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编号:10399063
T细胞识别的MHC限制性肺癌抗原研究进展
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2003年第11期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)11-1665-02

    肺癌是全世界发病率和死亡率增长最快,对人类健康和生命威胁较大的恶性肿瘤,从免疫学角度对其进行研究和治疗是一条很有希望的途径。而这一途径的关键点在于寻找特异的肿瘤抗原。根据肿瘤免疫学,在控制具有免疫原性肿瘤细胞的生长中,T细胞介导的免疫应答反应起重要作用。抗原致敏的T细胞特异性杀伤、溶解带有相应抗原的肿瘤细胞,此过程受MHC限制。(1)MHC-Ⅰ类限制:肿瘤抗原在细胞内加工成肿瘤肽,然后与MHC-Ⅰ类分子结合共表达于肿瘤细胞表面,被CD8 + CTL(cytotoxic T lymˉphocytes,CTL)识别,活化的CTL分泌IFN-γ等杀伤肿瘤细胞或在Th的辅助下杀伤肿瘤细胞。(2)MHC-Ⅱ类限制:肿瘤抗原先从肿瘤细胞上脱落,然后由APC摄取、加工成多肽分子,再由细胞表面的MHC-Ⅱ类抗原分子呈递给CD4 + Th细胞。CD4 + Th可产生淋巴因子增强CTL的功能并可激活巨噬细胞或其他APC,从而参与抗肿瘤作用。
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    近年来,对MHC-Ⅰ类分子限制的CTL识别的肿瘤抗原研究较多。MAGE基因是应用肿瘤特异性CTL从黑色素瘤中发现并分离出的第一个人类肿瘤特异性抗原基因。人工合成的MAGE基因编码的抗原肽已作为疫苗用于黑色素瘤的Ⅰ、Ⅱ期临床治疗并取得较好疗效。之后,又陆续发现了CypB、4q31.22、EP-CAM等。另外,对MHC-Ⅱ类分子限制的CD4 + Th细胞所识别的抗原及其作用的研究也越来越多。发现的与肺癌有关的MHC限制的CTL识别的肿瘤抗原有如下几种。

    1 MHC-Ⅰ类分子限制的特异CTL识别的肺癌肿瘤抗原

    1.1 MAGE-3(melanoma antigen,MAGE)基因及其蛋白质 基因位于X染色体的q28区,含两小一大3个外显子,编码的肿瘤抗原MZ2-D,由大外显子编码,为一分子量为48000u的胞浆蛋白,由314个氨基酸残基组成。在肺癌中MAGE-3的总表达率不仅达到了46%,而且它在鳞状细胞肺癌的表达率更高,达到了90%以上。且MAGE-3的表达与肺癌的转移及预后明显相关,MAGE-3阳性的患者术后长期存活率高,转移率低。MAGE-3抗原可由HLA-A1、HLA-A2、B44、B35呈递。比如:九肽MAGE-3(97-105)及(197-203)由HLA-A24来呈递,其他的抗原表位与之的对应关系为:MAGE-3(168-176)———HLA-A1,MAGE-3(271-279)———HLA-A2,MAGE-3(167-176)———HLA-B44。研究表明,MAGE-3多肽能激活淋巴细胞导致EB病毒转染B细胞的裂解,再次用MAGE-3刺激则能观测到MAGE-3提供靶标的特异性效应,其效应强弱与刺激量有关。且该肽特异性效应可以被MHC-Ⅰ和HLA-A2的单抗所抑制。因此,MAGE-3可能是HLA-A2(+)肺癌患者特异性免疫治疗的一个靶标,在研究者的肺癌的肿瘤疫苗方案中已包括有MAGE-3 [1]
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    1.2 4q31.22编码蛋白 该位点的基因编码是一种内质网定位蛋白,有412个氨基酸,46kDa,表达于各种肿瘤细胞包括肺癌,但正常组织中较少。它的(13-20)、(75-84)多肽可诱导HLA-A24(+)肺癌患者PBMC(外周血单核淋巴细胞)中产生特异性CTL [2]

    1.3 MRP1、MRP3(multidrug resistance-associated protein1、3,MRP) Abira Yamada等研究证实MRP3来源的肽能被HLA-A24限制的CTL所识别,CTL来自肺癌浸润性T细胞中。后来的研究又证明,MRP3来源的肽能够诱导HLA-A24(+)肺癌患者PBMC培养物中产生CTL,对肿瘤起到杀伤作用 [3,4] 。由于MDR(multidrug resistance,MDR)现象是肿瘤免疫治疗失效的一个重要原因,所以MRP3如果用于显示耐药性的肿瘤患者会更有作用,但局限于HLA-A24(+)的患者,MRP1与之类似。
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    1.4 CypB(Cyclophinlin B,CypB) CypB是一种延伸因子结合蛋白,定位于内质网囊泡中 [5] 。现已发现CypB有两个抗原表位可与HLA-A24(+)的CTL相结合 [6] 。在Ⅰ期临床研究中,用CypB(84-92)、CypB(91-99)制成的多肽疫苗用于进展期患者,进行皮下注射,结果证明有一定效果且较完全,但不能引发目的性的免疫应答 [5]

