肿瘤的生物治疗进展

1、肿瘤的生物治疗进展概念肿瘤的传统治疗模式手术放射治疗化学治疗肿瘤生物治疗：通过机体的防御机制、应用生物大分子（细胞、核酸、蛋白质和肽）或小分子化合物调节机体生物反应,从而抑制或消除肿瘤生长的治疗方法 肿瘤生物治疗的进程1894年：美国医师 Coley用细菌毒素治疗肉瘤- 生物治疗的鼻祖 1986年：美国FDA批准干扰素上市- 肿瘤免疫治疗起点1997年：CD20单抗Rituximab上市2001年：Glivec上市-分子靶点治疗的起点2009年：宫颈癌预防性疫苗Cervarix上市2010年：前列腺癌治疗性疫苗Provenge上市2011年: 抗CTLA-4单抗上市2014年：抗PD-1单抗上

2、市2016年：抗PD-L1单抗上市肿瘤生物治疗的分类免疫刺激剂细胞因子基因治疗小分子靶点药物免疫效应细胞肿瘤疫苗单克隆抗体A successful active tumor immunotherapy requires activated tumor antigen specific T cellsthe access of T cells to malignant cellsan immunosupportive environment to sustain T cell function.免疫刺激剂生物反应调节剂（Biological response modifiers, BRM）一类具

3、有广泛生物学活性和抗肿瘤活性的生物制剂作用机制：干扰细胞生长、转化或转移的直接抗瘤作用，或激活免疫系统的效应细胞及其所分泌的因子 主要包括细胞或化学因子、细菌类生物反应调节剂、微生态型生物反应调节剂、真菌多糖类生物反应调节剂等卡介苗 （BCG） 能导致CK的分泌和DC的激活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短小棒状杆菌（Corynebacterium Parvum, CP） G(+)厌氧杆菌，具有免疫佐剂的作用激活M，增强溶酶体活性，诱导IFN和提高NK细胞活性多糖类：香菇多糖、云芝多糖等 能刺激单核巨噬细胞的增殖，增强T和NK细胞活性免疫组织和细胞提取物：胸腺素、转移

4、因子，免疫核糖核酸等来源于免疫组织（胸腺、脾、淋巴结）和外周淋巴细胞促进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细胞因子细胞因子（cytokine, CK）由免疫细胞及其相关细胞合成分泌的一类低分子蛋白或糖蛋白的大家族，对于细胞间相互作用、细胞的生长和分化有重要调节作用。 CK的分类（按功能）白细胞介素（interleukin, IL)干扰素(interferon, IFN)肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）集落刺激因子（colony-stimulating facto

5、r,CSF)生长因子（growth factor, GF)趋化因子（chemokine)CK的抗肿瘤作用机制 诱导免疫效应细胞的激活、增殖与分化，增强免疫效应细胞的功能与活性 抑制肿瘤病毒的增殖和肿瘤细胞的分裂 促进肿瘤细胞抗原递呈和共刺激分子表达 直接杀伤肿瘤细胞或诱导肿瘤细胞凋亡 抑制肿瘤血管生成，诱导肿瘤细胞分化 CK临床应用举例IFN-：高危皮肤黑色素瘤的术后辅助治疗b, c, IL-2：转移性肾癌和黑色素瘤的姑息治疗 EPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11等：放化疗后骨髓抑制的支持治疗 CK的毒副反应 总体而言, 较轻微流感样症状（多数CK）：寒战、发热、肌痛、头痛、乏

6、力等毛细血管渗漏综合征（IL-2，IL-11）：低血压、浆膜腔积液、组织水肿等胃肠道反应（IFN）：恶心、食欲减退、呕吐等神经精神症状（IFN）：抑郁、躁狂、人格改变等血液学毒性（IFN）：白细胞减少，血小板减少，贫血肝肾功能损害（IFN）骨痛（G-CSF）诱发自身免疫反应（IFN等）干扰素辅助治疗 E1684:研究设计 Kirkwood JM, et al. J Clin Oncol. 1996;14:7-17.RandomizationN = 287(within 56 days)ObservationMaintenanceInduction52 wk48 wk4 wkIFN-2bIndu

7、ction:20 MIU/m2 IV 5 weekly 4 wkMaintenance:10 MIU/m2 SC TIW 48 wkDesign: Exponential modelStratification: AJCC stage groupingsSURGERYE1684: Relapse-Free Survival(中位随访6.9年)No.No.Median5-yrpatientsrelapsedyr P value RFSIFN-2b143901.7237%Observation1371030.98 26%0123456781.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1

