彙總：全球DC疫苗研發趨勢

------“

人生小哲理

不貶不褒

如實陳述

方為科普之道

正文

目前，全球範圍內共有4個DC疫苗獲批上市，均為DC腫瘤疫苗。

● ● ●

樹突狀細胞(dendritic cell, DC)，是由美國科學家Steinman 和Cohn 1973年在小鼠脾臟中發現的一種細胞，因其細胞膜伸出許多類似於神經細胞的樹突故而得名。

樹突狀細胞是目前所知的功能最強的抗原提呈細胞，它能高效地攝取、加工處理和遞呈抗原，未成熟DC具有較強的遷移能力，成熟DC能有效激活初始型T細胞，處於啟動、調控、並維持免疫應答的中心環節。

1 DC細胞分類和生物學特性

DC細胞起源於骨髓造血祖細胞或單核細胞分化而成。DC細胞亞群包括傳統樹突狀細胞(conventional dendriticcells，cDCs)、漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendriticcells, pDCs) 和單核細胞衍生的樹突狀細胞(monocyte-derived dendritic cells，moDCs)。

圖1 DC細胞與免疫系統相互作用關係

cDCs根據功能的不同，分為cDC1s和cDC2s。cDC1s表達C型凝集素DNGR-1/CLEC9A，整合素和趨化因子受體XCR1。其次，cDC1s通過肽段在MHC-Ⅰ上交叉表達，特異性地激活CD8+T細胞應答。最後，發育成熟的cDC1s能有效地向T細胞呈遞外源性和內源性抗原，並調節T細胞的增殖和分化。cDC1s功能的獨特性和多樣性對腫瘤治療至關重要。cDC2s遷移到淋巴組織後依賴MHC-Ⅱ的抗原呈遞優先激活CD4+T細胞應答。而pDCs 的作用是特異性表達TLR7和 TLR9識別不同的抗原 。

根據樹突狀細胞分化階段的不同，分為未成熟的樹突狀細胞（immaturedendritic cells，imDCs）、成熟的樹突狀細胞（mature dendritic cells，mDCs）和調節性的樹突狀細胞（regulatory dendriticcells，DCregs），這是三種不同功能的DCs。首先，DCs捕獲和呈遞抗原，研究發現imDCs可吞噬抗原，分泌腫瘤壞死因子子-α (tumor necrosisfactor-α, TNF-α)、白細胞介素(interleukin, IL)-12、IL-6，提高MHC-Ⅰ表達水平，降低MHC-Ⅱ和共刺激分子表達水平，隨後被抗原活化為mDCs，呈遞抗原給T細胞。其次，DCs激活免疫功能，mDCs 表達多種共刺激分子，如CD80、CD86、CD40 和CD70 等細胞因子，通過與T細胞表達的CD28、CD40L、CD27和ICOS 相互作用，激活T細胞免疫應答。最後DCs局部微環境抑制其成熟，進而誘導免疫耐受，例如DCregs亞群CD11bhighCD11clowIalowDCs可通過IL-10等抑制T細胞活化，導致免疫耐受。

圖2 DCs誘導T細胞免疫應答和免疫耐受總的來說，DCs可定居在全身組織，對周圍環境進行監視，並隨時將捕獲的抗原信息傳遞給免疫系統，是CD4+T和CD8+T初始細胞的主要激活細胞。同時DCs是表達MHCⅠ和Ⅱ類分子的專職抗原呈遞細胞（antigenpresenting cells，APCs），是目前已知的體內功能最強的APCs，也是唯一能活化靜息T細胞的抗原呈遞細胞⁷。DCs是固有免疫和適應性免疫過程中的關鍵紐帶。

2 DC腫瘤疫苗

1973年，DC被首次報道是在體內具有有效的抗原呈遞能力的細胞。經過三十多年的發展，2010年基於DC的自體前列腺癌疫苗Sipuleucel-T（Provenge）獲FDA批准上市，是首款DC治療性腫瘤疫苗。

