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1. 非特异性免疫治疗和辅助免疫治疗 - 细胞免疫因子治疗：白细胞介素类（IL-2、IL-7、IL-12），及其他细胞因子（干扰素、粒细胞集落刺激因子）等。
- 非特异性免疫细胞治疗：细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）疗法、树突状细胞（DC）疗法、DC+CIK细胞疗法、自然杀伤细胞（NK）疗法、DC-T细胞疗法等。
2. 主动免疫治疗
- 肿瘤疫苗：肿瘤疫苗用于肿瘤特异性主动免疫治疗，其效果与疫苗的细胞抗原特异性和免疫原性及宿主的免疫应答反应能力有关。
- 细胞疫苗：肿瘤细胞疫苗；DC疫苗
- 肽疫苗：带有T细胞识别表位的抗原肽
- DNA疫苗：带有肿瘤抗原的表达载体
- 抗独特型抗体疫苗（Ab2）：通过摸拟抗原激发体内免疫力
3. 被动特异性免疫治疗 单克隆抗体(mAb)治疗:
利妥昔单抗(美罗华)是第1个治疗CD20表达阳性B细胞滤泡性淋巴瘤的单克隆抗体。
曲妥珠单抗(赫赛汀，Herceptin)是1997年美国食品药品监督管理局(FDA)通过的用于实体瘤治疗的单克隆抗体。它的治疗作用靶点是HER2过表达的乳腺癌。
西妥昔单抗（C225，Cetuximab,Erbitux）：以EGFR为靶点治疗肠癌、头颈部恶性肿瘤。
贝伐珠单抗（Bevacizumab，Avastin)：是人源化的单克隆抗体，高亲和力且特异性地与所有 VEGF-A 结合。
4. 免疫活性细胞的过继性免疫治疗
免疫活性细胞的过继性免疫治疗是通过输注抗肿瘤免疫效应细胞的方法，增强肿瘤患者的免疫功能，达到抗肿瘤的目的。 - LAK细胞;
- CIK细胞；
- 肿瘤浸润性淋巴细胞(TIL);
- CD8+T细胞。
自体肿瘤浸润淋巴细胞过继免疫治疗流程图
Steven A. Rosenberg, andNicholas P. Restifo Science 2015;348:62-68.
抗原提呈细胞（APC）荷载肿瘤抗原疫苗
5. 打破肿瘤免疫抑制微环境 - 免疫检查点治疗：阻断免疫抑制信号
- 激活天然免疫系统：局部细菌感染
- 针对肿瘤微环境的TAM及MDSC的治疗
6.免疫检查点单抗疗法
6.1.靶向T细胞活化的免疫信号传导分子
按照双信号理论：
- 第一信号由TCR识别APC表面的抗原肽-MHC复合物（p-MHC）启动；
- 第二信号则依赖T细胞和APC表面共刺激分子的相互作用
- 共刺激信号（co-stimulatory）B7.1/B7.2/B7H2—CD28、CD137L—CD137、CD70—CD27、CD40—CD40L
- 共抑制信号（co-inhibitory）B7H1/B7DC—PD1、B7.1/B7.2/B7H2—CTLA4、HVEM—BTLA。
共刺激信号和/或共抑制信号是引导抗原特异性T细胞应答的关键，阻断T细胞活化的共刺激信号或增强共抑制信号，均可负调节T细胞活性，从而诱导T细胞产生免疫耐受或失活。
6.2.嵌合抗原受体修饰(CAR-T及TCR-T)的T细胞疗法
利用基因工程方法制备的、表达肿瘤特异性嵌合抗原受体(Chimeric antigenreceptor，CAR)的T细胞，并在体内显示出靶向性和持久性杀伤活性的过继细胞免疫治疗。
主要原理是提取肿瘤患者T细胞，通过基因工程嵌入特定的抗原受体，在受体另一端嵌合激活T细胞的元件，并在嵌合蛋白中引入多个共刺激分子，使得T细胞的生存能力、增殖能力、记忆效应增强，使其能识别并攻击病人体内带有该特定抗原的肿瘤细胞，从而达到治疗目的。
