23第二十三章--免疫治疗

医学免疫学第二十三章免疫治疗中国医学科学院基础医学研究所何维概述•针对机体异常的免疫功能，根据免疫学原理，利用物理、化学和生物学的手段人为地增强或抑制机体的免疫功能，达到治疗疾病目的的措施。•免疫相关疾病：炎症、感染、肿瘤、过敏、移植排斥，免疫应答异常或过强而引发自身免疫性疾病，免疫系统结构缺陷致使免疫功能缺陷等。免疫治疗（immunotherapy）第一节免疫治疗的分类一、根据对免疫应答水平的影响，可将免疫治疗分为免疫增强疗法和免疫抑制疗法1.免疫增强疗法用于治疗感染、肿瘤、免疫缺陷等跟免疫功能低下有关的疾病。2.免疫抑制疗法用于治疗过敏、自身免疫性疾病、移植排斥、炎症等由于免疫功能亢进引起的疾病。二、根据治疗手段的针对性，可将免疫治疗分为非特异性免疫治疗和特异性免疫治疗1.非特异性免疫治疗：不针对任何特异性的致病因素，只在整体水平上增强或者抑制机体的免疫应答水平。2.特异性免疫治疗：采用可引起特异性免疫应答的措施，主要包括接种疫苗，输注特异性免疫应答产物和利用抗体特异性地剔除免疫细胞亚群或进行靶向治疗。特异性免疫治疗•接种疫苗：用减毒灭活的，对机体无害的抗原成分（疫苗）对机体进行免疫，使机体产生特异性的免疫应答或免疫耐受;•输注特异性免疫应答产物：包括输注抗体或效应淋巴细胞等生物活性物质；•利用特异性抗体进行治疗：包括利用抗体特异性地剔除免疫细胞亚群和进行靶向治疗。三、根据治疗制剂的特点，可将免疫治疗分为主动免疫治疗和被动免疫治疗治疗类型治疗时相采用手段主动免疫治疗疾病发生之前（预防性）给机体输入抗原性物质，激活机体的免疫应答，使机体自身产生抵抗疾病的能力被动免疫治疗（过继免疫治疗）疾病发生之后（治疗性）将对疾病有免疫力的供者的免疫应答产物转移给受者，或将自体的免疫细胞在体外活化处理后回输自身，以治疗疾病第二节抗体为基础的免疫治疗一、丙种球蛋白1.丙种球蛋白是在临床上应用的最为广泛的免疫血清的主要成分，能非特异性的增强机体免疫力。2.丙种球蛋白包括胎盘丙种球蛋白和人血浆丙种球蛋白两种。前者由健康产妇胎盘血液中提取，主要含IgG；后者来自正常人血清，主要含IgG和IgM。3.有肌肉注射用和静脉注射用丙种球蛋白（IVIG）两种。4.IVIG置换疗法属于非特异性免疫治疗范畴，在治疗原发性免疫缺陷病和自身免疫性炎症疾病中有广泛的应用。•单克隆抗体（monoclonalantibody,McAb）简称单抗，是由一个B细胞克隆，针对单一抗原表位产生的、结构均一、高度特异的抗体。二、单克隆抗体1.单克隆抗体药物的靶分子•肿瘤细胞分泌到肿瘤微环境中的一些细胞因子，如VEGF；•肿瘤细胞表面高表达的与肿瘤发生发展相关的表面分子，如EGFR、CD20；•免疫细胞表面的抑制分子，如CTLA-4、PD-1；•细胞因子、细胞因子受体，如TNF-α、IL-1、IL-6R；•趋化因子、趋化因子受体，如CCR1、CCR5。2.单克隆抗体药物的作用机制•靶点封闭作用：抗体作为拮抗剂，阻断受体-配体的结合，从而阻断细胞内的信号转导，终止其生物学效应；•抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）：抗体通过其Fc段，与表达Fc受体的免疫细胞特异性结合，介导免疫细胞对靶细胞的细胞毒作用；•靶向载体作用：利用抗体的结合特异性，将特定物质靶向性地携带至病灶局部，发挥作用。3.偶联抗体药物——靶向治疗•偶联物的选择：化疗药物、生物毒素、放射性同位素或者生物酶；•亲和素-生物素偶联系统：偶联一个亲和素分子的抗体能同时结合四个生物素化的偶联物，这大大提高了偶联效率，增强了免疫偶联物的疗效。单克隆抗体在免疫治疗中的应用三、基因工程抗体•通过DNA重组和蛋白质工程技术，在基因水平上对抗体分子进行切割、拼接或修饰，重新组装成的新型的抗体分子。1.鼠源单克隆抗体免疫治疗存在的问题•人体会产生人抗鼠抗体效应（HAMA）•体内注射的能到达肿瘤组织局部的较少•抗体的分子量较大，不能有效穿透实体肿瘤•肿瘤相关抗原靶点存在质和量的差异•药物过早脱落或在靶部位不能有效释放2.