（續上期）

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本期主題：

本期系長篇連載《腫瘤免疫治療的故事》的第三回的第二章的第一節——《淋巴因子啟用的殺傷細胞療法》。

第三回：腫瘤免疫治療的四支部隊

第二章：細胞免疫部隊多兵種作戰

第一節：淋巴因子啟用的殺傷細胞

本期關鍵詞：

癌症，腫瘤免疫治療，白細胞介素2，過繼性細胞免疫療法，淋巴因子啟用的殺傷細胞，LAK療法。

源於20世紀80年代細胞生物學、分子生物學、腫瘤免疫學、生物工程學等諸多理論研究的深入，使得腫瘤免疫治療有了更明確的目的性、靶向性和有效性。

機體內有多種具有殺傷作用的淋巴細胞，諸如自然殺傷細胞、殺傷細胞、殺傷性T細胞等，它們本身就能夠對抗癌細胞的產生。根據實驗觀察，一個癌細胞需要上百個淋巴細胞對付它。而一立方厘米大小的瘤塊中約有10億個癌細胞。因此，如果有大量的淋巴細胞，就能夠有效的消滅癌細胞，因此產生了“細胞免疫療法”的基本理念。

T細胞在向癌細胞發起進攻

“細胞免疫療法”的全稱叫“過繼性細胞免疫療法”（Adoptive Cellular Immunotherapy，簡稱ACI或AIT），是指透過對從腫瘤患者自體內提取出來的免疫細胞進行體外培養、啟用和擴增，然後將其重新輸回腫瘤患者體內，並輔以合適的生長因子，促使其發揮殺傷癌細胞的功能。

過繼性細胞免疫治療經歷了五代的發展，從最早的淋巴因子啟用的殺傷細胞（LAK，第一代），到第二代細胞因子誘導的殺傷性細胞（CIK），至第三代腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL），進而是第四代抗原特異性的細胞毒性T淋巴細胞（CTL），已經發展到第五代嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）。

下面分別介紹：

第一節：淋巴因子啟用的殺傷細胞療法（第一代“細胞免疫療法”）（一）什麼是淋巴因子啟用的殺傷細胞療法？

淋巴因子啟用的殺傷細胞（Lymphokine Activated Killer，LAK）療法，是將從外周血提取出的淋巴細胞在體外培養，經淋巴因子白細胞介素2（Interleukin-2，簡稱白細胞介素2）啟用後擴增，回輸至患者體內，從而廣譜地殺傷癌細胞的治療方法。

美國國立癌症研究院史蒂文•羅森博格（Steven Rosenberg）

這一細胞免疫治療方法的原理，最早由美國國立癌症研究院史蒂文•羅森博格（Steven Rosenberg）於1984年提出。

他認為，由於腫瘤患者體記憶體在著腫瘤微環境，免疫應答效應細胞因為受到腫瘤微環境中的細胞因子等作用，不能完全活化而殺滅癌細胞。而白細胞介素2作為免疫淋巴細胞因子，可以激發免疫細胞（如T細胞），增強它們清除癌細胞的活性。於是，他做了兩件事：第一是透過外周血將患者的單個淋巴細胞提取出來，將其與一定量的淋巴因子白細胞介素2一道在體外培養，獲得大量的腫瘤侵潤淋巴細胞（Tumor Infiltrating Lymphocytes，簡稱TIL），然後再回輸到患者體內。第二是在回輸完成後，分次給患者注射大劑量的白細胞介素2（簡稱IL-2）。

（二）一個癌症自愈的特殊病例

1968年，作為細胞免疫治療創始人之一的現美國國家癌症研究所史蒂文·羅森伯格（Steven A. Rosenberg）醫生遇到了一個極其罕見的病例：

羅森伯格當時還是西羅克斯伯裡弗吉尼亞州醫院（West Roxbury VA Hospital）的一名住院醫。病人的右上腹疼痛難忍，羅森伯格診斷為急性膽囊炎進行膽囊切除術。

但在手術時候發現，病人的腹部有一道很長的手術疤痕。羅森伯格調出了他之前的病歷，發現他12年前曾因患有消化道癌症在這家醫院進行過手術，而且手術時癌症就已經轉移到肝臟上。病歷中寫道，醫生雖然能夠將一些大的腫瘤切除，但對小的轉移灶卻無能為力。當時醫生大概是覺得病人的生存期已經不會很長了，因此建議病人出院回家，享受生命的最後時光。

美國國立癌症研究院史蒂文•羅森博格（Steven Rosenberg）

然而讓羅森伯格意外的是，當他翻開病歷的下一頁，他發現這位病人在三個月後再一次來到了這家醫院就診，接下來的一次是六個月之後。病歷中寫著，一年以後這位病人已經能重返工作崗位了。

