第五节 肿瘤γδT细胞免疫治疗的研究进展
γδT细胞独特的抗原识别及活化机制决定了它的杀瘤谱广,在肿瘤的免疫治疗中具有一定优势。基于γδT细胞的肿瘤免疫疗法已经应用于多种肿瘤免疫治疗的临床研究中,并取得了良好的效果。国际上最常规的基于γδT细胞的免疫疗法主要是基于活化天然的γδT细胞的抗肿瘤活性,多用双磷酸盐抗原作为刺激物,效应细胞选用外周血Vγ9Vδ2T细胞,并采用两种方法:一种方法是将具有抗肿瘤活性的肿瘤患者γδT细胞在体外用双磷酸盐抗原扩增后回输入病人体内的过继免疫疗法;另一种方法是应用双磷酸盐抗原和低剂量IL-2体内活化γδT细胞免疫疗法。
基于γδT细胞的肿瘤免疫疗法在发展中还有许多障碍需要克服,最重要的就在于有效性和安全性之间的平衡的把握。一方面,临床试验结果显示,重复使用双磷酸盐刺激会导致效应性γδT细胞的无能、耗竭甚至死亡,因此,γδT细胞对肿瘤只能产生短期应答。如何经过一次性的刺激,延长高水平γδT细胞的持续应答状态和功能,增强治疗的有效性是必须解决的问题。另一方面,免疫活化γδT细胞的治疗可能会引起一些副作用,例如活化的γδT细胞能产生一系列促炎性因子,造成炎性损伤。如何将这些副作用最小化或控制免疫重构的潜在后果,是治疗安全性有所保障的基础。
一、抗TCRγδ抗体扩增的和基于肿瘤特异性CDR3δ序列的γδT细胞肿瘤免疫疗法研究
γδT细胞具有MHC非限制性识别抗原的特点,能够对肿瘤肽类和非肽类抗原进行识别,具有广谱的抗肿瘤活性。与αβT细胞和NK细胞相比,基于γδT细胞的过继治疗具备现有治疗肿瘤的细胞疗法所不具备的优势。然而天然的γδT细胞在外周血中所占比例较低,需要运用一定的手段对之进行扩增,达到足够数量和活性的治疗用的γδT细胞。国际上目前常用的方法是使用不同的双磷酸盐抗原,在体内外对外周血Vγ9Vδ2 T细胞进行扩增,而我们实验室一直在利用具有专利技术的固相化包被的抗TCRγδ抗体,对肿瘤患者外周血γδT细胞进行有效扩增活化,开展了扩增γδT细胞回输体内进行肿瘤的细胞过继免疫治疗的临床前和临床试验研究。该方法的原理在于通过体外抗TCRγδ抗体与γδT细胞表面的TCRγδ相互作用,可活化γδT细胞,使其表达IL-2R,与培养基中外源性IL-2结合,导致γδT细胞发生增殖。
我们的临床前研究结果和临床试验结果表明,固相化抗TCRγδ抗体扩增法可以有效扩增肿瘤患者外周血的γδT细胞,达到一定的数量和活性标准,制备的γδT细胞制剂在回输后,呈现了良好的安全性,患者对细胞治疗的耐受良好。另外,我们对使用抗TCRγδ的单克隆抗体扩增γδT细胞与国际上通用的双磷酸盐抗原扩增γδT细胞的两种方法进行了对比,发现抗体对γδT细胞的扩增效应较缓慢但更持久,对Vδ1和Vδ2亚型的γδT细胞都有同等程度的扩增,而在肿瘤的细胞毒活性方面,与双磷酸盐没有显著差别,提示我们特有的扩增方法是可行的[59]。