抗体的基因工程改造•针对HAMA效应——人源化改造•针对抗体穿透性差——小分子抗体•其他抗体1.人源化抗体根据人源化程度分为：•人-鼠嵌合抗体（chimericantibody）•人源化抗体（humanizedantibody）•完全人源化抗体（humanantibody）人源化改造抗体类型•包含完整抗体分子的某些功能片段（V区），分子量仅为抗体分子的1/3～1/12的一类基因工程抗体。2.小分子抗体类型结构大小Fab片段VH、CH1及完整的L链组成2/3Fv片段由VH和CH1组成，没有L链1/3单链抗体ScFv由一接头将VH和VL连接成一条多肽链1/6单域抗体由VH或VL单一结构域组成1/12最小识别单位MRU由单个CDR构成1%3.其他抗体•将人抗体V区基因库与一种丝状噬菌体DNA上编码外壳蛋白的基因连接，转染细菌后在其膜表面展示各种抗体的Fab片段。通过特异性抗原筛选噬菌体抗体库，即可获得携带特异性抗体基因的克隆，大量制备特异性抗体。噬菌体抗体胞内抗体•胞内抗体（intrabody）：仅在细胞内表达并作用于胞内靶分子的抗体或抗体片段，多为ScFv。双功能抗体/双特异性抗体•双特异性抗体（bispecificantibody,BsAb）：同一抗体分子的两个抗原结合部位可分别结合两种不同抗原表位的抗体。•截至2013年2月，共有34个抗体药物获得美国FDA批准名称治疗靶点抗体类型批准时间适应证MuronomabCD3鼠IgG2a1986移植排斥反应AbciximabIIb/IIIa嵌合IgG1，Fab1993心脏缺血并发症RituximabCD20嵌合IgG11997B淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤DaclizumabCD25人源化IgG11997自身免疫病BasiliximabCD25嵌合IgG11997自身免疫病PalivizumabRSV人源化IgG11998RSV引起的下呼吸道感染InfliximabTNF-嵌合IgG11998自身免疫病四、抗体药物名称治疗靶点抗体类型批准时间适应证TrastuzumabHer-2人源化IgG11998乳腺癌GemtuzumabozogamicinCD33药物偶联人源化IgG42000肿瘤AlemtuzumabCD52人源化IgG12001肿瘤IbritumomabCD2090Y标记鼠IgG12002肿瘤AdalimumabTNF-全人源IgG12002自身免疫病OmalizumabIgE人源化IgG12003支气管哮喘、变应性鼻炎Tositumomab-I-131CD20131I标记鼠IgG2a2003肿瘤（续上表）名称治疗靶点抗体类型批准时间适应证EfalizumabCD11a人源化IgG12003自身免疫病CetuximabEGFR嵌合IgG12004结直肠癌、头颈癌BevacizumabVEGF人源化IgG12004结直肠癌，非小细胞肺癌，胶质瘤，肾癌Natalizumabα4β7人源化IgG42004自身免疫病TocilizumabIL-6R人源化IgG12005关节炎PanitumumabEGFR全人源IgG22006结直肠癌RanibizumabVEGF人源化IgG1，Fab2006血管退化，视网膜血管闭塞EculizumabC5人源化IgG2/42007血液病（续上表）名称治疗靶点抗体类型批准时间适应证CertolizumabpegolTNF-人源化Fab（聚乙二醇化）2008自身免疫病GolimumabTNF-全人源IgG12009自身免疫病CanakinumabIL-1b全人源IgG12009自身免疫病UstekinumabIL-12/23全人源IgG12009自身免疫病OfatumumabCD20全人源IgG12009慢性淋巴细胞白血病DenosumabRANK全人源IgG22010骨质疏松（肿瘤骨转移）BelimumabBLyS全人源IgG12011自身免疫，狼疮IpilimumabCTLA-4全人源IgG12011恶性黑色素瘤（续上表）名称治疗靶点抗体类型批准时间适应证BrentuximabVedotinCD30药物偶联嵌合IgG12011霍奇金淋巴瘤RaxibacumabB.anthrasis全人源IgG12012感染PertuzumabHER2人源化IgG12012乳腺癌Ado-trastuzumabemtansineHER2药物偶联人源化IgG12013乳腺癌（续上表）第三节抗原为基础的免疫治疗•针对机体异常的免疫状态，人工给予抗原以增强免疫应答或诱导免疫耐受来治疗疾病，称为以抗原为基础的免疫治疗。•以抗原为基础的免疫治疗有两种策略：一是增强机体对抗原的免疫应答，治疗感染、肿瘤等疾病；二是诱导免疫耐受，治疗自身免疫病、超敏反应性疾病以及移植排斥反应等。一、定义1.用于诱导机体产生免疫应答的抗原性物质统称为疫苗。2.用于疾病治疗的疫苗称为治疗性疫苗（therapeuticvaccine），用于疾病预防的预防性疫苗（prophylacticvaccine）。3.常用疫苗有表位肽疫苗、重组疫苗和核酸疫苗三种主要形式。二、疫苗（vaccine）1.表位肽疫苗•表位是抗原分子中决定抗原特异性的特殊化学基团，同时也是被TCR或BCR识别和结合的部位，利用表位直接诱导免疫应答是有效的途径。•表位多为8～12个氨基酸组成的短肽或其他小分子，在体内容易降解，因此可将表位多肽与载体结合作为疫苗。2.重组疫苗•利用重组DNA技术，产生大量微生物或肿瘤细胞某一特定的蛋白或蛋白片段，这样的疫苗叫做重组疫苗。•重组疫苗免疫诱导作用的针对性强，安全性高，可大量生产，纯度高，具有广阔的应用前景。3.核酸疫苗•利用DNA重组技术，将编码特异性抗原的基因插入到质粒载体中，构建重组载体，注射体内后可表达相应的抗原，此为核酸疫苗。•核酸疫苗在体内可持续表达，免疫效果好，维持时间长，但其安全性仍有待进一步研究。4.其他疫苗•针对自身免疫性疾病、过敏等，口服疫苗诱导免疫耐受。•细胞成分及完整细胞也可作为免疫原进行主动免疫治疗。第四节细胞因子及其拮抗剂为基础的免疫治疗•定义：应用重组细胞因子作为药物用于疾病的治疗统称为细胞因子疗法。•分类：细胞因子疗法是通过人为的输入外源性细胞因子或阻断内源性细胞因子，纠正体内细胞因子网络的平衡，以达到治疗疾病的目的，分为细胞因子补充疗法，细胞因子阻断疗法和细胞因子基因疗法。重组细胞因子或受体相关药物及适应证名称适应证IFN-白血病、病毒性肝炎、恶性肿瘤、艾滋病IFN-多发性硬化症IFN-慢性肉芽肿、类风湿性关节炎、恶性肿瘤、生殖器疣、过敏性皮炎G-CSF自身骨髓移植、化疗后粒细胞减少、白血病、艾滋病、再生障碍性贫血GM-CSF自身骨髓移植、化疗后粒细胞减少、白血病、艾滋病、再生障碍性贫血一、细胞因子补充疗法重组细胞因子或受体相关药物及适应证名称适应证EPO慢性肾功能衰竭所致贫血、肿瘤或化疗所致贫血、失血后贫血IL-2恶性肿瘤、艾滋病、免疫缺陷病IL-11肿瘤或化疗所致血小板减少sTNFRII-Fc类风湿性关节炎PDGF糖尿病所致腿、足溃疡1.细胞因子抗体阻断；2.细胞因子竞争物阻断；3.可溶性细胞因子受体阻断；4.细胞因子受体抑制剂阻断。二、细胞因子阻断疗法细胞因子阻断疗法模式1.定义•将细胞因子或其受体基因通过不同技术导入机体内，使其在体内持续表达并发挥治疗效应。2.临床上常与其他疗法结合•以细胞免疫为基础的细胞因子基因转染免疫效应细胞；•以肿瘤疫苗为基础的将细胞因子转染肿瘤细胞；•以造血干细胞移植为基础的细胞因子转染造血干细胞。三、细胞因子基因疗法第五节细胞为基础的免疫治疗•定义：以细胞为基础的免疫治疗，是将自体或异体的造血细胞、免疫细胞或肿瘤细胞经体外培养、诱导扩增，或负载抗原后回输机体，以激活或增强机体的免疫应答。•是一种新型的治疗肿瘤的方式1.溶瘤病毒作为肿瘤疫苗载体：针对黑色素瘤患者设计的新型溶瘤疫苗OncoVEX。2