胶质瘤免疫治疗的前景及挑战
胶质瘤免疫治疗的前景及挑战
胶质瘤是大脑中最常见的原发性肿瘤，占中枢神经系统恶性肿瘤的81%。在过去的10年里，免疫疗法极大地改变了肿瘤的治疗格局。
即使目前已经形成了以手术切除为主，辅以替莫唑胺化疗、放疗、靶向治疗以及电场治疗等多种手段的综合治疗方法，胶质瘤患者的预后仍然不容乐观。
免疫检查点抑制剂是目前研究最为明确、应用最为广泛的免疫疗法之一，它在大多数肿瘤中都表现出了显著的抑癌效果。此外还有多种其他类别的免疫治疗也获得了FDA的批准，包括嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法、细胞因子疗法、溶瘤病毒疗法和肿瘤疫苗。除批准的治疗外，许多其他的免疫疗法目前也在临床研究中。
然而，这些具有极大抗癌潜力的治疗方法在应用到胶质瘤中时却遇到了严峻的挑战。原因之一是中枢神经系统中存在的特殊结构——血脑屏障，这种独特的结构阻止了大多数抗肿瘤药物或细胞进入大脑。而更重要的原因是胶质瘤具有免疫抑制性质，一方面胶质瘤细胞表达高水平的免疫抑制因子，如程序性死亡受体配体1（PD-L1）和吲哚胺2，3-双加氧酶，这限制了抗原的呈递。另一方面，胶质瘤微环境中存在大量免疫抑制细胞群，主要包括肿瘤相关巨噬细胞（TAM）与调节性T细胞。TAM分泌IL-10和转化生长因子β，可以降低机体免疫细胞的活性。调节性T细胞能够通过耗尽细胞毒性T淋巴细胞来抑制肿瘤细胞免疫效应。此外，胶质瘤表现出低突变负担，向免疫系统提供的治疗靶点很少。
胶质瘤这样的免疫特征，导致了免疫疗法在胶质瘤治疗中，无法获得和其他肿瘤类似的治疗效果。
免疫检查点阻断治疗的研究进展
尽管免疫治疗在胶质瘤中的应用面临巨大挑战，但仍有大量针对胶质瘤，尤其是胶质母细胞瘤（GBM）的免疫治疗临床试验已经完成或正在进行，多项相关研究已显示出它们在胶质瘤治疗中的巨大潜力。
免疫检查点阻断治疗就是其中之一，所谓免疫检查点是指T淋巴细胞表面的、具有免疫抑制功能的调控蛋白。在大多数肿瘤中这些蛋白质均被大量表达，从而使T淋巴细胞受到持续抑制，阻碍了机体发挥细胞免疫的功能。
免疫检查点阻断治疗就是利用这些免疫检查点抗体阻断其抑制免疫的功能，从而使T淋巴细胞恢复抗肿瘤细胞免疫活性并持续增殖，最终达到治疗肿瘤的目的。程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）/PD-L1是肿瘤细胞逃离机体免疫杀伤的重要免疫抑制靶点，但目前PD-1/PD-L1单抗治疗GBM的Ⅲ期临床试验均以失败告终。针对复发GBM的Checkmate 143研究表明，与贝伐珠单抗对照组相比，阻断PD-1的纳武利尤单抗并不能给复发胶质母细胞瘤患者带来总体生存期的显著获益。其他有关人细胞毒性T细胞抗原4等免疫检查点抑制剂的研究也未取得显著进展。
总体而言，免疫检查点阻断治疗联合其他靶向治疗等的临床试验正在开展并有望取得突破。动物研究显示，抗PD-1、抗T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3和局部放疗的组合治疗可诱导小鼠胶质瘤的减小；吲哚胺2，3-双加氧酶、人细胞毒性T细胞抗原4和PD-1配体联合阻断可使胶质瘤荷瘤动物长期存活。基于这些临床前研究，两项Ⅰ/Ⅱ期临床研究将测试PD-1抗体培溴利珠单抗联合或不联合贝伐珠单抗（NCT02337491）、培溴利珠单抗联合激光消融（NCT02311582）在复发性胶质瘤患者中的应用。
CAR-T细胞疗法的研究进展
CAR-T细胞疗法是另一种前景广阔的免疫疗法，它的治疗原理是建立一种工程化的转基因T细胞，这种T细胞能够表达肿瘤特异性蛋白抗体的抗原结合域，这一结构域与T细胞活化相关的信号转导分子相连，使T细胞在接触到肿瘤细胞后能够迅速激活，发挥细胞免疫的作用。
目前已有五款CAR-T细胞疗法获FDA批准上市，但获批的CAR-T细胞疗法均针对血液系统恶性肿瘤，在实体瘤中的应用安全性和有效性仍待进一步研究和改进。现在至少有26项使用CAR-T细胞治疗胶质瘤的临床试验登记备案。大多数CAR-T细胞针对的肿瘤特异性抗原是EGFR、HER2、IL13Rα2或CD70，利用CAR-T细胞可以精确地靶向肿瘤细胞，不仅可以提高疗效，而且降低治疗不良反应的发生率。
