树突状细胞（DC）作为强大的抗原提呈细胞(APC)，在增强免疫反应方面非常有效。DC被认为是免疫系统的中心，因为它在先天免疫反应和获得性免疫反应之间提供了纽带桥梁作用。因此，近年来基于DC的免疫治疗来对抗癌症进展的如火如荼。2010年，美国FDA批准的人类历史上第一个用于前列腺癌的治疗性肿瘤自体DC疫苗PROVENGE(sipuleucel T)，开创了癌症免疫治疗的新时代。2011年诺贝尔医学奖授予拉尔夫·斯坦曼(Ralph Steinman)，表彰他发现了DC及其在适应性中的作用，从而极大地承认了DC在免疫调节方面的重要性。因此基于DC的免疫治疗在抗癌免疫治疗中是一种非常有前途的策略。
1. DC的抗肿瘤机制
DC是机体内功能最强大的抗原提呈细胞，最大的特点是能够刺激初始T细胞进行增殖。DC可以通过多种机制杀伤肿瘤细胞（图1）：
a. 通过MHC-肽复合物与T细胞受体(TCR)结合向T细胞呈递抗原特异性信号。这是DC和T细胞之间的初始相互作用。
b. DC通过表面的共刺激分子如CD80、CD86、CD40，充分激活T细胞；
c. DC分泌多功能的促炎细胞因子，如IL-12, 刺激Naïve T细胞向效应T细胞分化和刺激NK细胞的活化。
图1. DC杀伤肿瘤细胞机制
2. DC的来源
目前已经开发出体外产生DC的方法，即可以利用从单核细胞来源的DC或CD34+造血前体分化而来的方法，以及在体内扩增循环中的DC（图2）。
图2. 生成DC的方法
2.1. 单核细胞来源的DC
从患者的外周血单个核细胞(PBMC)分化为DC是最常用的技术。在GM-CSF和IL-4存在的情况下，单核细胞在5-7天内通过培养细胞分化为未成熟的DC。随后，用细胞因子刺激未成熟的DC以形成成熟的表型。
2.2. 来源于CD34+造血前体的DC
另一种产生DC涉及使用CD34+前体。通过这种方法，骨髓中的CD34+前体细胞在白细胞分离前先用GM-CSF处理病人。收获的细胞在GM-CSF、Flt3L和TNF-α的共同作用下扩增1周，形成包括单核细胞来源的DC、表型类似于表皮朗格汉斯细胞(LCs)的DC和大量处于不同分化阶段的髓样细胞的混合物。CD34+来源的DC，在体外被证明比其对应的单核细胞来源的DC能更有效激活CTL反应。
2.3. 循环DC的体内扩增
外周血DC (占PBMC的不到1%)的扩增是通过给予造血生长因子(如Flt3L)来实现的。体内循环DC的扩增导致成熟标志物的上调，刺激后细胞因子的产生以及诱导T细胞反应.
3. DC负载抗原的策略
目前研究中的大多数负载抗原的DC是由TAA或其肽、自体癌细胞裂解物、或TAA编码的mRNA等冲击的自体DC（图3）。
图3. DC负载抗原的策略
3.1. 肽、蛋白质或肿瘤细胞脉冲DC
用肽、蛋白质或肿瘤细胞脉冲DC是负载抗原最常见的方法，大多在DC成熟前进行。在这一策略中，多肽被直接负载到DC表面的MHC-I和MHC-II分子上，而蛋白质和肿瘤细胞需要由DC最初处理和呈递，以刺激CD4+和CD8+T细胞。使用多肽的主要缺点是需要知道患者的表型以及结合这些特定表型的已知多肽。在这一点上，使用蛋白质和肿瘤细胞是有利的，因为它不限于特定的表型。使用蛋白质和肿瘤细胞的主要的缺点是MHC-I途径没有特异的靶点。
3.2. 病毒载体
利用病毒载体在DC上负载抗原是一种很有吸引力的选择，因为它允许插入编码肿瘤抗原或整个蛋白的基因，以及消除编码毒力或复制因子的基因。在某些情况下，载体可以诱导DC成熟，而不需要实施单独的成熟程序。另一个优点是可以增加编码细胞因子或共刺激分子的基因，以增强DC的免疫原性。然而，机体针对该载体的免疫反应可能会降低患者诱导体内反应的能力，这使得他们的安全性成为首要问题。基于慢病毒的载体通常免疫原性较低，因为大多数编码病毒蛋白的基因被敲除。此外，慢病毒载体具有独特的优势，如保留了通过内体或细胞质传感器(即TLR、RIG-I、PKR等)触发天然免疫系统激活的潜力。
3.3. 信使RNA(mRNA)
DC负载编码肿瘤相关抗原(TAAs)的mRNA是另一种诱人的选择。mRNA半衰期短，不是宿主基因组的一部分，可以直接装载到DC上，而不需要使用载体或了解患者的表型。此外，mRNA转染可以呈现多个抗原表位，以及负载刺激成熟(如CD40L)或细胞因子。研究表明，电穿孔是将mRNA导入DC的最有效方法，促进了细胞通透性的暂时增加，从而促进了mRNA的进入，而不需要额外的试剂。
4. DC成熟
DC成熟一般需要在接种疫苗之前完成。目前还没有达成共识的合适的成熟刺激方法，以产生具有强大的免疫刺激活性的DC。目前已经测试了多种刺激成熟的组合，包括促炎细胞因子、CD40配体(CD40L)和TLR激动剂。TLR激动剂的使用会导致IL-12水平升高，这会促使DC的强大激活能力，并随后产生有效的免疫反应。DC的成熟是高效生产疫苗的关键，因为成熟的DC通常表现出协同刺激分子的表达增强，细胞因子和趋化因子的产生增加，而未成熟的DC不能诱导抗原和诱导调节性T细胞分化的能力。