羅森伯格覺得他對此只有兩種解釋。一是醫生診斷錯誤，也就是說這位病人並不是癌症患者，雖然存在這種可能性，但是機率並不高。而第二種可能是病人的癌症經歷了自發緩解過程而痊癒了。

羅森伯格檢查了病人的原始病理報告以及組織樣本，排除了第一種可能。唯一的解釋只能是病人經歷了自發緩解過程。

他堅信人體免疫反應能夠對抗腫瘤，並因此迷上了癌症及免疫學。他認為，在所有從外周血提取的T細胞中，總有那麼幾個能夠識別腫瘤細胞。如果能夠擴增這類細胞的話，將可能有效的攻擊腫瘤細胞。

恰好此時Robert Gallo實驗室發現白細胞介素2能刺激T細胞的增殖。

於是，羅森伯格使用白細胞介素2刺激過的T細胞或直接給患者體內注射白細胞介素2兩種策略治療腫瘤患者。

遺憾的是，治療不但沒有成功，甚至把每位接受治療的患者都送進了重症監護室（ICU）。

（三）67號病人與白細胞介素2

即便如此，羅森伯格並沒有放棄，他不斷的嘗試，不斷的失敗，直到遇到了一位患有黑色素瘤的67位病人琳達·泰勒（Linda Taylor）。

這是1984年，在美國海軍服役的琳達·泰勒來到美國國家癌症研究院，尋求治療她所罹患的晚期轉移性惡性黑色素瘤的方法。在那裡羅森伯格接待了她。在分離了一部分Taylor的淋巴細胞後，研究人員將大劑量的白細胞介素2用於刺激淋巴細胞，並把得到的淋巴因子活化殺傷細胞（lymphokine-activatedkillercell，LAKcell）輸回到她體內。泰勒的病情逐漸穩定並恢復，並回到了軍隊繼續服役。2013年，她再次來到了國家癌症研究院並見到了已經73歲的羅森伯格。

史蒂文•羅森博格（Steven Rosenberg）和治癒後的琳達·泰勒（Linda Taylor）

之後羅森伯格將資料發表了。但後來人們卻發現該療法的作用其實沒那麼大，因為該療法只能夠對很少一部分的黑色素瘤以及腎癌患者起效。

在這之後，羅森伯格的實驗室開始嘗試從手術切除的腫瘤中提取其中浸潤的淋巴細胞 (這類細胞被稱為tumor-infiltrating lymphocytes)，並嘗試在體外擴增後回輸到病人的體內，並同時使用白細胞介素2進行治療。

（四）白細胞介素2的作用

上世紀80年代，現代免疫學進入興盛期。那時，人類發現了免疫系統的很多有效成分，比如白細胞介素2。白細胞介素2是人體免疫細胞T細胞的一種很重要的生長因子，T淋巴細胞一旦跟它接觸，就能快速生長、繁殖。由於T淋巴細胞是人體免疫系統對抗病毒腫瘤的一種很重要的成分，而白細胞介素2又能促進淋巴細胞的生長，於是研究者們開始暢想白細胞介素2是不是有可能用來治療癌症，答案是肯定的。

在此思路之下，白細胞介素2被開發成一種治療癌症的藥，醫生將其輸入病人的身體裡，透過啟用病人的免疫系統來對抗腫瘤。這就是上世紀80年代早期的癌症免疫治療。

隨著時間的推進，研究人員又進行了新的設想——既然白細胞介素2能夠促進T淋巴細胞的快速增長，那麼在體外培養增殖起來的淋巴細胞能不能用來抗腫瘤呢？當然可以，最早的免疫細胞過繼回輸技術由此誕生了。

白細胞介素2在這裡起什麼作用呢？這是因為腫瘤侵潤淋巴細胞屬於已經被啟用的效應性T細胞，T細胞被啟用後原先位於細胞表面的低親和性的白細胞介素2受體（Interleukin-2 Receptor，簡稱白細胞介素2R）會變成高親和性受體，這個受體與白細胞介素2結合後會使效應性T細胞的殺傷力增大，增殖能力也變得更強。

這就是第一代癌細胞免疫治療，即LAK細胞療法（又稱免疫刺激性細胞因子療法）。

LAK細胞療法開創了細胞因子和細胞過繼免疫治療的先河，給腫瘤免疫治療帶來一線曙光。

（五）LAK療法的臨床應用

1984年11月Rosenberg研究組經美國食品和藥品檢驗局（Us Food and Drug Administration,FDA）批准下，首次應用白細胞介素2與LAK協同治療25例腎細胞癌、黑素瘤、肺癌、結腸癌等腫瘤患者。治療用LAK細胞數量在0.6-18.4*1010，白細胞介素2用量2.8*105-3.32*106U/kg。其中11例腫瘤縮小超過50%，1例黑素瘤完全消退。1988年該研究組總結了白細胞介素2與LAK細胞協同治療222例腫瘤患者，其中16例患者腫瘤轉移灶完全消退，26例患者腫瘤消退50%以上，該療法對轉移性腎細胞癌、黑素瘤、結腸癌和非何傑金氏淋巴瘤患者的療效較顯著。有報道乳腺癌、膀胱癌區域性應用白細胞介素2進行治療也獲得明顯療效。

