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官微：z13792357345 CIK细胞及其在肿瘤治疗中的研究进展 CIK cells and their research progress in tumor therapy 吉林大学第一医院检验科 刘芯秀  摘要 细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK细胞）作为一种免疫效应细胞，是从外周血、骨髓、脐带血中分离得到的单个核细胞，在体外经多种细胞因子刺激后获得的异质细胞群。因其增殖速度快、杀瘤活性高、抗菌谱广、副作用小、以及对正常的骨髓造血前体细胞毒性小等强大优势，在抗肿瘤过继免疫治疗中发挥重要作用，有着广阔的应用前景。本文综述了CIK细胞的来源、生物学优势以及发展前景。 关键词：CIK细胞，杀伤作用，过继免疫治疗，肿瘤 Abstract：Cytokine induced killer cells (CIK) as a kind of immune effector cells, is from the peripheral blood, bone marrow, isolated from the umbilical cord blood, mononuclear cells, by a variety of cytokines after stimulation in vitro of heterogeneous cell group. Because of the proliferation of fast, high tumoricidal activity and broad antibacterial spectrum, the side effect is small, and prior to the normal bone marrow hematopoietic somatic cell toxicity small and powerful advantage. Thus in anti-tumor adoptive immunotherapy play an important role, has a broad application prospects. Sources of CIK cells ,the biological advantages and prospects for development are reviewed in this paper. Keywords：cytokine-induced killer cells，lethal effect， adoptive immunotherapy，meoplasms 前言 CIK细胞（Cytokine-induced killer cells）由Schmidt-Wolf等在1991年首次发现并报道，[1]是指从外周血、骨髓、脐带血中分离得到的单个核细胞，在体外与多种细胞因子共同培养后，可以被定向诱导并大量增殖成为肿瘤杀伤细胞，这种体外扩增的移植性T淋巴细胞群同时表达CD3和CD56两种膜蛋白分子，因为这些细胞兼具T淋巴细胞的抗瘤活性和NK细胞的非主要组织相容性复合物（MHC）限制性等杀瘤优点，[2]故又称为NK样T淋巴细胞。CIK细胞凭借其优势可应用于肿瘤的过继免疫治疗中。 [3]CIK细胞表现出的强大杀伤活性使其成为新一代抗肿瘤过继免疫治疗的首选方案。 1 CIK细胞的来源 CIK细胞可来源于自体和异体外周血，骨髓，脐带血等，临床上应综合考虑患者的实际情况，选择合适的采集来源与方法，以达到更好的治疗效果。 1.1个体来源 1.1.1自体来源 大量的研究资料表明恶性肿瘤患者机体有不同程度的免疫功能受损，体内的免疫标志物如CD3﹢CD4+ CD8+等下降。采用患者自体的CIK细胞经体外扩增回输到血液后，外周血免疫标志物水平得到大幅度提高，这种方法不仅安全而且可避免交叉感染而引发其他疾病。
