南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心邹征云浅谈恶性肿瘤生物治疗概论

恶性肿瘤的生物治疗恶性肿瘤的生物治疗概论概论（tumor biotherapy）邹征云邹征云 Zou Zhengyun Ph.D MD南京大学医学院附属鼓楼医院肿瘤中心Drum Tower Hospital Cancer Center,Nanjing University Medical School南京大学临床肿瘤研究所Clinical Cancer Institute of Nanjing University主要内容主要内容q概概 念念q肿瘤生物治疗的进程肿瘤生物治疗的进程q肿瘤与机体免疫间的相互作用肿瘤与机体免疫间的相互作用q肿瘤生物治疗的分类肿瘤生物治疗的分类q实体肿瘤生物治疗实体肿瘤生物治疗-免疫活性细胞回输治疗免疫活性细胞回输治疗q实体肿瘤生物治疗实体肿瘤生物治疗-药物治疗药物治疗概概 念念一、一、肿瘤的传统治疗模式肿瘤的传统治疗模式v手术手术 放疗放疗 化疗化疗二、二、肿瘤生物治疗：肿瘤生物治疗：利利用生物反应调节剂（用生物反应调节剂（biological response modifier，BRM），如生物大分子（细胞、核酸、蛋白质和肽）或小），如生物大分子（细胞、核酸、蛋白质和肽）或小分子化合物，直接或间接地修饰宿主与肿瘤的关系，激发或分子化合物，直接或间接地修饰宿主与肿瘤的关系，激发或增强机体对肿瘤的生物应答，达到控制或消灭体内微小残留增强机体对肿瘤的生物应答，达到控制或消灭体内微小残留病灶，甚至使晚期肿瘤得到部分或完全缓解的治疗方法病灶，甚至使晚期肿瘤得到部分或完全缓解的治疗方法。肿瘤生物治疗的进程肿瘤生物治疗的进程18941894年：美国医师年：美国医师ColeyColey用细菌毒素治疗肉瘤用细菌毒素治疗肉瘤-肿瘤生物治疗的鼻祖肿瘤生物治疗的鼻祖 19861986年：美国年：美国FDAFDA批准重组批准重组IFNIFN上市上市-现代肿瘤生物治疗起点现代肿瘤生物治疗起点19971997年：年：CD20CD20单抗单抗RituximabRituximab上市上市20012001年：年：GlivecGlivec上市上市-分子靶向药物治疗的起点分子靶向药物治疗的起点20092009年：宫颈癌预防性疫苗年：宫颈癌预防性疫苗CervarixCervarix上市上市-肿瘤疫苗治疗的起点肿瘤疫苗治疗的起点20102010年：前列腺癌治疗性疫苗年：前列腺癌治疗性疫苗ProvengeProvenge上市上市-FDAFDA批准的首个治疗性疫苗批准的首个治疗性疫苗 20112011年：年：CTLA-4CTLA-4单抗上市单抗上市LAKLAKTILTILCD3AKCD3AKCIKCIKDCDCCTL-CTL-肿瘤细胞疗法肿瘤细胞疗法肿瘤与机体免疫间的相互作用（三个阶段）肿瘤与机体免疫间的相互作用（三个阶段）肿瘤免疫监视肿瘤免疫监视 -肿瘤免疫平衡肿瘤免疫平衡 -肿瘤免疫逃逸肿瘤免疫逃逸q抗原丢失抗原丢失q肿瘤细胞肿瘤细胞MHCMHC分子表达下调分子表达下调q协同刺激因子表达缺失协同刺激因子表达缺失q肿瘤产生抑制性的微环境肿瘤产生抑制性的微环境 肿瘤细胞免疫逃逸的机制肿瘤细胞免疫逃逸的机制抗肿瘤免疫及免疫逃逸机制抗肿瘤免疫及免疫逃逸机制肿瘤免疫逃逸机制肿瘤免疫逃逸机制 肿瘤肿瘤抗原丢失，抗原丢失，MHCMHC分子表达下调，肿瘤产生抑制性递质分子表达下调，肿瘤产生抑制性递质免疫抑制分子免疫抑制分子 IL-10,IL-4,TGF-IL-10,IL-4,TGF-CTLA-4 CTLA-4 免疫抑制细胞免疫抑制细胞regulatory T cells,regulatory T cells,TregTregmyeloid-derived suppressor cells,myeloid-derived suppressor cells,MDSCsMDSCstumor-associated macrophages,TAMtumor-associated macrophages,TAMregulatory NK cellsregulatory NK cells肿瘤生物治疗的主要途径肿瘤生物治疗的主要途径调节肿瘤细胞生物学行为：调节肿瘤细胞生物学行为：增殖、凋亡、分化、血管生成、侵袭、转移等调节宿主的抗肿瘤免疫反应：调节宿主的抗肿瘤免疫反应：肿瘤生物治疗的特点肿瘤生物治疗的特点具有肿瘤特异性（高度选择性）具有肿瘤特异性（高度选择性）作用机理及毒副作用与常规治疗不同作用机理及毒副作用与常规治疗不同不容易产生耐药不容易产生耐药毒副作用较小毒副作用较小q被动免疫治疗被动免疫治疗 