肿瘤生物治疗-CAPRI技术

肿瘤生物治疗肿瘤基因治疗1肿瘤免疫细胞治疗2细胞因子治疗3分子靶向药物治疗4肿瘤疫苗5肿瘤生物治疗定义：主要是通过机体防御机制或生物制剂的作用以调节机体自身的生物学反应，从而达到治疗肿瘤的目的。第一页，共48页。肿瘤生物治疗历史………..4contents目录肿瘤生物治疗策略…….……......……..…14各种治疗方式的不足……………….....…31CAPRI…….……..…………35

肿瘤的生物治疗

CAPRI生物治疗第二页，共48页。04030201开始阶段19世纪末，肿瘤合并感染患者瘤体缩小尝试阶段（50S）制备肿瘤疫苗，TSA、TAA概念确立奠基阶段（60-70S）非/特异性免疫治疗；过继免疫细胞治疗发展阶段（80S-）生物调节剂概念的提出，靶向及抗血管治疗一、肿瘤生物免疫治疗的历史第三页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史“科莱毒素”：1891年美国骨科医师威廉.科莱创立的治疗方法。化脓链球菌和粘质沙雷菌替代治疗肿瘤灶注射细菌感染基础上改进诱发与细菌相似的全身或局部反应没有急性化脓性感染的风险第四页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史短小棒状杆菌和卡介苗（BCG）等用于治疗恶性肿瘤短小棒状杆菌：（CP）G+，其表面的脂多糖具有较强的免疫刺激作用，释放单核细胞活化因子，激活巨噬细胞，增强其对肿瘤细胞的杀伤作用。试用于恶性黑色素瘤、乳腺癌及肺小细胞型未分化癌卡介苗（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。恶性黑色素瘤、肺癌、急性白血病、恶性淋巴瘤等辅助治疗。第五页，共48页。肿瘤细胞疫苗1基因疫苗2多肽疫苗3树突状细胞疫苗4CTL表位肽疫苗5一、肿瘤生物免疫治疗的历史肿瘤疫苗(1902S)

原理：利用肿瘤细胞或肿瘤抗原物质诱导机体的特异性细胞免疫和体液免疫反应，增强机体的抗癌能力，阻止肿瘤的生长、扩散和复发，以达到清除或控制肿瘤的目的。根据肿瘤疫苗的来源分类第六页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史肿瘤抗原(50S)

肿瘤抗原（tumorantigen）泛指在肿瘤发生、发展过程中新出现或过度表达的抗原物质。TSA(Tumor-specificAntigen)：肿瘤特异性抗原。只存在于某种癌变细胞表面而不存在于相应正常细胞或其他种类肿瘤细胞表面的新抗原

细胞在癌变过程中由原癌基因激活或抑癌基因突变、缺失等所导致的肿瘤细胞表达的异常蛋白被认为是TSA，如突变的Ras、EGFR、P53、DPC4等。

TSA在细胞内被降解后，其抗原肽可与MHC

I类分子在内质网中结合，并共表达于细胞表面，被CD8+CTL所识别，因此是诱发T细胞免疫应答的主要肿瘤抗原。第七页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史TAA（Tumor-associatedAntigen）

非肿瘤细胞特有，正常细胞上也存在的抗原，只是在细胞癌变时其含量明显增加。肿瘤标志物的影响因素肝肾功能、胆汁淤积标本采集过程肿瘤病人自身状况炎症反应导致假阳性或假阴性孕妇及吸烟等第八页，共48页。某些真菌及多糖免疫低下治疗免疫亢进治疗免疫双向调节剂肾上腺皮质激素硫唑嘌呤氨甲喋呤雷帕霉素ATG、ALG他克莫司（FK506）咪唑立宾免疫抑制剂胸腺制剂白介素2特异性免疫核糖核酸特异性转移因子干扰素左旋咪唑云芝多糖猪苓多糖银耳多糖等某些中药如党参、刺五加、灵芝免疫增强剂一、肿瘤生物免疫治疗的历史免疫调节剂增强及调节免疫功能的药物多为生物制品，少数为人工合成化学药物第九页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史生物反应调节剂（biologicalresponsemodifier,BMR)