1.1.2同种异体来源 研究证实，肿瘤患者有不同程度的免疫耐受，经放化疗后患者体内CIK细胞的体外扩增能力较差，因此可用同种异体的CIK细胞来替代患者自体的CIK细胞进行治疗。但在此过程中应注意避免感染。 1.2组织来源 1.2.1外周血来源 外周血来源的CIK细胞方便采集，已被广泛应用于临床，但外周血CIK回输后在体内活性低，存活时间短，治疗效果不是十分理想。而且对于免疫功能低下的肿瘤患者来说，抽取自体外周血体外培养时不易获得足够数量的杀伤力较强的免疫效应细胞，输入异体CIK易引起免疫排斥反应。 1.2.2骨髓来源 来源于骨髓的CIK细胞增殖活性较外周血差，但其增殖能力仍相当高，且细胞毒作用与来源于外周血的CIK细胞无明显差异。 1.2.3脐血来源 脐血CIK细胞是脐血单个核细胞在体外经有序添加重组人干扰素γ（rhIFN-γ），抗CD3单克隆抗体以及重组人白细胞结束2(rhIL-2)得到的具有高效免疫活性的细胞。[4]与骨髓及外周血相比，脐带血来源广泛，方便采集，移植物排斥反应小，富含单核细胞和造血干细胞，CD34+细胞的含量更高更纯，增殖潜力更高，杀伤活性更强。 脐血来源的CIK细胞增殖潜力高。脐带血中淋巴细胞绝对值高，因此增殖潜力更高。张震等[5]在研究不同来源CIK细胞的生物学特性时发现：在体外培养的第10天，脐血CIK的增殖指数达到251%，明显高于肿瘤患者的外周血CIK细胞。Ayello等[6]建立的短期扩增脐血单个核细胞的实验体系中，体外培养第7天时NK细胞扩增20倍，NK细胞样T细胞扩增36倍。Durrieu等[7]体外培养脐血CIK时发现，若采用大约1.5×10^7的单个核细胞作为基数，培养21天后脐血CIK细胞达到2.2×10^8个，其中NK样T淋巴细胞大约占45%，明显高于外周血中CIK细胞的比例。 脐血来源的CIK细胞杀伤活性强。脐带血中CIK前体细胞含量高，因此杀伤活性强，但是具体的机制尚不完全清楚，可能有以下几个方面：①脐血CIK被激活后，通过释放颗粒酶和穿孔素产生溶瘤作用。穿孔素在靶细胞膜上穿孔形成孔道，使得水和电解质进入细胞导致靶细胞被破坏；颗粒酶主要通过激活与靶细胞凋亡相关的酶系统导致靶细胞凋亡。②脐血来源的CIK细胞活化后表达FasL，与靶细胞膜表面的Fas受体结合后，激活胱天蛋白酶级联反应介导靶细胞凋亡[8]。③脐血来源的CIK细胞通过分泌细胞因子直接或间接抑制肿瘤细胞的生长从而诱导肿瘤细胞的凋亡，这些细胞因子主要是通过干扰肿瘤细胞的酪氨酸途径和信号转导蛋白C途径来诱导肿瘤细胞凋亡。[9][[10]]④脐血CIK通过活化靶细胞凋亡基因来诱导肿瘤细胞的凋亡。 除此之外，脐带血中淋巴细胞对CD3MAb的反应性好，一旦活化能很快产生非特异性NK细胞样机制，因此对肿瘤细胞的溶解能力强。[11]综上所述，脐血CIK细胞更适合用于临床上对于肿瘤的治疗。 2 CIK细胞的生物学优势 2.1增殖速度快 CIK细胞来源于单个核细胞，在未培养的外周血中含量很少，仅为1%～5%，而在一定的培养条件下可以迅速扩增，CD3+和CD56+能够大量增值。一般在仪器和经验丰富的实验室培养20天左右其增殖数量可达到1000倍以上，并且回输到体内后加入IL-2仍可进一步增殖。[12]因此，大量的具有活性的CIK细胞为临床上进行过继免疫治疗提供了充足的数量保证。 2.2 CIK细胞可以有效杀伤肿瘤细胞 CIK细胞有效杀伤肿瘤细胞，其主要机制与以下几种方式有关。①CIK细胞对肿瘤的直接杀伤作用。与靶细胞表面膜分子和效应细胞表面上的相应受体结合有关。[13][14][15]②活化后产生的细胞因子的间接杀伤作用。CIK细胞活化后可以产生多种细胞因子如IL-2，TNF-α，IFN-γ等，这不仅可以直接杀伤肿瘤细胞，而且可以通过对机体免疫系统的调节间接杀伤肿瘤细胞。③诱导肿瘤细胞凋亡及坏死作用。CIK细胞能活化靶细胞凋亡基因如FasL等使其凋亡[16]④促进T细胞增殖分化。CIK细胞回输体内后，在宿主的机体状态或肿瘤抗原的刺激下变成具有杀伤肿瘤细胞活性的细胞毒性T细胞，使得T细胞增殖活化而发挥抗瘤作用。 2.3杀瘤活性高 CIK细胞具有强大的非MHC限制性杀伤肿瘤细胞的能力，已经证实这种强大的杀瘤活性对血液系统的恶性肿瘤和实体肿瘤均有效。CIK细胞杀伤肿瘤细胞的主要细胞亚群是CD3+和CD56+。CIK细胞识别肿瘤细胞的机制现不甚明确，目前认为与细胞表面的活化型受体和肿瘤细胞表面的配体相互识别有关。