然而该方法面临两个主要问题,一方面用于扩增γδT细胞的抗TCRγδ的单克隆抗体是鼠源性的,鼠源性成分的残留在回输体内后有引起机体的免疫反应的可能性;另一方面,在体外扩增体系中必须加入人的AB血浆,而人的AB血浆的来源在临床应用时大大受限。因此我们对体外抗体扩增γδT细胞的方法进行了优化。在抗体使用方面,我们首先摸索了抗体最小包被量,发现鼠源抗体浓度降低到原浓度的1/2,甚至1/3都不会影响扩增γδT细胞的效率。进一步,我们在构建稳定分泌抗人TCRγδ单克隆抗体的杂交瘤细胞系的基础上,去除了抗体的鼠源成分表达纯化了人源化的抗TCRγδ单链抗体(不含Fc段),并对其体外扩增γδT细胞的功能与鼠源抗体进行了比较。结果显示单链抗体的生物学功能与鼠源抗体相当,可替代鼠源单抗,用于制备肿瘤过继免疫治疗用的γδT细胞制剂。另外,为了更方便有效地扩增人外周血γδT细胞以满足临床过继免疫治疗的需要,我们选择了最佳的无血清培养基,同时还深入探讨了患者自体血浆和不同细胞因子添加对γδT细胞扩增的影响,全面优化了我们体外更安全、快捷而有效扩增人外周血天然γδT细胞以满足临床过继免疫治疗所需要的体系。
除了体外活化扩增天然γδT细胞之外,我们也一直致力于具有肿瘤结合特异性的γδT细胞CDR3δ序列的分子和细胞疗法的研究。2010年,我们用肿瘤优势的CDR3δ序列为探针,筛选到很多肿瘤相关表位,实验结果表明将这些表位串联起来,能够在体内活化γδT细胞,促进其肿瘤杀伤活性[60]。另外,以肿瘤特异性的γδT细胞CDR3δ序列为基础,我们构建了多种移植性的抗体分子,在细胞和动物实验中发现这些分子能通过携带毒素靶向作用[61]和抗体介导的细胞毒作用[62],发挥抗肿瘤活性,促进肿瘤细胞的清除。
在肿瘤的细胞过继免疫治疗中,常用的用于过继回输的细胞有两大类,一类是天然的免疫细胞,包括TIL、LAK细胞、NK细胞、NKT细胞、CIK细胞等,另一类是基因修饰的免疫细胞。基因修饰的免疫细胞能在肿瘤抗原特异性、亲和力、数量以及杀瘤活性、体内持续时间等各个关键节点,使用重组技术,按照需求设计,具有天然免疫细胞不能比拟的优势。近年来我们一直在从事基于肿瘤特异性的γδT细胞CDR3δ序列的基因工程γδT细胞的肿瘤免疫疗法研究。这种基因工程γδT细胞主要有两种,一种是将αβT细胞改造成表达具有肿瘤相关抗原结合特异性的TCRγδ-T细胞。利用具有肿瘤结合特异性的CDR3δ序列,我们构建了含有该序列的重组TCRγδ分子,并通过病毒载体感染到活化扩增的αβT细胞中,使这些细胞也能表达具有肿瘤结合特异性的TCRγδ分子,发挥与γδT细胞一样的杀瘤活性[63,64]。我们已经尝试了两种具有肿瘤结合特异性的CDR3δ序列,它们分别属于Vδ1(GTM序列)和Vδ2(OT3序列)亚型。实验结果显示,与Vδ2 TCR一样,Vδ1 TCR-T细胞也能具有良好的肿瘤治疗效果,而且这种外源导入的TCRγδ分子不会与内源细胞自身的TCRαβ发生错配,产生新的TCR分子,产生对自身正常组织的免疫反应[64]。