8、Probability of relapse-free survivalKirkwood JM, et al. J Clin Oncol. 1996;14:7-17. .01Treatment groups (n = 280)IFN-2b ObservationIFN-2b组，无复发生存期（RFS）*提高了42% （P=0.0023）预计的无病生存率：37% vs 26%42%year干扰素不良反应持续治疗严重程度疲劳流感样症状抑郁/焦虑症状白细胞减少贫血肝脏症状*Adapted from Kirkwood et al. J Clin Oncol. 2002;20:3703-3718.J Cl

9、in Oncol. 1999 Jul;17(7):2105-16.Treatment AdministratedSummary of EfficacyJ Clin Oncol. 1999 Jul;17(7):2105-16.J Clin Oncol. 1999 Jul;17(7):2105-16.Characterics of patients who achieved a complete responseJ Clin Oncol.1999 Jul;17(7):2105-16.Characterics of patients who achieved a partial responseKa

10、plan-Meier plots of response durations for patients who achieved a CR, a PR, or any response.Incidence of adverse eventsIncidence of most common and most severe adverse events基因治疗概念应用基因转移技术将外源基因导入人体，直接修复和纠正肿瘤相关基因的结构和功能缺陷，或间接通过增强宿主的防御机制和杀伤肿瘤的能力，从而达到抑制和杀伤肿瘤细胞的目的。目前只能用于人体体细胞 ！基因治疗的策略抑癌基因治疗自杀基因治疗反义基因治疗耐

11、药基因治疗联合基因治疗基因治疗临床应用举例今又生：重组人p53腺病毒注射液 局部注射与放疗联合治疗鼻咽癌 治疗恶性胸腹水安柯瑞：重组人5型腺病毒注射液，溶瘤病毒 与化疗联合治疗鼻咽癌 治疗恶性胸腹水 小分子靶向药物以肺癌为例 个体化的精准治疗PD-1 单抗 过继性免疫治疗细胞因子诱导的杀伤细胞（cytokine induced killer cells, CIK）人外周血单个核细胞抗CD3-McAb, IL-2,IFN-,IL-1等）共同培养兼具T淋巴细胞强大的抗肿瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤优点增殖速度快，杀瘤活性高，杀瘤谱广，对多种耐药肿瘤细胞同样敏感能以不同机制识别肿瘤细胞，通过

12、直接的细胞质颗粒穿透封闭的肿瘤细胞膜进行胞吐，达到对肿瘤细胞的裂解能分泌IL-2、IL-6、IFN-等多种抗肿瘤的CK对正常细胞无毒性作用，被认为是新一代抗肿瘤过继免疫治疗的首选方案 CIK过继细胞免疫治疗临床应用原发性肝癌术后辅助治疗，延长无病生存时间晚期胃癌：与化疗联合，提高有效率晚期非小细胞肺癌：与化疗联合，提高疗效，延长生存 肿瘤负荷不能大，且与放化疗或分子靶向药物联用Journal of Cancer 2011; 2: 363-36 Cytokine Induced Killer Cells as Promising Immunotherapy for Solid TumorsTIL

13、CTL治疗转移性黑色素瘤1. 从 TIL制备高亲和力CTL克隆 2. 免疫删除：CTX 60mg/kg,d1,d2Fludarabine 25mg/m2,d3-7（祛除淋巴细胞，尤其是Tr）3. 免疫重建：当外周血淋巴细胞 20/mm3,输入CTL, 并联合高剂量 IL-2 （维持CTL活性）Dudley ME. Science，2002；298, 850854回输方案在既往IL-2治疗无效患者也有效，提示回输方案中的IL-2不是产生疗效的直接原因Rosenberg SA. Clin Cancer Res. 2011;17(13):4550-7Rosenberg SATCR-T CAR-TRo

14、senberg SACAR-T 技术原理：嵌合抗原受体 T 细胞（ CAR-T 细胞）是将能识别某种肿瘤抗原的抗体的抗原结合部与CD3-链或FcRI的胞内部分在体外偶联为一个嵌合蛋白，通过基因转导的方法转染患者的T细胞， 使其表达嵌合抗原受体 (CAR)。 患者的T细胞被“重编码”后，生成大量肿瘤特异性的CAR-T细胞。EMILY WHITEHEADCAR改造T细胞：优势 CAR识别肿瘤抗原是以HLA非依赖的方式 跨越HLA表达下调肿瘤细胞免疫逃逸机制或突破病人HLA分型的限制。 CAR改造的T细胞可针对任何细胞表面抗原 包括蛋白/糖和糖脂激起的多克隆抗体，较于天然T细胞表面受体TCR能够识别