除此之外，还以MHC限制性的方式杀伤肿瘤细胞，树突状细胞以MHC限制的方式将抗原呈递给CIK细胞中的CD4+或CD8+T细胞，使得其中的细胞毒性T细胞大量增殖，激活CIK细胞的MHC限制性杀伤功能。因此在抗肿瘤的细胞免疫治疗中，可以有效清除残留的肿瘤细胞以发挥强大的细胞毒作用，从而更加有效的延迟或者阻止肿瘤的复发。[17] 2.4抗瘤谱广 CIK细胞又称为NK样T淋巴细胞，兼具T淋巴细胞的抗瘤活性和NK细胞的非主要组织相容性复合物（MHC）限制性，对很多肿瘤细胞均有杀伤活性，现已得到证实[18][19]。如：白血病细胞株K562；[20]宫颈癌细胞株Hela；[21]人B淋巴细胞系OCI-LY8；结肠癌SW620和LOVO细胞株；[22]鼻咽癌CNE-1、CNE-2Z、NP69细胞株；[23][24]肾癌A704；[26][26]卵巢癌[27][28]等均有较好的抗瘤效果。 除此之外，CIK细胞对正常骨髓细胞毒性较小，可以保存>75%的粒细胞-单核细胞共同前体集落形成单位。[29] 3 CIK细胞的发展前景 CIK细胞独特的生物学特性和强大的作用机制使其在肿瘤的免疫治疗中具有广泛的发展前景。 3.1 CIK细胞与DC共同培养 树突状细胞DC是目前已知的功能最强大的抗原提呈细胞(APC)。成熟的DC可以提呈肿瘤抗原，有效抵制肿瘤细胞的免疫逃避机制。DC和CIK细胞是肿瘤生物治疗中的两个重要部分，前者摄取加工和提呈抗原，激活获得性免疫系统，后者通过自身的细胞毒活性和分泌细胞因子来杀伤肿瘤细胞，将具有高效抗肿瘤活性的CIK细胞和具有强大抗原提呈能力的DC共同培养，会有一定的抗肿瘤协同作用。Yang等[30]的研究表明，DC-CIK细胞的杀瘤活性显著增强，CD3CD56双阳性细胞比例增加，刺激细胞快速增殖并降低细胞的凋亡率，因此具有更有效的抗肿瘤效果。魏诸仓[31]等将DC与CIK共同培养，所得的DC-CIK的增值能力明显高于单独培养的CIK细胞，双阳性CIK细胞的比例也明显增加。与单独培养的CIK细胞相比，在第三天，DC-CIK培养上清中分泌的IL-12和IFN-γ水平明显增加。周东风等[32]将体外培养扩增并质检合格的自体DC-CIK细胞回输给急性白血病患儿，以评估DC-CIK细胞过继免疫治疗对儿童急性白血病的有效性和安全性，结果表明DC-CIK细胞过继免疫治疗对儿童急性白血病微小残留病有明显的清除优势，这是一种治疗白血病的新模式。罗社文等[33]利用自体抗原负载的树突状细胞配合配型脐血来源的CIK细胞联合治疗中晚期肺癌患者，治疗结果表明这种良好的方法可以提高患者的免疫功能，改善患者的临床症状，提高患者的生存质量，延长其生存期。 3.2基因工程与CIK细胞 我们可以将外源性基因转入CIK细胞以改进CIK细胞的某些特性。Tettamanti等[34]通过基因转染的方法将抗CD123单克隆抗体基因转染到外周血CIK细胞中，得到可以针对性杀伤白血病干细胞的CIK细胞。Huls等[35]通过基因工程改造脐血和外周血来源的T细胞，使得T细胞表达特异性的嵌合抗原受体（CAR），为T细胞对靶细胞的特异性识别奠定试验基础。 3.3溶瘤病毒与CIK细胞的联合应用 溶瘤病毒是指能够特异感染肿瘤细胞并通过在肿瘤细胞内复制而导致肿瘤细胞裂解死亡，同时对正常组织或细胞无破坏作用或影响很小。CIK细胞与溶瘤病毒相结合可以产生强大的协同抗瘤作用，可以在一定程度上克服靶向生物治疗中存在的定向及递呈等难题。[36] 小结 肿瘤过继免疫治疗被认为是比较有前景的抗肿瘤手段，CIK细胞凭借自身的优点，成为细胞免疫治疗中发展迅速应用广泛的一种疗法，目前已证实可作为白血病和实体瘤的有效治疗手段之一，而其中的脐血CIK细胞因具有多重优势可作为过继免疫治疗的研究重点。但是，如何获得足够数量的CIK细胞，CIK细胞的作用机制以及疗效和不良反应等问题还不甚明确，有待进一步研究和探索。值得关注的是，DC与CIK细胞共同培养，对肿瘤细胞有着强大的特异性杀伤活性，有望成为肿瘤过继免疫治疗的首选方案，同时CIK过继免疫疗法可与手术，化疗，放疗等方法合理联合，为肿瘤的治疗带来新希望，最大程度的造福于肿瘤患者。 参考文献
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