嵌合抗原受体(CAR)T细胞是具有希望攻克肿瘤的基因工程细胞类型,CAR-T细胞在治疗白血病的临床试验中取得突破性进展,被Science杂志列为2013年十大科学突破之首。CAR的胞外区基本设计就是针对肿瘤相关抗原的单克隆抗体的scFv段。胞外区的特异性,是CAR-T细胞治疗有效性和安全性的关键决定因素。鉴于我们长期的研究都是围绕着具有肿瘤结合特异性的CDR3δ序列展开,这些CDR3δ序列的结合的真正靶分子还未知,但是这些靶分子却是仅在肿瘤细胞表达的特异性的抗原(MSH2就是其中的代表之一),这非常符合CAR分子胞外区的要求。在长期的积累,以及以后将要开展的肿瘤相关免疫组库的研究中,我们会发现更多地在肿瘤患者体内特异性扩增的CDR3δ序列,这些序列将是我们开展基于γδT细胞TCR CDR3肿瘤结合特异性的新CARγδ-T细胞的研究基础。目前,基于肿瘤结合特异性的CDR3δ序列(OT3、GTM)的CARγδ-T细胞的构建正在进行中,这将是我们系列基于肿瘤结合特异性CDR3δ序列的γδT细胞肿瘤免疫疗法产品的有力补充,能全面完善我们围绕γδT细胞的肿瘤免疫细胞治疗的研究策略,并为进一步的不同产品的肿瘤适应证和个体化治疗奠定基础。
目前我们正在综合前期研究成果和正在进行的相关研究,优化基于活化天然γδT细胞及肿瘤结合特异性CDR3δ序列的恶性肿瘤免疫治疗的体系,用移植患者来源的肿瘤细胞的(PDX)小鼠模型,寻找以上提到的各种体内外基于γδT细胞的免疫治疗方式和产品(图3-5)的最佳恶性肿瘤适应证及判断标准,为临床针对恶性肿瘤的个体化治疗提供参考和建议。
图3-5 基于活化天然γδT细胞及肿瘤结合特异性CDR3δ序列的恶性肿瘤免疫治疗策略
目前我们致力研究的基于γδT细胞的肿瘤免疫治疗的策略大体上分为体内系统和体外系统。体内系统主要是用筛选到的表位体内活化扩增γδT细胞以及依赖基于肿瘤结合特异性的CDR3δ序列的重组分子的靶向及ADCC作用;体外扩增系统主要包括三种细胞的过继免疫治疗,一种是扩增外周血天然的γδT细胞,另两种是基于肿瘤结合特异性的CDR3δ序列的基因工程T细胞,分别为TCRγδ-T细胞及CARγδ-T细胞。CDR3δ:δ链抗原互补决定区3;ADCC:抗体依赖细胞介导的细胞毒作用;TCR:T细胞受体;CAR:嵌合抗原受体
二、基于活化天然Vγ9Vδ2 γδT细胞的肿瘤免疫疗法研究
Vγ9Vδ2 T细胞是人外周血γδT细胞的优势亚群,它们在机体抗感染和抗肿瘤免疫应答中发挥重要的作用。而在基于γδT细胞的肿瘤免疫治疗的相关研究中,这一类细胞一直是研究的热点。Vγ9Vδ2 T细胞特异性识别应答双磷酸盐抗原,而也能被一些抗体活化,被广泛地应用于肿瘤的免疫治疗中。
研究表明,唑来膦酸能通过抑制乳腺癌细胞的法呢基焦磷酸合酶的活性,从而导致细胞内的异戊烯焦磷酸(IPP)和三磷酸腺苷酯的聚集。而后者能够被Vγ9Vδ2 T细胞识别,从而启动Vγ9Vδ2 T细胞对乳腺癌细胞的细胞毒活性。但是人们一直没法解释,为什么在使用唑来膦酸治疗时,人的不同乳腺癌细胞却对药物诱发的胞内IPP的聚集和Vγ9Vδ2 T细胞的细胞毒活性表现出明显有区别的反应。