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编号:33009
第三节 LAK细胞
     严格来说,LAK细胞并非是一个独立的淋巴群或亚群,而是NK细胞或T细胞体外培养时,在高剂量IL-2等细胞因子诱导下成为能够杀伤NK不敏感肿瘤细胞的杀伤细胞,称为淋巴因子激活的杀伤细胞(lymphokine activated killer cells,LAK)。目前应用LAK细胞过继免疫疗法(adoptiveimmunotherapy)与直接注射IL-2等细胞因子联合治疗某些肿瘤,已获得一定的疗效。

    一、LAK 细胞

    1.LAK的发现 1982年Grimm等首先报道外周血单个核细胞(PBMC)中加入IL-2体外培养4-6天,能诱导出一种非特异笥的杀伤细胞,这类细胞可以杀伤多种对CTL、NK不敏感的肿瘤细胞。目前尚未发现LAK细胞特有的表面标志,许多实验表明,LAK细胞的前体细胞是NK细胞和T细胞。

    2.LAK的临床应用 1984年11月Rosenberg研究组经美国食品和药品检验局(Us Food and Drug Administration,FDA)批准下,首次应用IL-2与LAK协同治疗25例肾细胞癌、黑素瘤、肺癌、结肠癌等肿瘤患者。治疗用LAK细胞数量在0.6-18.4*1010,IL-2用量2.8*105-3.32*106U/kg。其中11例肿瘤缩小超过50%,1例黑素瘤完全消退。1988年该研究组总结了IL-2与LAK细胞协同治疗222例肿瘤患者,其中16便患者肿瘤转移灶完全消退,26例患者肿瘤消退50%以上,该疗法对转移性肾细胞癌、黑素瘤、结肠癌和非何杰金氏淋巴瘤患者的疗效较显著。有报道乳腺癌、膀胱癌局部应用IL-2进行治疗也获得明显疗效。

    由于IL-2用量大,在治疗过程中可出现毒副反应,最常见和最严重的毒副作用是出现毛细血管渗漏综合征(capillary leak syndrome,CLS),主要表现为全身性水肿和多器官功能失调,可引起胸腹腔积液、肺间质水肿和充血性心力衰竭。引地卢CLS的机理可能与内皮细胞损伤和产生血管活性物质有关。

    二、肿瘤浸润淋巴细胞

    1986年Rosenberg研究组首先报道了肿瘤浸润淋巴细胞(tumorinfiltrating lymphocyte,TIL)。TIL细胞表型具有异质性,一般来说,TIL中绝大多数细胞CD3阳性。不同肿瘤来源的TIL细胞中,CD4+T细胞、CD8+T细胞的比例有差异,大多数情况下以CD8+T细胞为主。新鲜分离的TIL中CD25+细胞百分率较低,随着体外加IL-2培养时间的延长,CD25+细胞百分率逐渐升高。NK细胞的标记(CD16,CD56)在TIL体外加IL-2培养过程中有先增高后降低的趋势。

    用机械处理和酶消化方法,从肿瘤局部分离出肿瘤浸润的淋巴细胞,加入高剂量IL-2体外培养,残存的肿瘤细胞7-13天全部死亡。经IL-2活化的TIL与来自PBMC的LAK细胞比较,其特点是:(1)50-100倍,因此在治疗中可以减少效应细胞和IL-2的用量,而且对LAK治疗无效的晚期肿瘤仍有一定治疗效果;(2)主要由CD8阳性细胞诱导而来,在动物实验中发现TIL杀伤肿瘤作用具有特异性;(3)宿主的抑制状态有利于TIL的杀伤作用,因此治疗时加用环磷酰胺(Cy)100mg/kg可明显提高疗效,可能与免疫抑制药能消除抑制性细胞或因子,增强过继免疫治疗作用有关,因而可减少IL-2的用量,降低毒副反应;(4)可从手术切下肿瘤组织、肿瘤引流淋巴结、癌性胸腹水中获得淋巴细胞,经加IL-2培养后,其生长、扩增能力强于LAK细胞。已有报道应用TIL治疗14例转移性肺癌等晚期肿患者,其中4例肿瘤缩小50%以上,副作用明显低于IL-2/LAK疗法。