CAR T细胞较其他基于T细胞的治疗方式存在以下优势：
①使用患者自体细胞，降低排异反应风险;
②鉴于很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原，针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成，便可以被广泛利用;
③CAR既可以利用肿瘤蛋白质抗原，又可利用糖脂类非蛋白质抗原，扩大了肿瘤抗原靶点范围;
④CAR T细胞作用过程不受MHC的限制;
⑤CAR T细胞具有免疫记忆功能，可以长期在体内存活。
6.3.CAR-T杀伤机制
6.4.TCR（T细胞受体）-T
早在100多年前免疫学创建之初，科学家就提出了利用机体自身免疫功能去攻击肿瘤细胞消灭肿瘤的设想，并进行了各种尝试[1] 。
1950s年代Burnet和Thomas提出了“免疫监视”理论，认为机体中经常会出现的突变的肿瘤细胞可被免疫系统所识别而清除，为肿瘤免疫治疗奠定了理论基础[2] 。
但是在后来的相当长的一段时间里，免疫治疗在肿瘤治疗的进展都相对缓慢。
人人谈癌色变，但人体其实每天都会产生少数癌或类癌细胞，不过人体免疫系统会很快发现并将其清除。然而癌细胞在不断变异中，逐渐找到了对付免疫系统的办法，慢慢逃脱了免疫监控，最终将我们击败。
在这个过程中，免疫系统从未放弃过战斗。
早在150年前，有人就发现肿瘤组织中有大量的淋巴细胞。随后，WilliamColey和同事就发现了免疫和肿瘤紧密相关，他们在治疗中观察到有细菌感染的肿瘤病人瘤体缩小得更快。
可惜在接下来100多年中，肿瘤免疫疗法没有取得突破性进展,直到最近免疫检查点抑制剂的出现。最先引起人们兴趣的是肿瘤疫苗，也就是利用肿瘤特异的抗原激活和加强免疫系统。
然而这些尝试多以失败告终，疗效时有时无,有时甚至恶化疾病。
第一个有确切疗效的肿瘤疫苗要算Sipuleucel‑T (Provenge; Dendreon)。就是将DC细胞用前列腺肿瘤抗原激发后，输回人体，治疗前列腺癌。可惜效果一般，成本太高，公司以破产告终。
目前还有各种疫苗在临床阶段，比如抗 gp100, MUC1, MAGEA3等。肿瘤疫苗结果的不理想让很多人对免疫疗法产生了怀疑。
然而免疫检查点抑制剂，特别是PD-1单抗的成功改变了一切，开启了肿瘤免疫治疗新时代。
肿瘤免疫就是免疫系统与肿瘤细胞的战争。其中主要的参战部队如下（图4）： （1）自然杀伤T细胞（NK cell）：第一轮的固有免疫反应，可以吞噬肿瘤细胞。
（2）树突状细胞（Dentritic cell）: 主要的抗原提呈细胞, 可以吞噬肿瘤细胞。
（3）CD8+ T effector Cell：主要是获得免疫性反应, 经抗原提呈细胞的激活后，准确击杀肿瘤细胞。
（4）CD4+Th Cell: 分泌细胞因子,帮助激活效应T细胞, B cell, 以及巨噬细胞等。
（5）单核细胞/巨噬细胞: 可以吞噬细胞，分泌各种细胞因子。肿瘤浸润巨噬细胞（Tumorassociated macrophage，TAM），可以分为M1和M2两种亚型。其中M1增强T cell免疫功能, M2抑制免疫系统而帮肿瘤细胞生长和转移。
（6）B cell: 分泌抗体。在肿瘤免疫疗法中的作用还研究的比较少。
（7）CD4+ 调节T细胞（Treg） 和MDSC: 抑制性免疫细胞，主要功能是其免疫调控免疫监视功能，避免机体过渡免疫反应。在与肿瘤的战争中成了伪军，可以协同肿瘤免疫耐受。