Arkko等人分析了前列腺癌细胞系PC-3、DU-145,肾癌细胞系Caki-2,恶性胶质瘤细胞系U87MG对唑来膦酸的反应性以及随后发生的Vγ9Vδ2 T细胞的细胞毒活性。结果在所有的测试细胞中,PC-3细胞因为本身甲戊二羟酸代谢途径活性很低,因此细胞内集聚的IPP也很少,最终体现为对Vγ9Vδ2 T细胞的细胞毒性不敏感。一旦将PC-3细胞的胆固醇耗尽,上调细胞甲戊二羟酸代谢途径,PC-3细胞对Vγ9Vδ2 T细胞的抵抗性就会消失[65]。这一结果提示,在进行基于双磷酸盐抗原活化Vγ9Vδ2 T细胞的肿瘤的免疫治疗的临床应用时,肿瘤细胞的选择是抗肿瘤疗效的一个很重要的考虑因素。
人们在不断地研究中发现,基于活化Vγ9Vδ2 T细胞的抗肿瘤免疫治疗的疗效能被氨基双膦酸盐类增强,比如唑来膦酸和阿伦棒酸,其机制是因为后者能够促进活化Vγ9Vδ2 T细胞的双磷酸盐抗原在肿瘤细胞中的聚集。然而肿瘤细胞对这些制剂的无效率和无选择性的摄取使得其临床应用的效果大打折扣。为了克服这一缺点,Parente等人将氨基双膦酸盐类制剂密封在脂质体结构中,发现用这种脂质体处理的卵巢癌细胞对肿瘤患者自体的Vγ9Vδ2 T细胞的敏感性与直接用氨基双膦酸盐类制剂处理的没有差别。小鼠对用脂质体包裹的制剂的耐受量是直接使用的150倍,说明这种方式更适用于体内。用腹腔给药的方式直接制剂和脂质体包裹显示同样的效果,但是脂质体形式在静脉给药中显示了明显的血管渗出和肿瘤局部浓度的优势[66]。这篇文章为基于双磷酸盐抗原活化Vγ9Vδ2 T细胞的肿瘤的免疫治疗的临床应用,提供了一种更优的给药方式。
肝细胞癌的肿瘤疫苗的效果和肿瘤免疫治疗的效果都很受限制,因为在肿瘤组织局部浸润的细胞毒T细胞很少,而Vγ9Vδ2T细胞能被肿瘤细胞中的上调表达的含氮二磷酸盐活化,以MHC非限制性方式直接发挥抗肿瘤活性,因此全面系统的了解肝细胞癌细胞对唑来膦酸及下游的Vγ9Vδ2 T细胞细胞毒活性的敏感性对于优化基于γδT细胞的免疫治疗意义重大。Sugai等人系统研究了用唑来膦酸处理的七种肝细胞癌细胞系与γδT细胞之间的相互作用。结果显示Vγ9Vδ2 T细胞对所有的肝癌细胞系的杀伤活性都能被唑来膦酸增强。使用甲戊二羟酸途径的抑制剂美伐他汀,杀伤活性部分被抑制;使用抗TCRγδ的抗体,杀伤活性显著降低。同时唑来膦酸能直接抑制肝癌细胞的增殖,但是需要的浓度比加强肝癌细胞对Vγ9Vδ2 T细胞的敏感性要高很多,说明Vγ9Vδ2 T细胞在其中发挥重要的作用。因此,过继Vγ9Vδ2 T细胞同时辅以唑来膦酸治疗,可能在治疗肝细胞癌是一条可行而且有效的途径[67]。
人神经母细胞瘤(NB)细胞表面低表达MHCⅠ类分子,在抗原提呈上有缺陷,因此很适于做MHC非限制性的免疫治疗的靶细胞。而Vγ9Vδ2 T细胞正是这样的MHC非限制性的效应细胞,能被肿瘤细胞表达的双磷酸盐抗原活化,而后者被氨基双膦酸盐类上调。基于这样的背景,Di Carlo等人研究了唑来膦酸和Vγ9Vδ2 T细胞在体内抗NB反应中的作用。实验结果显示,在接受唑来膦酸和Vγ9Vδ2 T细胞静脉给药治疗后,荷瘤小鼠的生存期有显著的延长。在接受治疗的小鼠体内能检测到肿瘤增殖、血管生成和淋巴管生成的抑制,以及肿瘤细胞凋亡增加。Vγ9Vδ2 T细胞在肿瘤组织大量浸润,分泌IFN-γ[68]。该研究为患有高危神经母细胞瘤患者的免疫治疗提供了一条新思路。