    1.5 EP-CAM(epithelial cell adhesion,EP-CAM) 上皮细胞黏附分子,来源于EP-CAM的抗原肽能够被MHC-Ⅰ限制的特异性CTL所识别。实验证实,对EP-CAM进行了不规则修饰的肽ILYENNVIT(184-192)能够在HLA-A2(+)肺癌患者体内有免疫原性,诱发特异性CTL产生[7]

    1.6 CEA 与MAGE-3类似,CEA也能诱导HLA-A1、A2限制性的CTL。大部分新证实的表位被发现与HLA-A2(2.2、2.3、2.6)及HLA-A6802紧密相关 [8] ,从而提示:它可能是一种族差异较少的抗原,应用范围较为广泛 [9] 。该抗原与肺癌的进展、转移、预后相关,且目前临床上已根据CEA水平进行分期诊断。
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    1.7 其他 (1)从HLA-A2(+)的NSCLC患者TIL(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)中建立自体同源肿瘤特异性CTL,这些CTL能识别过表达的HER2/neu来源的肽。(2)用mutated P53(264-272),(65-73),(187-197),(232-240)免疫动物,也可观察到特异的CTL抗肿瘤反应 [10,11] 。(3)HsPs较为特殊,它具有肿瘤免疫原性,其家族成员gp96蛋白在抗原呈递过程中结合了大量抗原性多肽,使其具有该细胞特有的抗原库的作用,从而能够激活特异性CTL反应 [12,13] 。这几种抗原也属于MHC-Ⅰ类分子限制的特异CTL识别的肺癌肿瘤抗原。

    总结以上几种抗原,多为HLA-A2,HLA-A24限制性的,HLA-A2在高加索人群中表达较高,而在中国人群中也占到了50%,这就为抗原在适宜人群中的使用提供了可能性。

    2 MHC-Ⅱ类分子限制性肺癌肿瘤抗原
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    CD4 + T细胞能加强宿主APC的抗原提呈能力,并能改变肿瘤细胞激活CD8 + 细胞特异免疫原性多肽无能状态。随着CD4 + 细胞在肿瘤免疫中重要性的被认识和重视,人们开始对CD4 + T细胞识别的MHC-Ⅱ类限制性肿瘤抗原进行研究。目前发现的有lyrosinase、TPI、CDC27、LDCR-Fu7、gp100、MAGE-3、Melan-A/Male-1、Eph受体等,其中与肺癌关系密切的分述如下。

    2.1 NY-ESO-1(esophagescope) 是现知的免疫原性最强的一种肿瘤抗原,在40%~50%的NY-ESO-1阳性肿瘤患者体内可检出NY-ESO-1抗体和针对NY-ESO-1的CD8 + T淋巴细胞反应。该肿瘤抗原的特殊之处在于同时存在CD4 + 和CD8 + 细胞表位,对该抗原引起的T细胞应答包含两个方面。研究发现肽ESO:(157~170)SLLMWITQCFLPVF能被NY-ESO-1激活的CD8 + /CD4+ 细胞克隆所识别 [14,15] 。且有实验发现:11/16的小细胞肺癌系中有NY-ESO-1的表达,且肺癌细胞能被NY-ESO-1筛出的HLA-A31限制的CTL所识别。NY-ESO-1与MAGE在肺癌中的表达率和对转录调控的机制相似 [16] 。因此,这种双特异肽提出针对CD4 + 、CD8 + 产生和发挥杀伤肿瘤效应的一个很有吸引力的疫苗策略。
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    2.2 MAGE-3 MAGE-3与NY-EAO-1相似,MAGE抗原肽也可激活Ⅱ类分子限制的CD4 + 细胞。Chaux等用于MAGE-3重组蛋白一起孵育后的DC刺激自体细胞,发现了2个由HLA-DR13分子呈递的表位:(113-127)、(12-134) [17] 。而Manici鉴定了另外3个细胞表位(141-155)、(140-160)、(281-295),这3个表位由HLA-DR2分子呈递且被它们活化的CD4 + 可特异性溶解HLA-DR2/MAGE-3肺癌细胞 [18]

    在上述T细胞识别的MHC限制性抗原具体应用中也有一些新的进展,例如:(1)MAGE-3处理后的PBMCs联合γhIL-12免疫病人,不但可增加特异性CD8 + 细胞应答,而且可使部分病人的肿瘤完全或部分消退。(2)经DC摄取后抗原激发CTL的能力显著提高。HSP能诱导不成熟的DC使之更加成熟,而成熟DC的主要功能是将结合的抗原呈递给淋巴细胞。如:Jiankwan用(271-279)处理后的DCs刺激特异性CTL产生,效率更高。该类抗原的应用中也存在一些问题:与呈递的MHC分子一起表达的量少,体内诱导活性弱;在肺癌中的表达率有限等。这些问题还需要进一步研究使该类抗原得到更好的应用。
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    综上所述,这些MHC分子限制的T细胞识别的抗原与肺癌类型、转移及预后有一定关系,其中EP-CAM主要与SCC相关,而CEA与NSCLC相关,它们可被用于肺癌的多肽疫苗研究,基因疫苗研究等特异性免疫治疗。研究表明,最有效的疫苗应该同时激活CD4 + 和CD8 + ,故联合MHC-Ⅰ类和Ⅱ类限制性肿瘤抗原治疗肿瘤更有意义。

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    作者单位:100850军事医学科学院附属307医院肿瘤分子生物实验室

    (编辑 秋实), 百拇医药(肖明杰)