圖3 DC疫苗製備過程

基於DC的強抗原呈遞活性和T細胞活化特性，單核細胞分化和體外DC培養技術的發展，DC逐漸開展臨床試驗用於治療腫瘤。DC腫瘤疫苗的發展階段大體分為，1995年至2004年，第一批進入臨床試驗的DC腫瘤疫苗，通過GM-CSF和IL-4體外裝載單核細胞來源的DC來治療腫瘤，採用不同的方式負載特異性抗原，以此激活特異性腫瘤抗原的T細胞免疫。由於已知黑色素瘤的特異性抗原有MART-1,Melan-A和gp100，所以最早開展DC腫瘤疫苗的適應症是黑色素瘤。直到2010年基於GM-CSF活化APC靶向治療前列腺癌的DC腫瘤疫苗Provenge獲批上市。早期的臨床試驗結果顯示DC疫苗安全性高，對腫瘤具有免疫原性。單次DC注射7天內，患者體內檢測到腫瘤特異性CD8+T細胞免疫反應。接受DC疫苗治療的患者中約有10%以上產生腫瘤持續消退現象。

3 DC腫瘤疫苗來源

DC腫瘤疫苗是將腫瘤細胞的DNA，RNA，腫瘤細胞裂解物，腫瘤抗原蛋白/多肽等致敏DC細胞，利用DC強大的呈遞功能，激活患者體內的T細胞免疫應答，從而發揮治療腫瘤的作用。但是腫瘤免疫抑制（TME）大大限制了DC腫瘤疫苗的發展，可以從疫苗來源，抗原的選擇和抗原負載等多方面加強DC腫瘤疫苗的療效和安全性。

DC疫苗最初使用的DC是從體內採集單核細胞體外分化而來。但單核細胞培養過程存在製備時間長，細胞數目有限，製備過程繁瑣，費用高昂等問題，且體外成熟的MoDCs與體內CD141+DCs有結合限制。由此可見，解決疫苗來源是根本問題。

前期的研究發現患者體內來源的CD14+單核細胞和CD34+祖細胞在體外誘導分化的MoDC在臨床試驗中已顯示對不同類型的癌症有效。例如黑色素瘤（NCT01983748，自體腫瘤RNA抗原），去勢抵抗性前列腺癌（NCT02111577，輻照過的前列腺癌細胞系抗原）和轉移性結直腸癌（NCT02503150，自體腫瘤裂解物）。另外一項大規模的三期臨床試驗，基於MoDC的DC腫瘤疫苗在治療膠質母細胞瘤（NCT00045968，自體腫瘤裂解物）顯示良好的安全性和顯著提高的存活率。

研究發現從體內直接分離的天然DCs比體外分化的MoDC表達更高的MHC分子和功能更強大的抗原呈遞能力，未來可能會成為下一代DC疫苗的基礎。臨床試驗顯示天然的pDCs體外裝載HLA-A2.1肽段在黑色素瘤患者中能夠產生腫瘤特異的毒性T細胞（CTL），顯著改善PFS,安全性良好。

除此之外，最近有研究人員通過誘導型多能幹細胞（iPSCs），增值型髓系細胞等誘導APCs，可以製備大量樹突狀細胞，與骨髓來源樹突狀細胞功能，表型等一致，也不失為解決DC來源的一種方法。

4 抗原的選擇和負載

通常情況下，DC疫苗抗原包括腫瘤相關抗原（TAA）和腫瘤細胞裂解物。其優點是製備簡便且有一定的療效。近年來腫瘤細胞來源的外泌體作為抗原備受矚目。外泌體包含抗原遞呈所必須的分子，如特異性抗原，MHCⅠ和Ⅱ，共刺激分子和細胞間黏附分子（ICAM）。其優於傳統抗原的特性，包括對腫瘤免疫微環境的抵抗，強大的抗原提呈功能等。

圖4 腫瘤相關抗原的選擇

DC疫苗的抗原負載是開發成功的關鍵因素之一，MHCⅠ類限制性肽，合成長肽，全長蛋白，腫瘤熱休克蛋白，DNA或RNA轉導用病毒載體均顯示為是可成功負載抗原，並具有體外免疫源性。