15、更广泛的目标。 CAR改造能够调节大多数T细胞亚群 改造CAR能够搭载一个或多个T细胞激活信号，这或许能提高T细胞的增殖/生存和裂解靶细胞的能力。在相对较短的时间内产生大量有肿瘤杀伤效力的T细胞， 还能够设计T细胞搭载潜在的抗癌免疫调节因子（如细胞因子）以在肿瘤微环境中增强抗肿瘤效果。多靶点60CAR-T技术的目前局限性-仅在CD19（+）血液肿瘤获得成功-缺乏“肿瘤特异性抗原”，难于推广到实体瘤61多靶点，无需淋巴删除, 改善免疫微环境有效性提高策略2 ： 双功能CAR-T联用有效性提高策略3：CAR-T与PD-1的结合研究tumor-sensingKloss CC et al. Nat B

16、iotechnol. 2013;31(1):71-5. both a CAR that provides suboptimal activation upon binding of one antigen and a chimeric costimulatory receptor (CCR) that recognizes a second antigen. Rosenberg SARosenberg SA肿瘤疫苗概念肿瘤疫苗：利用肿瘤抗原，通过主动免疫方式诱导机体产生特异性抗肿瘤效应,激发机体自身的免疫保护机制,达到治疗肿瘤或预防复发的作用属于主动免疫治疗 肿瘤疫苗分类以树突细胞（dendr

17、itic cell,DC)为载体的肿瘤疫苗病毒疫苗蛋白/多肽疫苗DNA疫苗抗独特型抗体疫苗全细胞肿瘤疫苗疫苗抗原：肽、蛋白质、细胞、核酸佐剂：明矾、BCG、NDV 细胞因子GM-CSF APCDC 蛋白质：HSPDC疫苗在实体瘤治疗中的策略（1）抽50ml-60ml外周血分离单核细胞，体外诱导DC细胞DC细胞负载自体肿瘤抗原，通过静脉回输给病人或经皮下注射经肿瘤抗原负载DC细胞刺激自体T细胞 产生抗肿瘤免疫应答DC疫苗在实体瘤治疗中的策略（2）DC细胞负载自体肿瘤抗原并与自体的淋巴细胞混合，刺激自体T细胞产生CTL抽50ml-60ml外周血分离单核细胞，体外诱导DC细胞回输CTL 直接杀伤肿瘤

18、肿瘤细胞 目前已批准上市的肿瘤疫苗Cervarix （宫颈癌预防性疫苗） 2009（美国） Provenge （前列腺癌治疗性疫苗）2010（美国）CIMAvaxEGF （肺癌治疗性疫苗） 2009（古巴）Oncophage(肾癌治疗性疫苗） 2009（俄罗斯）宫颈癌预防性疫苗Gardasil HPV 6,11, 16,18 的肽疫苗FDA 2006.6 适应症：926岁、女性、预防HPV感染（宫颈癌、CIN和生殖器疣）用法：6月内接种3次 前列腺癌疫苗ProvengeProvenge （Sipuleucel-T，APC8015 ）： 前列腺酸性磷酸酶和GM-CSF的融合蛋白为抗原，体外负载自

19、体树突细胞（美国Dendreon Corporation ）入组标准：去势治疗失败的转移性前列腺癌，PS 0-1，无内脏转移方案： Sipuleucel-T，IV，1、3、5周Kantoff PW. N Engl J Med 2010;363:411-22 Provenge工作原理结 果 OS Clinical trial Provenge 安慰剂The D9901 trial 25.9 m 21.4 mThe D9902a trial 19.0 m 15.3 m The IMPACT trial3 25.8m 21.7 mthree double-blind randomized phase

20、 III clinical trials, D9901,4 D9902a,1112 and IMPACT.32010年4月美国FDA批准Sipuleucel-T上市，第一个被美国FDA批准的治疗性肿瘤疫苗肺癌ConclusionAn 84-gene GS associated with clinical response for MAGE-A3 immunotherapeutic was identified in metastatic melanoma and confirmed in resected NSCLC.Improved OS in two subgroups- the non-

21、adenocarcinoma-the stage IIB/Iv patients who started the vaccine therapy within 12 weeks of the finishing the initial chemotherapy. 单克隆抗体只识别单一抗原表位(抗原决定簇)的特异性抗体，来自单个淋巴细胞的克隆或一个杂交瘤细胞的克隆 抗肿瘤作用机制：1. 免疫作用 (NK 和补体); 2. by binding to ligands or receptors3. 结合型 （by carrying a lethal payload, such as a adiois