（8）肿瘤细胞：最狡猾的敌人，可以直接消灭T 细胞，或诱导T细胞耗竭（T cell exhaustion）或招募抑制性T细胞，分泌或表达各种免疫抑制信号分子。
（9）肿瘤浸润成纤维细胞：帮肿瘤修工事的民工，构建肿瘤微环境(stroma)，还可以分泌各种免疫抑制剂，对抗免疫部队。
图1. 肿瘤微环境及主要的细胞（Nature ReviewsDrug Discovery,2015,14:603）
肿瘤免疫治疗发展迅速，肿瘤免疫治疗总体分为：细胞免疫治疗，肿瘤疫苗，免疫哨卡点抑制剂，细胞免疫因子等。
1.免疫哨卡点抑制剂
肿瘤细胞及其微环境可以分泌或表达各种信号分子，作用于免疫细胞上表达的免疫检查点而抑制免疫攻击。免疫检查点抑制剂，一般为单抗分子，可以阻断这种作用，因此松开了免疫刹车，重新激活免疫攻击。
以抗CTLA4和PD1为代表的免疫检查点抑制剂伊匹木单抗(ipilimumab，Yervoy; BMS)， 帕博利珠单抗（可瑞达，pembrolizumab，Keytruda; Merck) 和纳武利尤单抗（nivolumab，Opdivo; BMS),在恶性黑色素瘤上取得空前成功，适用范围已快速扩至肺癌，肾癌等其他器官和类型，与现有治疗手段和药物联合使用的临床试验过百。通常认为肿瘤组织中PD-L1表达阳性及，肿瘤浸润T细胞丰富的患者更为有效。 2.细胞免疫治疗 细胞免疫治疗通常指过继细胞免疫治疗（AdoptiveCell Transfer Therapy, ACT）是指通过对自体免疫细胞进行体外激活和扩增，然后将其重新输回肿瘤患者体内，并辅以合适的生长因子，促使其发挥杀伤杀死肿瘤细胞的功能。目前，过继性免疫治疗已经成为肿瘤免疫治疗的主要方式之一。过继细胞免疫治疗ACT主要包括TIL、TCR、CAR、LAK、CIK、DC、NK等几大类。
【A】 TIL（Tumor Infiltrating Lymphocyte，肿瘤浸润淋巴细胞）TIL疗法是从肿瘤附近组织中分离出TIL细胞，加入生长因子IL-2进行体外大量扩增，再回输到患者体内，从而扩大免疫应答治疗原发或继发肿瘤的方法。TIL是肿瘤间质中的异质性淋巴细胞，包括T细胞以及NK细胞等，大多数情况下以CD3+CD8+T细胞为主。
TIL的作用机制是通过释放细胞毒素直接杀伤肿瘤细胞，此外，还能调节机体免疫功能，提高机体对肿瘤细胞的杀伤能力。TIL疗法在提高多种癌症患者的生存率上发挥着重要作用，例如子宫内膜癌、结肠癌、恶性黑色素瘤等，降低患者全身复发的概率。
【B】 TCR（T Cell Receptor，T细胞受体）TCR疗法是将患者体内的普通T细胞分离出来，利用基因工程技术引入新的基因，使转基因T细胞表达能够识别癌细胞的TCR，回输到患者体内从而杀死肿瘤细胞的治疗方法。
TCR是T细胞表面的特异性受体，与CD3结合形成TCR-CD3复合物，通过识别并结合MHC呈递的抗原从而激活T细胞，促进T细胞的分裂与分化。TCR的作用机制是向普通T细胞中引入新的基因，使得新的T细胞能够表达TCR从而有效识别肿瘤细胞，引导T细胞杀死肿瘤细胞。TCR疗法在黑色素瘤治疗上取得了突破性进展，同时也在肝癌、乳腺癌、卵巢癌等治疗中取得了一定的成效。
【C】 CAR（Chimeric Antigen Receptor，嵌合抗原受体）CAR疗法的原理与TCR疗法相似，通过基因转导使患者的T细胞能够表达嵌合抗原受体CAR，将改造后的T细胞回输至患者体内，生成大量特异性识别肿瘤的CAR-T细胞从而杀死肿瘤细胞。