凡某一类物质主要通过免疫系统直接或间接增强机体的抗肿瘤效应，并对肿瘤有治疗效果的药剂或方法，都可称为生物反应调节剂。直接增强宿主抗肿瘤反应1

减少抑制性机制增强宿主抗肿瘤反应2增强肿瘤免疫原性3增加机体对细胞毒物质耐受性4预防或逆转细胞转化5生物反应调节剂第十页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史生物反应调节剂细胞因子：天然或基因重组，IL,TNF,IFN,CSF。效应细胞：抗肿瘤的各类体细胞和造血干细胞如LAK,骨髓干细胞、外周血或脐带血干细胞。抗体：包括各类抗肿瘤单克隆抗体、CD3抗体。免疫调节剂：某些菌类及其有效成分；BCG、短小棒状杆菌（CP）、香菇多糖、左旋米唑、冬虫夏草等。肿瘤疫苗⑧蛋白酶抑制剂癌变抑制和细胞分化诱导剂⑨基因治疗血管生成抑制剂⑩其他第十一页，共48页。一、肿瘤生物免疫治疗的历史BRM临床应用举例第十二页，共48页。二、肿瘤生物治疗的的策略生物治疗：是一个广泛的概念，涉及一切应用生物大分子治疗的方法，种类十分繁多。

细胞因子治疗

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免疫细胞治疗2基因治疗3分子靶向治疗4肿瘤疫苗5第十三页，共48页。肿瘤的过继免疫细胞治疗肿瘤的过继细胞免疫治疗(ACI或AIT）

向肿瘤患者转输具有抗肿瘤活性的免疫细胞直接杀伤肿瘤或激发机体免疫反应杀伤肿瘤细胞，达到治疗肿瘤的目的。

简要历史回顾20世纪60年代：发现细胞免疫引起组织器官移植排斥启发人们应用过继性细胞免疫治疗肿瘤。20世纪80年代：85年，Rosenberg报道LAK/IL-2治疗晚期恶性肿瘤具有疗效。86年，报道TIL。第十四页，共48页。肿瘤的过继免疫细胞治疗历史回顾《柳叶刀》报道76位根治性术后的肝癌患者接受了DC-CIK细胞免疫治疗，其肝癌复发率比之于对照组降低了51%，卫生部将自身免疫治疗技术纳入第三类医疗技术其他如iAPA-细胞、CAPRI细胞、粒福特、TCR、CAR-T、γδT细胞等。非特异性：NK,CIK,LAK等特异性：CTL,TIL等肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）细胞因子诱导的杀伤细胞树突状细胞淋巴因子激活的杀伤细胞自然杀伤细胞其他第十五页，共48页。细胞因子治疗细胞因子（cytokines）是由细胞产生的可溶性蛋白。它们通过作用于细胞表面的相应受体，影响自身细胞或其他细胞的生长和代谢。目前FDA批准临床使用的细胞因子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，诱导肿瘤细胞分化第十六页，共48页。细胞因子治疗CK的毒副反应第十七页，共48页。基因治疗通过对人体遗传物质进行修正、补充或改造以达到治疗疾病的目的，或将遗传物质导入人体组织或细胞所进行的疾病治疗方法。基因治疗的策略

基因替换基因修饰基因添加和补充基因封闭目的基因免疫相关基因抑癌基因和癌基因抗血管生成基因自杀基因其它基因基因导入方法非病毒载体：B.病毒载体：第十八页，共48页。基因治疗基因治疗应用举例今又生重组人P53腺病毒安柯瑞今又生对晚期鼻咽癌40余种人类主要实体瘤有明确疗效术中、术后使用可消灭残留癌，预防复发与放/化疗联合应用具有协同作用药途径为瘤内注射以5-FU、顺铂化疗方案进行姑息治疗的晚期鼻咽癌患者可联合试用本品与化疗药物同步使用，直接瘤内注射限于鼻咽癌高发地区三级甲等医院使用E1B缺陷腺病毒第十九页，共48页。肿瘤疫苗定义：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。主动免疫抗原＋佐剂目前除了治疗晚期前列腺癌的疫苗Provenge及治疗晚期恶性黑色素瘤的抗CTL-4单抗Ipilimumab外，肿瘤疫苗尚未广泛应用。肿瘤疫苗设计策略选择合适的肿瘤抗原选择肿瘤抗原的给予方式第二十页，共48页。肿瘤疫苗肿瘤疫苗来源于自体或异体肿瘤细胞或其粗提取物，带有TSA或TAA经灭活处理后丧失致瘤性，但仍保持其免疫原性对机体进行主动免疫蛋白/多肽疫苗抗独特型抗体疫苗

