杜克大学李启靖教授：脑胶质瘤的免疫治疗中，我们要解决哪些问题？

什么是免疫治疗？

在整个肿瘤的发生过程中，都一定会被机体的免疫系统所监视。肿瘤的发展过程中总伴随着细胞的坏死。肿瘤坏死的时候，会释放出抗原。抗原呈递细胞将这些抗原从肿瘤中抓取之后，会回流到淋巴结里，然后被免疫细胞识别。其中，保护人体对抗肿瘤的最重要的免疫细胞就是T细胞。T细胞识别肿瘤抗原、活化以后就会进入血液，会靶向性地透过血管，然后进入肿瘤，在识别肿瘤以后就可以对其进行杀伤。

肿瘤免疫治疗的切入口，就是这种免疫系统对肿瘤的控制原理，所有的免疫治疗，都是在这个过程中的某一环节内，寻找一个契机来增强该环节作用，从而达到阻断肿瘤的作用。

血脑屏障是否可以跨越？

对神经系统肿瘤来说，首先要解答清楚的问题是免疫细胞能否跨越血脑屏障这一障碍？如果不能，那么免疫细胞不能浸润，又何谈起免疫治疗呢？

为了找到确凿的证据，来证明浸润的程度及效果，我们研发了一个灵敏的免疫监控系统，只需要监测T细胞上直接与抗原接触、并起到识别作用的一段14个氨基酸左右的片段，就可以得到相应的序列信息。由于每一个T细胞只表达一种抗原受体，所以借助这项技术，我们可以把这些受体一个一个定量检测出来，从而知道有多少种T细胞，每种T细胞有多少？通过它的变化，就可以监视整个抗肿瘤的免疫变化。

接下来我们将脑胶质瘤接种到一个免疫系统完整的小鼠模型中，然后用深度测序的方法来观察淋巴细胞对肿瘤的整体反应。另外，我们还通过介入手段，把识别脑瘤的转基因T细胞直接打到脑瘤中去，治疗一周后，观察输注的T细胞的迁移和扩增。我们的研究显示，胶质瘤中富集了数以万计的、跟脾脏里完全一样，而且明显扩增的T细胞，这一结果直接揭示了免疫监视在胶质瘤中的存在。

DC疫苗是精准免疫治疗的理想载体

因为技术上相对简单，DC疫苗一直是免疫肿瘤治疗的前沿方向与热点。我们认为，一个DC疫苗的成功，必须解决以下几个问题：

1、 用什么样的抗原？

2、 DC细胞如何归巢呈递抗原？

3、 DC细胞如何定向活化成为抗肿瘤的类型？

4、 DC细胞如何有效地活化T细胞？

5、 活化后的T细胞如何抵抗功能耗竭与死亡？

目前基因组学及基础免疫研究的进展与临床免疫肿瘤治疗的实践已经在这五个方面都取得了突破，因此也将新一代的DC疫苗带到了突破的临界点。

因为有了二代测序，我们得以解决第一个问题。对免疫治疗来说，外显子测序是一个很好的准备步骤。所有没有针对性靶向药物的突变，都是潜在的精准免疫治疗的靶点。特别是脑胶质瘤，用TMZ治疗或者放疗之后，潜在的抗原靶点数目可以急剧增加，深度测序同时就是一个精准抗原筛选的手段，为免疫学家提供能够有效且安全地刺激T细胞的抗原来进行精准的免疫治疗。

2015年在杜克大学脑外科的John Sampson实验室解决了DC疫苗细胞如何归巢呈递抗原的难题。他们在一个失败的临床试验的基础上，创造性地加入了破伤风疫苗的皮下注射，取得了革命性的成功。这样的预处理虽然非常简单，却真正地帮助DC疫苗转移到了淋巴结，起到了活化T细胞的作用。

如何定向分化DC细胞促进免疫，一直是天然免疫学的研究热点。近二十年的基础免疫学已经完成了必要的知识积累，诸多基于小分子、抗体靶向、以及慢病毒的激活方式已经在接受临床试验的检验。尤其值得注意的是，2015-2016年，杜克大学脑瘤中心的Bigner教授与Gromeier教授联合开发的以脊髓灰质炎病毒为模板的融瘤病毒，在治疗复发性脑胶质瘤的一期临床试验中取得了令人振奋的突破。目前的机理性研究都表明，最重要的抗瘤机制就是对DC细胞的激活。

在解决了DC的问题以后，如何保证T细胞的有效活化呢？这恰恰是目前免疫治疗领域内最激动人心的免疫检测点阻断疗法，及CAR-T/TCR-T细胞疗法发挥功能的契机。我们可以通过过继输入基因改造后的CAR-T或TCR-T细胞来增加识别肿瘤的T细胞的数量，再通过在适当的时机，阻断免疫检测点的抑制效应，来提高识别肿瘤的T细胞的质量。这样的双管齐下的策略，也正在接受临床试验的检验。

总之，对免疫学家而言，我们来到了一个黄金殿堂的门槛。第一次，我们真正有信心用基础免疫学的知识来指导临床实践。而正是三十年来分子免疫学的知识积累告诉我们，目前多种疗法（包括免疫疗法及化疗）联合应用的趋势，其实是基础免疫学早已揭示的必然。