非特异性免疫治疗非特异性免疫治疗-LAK细胞回输疗法 CD3AK回输疗法 NK细胞回输疗法 T细胞回输疗法 特异性免疫治疗特异性免疫治疗-靶向治疗（抗体治疗，小分子化合 物等），基因治疗 TIL疗法，CTL疗法 q主动免疫治疗主动免疫治疗 非特异性免疫治疗非特异性免疫治疗-细胞因子治疗，生物刺激剂(如金葡素）特异性免疫治疗特异性免疫治疗-肿瘤疫苗：树突状细胞瘤苗生物治疗分类生物治疗分类实体肿瘤生物治疗药物实体肿瘤生物治疗药物实体肿瘤生物治疗药物实体肿瘤生物治疗药物以细胞为基础的主动或被动免疫以细胞为基础的主动或被动免疫（肿瘤疫苗如（肿瘤疫苗如DC瘤苗；瘤苗；CTL，TIL等）等）肿瘤疫苗治疗肿瘤疫苗治疗q细胞疫苗细胞疫苗 细胞几乎包容了机体免疫所需要的所有基本成分,以细胞作为疫苗有着其独特的优势，目前使用的最多、效果最好的肿瘤疫苗v肿瘤细胞疫苗、v树突状细胞疫苗v融合细胞疫苗等v基因修饰细胞疫苗q蛋白蛋白/多肽疫苗多肽疫苗v通过遗传工程的方法更换肿瘤抗原上的抗原决定基的氨基酸序列可以增强肿瘤抗原肽与MHC I类分子结合的能力，导致免疫应答的加强q核酸疫苗（或称核酸疫苗（或称DNA/RNADNA/RNA疫苗、基因疫苗）疫苗、基因疫苗）v将编码某种抗原蛋白的外源基因直接导入体细胞（单核细胞或成纤维细胞）内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答 机体内抗原呈递能力最强的细胞机体内抗原呈递能力最强的细胞 占正常人外周血白细胞的占正常人外周血白细胞的1左右左右 联合应用细胞因子体外培养大量联合应用细胞因子体外培养大量DC获得成功，为其功能及获得成功，为其功能及分化状态的深入研究和在肿瘤生物治疗领域中的应用创造了条件分化状态的深入研究和在肿瘤生物治疗领域中的应用创造了条件树突状细胞疫苗治疗肿瘤树突状细胞疫苗治疗肿瘤树突状细胞疫苗治疗肿瘤树突状细胞疫苗治疗肿瘤斯德哥尔摩时间斯德哥尔摩时间20112011年年1010月月3 3日日1111时时3030分（北京时间分（北京时间3 3日日1717时时3030分），瑞典卡罗林分），瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，美国科学家布鲁斯斯卡医学院宣布，美国科学家布鲁斯巴特勒（巴特勒（Bruce A.Bruce A.BeutlerBeutler）和卢森堡科）和卢森堡科学家朱尔斯学家朱尔斯霍夫曼（霍夫曼（Jules A.HoffmannJules A.Hoffmann）“因在先天免疫激活方面的发现因在先天免疫激活方面的发现”、加拿大科学家拉尔夫加拿大科学家拉尔夫斯坦曼（斯坦曼（Ralph M.SteinmanRalph M.Steinman）“因发现树突细胞及其在获因发现树突细胞及其在获得性免疫中的作用得性免疫中的作用”而获得而获得20112011年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖。前两者和后者分别分。前两者和后者分别分享一半的奖金。享一半的奖金。DCDC疫苗制备与临床应用疫苗制备与临床应用抽抽50ml50ml外周血外周血分离单核细胞，体外诱导分离单核细胞，体外诱导DC细胞细胞DC细胞负载自体肿瘤抗原，通过静脉回输或经皮细胞负载自体肿瘤抗原，通过静脉回输或经皮下注射给病人下注射给病人经经肿瘤抗原负载肿瘤抗原负载DC细胞能刺激自体细胞能刺激自体T细胞细胞 产生抗肿瘤免疫应答产生抗肿瘤免疫应答DCDC疫苗制备与临床应用疫苗制备与临床应用DCDC细胞负载自体肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合细胞负载自体肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合-CTL-CTL抽抽50ml-60ml外周血外周血分离单核细胞，体外诱导分离单核细胞，体外诱导DC细胞细胞CTL通过静脉回输通过静脉回输 直接杀伤肿瘤肿瘤细胞直接杀伤肿瘤肿瘤细胞 ProvengeProvenge 治疗治疗PAP+PAP+特异性前列腺癌机理特异性前列腺癌机理DC+GM-CSF+PAP2010年年FDA批准的首个治疗性疫苗批准的首个治疗性疫苗ProvengeProvenge 治疗内分泌治疗无效晚期前列腺癌治疗内分泌治疗无效晚期前列腺癌Center for Cell and Gene Therapy,Baylor College of Medcine,Texas