有文献报道了一个复发性胶质母细胞瘤患者的病例研究，在患者的肿瘤切除腔内和脑室内注入针对IL13Rα2的CAR-T细胞，最初观察到了肿瘤缩小，而且治疗过程中患者未出现明显的不良反应，但7.5个月后患者仍出现复发，这可能与肿瘤经过免疫编辑后，最终选择出了IL13Rα2阴性的肿瘤细胞有关。
最近，有研究设计了一种针对三种胶质瘤抗原（IL13Rα2、HER2、EphA2）的三价CAR-T细胞，几乎能识别100%的GBM。CAR-T细胞疗法虽已显示出了巨大的潜力，但其带来的细胞因子风暴和神经系统毒性等不良反应还有待进一步研究来克服。
树突状细胞（DC）疫苗的研究进展
免疫治疗的另一种策略是根据胶质瘤的个体构成，利用DC装载肿瘤特异性肽段、肿瘤细胞裂解物、肿瘤源性mRNA、病毒抗原或肿瘤干细胞等制备DC疫苗。由于DC细胞的主要作用是将抗原呈递给T细胞和B细胞，将这种DC疫苗接种到患者体内后可以诱导肿瘤特异性免疫反应，进而杀伤肿瘤细胞。
成功的临床前研究已经促进了大量使用DC疫苗的临床研究。一项Ⅰ/Ⅱ期临床研究（NCT00846456）使用装载GBM干细胞mRNA的DC疫苗进行治疗，发现治疗组患者的无进展生存期比对照组长2.9倍。在一项针对新诊断的GBM患者Ⅰ期临床研究中，使用特异性靶向表皮生长因子受体变异体Ⅷ和血蓝蛋白的DC疫苗取得了良好的效果，患者的平均总体生存期延长为22.8个月。
在另一项研究中，18例新诊断的GBM患者接受了DC疫苗治疗，16例仅接受了常规治疗。结果显示与对照组（15.0个月）相比，DC疫苗组的总体生存期明显增加（31.9个月）。然而，由于肿瘤异质性的存在，单一靶点的胶质瘤DC疫苗疗效往往不够理想，因此研发装载多种抗原的DC疫苗具有非常重要的现实意义。
TAM疗法的研究进展
TAM疗法也是近年来研究比较广泛的免疫治疗方法。肿瘤相关巨噬细胞通常指聚集在肿瘤周围微环境中以促进肿瘤进展的巨噬细胞。胶质瘤中浸润的TAM主要为免疫抑制性M2巨噬细胞，它不仅导致免疫抑制性肿瘤微环境的形成，还能促进胶质瘤的进展。
由于TAM的分化和存活均需依赖于集落刺激因子，因此BLZ945和PLX3397等集落刺激因子-1抑制剂就成为TAM疗法的主要药物。
BLZ945已被用于治疗小鼠胶质母细胞瘤模型，结果显示BLZ945可降低肿瘤中M2巨噬细胞的比例，从而减小肿瘤体积并提高生存率。
PLX3397已被证明在活体动物中可穿过血脑屏障，在胶质母细胞瘤小鼠模型中，它可以减少肿瘤相关小胶质细胞的数量并抑制肿瘤侵袭。一项Ⅱ期临床研究评估了PLX3397治疗37例复发性胶质母细胞瘤患者的安全性和有效性，其结果表明，PLX3397具有良好的安全性，但治疗效果没有显著统计学意义。迄今为止，TAM抑制策略仅在小鼠模型和小型临床试验中进行了试验和评估，尚未获得FDA的批准。因此，这一疗法要获得临床应用还需要大量深入的研究工作。
此外，还有病毒疗法、细胞因子疗法和免疫刺激基因疗法等，这些免疫治疗方法均在特定的胶质瘤群体中显示出了一定的治疗潜力。但有关这些免疫治疗的临床研究目前均未能在更大规模的随机试验中得到应用，因为对这些免疫治疗反应性较好的患者群体特征并不明确。因此，有效识别患者对特定免疫治疗反应性的预测因素，从而对符合治疗条件的患者进行分层并选择最适合的免疫疗法，能够更好地显示其治疗效果。
小结
目前，各种新的免疫治疗策略已经在各种胶质瘤临床前和临床研究中得到了很好的研究，部分疗法在临床试验中也已发现了显著的治疗效果。随着研究的深入以及数据的积累，在开发免疫治疗方案方面将会取得重大进展，然而这些方案最终能否进入临床应用还需要克服一些障碍。
首先，最主要的困难就是胶质瘤的肿瘤异质性，个体化选择多靶点、多种免疫疗法的联合治疗策略或免疫治疗与靶向治疗等的多疗法联合治疗策略可能是未来解决这一问题的重要的研究方向。
其次，免疫疗法的治疗反应评估是一个难题，需要建立一套标准化的影像学及分子生物学评价体系来反映和预测患者的疗效。随着这些问题的解决，免疫治疗有望很快成为胶质瘤标准治疗的一个重要组成部分。