離體DC負載的理想抗原取決於臨床環境（TAA的表達和腫瘤組織的類型），同時抗原的性質及內化也會影響DC誘導和維持的免疫應答反應。與非靶向遞送相比，TAA與DC特異性抗體結合促進人的MoDC和cDC1s交叉呈遞，引起TAA特異性CD8+ T細胞應答。患者特異性負載新抗原的MoDC使黑色素瘤患者放大新抗原特異性T細胞的多樣性，目前正在開展多項臨床試驗（例如NCT03300843，NCT03674073和NCT01885702）。

最近的一項實驗發現，在體外通過電融合方法使人源MoDC與乳腺癌細胞形成樹突狀細胞-腫瘤細胞雜種細胞（作為抗原源）比單純的DC和腫瘤細胞混合物產生更強的CD8 + T細胞免疫應答。在一項I期臨床試驗中，利用三種抗原負載方法（黑色素瘤細胞與MoDC融合，黑色素瘤細胞與MoDC共培養和黑色素瘤細胞裂解物衝擊MoDC），使用高分辨率超聲引導注射入患者體內後，發現腫瘤細胞和DC融合後的雜種細胞臨床療效優於其它兩種，且安全性和耐受性良好。

5 全球藥物調研

目前，全球範圍內共有4個DC疫苗獲批上市，均為DC腫瘤疫苗，其中Provenge在歐盟主動撤市，詳見下表。

表1 全球上市DC腫瘤疫苗品種

截止2020年3月，在美國國立衛生研究院管理的“Clinical trail”臨床數據登記平臺顯示，以“Dendritic Cells”為關鍵詞共有1071項DC細胞治療臨床試驗登記，包括56項高於臨床Ⅲ期產品試驗登記。

在適應症方面，DC細胞治療的主要適應症為黑色素瘤、腎癌、乳腺癌，白血病和HIV感染等。

在研發地域方面，美國、中國、歐盟是開發DC細胞治療的主要國家和地區，在美國開展的臨床試驗有503項，中國為103項。中國已經成為僅次於美國的DC研發熱地。

在腫瘤領域以“DC vaccine”為關鍵詞共有469項臨床試驗登記，臨床分佈如圖所示，包括18項臨床Ⅲ期以上產品的試驗登記。腫瘤領域仍是DC研究的重點領域。

截止到2020年4月10日，藥渡數據庫查詢進入臨床階段的DC疫苗共有115項，治療領域以腫瘤為主，有106項。臨床進展狀態分佈如圖。

圖7 DC藥物進展狀態分佈

全球處於臨床Ⅲ期的DC品種有15個，列於下表中。

國內進展最快的是由曹雪濤院士主導，第二軍醫大學和上海海欣生物共同開發的抗原致敏的人樹突狀細胞（APDC）。APDC是國內第一個取得臨床批件的DC免疫治療項目，趕在中國實施細胞治療“雙軌制”前，進入臨床Ⅲ期試驗。

表3 國內進入臨床試驗的項目

數據來源：網絡公開資料整理，藥渡諮詢

6 DC腫瘤疫苗與其他療法聯合使用

腫瘤免疫微環境和腫瘤免疫抑制機制是限制DC疫苗使用的關鍵，DC疫苗與當前其它的癌症療法（化學療法，放射療法和免疫檢查點抑制劑）聯合使用，可以活化抗原特異性效應T細胞，有可能是理想的解決腫瘤免疫抑制的方法。

DC疫苗可以增加腫瘤局部浸潤T細胞數目，免疫檢查點抑制劑可以減少腫瘤局部T細胞耗竭，顯著改善惡性腫瘤患者預後，二者結合可能使治療效果更佳。關於二者聯合應用的臨床試驗目前正在進行中，國內也有研究團隊開展了 聯 合 治 療 方 法 的 臨 床 試驗（ChiCTR1900025835）。

醉裡挑燈看劍，揭開“腫瘤疫苗”的迷霧

彙總：值得關注的幹細胞領域研究進展彙總：蓬勃發展中的臍帶血幹細胞擴增技術乾貨：全球幹細胞臨床試驗彙總乾貨：國內外間充質幹細胞應用進展（PPT）乾貨：皮膚幹細胞與器官形成再生（PPT）

— END —

- 科普 情懷 責任 -

閱讀更多 幹細胞者說 的文章

關鍵字: 腫瘤 獲批 生物