ChildrenComplete response after lymphodepletion and EBV-specific CTL infusion.PET images of patient(P1740)before and 8 weeks after CD45 mAbs/EBVCTL infusion.8例，例，1CR,2例例SDAdoptive transfer of EBV-specific T cells results in sustained clinical responses in patients with locoregional nasopharyngeal carcinoma.J Immunother.2010;33(9):983990.23例，例，5例发稿时持续缩小中，例发稿时持续缩小中，5CR,2PR，3例例SDJuan F.Vera Ph.D.*Assistant Professor*Center for Cell and Gene Therapy*Baylor College of Medcine,*Texas Children Houston,TX 77030实体肿瘤实体肿瘤TIL治疗治疗Copenhagen,DKUppsala,SwedenNKI,NLNCI,MDMDACC,TXMoffitt,FLSheba,IsraelGrowing Network of TIL Therapy CentersqNCI Rosenberg,Yang,DudleyqMDACC Hwu,RadvanyiqSheba Schachter,BesserqMoffitt Mule,WeberqUppsala Ullenhag,TrottermanqCopenhagen Svane and StratenNCI 恶黑治疗模式恶黑治疗模式TIL治疗治疗Dudley ME,et al.Science,2004,298(5594):850854.Dudley ME,et al.J Clin Oncol,2005,23(10):23462357.Dudley ME,et al.Clin Cancer Res 2010;16:6122-6131.Steven A.Rosenberg,Clin Cancer Res 2011;17:4550-4557.Dudley ME等采用采用化疗序贯TIL/高剂量IL-2治疗晚期恶黑治疗效果Mark E.DudleySurgery BranchHead,Cell Production FacilityStaff Scientist National Cancer InstituteBuilding 10-Hatfield Clinical Research Center,Room 3-575210 Center DriveBethesda,MD 20892-1201Phone:301-496-1436 Fax:Fax Number not listed E-Mail:dudleymmail.nih.gov Current TIL therapy trials at MDACC(all with prior NMA lymphodepletion)Phase II autologous TIL in all HLA subtypes (Target accrual=up to 200 patients)Phase II autologous TIL with MART-1 peptide-pulsed mDC co-vaccination in HLA-A0201+patients (Target accrual=48 patients)Phase II autologous TIL transduced with CXCR2 (Target accrual=48 patients)Phase II autologous TIL transduced with dominant-negative TFG-bR II (Target accrual=48 patients)Phase II autologous TIL therapy scheme Stage IIIc-IV M1a/M1b/M1c All HLA subtypes ECOG 0-1 Target enrollment=200 patientsWaterfall plot of tumor regressionin first 31 treated patients48%response rate(50%decrease in tumor