CIK细胞免疫治疗原发性肝癌的研究进展

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生物治疗

国际消化病杂志2,A011年8月第31卷第4期IntJDiisuust25,2011,Vol.31,No.4D·223·

·综述·

CIK细胞免疫治疗原发性肝癌的研究进展

王惠成 冯 毅 戴国华

摘要:细胞因子诱导的杀伤细胞(是人外周血单个核细胞在体外经多种细胞因子刺激后获得的异CIK)兼有T淋巴细胞的强大抗瘤活性和自然杀伤细胞(及主要组织相容性复合体(限制杀瘤质细胞,NK)MHC)特点,被认为是一类杀瘤活性强和抗瘤谱广的新型抗肿瘤效应细胞。目前,CIK细胞免疫治疗已成为继手术、放射治疗、化学治疗之后的第四种治疗原发性肝癌的手段,在肝癌的综合治疗方案中,CIK细胞免疫治改善患者生活质量、延长生存期方面起重要作用,显示出良好的应用前景。此文从细疗在提高患者治愈率、

扩增培养、杀瘤机制、实验研究及临床应用的最新进展进行综述。胞因子诱导的杀伤细胞的生物学特性、

关键词:细胞因子;诱导;杀伤细胞;肝癌;细胞免疫:/DOI10.3969.issn.1673534X.2011.04.012j以下简称肝癌)是世界范围内最  原发性肝癌(

每年大约有6常见的恶性肿瘤之一,3万的新发病而且近年来发病率有上升趋势。肝癌患者的病例,

程短,临床上较难早期发现,确诊时往往病情已进入中、晚期,病死率高。目前肝癌的治疗主要是以手术切除、肝移植、局部消融、化学治疗栓塞及其他分子靶向治疗等,但这些方法的治局部区域治疗、

疗效果并不理想,因为肝癌患者体内天然免疫、特异性免疫功能低下,根治性手术切除率低,手术后放射、化学治疗疗效差,易发生肝内播散复发率高,

及肝外转移,因此急需寻找新的有效方法来治疗肝癌。生物治疗已经成为肿瘤综合治疗中的第四种模式,越来越受到重视。目前用于肿瘤生物治疗的免疫活性细胞主要有肿瘤浸润性淋巴细胞(、TIL)树突状细胞(以及细胞因子诱导的杀伤细胞DC)(等。CCIK)IK细胞是一种新型的免疫活性细胞,

其主要效应细胞的表面标志为C与其D3+CD56+,他过继性免疫治疗细胞相比,具有增殖速度快、杀

1]瘤活性高、杀瘤谱广等优点[。研究表明,过继细胞

-+

而非CD3CD56的自然杀伤细胞。CIK细胞的另-+一重要来源是CD4CD8的T淋巴细胞群。此外,--CD4CD8的T淋巴细胞经过细胞因子诱导培养

++

后,其中5故C6%可同时表达CD3、CD56,IK细--胞也可来源于CD4CD8的T淋巴细胞。这种双

阳性T淋巴细胞按细胞受体的不同,进一步可分为

++++CD3CD56αT淋巴细胞及CD3CD56γT淋δβ

巴细胞两个亚群。利用流式细胞仪技术测定CIK

细胞表面的C显示D分子表达情况及其百分率,

,中度表达CIK细胞高度表达CD3、CD54、CD11aCD3CD56、HLADR、CD28CD54、CD28,不表达

[]

CD86、CD802。1.2 CIK细胞的增殖活性

大部分研究者均通过IFNIL2和CD3单克γ、隆抗体等诱导外周血或脐血中的C经1IK细胞,4~21d扩增的CIK细胞比例可由0.10%~0.13%上

细胞数量平均增加2升至19.0%~20.5%,50倍,CIK细胞的高增殖活性解决了体外扩增效应细胞

所获细胞数目少的难题。

1.3 CIK细胞的杀瘤活性

CIK细胞很强的细胞毒活性源于其较高的存活率和较强的增殖能力。研究发现,CIK细胞不仅以非主要组织相容性复合体(限制杀伤靶细MHC)胞,而且以MHC限制的方式杀伤靶细胞,DC以MHC限制的方式递呈抗原给CIK细胞中的CD4+或C使其中的细胞毒T淋巴细胞D8+T淋巴细胞,大量扩增,激活CIK细胞中的MHC限制性杀伤功能,从而在抗肿瘤免疫治疗中,清除残存的肿瘤细胞,发挥更强大的细胞毒作用,更有效的阻止或延缓肿瘤复发。CIK细胞又称自然杀伤细胞样T淋巴细胞,既具有T淋巴细胞强大杀伤活性,也具有