病毒疫苗

DNA疫苗DC疫苗全细胞肿瘤疫苗第二十一页，共48页。分子靶向治疗肿瘤分子靶向治疗：利用肿瘤组织或细胞所具有的特异性结构分子作为靶点，使用某些能与这些靶分子特异结合的抗体、配体等达到直接治疗或导向治疗目的的一大类治疗方法。分子靶向治疗的靶点细胞受体

信号转导细胞周期血管生成第二十二页，共48页。单克隆抗体目前上市的肿瘤分子靶向药物主要有单克隆抗体和小分子化合物单克隆抗体第二十三页，共48页。单克隆抗体第二十四页，共48页。单克隆抗体肿瘤抗体靶向治疗的发展历史鼠源性多克隆抗血清是最早被用于治疗肿瘤的抗体分子1975年利用杂交瘤技术成功地制备McAb，大大推动了肿瘤生物靶向治疗的进展近十年来已研究制备出人鼠嵌合抗体、人源化抗体和完全人源抗体通过克隆化可使杂交细胞成为单纯的细胞系，由此单克隆系就可以获得结构与各种特性完全相同的高纯度抗体，即单克隆抗体（MonoclonalAntiboby,McAb）。第二十五页，共48页。单克隆抗体抗体的基本结构人-鼠嵌合抗体人源化抗体完全人源化抗体第二十六页，共48页。单克隆抗体人-鼠嵌合抗体人一鼠嵌合抗体是将鼠源单抗的可变区与人抗体的恒定区融合而得到的抗体人源化抗体进一步降低抗体的鼠源成分，发展出CDR移植技术。

CDR移植即把鼠抗体的CDR序列移植到人抗体的可变区内完全人源化抗体将人类抗体基因通过转基因或转染色体技术，将人类编码抗体的基因全部转移至基因工程改造的抗体基因缺失动物中，使动物表达人类抗体，达到抗体全人源化的目的.第二十七页，共48页。小分子化合物酪氨酸激酶抑制剂（TKI）第二十八页，共48页。分子靶向治疗在临床应用方面，抗肿瘤单抗分子质量大，半衰期长，但易受胃液酸性环境的破坏，故常采用静脉每1~3周给予1次。因其单药治疗疗效不理想，多与化疗联合应用。小分子化合物的半衰期短，口服稳定，且多数临床研究未显示出与化疗的协同作用，故常单药每日1次口服。第二十九页，共48页。三、各种治疗方式的不足过继性免疫疗法存在的问题由于肿瘤细胞的不均一性及效应细胞的异质性造成疗效的不确定性;体外大量扩增过继免疫细胞技术有待开发；输注的细胞向肿瘤组织的聚集性弱;体内过继免疫机制的进一步明确；与其它肿瘤治疗方法的有机整合需要进一步完善；缺乏统一的能指示临床转归的的免疫检测指标；第三十页，共48页。三、各种治疗方式的不足肿瘤单克隆抗体靶向治疗的缺点①一是实体肿瘤的细胞被致密的基质包裹，抗体难以穿透这一屏障；大多数实体肿瘤都存在淋巴回流障碍，导致间质内压力升高，阻止了抗体进入肿瘤实质。②二是由于治疗肿瘤的抗体需要量极多，要求产品纯度极高，目前的生物工程生产比较困难，因此其产品生产成本及价格均非常昂贵

③三是肿瘤细胞的异质性，目前的抗体治疗是针对肿瘤细胞某个特异性受体，而肿瘤细胞并非均一，因此单一清除含有某种受体的肿瘤细胞并不代表能治愈了肿瘤，

目前一些治疗方法是在抗体中标上同位素或毒素，尽管提高疗效，但其副作用亦随着增加。

第三十一页，共48页。三、各种治疗方式的不足基因治疗的不足安全性是基因治疗的第一要素。有接受以腺病毒为载体的OTC基因治疗4天后死亡。体内靶向基因治疗办法不多。若治疗基因不只进入肿瘤细胞，也进入正常细胞，使后者功能异常。治疗基因若误入生殖细胞，影响将传给下一代。