burden)Progression-free and Overall Survival(as of October 17,2011)Best Best Overall Response(n=38)Response(n=38)TIL 24961 month post treatment2/13/2012Pre-treatment1/10/2012TIL“武装”与大规模扩增Laszlo G.Radvanyi Ph.D.ProfessorDepartment of Melanoma Medical OncologyUniversity of Texas,M.D.Anderson Cancer CenterHouston,TX 77030MD Anderson GMP Facility单克隆抗体治疗单克隆抗体治疗Monoclonal Antibodies抗体介导的抗肿瘤机制抗体介导的抗肿瘤机制美罗华美罗华 RituximabRituximab（19971997年上市用于年上市用于B B细胞淋巴瘤治疗）细胞淋巴瘤治疗）a Initial DLBCL(case 3).H&E.b Tumor cells were CD20+at IHC.c Recurrent DLBCL after Rx treatment showing similar features to the initial DLBCL.H&E.d Recurrent tumor cells were CD20-.Inset Tumor cells were CD79a+.Naoki Wada,et al.Case Rep Oncol.2009 Sep-Dec;2(3):194-202.应用美罗华前应实时检测淋巴瘤细胞应用美罗华前应实时检测淋巴瘤细胞CD20CD20表达表达1、美罗华治疗、美罗华治疗期滤泡淋巴瘤（大量腹水）期滤泡淋巴瘤（大量腹水）Ann Hematol.2012 September;91(9):14991500 2、美罗华联合替莫唑胺治疗、美罗华联合替莫唑胺治疗CNS淋巴瘤淋巴瘤Yonsei Med J.2011 November 1;52(6):10311034.qCHOP VS RCHOP（465例）例）q维持：维持：R 375mg/m2，q3mthsqPFS：1.3 vs 3.7 yearsq5年生存率：年生存率：64%vs 74%美罗华在复发或耐药性滤泡淋巴瘤中的维持作用美罗华在复发或耐药性滤泡淋巴瘤中的维持作用 J Clin Oncol.2010 June 10;28(17):28532858.CTLA-4CTLA-4与与APCAPC上上B7B7分子结合抑制分子结合抑制T T细胞活化细胞活化2011年年FDA批准批准ipilimumab用于治疗晚期恶黑用于治疗晚期恶黑T T细胞活化与失能细胞活化与失能2011年年FDA批准批准ipilimumab用于治疗晚期恶黑用于治疗晚期恶黑抗抗CTLA4CTLA4单抗单抗抗抗CTLA4CTLA4单抗单抗(ipilimumabipilimumab)治疗恶黑治疗恶黑:Case one:Case oneResponse to ipilimumab therapy of patient case 1.Visible lesions at(A)baseline were reduced after(B)7 and(C)12 weeks of ipilimumab therapy.Palpable tumors flattened and disappeared over the course of therapy,leaving behind a tattoo of residual melanin pigment.CT scans:(A)baseline;(B)reduced 12 weeks of ipilimumab therapy.肿瘤负荷的减低，伴随肿瘤负荷的减低，伴随LDHLDH及及AKPAKP的下降的下降抗抗CTLA4CTLA4单抗单抗(ipilimumabipilimumab)治疗恶黑治疗恶黑:Case two:Case two赫赛汀（赫赛汀（HerceptinHerceptin）19971997年上市年上市治疗治疗Her2阳性乳癌、阳性乳癌、|胃癌胃癌赫赛汀治疗乳腺癌赫赛汀治疗乳腺癌 AC-THAC-TH安维汀（安维汀（Avastin）2004年上市年上市治疗大肠癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌等治疗大肠癌、肺癌、乳腺癌、卵巢癌等爱必妥（爱必妥（ErbitusErbitus）：）：20042004年上市年上市泰欣生：中国百泰制药，泰欣生：中国百泰制药，20062006年上市年上市临床应用的其他单克隆抗体临床应用的其他单克隆抗体帕尼单抗（帕尼单抗（PanituzumabPanituzumab）：）：20062006年上市，治疗大肠癌等年上市，治疗大肠癌等。