多形性成胶质细胞瘤(GBM)是最常见的致死性的脑部肿瘤,外科手术侵略性治疗也不能把深层的高抵抗性的肿瘤完全清除。Jarry等人研究了基于同种异体 Vγ9Vδ2 T细胞在脑中的立体定位管理(stereotaxic administration)在多形性成胶质细胞瘤免疫治疗中的作用。他们利用原位GBM模型小鼠和选定的异构性和浸润性初级人脑胶质瘤,对Vγ9Vδ2 T细胞立体定位注射的抗肿瘤疗效的可行性进行分析。结果发现,同种异体的Vγ9Vδ2 T细胞在注射后的若干天在脑组织内存活下来,并导致过继转移能成功地消除原位GBM的浸润性[69]。该引人注目的发现为以脑内立体定位方式注射同种异体Vγ9Vδ2 T细胞用于GBM的免疫治疗提供了依据。
在药理上甲戊二羟酸途径的抑制剂能通过集聚靶细胞内的双磷酸盐抗原,是Vγ9Vδ2 T细胞抗肿瘤活性的激动剂。虽然符合生产规范的Vγ9Vδ2 T细胞激动剂研究取得了可喜的成绩,但是抗肿瘤功效仍然非常有限,需要优化一些关键的步骤。Santolaria等人用SCID小鼠皮下移植瘤模型来评估系统性的氨基双膦酸盐类制剂(NBP)联合Vγ9Vδ2 T细胞过继免疫治疗的疗效。结果发现,在输注Vγ9Vδ2 T细胞24小时后系统给予NBP,能有效的延缓肿瘤的生长过程,NBP能有效增加肿瘤细胞对Vγ9Vδ2 T细胞的敏感性,但是这些敏感性的增加非常短暂。反复地联合地给予NBP和Vγ9Vδ2 T细胞能得到更好的治疗效果[70]。因为Vγ9Vδ2 T细胞在实验中显示出对自体的和同种异体的肿瘤细胞相似的抗肿瘤反应,提示在临床应用时我们也可以采用同种异体的γδT细胞联合NBP的治疗策略。
γδT细胞受到特异性刺激后能显示出很强的抗肿瘤细胞毒活性,这是基于活化γδT细胞的肿瘤免疫治疗的基础。一般γδT细胞的活化都严格的依赖于IL-2,而IL-2的使用会提升临床使用的安全性考虑,因此急需发现一种替代性的更安全的活化方法。IL-33是IL-1超家族成员,肿瘤微环境中的上皮细胞可以分泌IL-33来维持Th1和Th2免疫应答。那么IL-33是否对γδT细胞的活化有帮助呢?Duault等人的研究发现,IL-33能在体外不添加外源IL-2的情况下,有效持久地维持合成的双磷酸盐抗原、唑来膦酸和BTN3A1抗体对Vγ9Vδ2 T细胞的活化状态。IL-33在刺激PBMC中的γδT细胞扩增和增殖方面与IL-2的功能相似,同时能诱导其同等的分化成分泌TNF-α和IFN-γ的效应细胞,在体外表现出对多种肿瘤细胞相似的细胞毒活性。而且实验结果还显示IL-33的作用不依赖于CD4 T细胞和其分泌的IL-2[71]。该发现为体内外活化γδT细胞的肿瘤免疫治疗提供了一种能替代IL-2的新的途径。
