Cancer Research, 2016.
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