小分子靶点药物小分子靶点药物小分子靶点药物的临床应用小分子靶点药物的临床应用 名名 称称主要靶点主要靶点 适应症适应症Gefitinib（Iressa）EGFR-TK NSCLCErlotinib（Tarceva）EGFR-TK NSCLCImatinib（Gleevec）Bortezomib（Velcade)Bcr/Abl,c-kit,PDGFR蛋白酶体蛋白酶体 CML GIST MMSorafenib（Nexavar）C-Raf，B-Raf，VEGFR,PDGFR、FLT-3，c-KIT RCC,HCCSunitinib（Sutent）VEGFR、PDGFR、FLT-3,KIT,FMS RCC,GIST吉非替尼（易瑞沙）吉非替尼（易瑞沙）2002年上市年上市有有EGFR突变的晚期突变的晚期NSCLC治疗治疗格列卫，格列卫，2001年上市年上市胃肠间质瘤（胃肠间质瘤（GIST)、慢性粒细胞白血病（、慢性粒细胞白血病（CML）、恶黑）、恶黑细胞因子治疗细胞因子治疗细胞因子细胞因子：一类由活化的免疫细胞（单核：一类由活化的免疫细胞（单核/巨噬细胞、巨噬细胞、T细胞、细胞、B细胞、细胞、NK细胞等）或间质细胞（血管内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等）细胞等）或间质细胞（血管内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等）所合成、分泌的小分子多肽类活性分子所合成、分泌的小分子多肽类活性分子作用：作用：具有调节细胞生长、调节免疫应答、参与炎症反应、促进创伤具有调节细胞生长、调节免疫应答、参与炎症反应、促进创伤愈合和参与肿瘤消长等功能愈合和参与肿瘤消长等功能临床应用：临床应用：干扰素（干扰素（IFN-、IFN-、IFN-）白介素（白介素（IL-2、IL-4、IL-7、IL-12等）等）造血刺激因子（造血刺激因子（EPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11、IL-3等）等）肿瘤坏死因子（肿瘤坏死因子（TNF-）修复因子（修复因子（GM1、EGF、BFGF等）。等）。Complete regression of a Complete regression of a large liver metastasis from large liver metastasis from kidney cancer in a patient kidney cancer in a patient treated with IL-2.treated with IL-2.Regression is ongoing Regression is ongoing seven years laterseven years laterRosenberg(2001)Nature,411;381-4IL-2治疗肾癌治疗肾癌免疫刺激剂免疫刺激剂q卡介苗卡介苗（BCG）v能导致CK的分泌和DC的激活v临床常通过皮肤划痕法和皮内注射法，膀胱肿瘤可采用膀胱内灌注q短小棒状杆菌（短小棒状杆菌（Corynebacterium Parvum,CP）vG(+)厌氧杆菌，具有免疫佐剂的作用v激活M，增强溶酶体活性，诱导IFN和提高NK细胞活性q多糖类：香菇多糖、云芝多糖等多糖类：香菇多糖、云芝多糖等 v能刺激单核巨噬细胞的增殖，增强T和NK细胞活性q免疫组织和细胞提取物：胸腺素、转移因子，免疫核糖核酸等免疫组织和细胞提取物：胸腺素、转移因子，免疫核糖核酸等v来源于免疫组织（胸腺、脾、淋巴结）和外周淋巴细胞v促进T细胞分化成熟和增强T 细胞对抗原的应答反应，增强CTL和NK细胞活性v协助T细胞功能低下者免疫功能的恢复，以及宿主抗病毒感染和抗肿瘤目前鼓楼医院肿瘤中心开展的生物治疗目前鼓楼医院肿瘤中心开展的生物治疗生物化疗：细胞因子序贯化疗生物化疗：细胞因子序贯化疗 细胞疗法序贯化疗细胞疗法序贯化疗 热疗热疗+细胞治疗细胞治疗 放疗放疗+细胞治疗细胞治疗 靶向药物联合化疗或放化疗靶向药物联合化疗或放化疗细胞疗法：细胞疗法：CIK，TIL,DC-CIK化疗：基因指导下个体化疗化疗：基因指导下个体化疗