在用双磷酸盐抗原活化Vγ9Vδ2 γδT细胞的同时,也有部分研究考虑到同时联合其他的肿瘤免疫治疗的策略。Yoshikawa等人先用来源于肿瘤相关抗原磷脂酰肌醇聚糖3(GPC3)的多肽免疫肿瘤患者,再分离PBMC,用唑来膦酸体外刺激的同时添加GPC3肽。结果部分患者产生了足够数量用于过继免疫治疗的Vγ9Vδ2 T细胞和GPC3特异性的CTL。同时用CD8+CTL和CD8-的Vγ9Vδ2T细胞治疗,显示出更好的抗肿瘤效果[72]。
在2016年8月发表的最新的一篇文章中,de Bruin等人报道了一种最新的针对Vγ9Vδ2 T细胞的纳米抗体(VHH)。这种抗体与常规的抗体相比有很多优势,包括它们更小、更稳定、更容易解脱生成多特异性分子和更低的免疫原性。因为VHH具有高特异性和亲和力,它们能用在流式检测、磁珠分选和免疫组化分析中。还有部分VHH不仅能结合Vγ9Vδ2 T细胞,还能活化它,因此这一类的单一结构域抗体在基于活化Vγ9Vδ2 T细胞的免疫治疗中有很大的应用价值[73]。
三、其他γδT细胞相关的肿瘤免疫疗法研究
1.其他亚型的γδT细胞在抗肿瘤免疫中的应用
在抗肿瘤免疫治疗中,人们应用得较多的是Vγ9Vδ2 T细胞,它们是人外周血主要的γδT细胞亚群。研究者普遍认为,这个亚群也是主要发挥肿瘤杀伤作用的γδT细胞亚群。但是也有部分人认为Vδ1 γδT细胞同样有应用于肿瘤免疫治疗的前景。Wu等人关注到Vγ9Vδ2 T细胞在应用于大多数实体肿瘤的治疗时候的局限性,提出新鲜分离的Vδ1 γδT细胞在体外比Vδ2细胞显示出更强劲的结肠肿瘤细胞杀伤潜力。他们也建立和优化了一种用PHA和IL-7刺激,在体外培养过程中优势地扩增Vδ1 T细胞的方法。这些Vδ1 T细胞表达杀伤相关分子,通过细胞间的直接接触杀伤肿瘤细胞,在人结肠癌移植小鼠模型中显著的抑制肿瘤的生长,延长荷瘤小鼠的生存期[74]。
同时,Almeida等人也关注到Vδ1 γδT细胞在肿瘤的免疫治疗中的作用,只不过制约其临床应用的是没有很好的方法在体外将它们扩增。他们尝试使用了很多临床级别的抗体、激动剂和细胞因子的组合,试图将外周血中的Vδ1 γδT细胞活化扩增,用于过继免疫治疗。最后他们建立了一个非常有效的两步选择性扩增方法,能让细胞毒性Vδ1 γδT细胞在体外增殖高达2000倍。这些Vδ1 γδT细胞表达自然杀伤受体,能在体外对慢性淋巴白血病细胞进行杀伤。输入体内后,它们浸润到肿瘤组织和外周淋巴器官,长期存活,没有功能的丧失。它们能分泌大量的IFN-γ和TNF-α,最重要的是它们不分泌IL-17。这些Vδ1 γδT细胞能在移植模型中显著抑制慢性淋巴白血病细胞的扩散,因此是可用于肿瘤的免疫治疗的一种新的γδT细胞产品[75]。