由於白細胞介素2用量大，在治療過程中可出現毒副反應，最常見和最嚴重的毒副作用是出現毛細血管滲漏綜合徵（capillary leak syndrome,CLS），主要表現為全身性水腫和多器官功能失調，可引起胸腹腔積液、肺間質水腫和充血性心力衰竭。引起CLS的機理可能與內皮細胞損傷和產生血管活性物質有關。

（六）LAK療法在臨床應用中的侷限性

嚴格來說，LAK細胞並非是一個獨立的淋巴群或亞群，而是自然殺傷細胞（NK）或T細胞體外培養時，在高劑量白細胞介素2等細胞因子誘導下成為能夠殺傷NK不敏感腫瘤細胞的殺傷細胞，稱為淋巴因子啟用的殺傷細胞（lymphokine activated killer cells,LAK）。但由於LAK細胞沒有靶向性，回輸後的細胞殺傷作用不能完全發揮在癌細胞上，治療有效率很低。這就需要大量的LAK細胞才能取得療效，而腫瘤患者難以獲得足夠數量的LAK細胞。

為了保持這些細胞的活性，需要混合大量的細胞因子進行回輸，雖然消滅了部分癌細胞，但也會對患者身體造成嚴重損傷。比如白細胞介素2在啟用效應細胞的同時，還會導致效應細胞出現活化誘導的細胞死亡（activation-induced cell death，簡稱AICD），導致大量的效應細胞死亡而影響療效，因此該方法效果有限。

另外，當年基因測序、體外培養都是既費時又費力還費錢的事情，幾乎無法在臨床上推廣，只能在實驗室裡做研究，所以，臨床上不能說是很成功。就連羅森博格本人也承認其在臨床應用中存在侷限性。時間久了，研究人員對LAK療法的熱情降低，堅持進行實驗的人越來越少，臨床現在比較少用。

不甘放棄的研究者在LAK細胞療法的基礎上進一步思考，他們認為T細胞抗腫瘤理論上是沒有問題的，但是效果為什麼不好呢？是不是T細胞營養不夠？除了白細胞介素2還要加點其他的東西？

有時候醫學的進步就依賴於這樣天馬行空的推想，很快“淋巴因子啟用的殺傷細胞（LAK）”療法的升級版“細胞因子誘導的殺傷細胞（CIK）療法”誕生了。

在此之後的近40年來，歷史也見證了免疫細胞療法從第一代的LAK療法，細胞因子誘導的殺傷性細胞（CIK）療法、腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）療法、抗原特異性的細胞毒性T淋巴細胞（CTL）療法到第五代嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）療法和腫瘤特異性T細胞受體基因工程細胞（TCR-T）療法的技術變革。有關內容，將在後續的連載中一一介紹。

本期結束，未完待續。

奇雲：機體的免疫反應是如何被啟用的?——2011年諾貝爾生理學或醫學獎解讀[J]. 生物化學與生物物理進展, 2011, 38(10):900-907.奇雲：機體的免疫反應是如何被啟用的?[J]. 生命世界, 2012(1):44-51.奇雲：抗獨特型抗體研究的新進展[J]. 生物化學與生物物理進展, 1990(5):356-358.奇雲：幹細胞研究與治療性克隆[J]. 世界科技研究與發展, 2001, 23(5):33-43.奇雲： 開啟探究人體細胞分化和演變的大門[J]. 物理通報(2):1-4.奇雲： 發現調控細胞迴圈週期的神秘物質[J]. 世界科學, 2001, (11):7-8.奇雲.：發現調控細胞迴圈週期的神秘物質——2001年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉[J]. 世界科學, 2001, (11):7-8.奇雲：奈米醫學的新分支——奈米腫瘤學[J]. 卷宗，2011（6）：68-68.奇雲：人體防禦素研究的現狀與展望[J]. 生命的化學, 1992(12):23-24.奇雲.：讓細胞改變命運[J]. 科技潮, 2012, (11):58-61.奇雲： 鬆開免疫系統的"剎車"[J]. 生命世界, 2019(4)：10-13奇雲：.不治而愈的奧秘[J]. 發明與創新:綜合科技, 1992, (7):24.奇雲：21世紀的奈米醫學展望[J]. 現代診斷與治療(3):154-155.

故事很精彩，內容很豐富。