CAR是T细胞表面的嵌合抗原受体，能够以非MHC限制性的方式识别肿瘤细胞。CAR的作用机制是利用基因工程技术修饰T细胞，使其能够特异性识别并杀死癌细胞。
抗CD19 CAR在血液系统恶性肿瘤的研究上取得了令人瞩目的成绩，同时也应用于治疗乳腺癌、前列腺癌、肺癌、卵巢癌、结肠癌等。
【D】CIK（Cytokine Induced Killer，细胞因子诱导的杀伤细胞）CIK疗法是将人的外周血单个核细胞在体外与多种细胞因子共同培养一段时间，获得大量T淋巴细胞后回输患者体内，从而精确地杀伤肿瘤细胞而不损伤任何正常组织。CIK是人体外周血中的T淋巴细胞，膜表面标志为CD3+和CD56+，既有强大的抗瘤活性又有非MHC限制杀瘤特点，识别能力很强，能点射肿瘤细胞。
CIK的作用机制是通过释放穿孔素及颗粒酶而直接杀伤肿瘤细胞，或是通过分泌多种细胞因子而间接杀伤肿瘤细胞，除此之外还能通过激活凋亡基因诱导肿瘤细胞凋亡。CIK疗法应用于清除残余癌细胞，预防复发和转移，降低放化疗的毒副作用，用于放、化疗无效的患者的治疗，用于失去手术指征或已复发转移的晚期患者，缓解症状、延长生存期。
【E】 DC（Dendritic Cell，树突状细胞）DC疗法是将患者自身的单个核细胞提取出来，在体外增殖、培养、诱导生成DC细胞，让DC细胞负载相应的肿瘤抗原后回输患者体内，诱导机体产生特异性或非特异性的免疫应答，激活人体内的天然抗肿瘤系统，从而达到杀灭肿瘤细胞的作用。
DC以其形状命名，是一个异质性的群体，主要从骨髓组织、血液中分离得到，抗原呈递性比普通细胞强1000倍，能有效激活初始T细胞。DC的作用机制是重建免疫监视细胞功能，随血液在全身各处主动搜索、识别肿瘤细胞，诱导产生大量效应T细胞并促使其迁移至肿瘤部位，辅助T细胞分泌多种细胞因子，加速T细胞杀死肿瘤细胞过程。DC细胞对血液、消化、呼吸、泌尿及生殖系统等多个系统肿瘤细胞均有杀伤作用。
【F】 NK（Natural Killer，自然杀伤细胞）NK疗法是将患者体内的NK提取出来，利用细胞培养技术在体外大量繁殖后再回输患者体内，从而发挥调节免疫反应及直接杀伤肿瘤细胞的作用。
NK是人体防御体系的第一道屏障，表面标志为CD3-CD56+，杀伤活性无MHC限制，不依赖抗体，因此称为自然杀伤活性。NK的作用机制为释放穿孔素、细胞因子等杀伤肿瘤细胞，活化的NK可发挥调节免疫作用。NK疗法目前应用于非特异性抗肿瘤和抗病毒感染，清除体内坏死细胞及脂肪等垃圾，抗衰老等。
3.肿瘤疫苗
肿瘤疫苗是通过激活自身免疫系统来治疗肿瘤的免疫疗法。肿瘤疫苗主要包括肿瘤细胞疫苗、肿瘤抗原疫苗、肿瘤DNA疫苗、DC疫苗、细菌疫苗等。根据用途的不同可分为预防性疫苗和治疗性疫苗，前者可控制肿瘤的发生，后者用于化疗后的辅助治疗。
肿瘤疫苗是将肿瘤抗原以多种形式如肿瘤细胞、肿瘤相关蛋白或多肽、表达肿瘤抗原的基因等导入患者体内，通过肿瘤抗原刺激体内T细胞，激发特异性细胞免疫，从而清除肿瘤的治疗方法。肿瘤疫苗具有疗效高、特异性强、不良反应小等优点，可独立治疗肿瘤，又可与手术、放疗、化疗相结合，在肿瘤综合治疗中占有重要地位。
4.细胞免疫因子