参与外周循环的主要的Vγ9Vδ2 T细胞亚群能特异性应答非肽类的双磷酸盐抗原,大多数的研究都是集中于利用Vγ9Vδ2 T细胞受体的配体去活化它们,然后用于肿瘤的免疫治疗。2014年,在同一期Clin Cancer Res上同时有两个实验室发文关注了外周血其他γδ T亚群在抗肿瘤免疫中的作用。Fisher等人把抗TCRγδ抗体负载到人造的抗原提呈细胞上,用其在体外对完整的γδT细胞免疫组库进行无偏向性的扩增,以研究其他的非Vγ9Vδ2细胞在抗肿瘤免疫中的功能。他们把扩增后的细胞分成Vδ2+、Vδ1+和Vδ1-Vδ2-三个亚群,发现三群细胞都有异质性的表型,而Vδ1+和Vδ1 Vδ1-Vδ2-之间的差异相对较小,很多细胞表现出一种低分化的表型。在用抗GD2治疗性抗体治疗神经母细胞瘤的模型中,实验结果显示三种亚群的细胞均显示出明确的肿瘤细胞杀伤活性。但是Vδ2+亚群的肿瘤杀伤活性主要是抗体依赖的,而其余两种细胞是不依赖于抗体的[76]。Deniger等人也是应用了一种临床级别的来源于K562细胞的人造的经过辐照的抗原提呈细胞作为滋养细胞,来对外周血的γδT细胞群体进行无差别扩增,扩增还依赖于外源添加的IL-2和IL-21。他们得到了TCR库容很完整的扩增后的γδT细胞,发现这些多克隆的γδT细胞能杀伤包括急性和慢性白血病、结肠癌、胰腺癌及卵巢癌在内的多种肿瘤细胞系,但是对自体和异体的正常的B细胞不产生杀伤。抗体封闭实验结果显示,这些细胞对肿瘤细胞的杀伤作用依赖于DNAM1、NKG2D和TCRγδ共同完成。在小鼠的卵巢癌移植模型中,多克隆的混合γδT细胞显示出比单一Vγ9Vδ2 T亚群更佳的抗肿瘤疗效[77]。
尽管人们意识到多克隆无偏向性的扩增γδT细胞比单一的Vγ9Vδ2 T细胞亚群拥有更好的抗肿瘤临床应用前景,但是因为局限于氨基双膦酸盐类是目前唯一的临床上使用的扩增γδT细胞的试剂,目前过继免疫治疗的细胞仍然只是Vγ9Vδ2 T细胞。为了更好地扩增外周血多克隆的γδT细胞,除了用人造的抗原提呈细胞以外,还有部分研究是利用基因工程的方法对外周血γδT细胞进行改造。Deniger等人用睡美人转座系统向PBMC中的所有γδT细胞外源转入了CD19特异性的CAR分子,然后用负载CD19的人造抗原提呈细胞扩增表达CAR分子的γδT细胞。实验结果显示,用这种办法能使外周血γδT细胞得到千倍数量的扩增,这些扩增的γδT细胞保持多克隆性。而且这种γδT细胞比不表达CAR的γδT细胞对CD19+肿瘤细胞显示出更强的细胞毒活性[78]。
2.γδT细胞与其他肿瘤免疫治疗策略的联合使用
γδT细胞能对很多肿瘤细胞产生有效的细胞毒活性,是抗肿瘤免疫的重要的效应细胞,但是在基于γδT细胞的肿瘤免疫治疗的应用中,单纯应用γδT细胞的临床试验取得的成果非常有限,大多数相关领域的研究者都认为应该与其他的传统的治疗方法进行联合,才能取得更佳的效果。Bhat等人提出在基于γδT细胞的肿瘤免疫治疗的基础上,联合应用靶向表观遗传学机制,包括组蛋白乙酰化和DNA甲基化修饰的药物,这些药物不仅能触发肿瘤细胞的死亡,而且还具有免疫调节功能,能够取得更好的肿瘤免疫治疗效果[79]。