    应用LAK或TIL细胞治疗肿瘤国内外进展都很快,今后发展的方向是:(1)提高LAK细胞的纯度,应用活化LAK细胞贴壁的特性,纯化粘附LAK(adherent-LAK,A-LAK)细胞。在IL-2诱导下数量可增加100倍,而且抗肿瘤转移的作用比LAK强20-50倍。(2)改变继承转移细胞在体内的分布,如改变注射细胞途径和方法,达到局部/区域继承免疫疗法的目的。(3)与其它细胞因子如IL-12、IFN、TNF-α和CSF联合治疗,增强LAK的杀伤活性,另有报道,抗CD3单抗与IL-2协同,能显著提高LAK细胞的数量和杀伤活性。应用CD3单抗诱导的杀伤细胞称为CD3抗体激活的杀伤细胞(CD3McAb activated killer cells,CD3AK),抗体含量在10-20ng/ml即可达到刺激杀伤活性的高峰,体外培养数天后即可出现明显的杀伤活性。CD3AK激活需要单核细胞存在,其增殖速度和细胞毒活性均高于LAK。所有的D3+CD8+T细胞和1-6%CD3+CD4+T细胞可诱导出CD3AK。CD3AK已开支应用于临床。(4)将某些细胞因子(如IL-2、TNF等)cDNA转染LAK或TIL用于基因治疗。

    表7-14 影响LAK效应的因素及机理

    影响因素

    调节方式

    效 应

    促进作用

    抑制作用

    细胞

    单核-巨噬细胞

    双向

    T、NK产生IL-2,表达高亲和性IL-2r

    产生PGE2,抑制IL-2产生,消炎痛(indomethacin)可解除Mφ抑制作用

    肿瘤细胞

    双向

    肿瘤细胞及其提取物增强混合淋巴细胞肿瘤细胞培养和体外致敏的LAK活性

    肿瘤细胞分泌的因子抑制LAK活性

    中性粒细胞

    负

    产生超氧化阴离子(O2-)

    红细胞

    正

    分泌超氧化物歧化酶,抑制O2-作用,促进淋巴细胞分泌IL-2、IFN-γ和表达IL-2R

    细胞因子

    IL-1

    正

    IL-2、IFN-γ产生和IL-2R表达,增强LAK的ADCC效应

    IL-3

    正

    +

    IL-4

    双向

    +,多为小鼠实验系统

    -,抑制IL-2诱导的LAK活性

    IL-5

    正

    协同IL-2诱导LAK活性

    IL-6

    正

    协同IL-2诱导LAK活性

    IL-7

    正

    单独可诱导LAK活性

    IL-12

    正

    协同IL-2诱导LAK活性

    GM-CSF

    正

    促进Mφ分泌IL-1、TNF-α

    TNF-α

    正

    与IL-2有协同作用,LAK分泌

    TNF-α直接作用

    IFN-γ

    双向

    促进LAK分化

    可通过单核-巨噬细胞分泌PGE2抑制LAK活性

    IFN-β

    负

    抑制细胞因子产生和受体

    抑制细胞因子产生和受体表达

    LR

    正

    促进LAK杀伤活性

    抗体

    抗肿瘤细胞

    正

    促进LAK的ADCC

    抗CD3

    正

    与IL-2联合应用,促进LAK活性,增加LAK数量

    抗Tac,抗TfR

    负

    封闭细胞表面结构

    抗IFA-1

    负

    抑制效应细胞-靶细胞粘附

    抗LAK-1

    负

    双特异性抗体

    正

    抗肿瘤和CD3McAb重构的双特异性抗体

    多糖激素神经肽

    蘑菇多糖、黄芪

    正

    去甲肾上腺素

    正

    激活PKC

    生长抑素

    正

    抑制腺苷酸环化酶

    糖皮质激素

    负

    -

    PGE2

    负

    β-内啡肽

    负

    环孢菌素A

    负

    -

    表7-15 生药活性多糖对细胞因子产生、淋巴细胞功能和抗肿瘤的增强作用

    名称

    调节作用

    应用范围

    香菇多糖(Lentinan)

    促进IL-1、IL-2产生

    免疫增强剂抗肿瘤

    提高Th功能

    促进T细胞分化和CTL杀伤活性

    协同IL-2激活的LAK杀伤活性

    协同IL-2激活的LAK杀伤活性

    枸杞子多糖(Kycium Bsrbarum polysaccharide,LBS)

    促进IL-2分泌

    调节免疫功能

    抗衰老

    抗肿瘤(动物实验)

    刺五加多糖(polysaccharide of Acanthopanax Senlicosus,PAS)

    促进淋巴细胞对丝裂原的

    抗癌、抗白血病

    增殖反应

    协同ConA诱导淋巴细胞分泌IL-2诱生IFN促进CTL活性

    (动物实验)

    黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)

    促进淋巴细胞增殖

    治疗化疗引起

    增强Th功能

    的免疫抑制

    增强病毒诱生IFN

    促进IL-1、IL-2产生

    F3成份增强LAK活性