细胞免疫因子是免疫系统的武器和调节信号。直接使用细胞免疫因子或其受体的抗体或小分子抑制剂已在抗炎，抗病毒和抗肿瘤中得到应用。就肿瘤而言，上市的重组cytokine有IL-2（恶性黑色素瘤,肾癌）和INF-ɑ(恶性黑色素瘤,肾癌，慢性髓性白血病)等。Anti-CCR4mAb，mogamulizumab(急性髓系白血病)和CXCR4小分子抑制剂plerixafor (淋巴瘤)也已上市。然而，总体来说，这些因子调控太复杂，不好控制，失败的案例不记其数。目前在研的包括GM‑CSF, IL‑7, IL‑12, IL‑15, IL‑18, IL‑21等。随着基础研究的日益深入，人们会更好地了解这些武器。比如这个月的Cell发表文章表明早期肿瘤的免疫监控依赖于IL‑15。直接使用细胞免疫因子的一个缺点是副作用太大，很多病人不能耐受。仿照ADC的思路，如果通过抗体将这些因子带到肿瘤中去，可能降低副作用，增加疗效。
1.免疫治疗的优势与不足。
近代肿瘤治疗是从化疗开始的，开始于第一次世界大战期间, 灵感来源于化学武器芥子气。2001年以诺华的格列卫（Gleevec，imatinib伊马替尼） 上市为标志，开启了肿瘤靶向治疗的时代，到2015年奥巴马宣布精准医疗计划达到巅峰。精准医疗靶向肿瘤变异基因，有效率高，然而基因不稳定的肿瘤细胞，很快产生新的变异，药物产生抗药性，所以靶向药物的应答时间一般不到一年，疾病重新进展而恶化。当然针对新的变异，还可以开发新的药物，比如最近上市的奥希替尼，然而这终究不可持续。 免疫系统理论上可以克服肿瘤快速变异，因为T细胞可以产生高达1015种不同的受体，几乎可以辨识任何肿瘤变异。因此免疫疗法可能适用多种类型，多种变异的肿瘤。
其次，免疫治疗应答时间长。在参加第一个免疫检查点抑制剂伊匹木单抗临床试验的恶性黑色素瘤病人中，20%的病人已经成活4年以上，有一些已经成活10年，已基本治愈。
再次，免疫疗法具有与其他治疗手段和药物连用的前景。
然而，免疫治疗的主要副作用是过度炎症，可以被现有抗炎药物比如可的松有效控制。
目前免疫疗法最大的限制是有效率太低。比如PD-1的有效率从15%-50%不等，一般肿瘤抗原表位数量高的肿瘤如恶性黑色素瘤和抽烟诱导的NSCLC中有效率较高。因此发现为什么只有特定的人有效，找到相应的分子标记物和解决办法成了最大的课题。
很多人相信联合用药是方向之一。美国最近在陈颂雄和副总统拜登的领导下，宣布了攻克癌症的登月计划。到2020年要招募2万个病人，开展免疫疗法的各种联合方案的临床试验。
然而最近伊匹木单抗联合用药因为增加毒性或没有获益而中止了数个临床试验，似乎预示肿瘤不会就这样缴械投降。但是PD-1单克隆抗体的效果告诉我们肿瘤免疫疗法到底第一次让人感觉到了治愈不再是随机事件，极大地增强了我们攻克癌症的信心。
2.结语
我们目前对免疫系统的理解还只是冰山一角，问题远多于答案。
有一个事实，人体免疫系统如同其它组织，器官一样，随着年龄的增长会不断地衰老和功能减退。例如：T细胞分化、发育、成熟的场所胸腺是人体唯一的从出生就开始衰老的器官，直至生命的终结。2014年《Science》文章提出大脑的老化由INF type I和II的比例来决定。胸腺是从一开始就是发育和衰老并存；而T 细胞从一开始也是激活和抑制并存，都是完美的矛盾统一体。这符合事物的客观规律。
其次，人体的免疫系统有着明显的个体化差异，人们日常的饮食习惯，生活习惯，生活环境的改变都会给免疫系统带来影响；因此，每一个生命的免疫状态都是独一无二的，免疫正是那个定义自我的系统。
也许生命就是免疫，有了免疫我们才有在自然界繁衍的能力，来对抗来自体内外不利因数的侵犯。
肿瘤的产生和发展是细胞的基因问题，从免疫治疗在肿瘤中的疗效看来，肿瘤其实也是人体的免疫问题，同时也是人体衰老问题。
作者：广东省人民医院 广东省肺癌研究所 伍思培
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