前列腺素合成酶环氧酶-2(Cox-2)能促进包括胰岛管腺癌在内的很多种人类实体肿瘤的发生、发展以及恶性转移。Gonnermann等人发现在胰岛管腺癌细胞系高表达的Cox-2和更多释放的Cox-2的代谢物前列腺素E2(PGE2),能通过促进肿瘤细胞对γδT细胞杀伤的抵抗,从而促进肿瘤细胞的生长和转移的机制。他们发现,在与活化的γδT细胞共培养后,在其释放的TNFα的作用下,胰岛管腺癌细胞上调表达Cox-2,同时PGE2的释放也相应增多。PGE2能抑制γδT细胞对Cox-2阳性肿瘤细胞的杀伤活性,而这种抑制在加入Cox-2的抑制剂后得到恢复。另外,他们还发现,γδT细胞对Cox-2低表达的胰岛管腺癌细胞的细胞毒活性能有效地被三价抗体(Her2)2×Vγ9增强[80]。因此,作者认为在胰腺癌的免疫治疗中,γδT细胞与Cox-2的抑制剂及三价抗体(Her2)2×Vγ9的联合应用应该能起到更好的效果。
尽管肿瘤免疫治疗在一些肿瘤的治疗中显示出希望,但是对于像恶性胶质瘤(GBM)这样的高级别的脑组织肿瘤,免疫治疗没有什么效果。而近年来γδT细胞却在GBM颅内移植瘤小鼠模型中显示出抑制肿瘤生长的良好的治疗效果,尤其是与临床上使用的GBM的化疗药物替莫唑胺联合使用。但是莫替唑胺对γδT细胞本身也有很强的毒性。Lamb LS等人尝试用一个慢病毒载体将DNA修复酶导入γδT细胞中,这种基因修饰的γδT细胞没有改变其表型和细胞毒活性,但是却能有效抵制高浓度莫替唑胺的毒性,从而表现出对GBM更佳的治疗效果[81]。
除了双磷酸盐抗原以外,γδT细胞因其表面高表达NKG2D,能与肿瘤细胞表面NKG2D配体(包括MICA/MICB和ULBP家族)结合,触发对肿瘤细胞的细胞毒活性。但是肿瘤细胞能释放可溶性的NKG2D配体,作为一种免疫逃逸机制。Chitadze等人关注了不同的人GBM细胞系的NKG2D配体的表达情况。他们发现在所有的NKG2D配体中,只有ULBP2经由解聚素和金属蛋白酶的蛋白水解活性释放出可溶性蛋白。他们还发现,在临床上使用的GBM的化疗药物替莫唑胺能上调GBM表面NKG2D配体的表达,从而增强GBM对γδT细胞杀伤的敏感性[82]。该研究揭示了化疗药物替莫唑胺增强γδT细胞对GBM的治疗效果的机制,为用γδT细胞过继免疫治疗联合使用化疗药物替莫唑胺治疗GBM奠定了基础。
γδT细胞过继免疫治疗与其他肿瘤治疗策略的联合使用除了特定的化学药物之外,还包括一些抗体药物。GD2是一个在肿瘤的免疫治疗中常用的肿瘤相关抗原靶点,它们高表达于肿瘤细胞表面,而在正常组织不表达,已经有针对GD2的治疗性抗体在神经母细胞瘤中取得了很好的效果。Fisher等人关注到了唑来膦酸和IL-2活化扩增的Vγ9Vδ2 T细胞能依赖表面表达的低亲和力的FcγR CD16分子发挥的抗体依赖的细胞介导的细胞毒效应(ADCC),因此探索了唑来膦酸和IL-2活化扩增的Vγ9Vδ2 T细胞与抗GD2抗体的联合治疗的可行性。体外实验结果显示,γδT细胞对高表达GD2的肿瘤细胞能发生强烈的ADCC作用。体内实验结果显示,Vγ9Vδ2 T细胞与抗GD2抗体的联合治疗与单纯的γδT细胞过继或者抗GD2抗体治疗相比,能显著抑制肿瘤细胞的生长[83]。