疫苗前沿 | 卡介苗免疫疗法治疗膀胱癌研究进展
疫苗前沿 | 卡介苗免疫疗法治疗膀胱癌研究进展
BCG治疗膀胱癌的免疫学机制
BCG灌注后，其细胞壁上的纤连蛋白附着蛋白与尿路上皮（尤其是受损尿路上皮）和膀胱癌细胞表面的纤连蛋白结合。膀胱组织中的巨噬细胞通过与整合素的受体介导相互作用内化BCG，之后BCG抗原经主要组织相容性复合体（MHC）I类和II类分子分别呈递给CD4+和CD8+T细胞，引发以辅助性T细胞1（Th1）为主的免疫反应，产生多种细胞因子，如干扰素-γ（IFN-γ），同时BCG还能激活并成熟树突状细胞（DCs），参与Th1型免疫反应，且BCG被膀胱癌细胞内化后可通过诱导型一氧化氮合酶产生一氧化氮，对癌细胞具有细胞毒性。
BCG相关分子模式及作用
iBCG的作用主要由抗原呈递细胞通过模式识别受体（PRRs）识别分枝杆菌病原体相关分子模式（PAMPs）介导。例如，巨噬细胞和DCs中的Toll样受体2（TLR2）可识别分枝杆菌细胞壁分子，TLR9可识别未甲基化的分枝杆菌胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸-DNA基序，核苷酸结合寡聚化结构域蛋白2（NOD2）受体可识别分枝杆菌胞壁酰二肽。此外，坏死或受损的膀胱癌细胞可释放损伤相关分子模式（DAMPs），激活先天免疫系统，促进免疫细胞对癌细胞的杀伤作用。
细胞募集
iBCG可激活中性粒细胞和单核细胞，中性粒细胞可通过吞噬作用和释放促凋亡蛋白直接破坏膀胱癌细胞，还能形成中性粒细胞胞外陷阱（NETs）限制癌细胞迁移。多种早期产生的细胞因子和趋化因子与中性粒细胞、单核细胞、T细胞、B细胞和自然杀伤（NK）细胞等的募集有关，NK细胞在iBCG介导的抗癌反应中起核心作用，可有效浸润膀胱肿瘤并杀伤肿瘤细胞。
训练免疫的作用
训练免疫（TI）是iBCG诱导的抗癌免疫反应中一个重要方面，指免疫系统在受到病原体（如BCG）刺激后，对相似或不相关免疫刺激能更有效反应。BCG诱导TI的过程涉及自噬途径，自噬溶酶体裂解的分枝杆菌片段通过NOD2受体触发免疫反应，诱导IL-1β等细胞因子产生，促使骨髓重编程髓系细胞祖细胞，维持TI相关功能改变。在iBCG维持治疗中，幼稚先天免疫细胞受到训练并反复刺激，增加诱导周期可改善无复发生存期。
细胞因子的作用
iBCG灌注后24小时内，可在NMIBC患者的血清和尿液中检测到多种细胞因子和趋化因子，部分细胞因子与Th1反应相关，且多次灌注后细胞因子水平变化更大。不同细胞因子的产生时间和来源有所差异，如IL-1β和尿CCL2、CCL5在第三次灌注后达到峰值，IFN-γ在第四次灌注后达到最高水平。此外，某些细胞因子与肿瘤复发和进展相关，如CCL27血清水平与肿瘤微环境中调节性T细胞（Tregs）数量相关，高表达与较短的无复发生存期有关。
肿瘤微环境的作用
BCG可诱导Th1极化的淋巴细胞和中性粒细胞大量涌入，激活组织巨噬细胞（M1样），产生炎症细胞因子，引发肿瘤细胞靶向的Th1介导的细胞毒性反应。肿瘤微环境中的巨噬细胞极化具有重要意义，M1样巨噬细胞与良好预后相关，而M2样极化的肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）则促进肿瘤生长、侵袭、转移和免疫抑制。此外，BCG治疗前肿瘤微环境中CD4+T细胞、T-bet+T细胞与复发率相关，Th1、Th2和Th17功能的平衡对iBCG治疗反应至关重要。
BCG的生产、给药及方案
所有卡介苗菌株均源自Albert Calmette和Camille Guérin开发的原始牛分枝杆菌亲本菌株，目前市场上有多种BCG亚株用于膀胱内灌注，虽基因不同，但多项研究和荟萃分析表明，不同亚株在治疗膀胱癌的疗效上无显著差异。iBCG给药方案通常包括诱导期和维持期，诱导期为每周灌注1次，共6周，维持期为1-3年，高危患者维持3年，中危患者维持1年。然而，2012年Sanofi工厂的问题导致BCG供应短缺，为此人们提出减少剂量或维持灌注次数等方法，但这些方法的疗效存在争议，目前普遍认为剂量减少优于减少诱导和维持周期。
iBCG免疫疗法的临床疗效
对于NMIBC患者，初始治疗为最佳TURBT，高危患者接受iBCG治疗效果最佳。iBCG在预防NMIBC复发方面优于TURBT单独治疗或TURBT加化疗，且维持治疗时效果更显著。高危NMIBC患者接受3年全剂量维持BCG治疗时无复发生存期最佳，中危患者1年维持治疗可能足够，同时iBCG还能减轻或推迟膀胱癌进展风险。多项研究表明，iBCG在预防肿瘤复发方面优于膀胱内化疗药物，如比表柔比星、丝裂霉素C（MMC）等，但也有研究显示在某些方面两者无显著差异，且iBCG在70岁以上人群中疗效相对较低，但仍优于表柔比星。
目前通过膀胱镜检查和尿液细胞学检查进行随访，同时研究了多种尿液分子和血清生物标志物作为iBCG反应的预测指标，如尿液中IL-8、IL-18、TRAIL等细胞因子水平，血清中TNF-α、CTLA-4等生物标志物水平，以及T-bet、GATA-3等转录因子表达情况。此外，荧光原位杂交（FISH）分析可用于预测肿瘤复发和进展风险。NMIBC进展为肌层浸润性肿瘤是疾病的关键进展，复发和进展率分别为32.0%-47.8%和9.5%-14%，年龄、肿瘤数量、大小、分级等是相关的独立因素，目前有多种模型和工具用于计算复发和进展风险，如CUETO评分模型、EAU NMIBC 2021评分模型和AUA风险分层系统。
BCG免疫疗法的不良反应
iBCG相关短期/自限性不良事件（iBCG-ST/SLAEs）较为常见，通常在BCG灌注后48小时内出现，表现为局部泌尿生殖系统症状（如排尿困难、尿急、尿频、血尿和耻骨上不适）或全身症状（如发热、流感样疾病、寒战和肌痛），一般持续不超过48小时，通常无需特殊治疗或仅需对症处理。这些不良事件与BCG的反应性和抗癌活性相关，如发生iBCG相关不良事件的患者尿液中IP10、IL-6和IL-8水平较高，iBCG诱导的下尿路症状（LUTS）是主要表现，约20%的患者因严重LUTS中断iBCG治疗，导致癌症进展，其发生机制包括膀胱致敏、炎症、上皮通透性增加以及膀胱神经与BCG的直接相互作用。