22、otope or toxin).抗体介导的NK细胞杀伤作用(ADCC)Fab 端 Fc 端鼠源性单克隆抗体的人源化人/鼠嵌合抗体（chimeric antibody） 人源化抗体（humanized antibody）全人抗体 （fully human antibody) a.b.c.d.CDRVHVLCLCH嵌合抗体嵌合抗体是利用DNA重组技术，将异源单抗的轻、重链可变区基因插入含有人抗体恒定区的表达载体中，转化哺乳动物细胞表达出嵌合抗体，这样表达的抗体分子中轻重链的V区是异源的，而C区是人源的，这样整个抗体分子的近23部分都是人源的。这样产生的抗体，减少了异源性抗体的免疫原性，同时保留了亲

23、本抗体特异性结合抗原的能力Chimeric antibodies are 65 percent human, humanized antibodies are 95 percent human, human antibodies are 100 percent human. The type of antibody can often be identified by the suffix of the drug name: -momab (murine), -ximab (chimeric), -zumab (humanized), -mumab (human).Number of ther

24、apeutic mAbs entering clinical study per year抗肿瘤治疗的抗体非结合型抗体（裸抗体）结合型抗体 非结合型抗体临床应用举例 名 称主要靶点 类型 适应症Rituximab（Mabthera）CD-20人/鼠嵌合抗体 B-NHLTranstuzumab（Herceptin）HER2/neu人源化抗体乳腺癌、胃癌Cetuximab（Erbitux）EGFR人/鼠嵌合抗体CRC，NSCLC，HNSCC Bevacizumab（Avastin）VEGF人源化抗体 CRC, NSCLC，乳腺癌结合型抗体 “生物导弹”：由裸抗体与导向药物结合而成治疗策略 放射免疫

25、治疗 抗体导向化疗治疗 免疫毒素治疗 抗体导向酶前体药物治疗 结合型抗体临床应用举例 名 称主要靶点 类型 适应症Zevalin （90Y-ibritumomab tiuxetan）CD-20放射性物质标记的鼠源性抗体 B- NHLBexxar （131I-tositumomab)CD-20放射性物质标记的鼠源性抗体 B-NHL Ibritumomab tiuxetanZevalin(泽娃灵)Zevalin是世界上第一个放射性标记的单克隆抗体，2002年在美国上市，被批准用于难治复发B细胞非霍奇金淋巴瘤的治疗.Zevalin由放射性同位素钇90和CD20单抗组成，与其他放射性同位素相比，钇90

26、放射纯射线，具有更强的射线能量。同时，由于钇90不产生射线，对医护人员及患者家属非常安全，因此FDA批准Zevalin可用于门诊病人，并无需隔离防护。Anti-CTLA-4 antibody Anti-PD-1 antibody Nivolumab一线治疗BRAF野生型转移性黑色素瘤（III期临床研究）116疗效持久117免疫关卡点毒副反应免疫相关毒副反应(irAEs)-皮肤瘙痒、皮疹、白殿风、剥脱性皮炎 -腹泻、结肠炎 -下丘脑炎、垂体、甲状腺、肾上腺功能异常 -肝脏转氨酶升高、肝炎 -眼脉络膜炎等 毒性谱 一般反应：发热，寒战，疲倦，肌肉酸痛，外周水肿，输液反应 不同于化疗免疫相关性器官损

27、伤：免疫相关性皮肤损伤；免疫相关性肠炎；免疫相关性肝炎；免疫相关性内分泌功能损伤;免疫相关性肺炎；其他； 毒性：抗CTLA-4抗PD-1抗PDL-1Ipi： irAEs发生率约65%, Gr3/4irAEs20-40%；PD-1抗体： irAEs发生率40%， Gr3/4irAEs 10-17%；PD-L1抗体： AEs 39%, Gr3/4仅5%毒副反应发生规律依次的时间：皮疹 腹泻 肝毒性 内分泌毒性几个月后 肺炎肠炎 胰腺炎红斑、斑丘疹(供参考）1、不同于化疗，广谱性，irAEs几乎可以累及机体的任何器官和组织2、毒性：抗CTLA-4抗PD-1抗PD-L13、滞后性，可发生在用药后的数天至数周，甚至出现在停止治疗后的数月才出现 4、无预防措施，监测 血常规、肝肾功能、电解质、内分泌 5、使用免疫抑制剂时警惕相应毒副反应，治疗前需排查未控制的急性感染6、尽早发现、尽早处理，治疗必须及时，免疫抑制药。一旦发生严重治疗相关免疫毒性，排除禁忌后，毫不犹豫开始糖皮质激素的使用7、糖皮质激素治疗无效时，可考虑其他免疫