大力加强外源基因在不同组织学类型肿瘤中特异表达和调控途径的研究，当下的艰巨任务。第三十二页，共48页。三、各种治疗方式的不足肿瘤疫苗的潜在危险以照射、病毒感染、基因重组后的肿瘤细胞为疫苗者，肿瘤细胞的致瘤性虽大大降低，但也不完全排除其注入体内致瘤的可能性；各种疫苗载体注入体内，有将传染性或其他毒性分子带给病人的潜在危险；机体产生的肿瘤抗原抗体有引起自身正常组织产生过敏反应或自身免疫性疾病的可能；利用基因工程肿瘤疫苗时，外源基因持续表达外源抗原或插入激活内源性致癌基因，有引起新的疾病和致癌的可能。第三十三页，共48页。四、CAPRI链式激活的免疫细胞（cascadeprimedimmunecells，CAPRI）徳国慕尼黑大学医学院免疫研究所RudolfWank教授的一项用于肿瘤生物治疗的专利技术该技术是应用患者的外周血淋巴细胞，经活化刺激，获得对肿瘤的特异性杀伤功能，回输后可在体内杀伤肿瘤。第三十四页，共48页。CAPRI细胞治疗疗效的限制因素确定诱导免疫反应和应答的抗原是哪一种抗原是很困难的。既使这个问题得到解决，肿瘤细胞经常选择性地丢失肿瘤特异性抗原肿瘤细胞可在局部产生细胞因子来降低效应细胞的杀肿瘤能力需要大量细胞因子的参与和刺激免疫效应，传统方法里面，刺激因子是不充分的

因此，难以达到理想的杀伤效果。第三十五页，共48页。CAPRI针对以上问题，Wank教授发明了通过级联引发的刺激外周血单个核细胞的CAPRI细胞。①病人外周血经分离获得单个核细胞②经固化的抗CD3单克隆抗体及细胞因子激活，使DC成熟③再次加入未经激活的外周血淋巴细胞④加入细胞因子，整个过程5天第三十六页，共48页。CAPRICAPRI解决问题初级刺激所激活的抗原呈递细胞本身在体内已接触过肿瘤抗原，且具有记忆功能，因此可在体外有效地诱导对自身病人特异性的免疫应答，所以本方法无需确定病人的肿瘤抗原肿瘤细胞经常有意识地丢失掉表面HLA（人类白细胞抗原）的表达，从而逃避杀伤细胞尤其CTL细胞的杀伤。实验表明，CAPRI细胞可以显著上调肿瘤细胞表面的HLA表达，使杀伤细胞很容易识别并启动免疫杀伤过程CAPRI细胞在体外已被有效活化，进入体内后将不受细胞因子及共刺激因子的限制第三十七页，共48页。CAPRICAPRI的四大优势第三十八页，共48页。CAPRI与CIK细胞疗法的比较第三十九页，共48页。CAPRI第四十页，共48页。CAPRICAPRI的效应细胞中，记忆细胞占据了将近一半（49%）的比例，这些记忆细胞有三大特点：其一、高表达抗凋零分子，不易在外界因素的作用下凋零。其二、非抗原依赖性增殖，即不需要抗原的存在即可以不断增殖，保持相应的数量。其三、也是最重要的一点，再刺激阈值下降，就是说，回输到体内后，即使极少量的抗原信息的刺激，都可以引起记忆细胞强烈、快速、有效的免疫应答，从而启动整个杀伤过程。第四十一页，共48页。CAPRI临床应用病人的选择1、感染甲肝、乙肝、丙肝和艾滋病的肿瘤病人应在有单独培养条件下进行细胞的制备2、细菌感染的病人应在开展免疫疗法前用抗生素进行对症治疗3、WHO生存质量在0-34、白细胞计数大于4000/mm35、肌酐小于2.0mg/DL6、如果使用了升白药GMCSF或大剂量的IL-2，需要停药后2周再采血7、如果患有自身免疫性疾病如多发性硬化（MS）、肌萎缩侧索硬化症（ALS）、系统性红斑狼疮（SLE）、哮喘、桥本病等，应禁用第四十二页，共48页。CAPRI临床应用CAPRI临床适应症

适应征广泛，目前的临床经验表明这项治疗对多种实体肿瘤有效，肺癌、乳腺癌、卵巢癌、胃癌、肠癌、脑瘤、黑色素瘤、前列腺癌、头颈部肿瘤、食道癌、肾癌、肝癌、膀胱癌、