一、生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑的概念
早已發(fā)現(xiàn),機(jī)體對(duì)抗原的特異免疫功能可以通過抗體或免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)移給其他個(gè)體,稱為被動(dòng)免疫療法,或過繼免疫療法(adoptive immunotherapy)。近30年來,免疫學(xué)研究的一個(gè)重要進(jìn)展,是確認(rèn)為免疫系統(tǒng)本身,包括免疫器官、免疫細(xì)胞、免疫分子,甚至免疫分子的基因都是具有重要治療價(jià)值的生物制劑,從而大大地?cái)U(kuò)展了過繼免疫療法的概念和使用范圍。70年代中期單克隆抗體技術(shù)的建立,以及80年代開始應(yīng)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)的各種細(xì)胞因子,把免疫治療推向了一個(gè)新的階段,并提出了生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑(biological response modifier,BRM)的概念。目前BRM的概念已被廣泛接受,但它本身尚無一個(gè)固定的限定范圍。從目前這一概念的應(yīng)用情況看,BRM主要是指免疫系統(tǒng)的成分和免疫應(yīng)答的產(chǎn)物,它們從器官到基因種類很多,組成了一個(gè)大的新型藥物系統(tǒng)。在多種疾病的免疫治療上起重要作用。
二、生物應(yīng)答調(diào)節(jié)劑的種類及生物學(xué)功能
(一)造血干細(xì)胞與胸腺
一切免疫細(xì)胞都來自于造血干細(xì)胞,造血干細(xì)胞移植是免疫器官的移植。用于移植的造血干細(xì)胞主要來自于骨髓和胚肝細(xì)胞。造血干細(xì)胞移植可重建受者的造血與免疫功能,在臨床具有重要的治療價(jià)值。目前,骨髓和胎移植已是治療各種血液系統(tǒng)疾病、遺傳病、放射病以及某些免疫缺陷病的重要手段。
胸腺是T細(xì)胞分化、成熟的重要免疫器官。胸腺移植已被用于治療由于先天胸腺發(fā)育不良的免疫缺陷患者。
。ǘ)單克隆抗體與導(dǎo)向藥物
1.單克隆抗體(monoclonal antibody,McAb)抗體作為免疫治療的生物制劑,在臨床應(yīng)用已有一個(gè)世紀(jì)。長(zhǎng)期以來,抗體主要來自于經(jīng)抗原免疫的異種勸物(如馬)的血清。由于一種抗原(如細(xì)菌)有多個(gè)不同的抗原決定基,每一個(gè)抗原決定基都可以被一個(gè)B細(xì)胞克隆所識(shí)別,并產(chǎn)生出針對(duì)它的抗體,因此這種異種免疫血清中含明的抗體是多克隆抗體(polyclonalantibody)。多克隆抗體的一個(gè)明顯缺點(diǎn)是特異性較差。針對(duì)一個(gè)抗原的多克隆抗體與其他抗原發(fā)生叉反應(yīng)的現(xiàn)象是很普遍的。用淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù),已可以大量制備針對(duì)任何抗原決定基的單克隆抗體。其中一些具有治療價(jià)值。如抗T細(xì)胞及其亞類的抗CD3、抗CD4、抗CD8單克隆抗體,它們?cè)谝浦才懦饧澳承┳陨砻庖卟〉膽?yīng)用中,已取得了明顯的療效。抗各種細(xì)胞表面分子的單克隆抗體,如抗IL-2受體的單克隆抗體,抗粘附分子的單克隆抗體都有明顯的免疫調(diào)節(jié)作用,在自身免疫病的治療,防止腫瘤轉(zhuǎn)移等方面都有重要的使用潛力。