为了开发DC靶向疫苗，需要考虑许多因素，包括目标DC亚群的生物学功能(例如，诱导体液或细胞免疫)、选择合适的抗原来治疗疾病、特定DC亚群表达的特定受体、疫苗佐剂的选择以及DC亚群的组织分布。目前已经记录了几十项正在进行的临床研究，评价DC疫苗治疗肿瘤的安全性和疾病适应症（图4）。
图4. DC疫苗治疗肿瘤的安全性和疾病适应症的临床研究
5.1. DC体外负载肿瘤细胞裂解液
在几种不同的肿瘤类型中，已经使用负载肿瘤细胞裂解物的DC开发了许多I/II期临床试验，总体来说，在安全性和有效性方面的结果是相当不错的。特别是，在很大一部分病例中，它们没有毒性，而且有效地激活了免疫反应。例如，黑色素瘤患者(其中43例处于IV期，7例处于III期)接种了由三种黑色素瘤细胞系衍生的同种异体细胞裂解物冲击的自体DC。在这项研究中，超过60%的患者表现出延迟性超敏反应IV型(DTH)，这与延长存活率和增强疾病稳定性呈正相关。
来自宾夕法尼亚大学研究小组采用氧化自体全肿瘤细胞裂解物（OCDC）形成的自体DC进行免疫治疗。研究人员将晚期卵巢癌患者外周血培育出的DC暴露在患者的肿瘤提取物中，并用IFN-γ激活细胞。最后将这些拥有肿瘤细胞“碎片”或标识的DC重新注射会患者体内，激活并增强患者体内的T细胞，引起对肿瘤细胞的免疫反应。 在那些对其重输回体内的DC有所应答的患者中，晚期卵巢癌患者的2年总生存率达到了100%。
5.2. DC体外负载肿瘤抗原
体外冲击肿瘤抗原(全长蛋白或短肽)的DC可以诱导安全性和治疗性的抗肿瘤免疫反应。在第一个测试该方法安全性的先导研究中，4例滤泡性B细胞淋巴瘤患者中有3例表现出明确和良好的临床结果(其中一例表现为完全消退，另一例表现为部分消退，第三例表现为疾病完全消退)。专注于这种方法的I/II期临床反应已经在各种类型的肿瘤中进行了测试。总而言之，临床试验结果表明这种策略是安全的，尽管只有很少的研究达到了临床III期。
5.3．mRNA转染DC
RNA(从肿瘤中提取的RNA或编码特定TAA的mRNA)的使用在过去十年中已经测试过。I/II期临床试验显示使用负载肿瘤来源RNA的DC能够诱导安全性和治疗性抗肿瘤免疫反应。DC携带mRNA的一个例子是给黑色素瘤患者注射TriMixDC-MEL疫苗。该疫苗涉及DC与四种类型的mRNA的共电穿孔，其中一种编码肿瘤抗原，另外三种所谓的TriMix mRNAs编码配体CD40L、CD70和具有活性的TLR4。TriMixDC-MEL免疫后，TAA特异性CD8+T细胞进入皮内注射部位和患者体内循环。
5.4. 树突体
DC与灭活的肿瘤细胞的融合产生了细胞杂交体，也被称为树突体。过去十年进行的I/II期临床研究表明，树突体是无害的，而且可以激活免疫系统。例如与来自多个患者的骨髓瘤细胞与GM-CSF相结合的自体DC融合产生的树突体已经显示出较好的诱导体液和细胞抗肿瘤免疫反应。
5.5. 其他方法
除了前面描述的那些策略之外，还探索了其他策略，重点放在DC的免疫原性潜力上。例如，在活体DC靶向方面，首次临床试验使用了与NY-ESO-1肿瘤抗原偶联的全人化DEC-205单克隆抗体：CDX-1401。这项人类首例研究表明，这种新策略是可行的、安全的和具有免疫原性的。此外，这项研究同时为包括免疫检查点阻断在内的联合免疫治疗策略提供了理论基础。这些策略对45名现有治疗方法无效的晚期恶性肿瘤患者进行了治疗：30名患者经历了疾病稳定，2名患者肿瘤消退，8名在使用CDX-1401后3个月内接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中有6名显示出肿瘤消退。
虽然DC在免疫治疗中的应用最初受到医学界的怀疑，但由于其在临床中的广泛应用，它仍然是一种很有前途的治疗方法，目的是启动或放大抗肿瘤免疫反应。特别是将基于DC的疫苗与其他的癌症疗法相结合的联合疗法进一步克服了肿瘤微环境有关的免疫抑制，实现了更强的肿瘤免疫效果。正如卡罗琳娜·帕鲁卡(Karolina Palucka)和雅克·班切罗(Jacques Banchereau)所说的那样：“正如免疫疗法正在走向癌症治疗的前沿一样，基于DC的免疫疗法也正在走向癌症免疫治疗的前沿”。
参 考 文 献
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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