單克隆抗體的另一重要應(yīng)用是腫瘤治療。在過去10多年來,抗各種人腫瘤相關(guān)抗原的單克隆抗體得到了廣泛的研究。目前,針對(duì)各種人腫瘤細(xì)胞的單克隆抗體已經(jīng)大量制備出來,它們都能較特異地識(shí)別腫瘤細(xì)胞,而基本上不與正常組織起反應(yīng)?鼓[瘤單克隆抗體在腫瘤的診斷及分型方面是一種有用的工具;但在腫瘤的治療上,由于大多抗腫瘤單克隆抗體不能直接殺傷腫瘤細(xì)胞,所以單獨(dú)應(yīng)用腫瘤沒有明顯效果。
2.導(dǎo)向藥物(targeteddrug)利用抗腫瘤單克隆抗體特異識(shí)別腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn),將它作為導(dǎo)向載體與各種殺傷分子,如毒素、抗癌藥物、放射性核素等,進(jìn)行化學(xué)交聯(lián),可以構(gòu)建成一種對(duì)腫瘤細(xì)胞具有高度特異的強(qiáng)殺傷活性的雜交分子,稱為導(dǎo)向藥物。抗腫瘤單抗與毒素的交聯(lián)物又稱免疫毒素(immunotoxin,IT)。用于制備IT的毒素主要有:①植物毒蛋白,這類毒素主要有篦麻毒素(ricin)、相思子毒素(abrin)以及苦瓜毒素(mormordin)、商陸抗病毒蛋白(PAP)、天花粉蛋白等。它們都可以通過滅活核糖體,阻斷蛋白質(zhì)合成,殺傷靶細(xì)胞。②細(xì)胞毒素,主要有白喉外毒素(DT),綠膿桿菌外毒素(PE)等。它們主要通過抑制延長(zhǎng)因子-2阻斷蛋白質(zhì)合成,殺死靶細(xì)胞。上述這些毒素都具有極強(qiáng)的毒性,1個(gè)分子的篦麻毒素進(jìn)入細(xì)胞細(xì)胞就足以殺死該細(xì)胞。因此,免疫毒素是目前研究最多的導(dǎo)向藥物。
抗腫瘤單克隆抗體與抗癌藥物的交聯(lián)物,又稱免疫交聯(lián)物(immunoconjugate)。用以制備這類導(dǎo)向藥物的抗癌藥物主要有阿霉素(adriamycin)、氨甲蝶呤(MTX)等。它們主要通過阻斷DNA合成來殺死靶細(xì)胞?拱┧幬餁⒓(xì)胞作用比毒素低得多,增加抗體分子攜帶的藥物分子數(shù),可以增強(qiáng)其殺傷活性,但常會(huì)導(dǎo)致抗體活性的下降與喪失。這類導(dǎo)向藥物的優(yōu)點(diǎn)是分子較小,同時(shí)如有非特異殺傷不會(huì)有嚴(yán)重后果。但由于殺傷力不高,臨床應(yīng)用前景不被看好。
用于與抗腫瘤單克隆抗體交聯(lián)的放射性核素主要有125Ⅰ、131Ⅰ、111In等。這種放射性免疫交聯(lián)物可用于腫瘤的診斷與治療。與腫瘤細(xì)胞結(jié)合的放射性免疫交聯(lián)物放出的γ射線,可以用γ照像機(jī)攝像,獲得清晰的腫瘤顯像。此技術(shù)稱為放射免疫顯像(radioimmunoimaging);放射性免疫交聯(lián)物也可用于腫瘤治療。標(biāo)記了大量高能核素的抗腫瘤單克隆抗體與腫瘤細(xì)胞結(jié)合后,可以通過輻射損傷殺死靶細(xì)胞及其周圍的腫瘤細(xì)胞。此技術(shù)又稱為放射免疫治療( radiommunotherapy)。放射性免疫交聯(lián)物在臨床腫瘤的診斷與治療上有廣闊的應(yīng)用前景,是目前腫瘤導(dǎo)向診斷與治療的一個(gè)十分活躍,并富有成果的領(lǐng)域。
目前,基因重組抗體與基因重組免疫毒素都已研究成功,并在實(shí)驗(yàn)研究中取得了好的效果,這為大規(guī)模地生產(chǎn)各種單克隆抗體和導(dǎo)向藥物奠定了基礎(chǔ)。