免疫治疗对抑制肝癌的复发和转移、提高患者治愈率、改善患者生活质量、延长生存期都具有重要作用。此文简要概述CIK细胞免疫治疗肝癌的研究进展。

1 CIK细胞的生物学特性

1.1 CIK细胞表型分析

其次是外周血。CIK细胞在肝脏中分布较多,通过表面标志分析,CIK细胞为CD3、CD56双阳性细胞群,但主要来源于CD3+CD56-的T淋巴细胞,

402260 重庆市江津区中心医院肝胆外科 作者单位:

冯毅,:Emailcfeni2000@tom.com 通信作者:qgy

万方数据

生物治疗

·224·

国际消化病杂志2,A011年8月第31卷第4期IntJDiisuust25,2011,Vol.31,No.4D自然杀伤细胞杀伤时的非MHC限制性,对于多种肿瘤细胞系,包括自然杀伤敏感的白血病细胞株K562、自然杀伤不敏感的宫颈癌细胞Hela、人B淋巴瘤细胞系OCILY8等,均表现出强大的杀伤活性。

2 CIK细胞的制备、

扩增培养及影响因素2.1 CIK细胞的来源

目前CIK细胞的来源主要是自体、异体、脐血、骨髓CIK细胞。自体CIK细胞可以避免交叉感染,而且肝癌患者的CIK细胞和正常人CIK细胞一样对肝癌细胞有很强的细胞毒作用,且对肝细胞无损伤。异体CIK细胞多来自于正常人,来源广泛,但会增加意外感染的机会。脐血CIK前体细胞含量高,容易扩增出更多的CIK细胞,而且淋巴细胞的绝对数量较高,含有一定比例的幼稚细胞,具有较强的增殖潜力,加之脐血来源广泛,因此脐血CIK的杀伤率可能更高。骨髓来源的CIK细胞增殖能力较外周血来源的CIK细胞稍差,但仍然有较高的增殖能力,而且在细胞毒方面与外周血CIK相比,

无显著性差异[3]。

2.2 CIK细胞的制备、

扩增培养CIK细胞的经典培养方式是在抽取患者外周血后分离出单个核细胞,

加入多种细胞因子诱导,经过2至3周的扩增培养,产生大量具有高杀伤活性的CIK细胞,然后将这些活性细胞回输到患者体内,使其发挥抗肿瘤作用。CIK细胞是多种细胞因子共同诱导培养的细胞,多种细胞因子的作用是相互协同,单一因子对效应细胞的增殖及细胞毒活性无作用或者小于多种细胞因子的联合作用,在诱导CIK细胞生成的各种细胞因子中,主要是IFNγ、IL2、抗CD3单抗,IFNγ诱导外周血单个核细胞上的IL2受体表达增加;而IL2可激活T细胞,促进细胞生长;抗CD3单抗可刺激T细胞有丝分裂,促进细胞增殖。联合作用的机制是最终共同激活静止T细胞,提高细胞表达IL2受体及产生IL2的能力,启动自分泌途径IL2依赖的T细胞激活反应。随着科技进步和研究的逐步深入,经典培养方案被研究者们逐步优化。

2.2.1 DC对CIK细胞扩增的影响 DC是迄今新发现的抗原加工递呈能力最强的专业抗原递呈细胞(APC)。未成熟DC主要是摄取和加工处理抗原,成熟期DC则主要是递呈抗原并活化初始型T细胞,这是DC最大的特点。体内外研究表明,DC能诱导肿瘤宿主对特异性抗原的免疫应答,提高肿瘤宿主免疫效应细胞的细胞毒活性。DC在CD4T

万方数据

细胞与CD8T细胞之间相互作用的特异性细胞免疫诱发机制中处于中心环节。研究表明,共同培养的DCCIK细胞较单纯的CIK细胞相比,

在增殖能力、效应细胞(CD3+CD8+、CD3+CD56+

)数量以及对肿瘤的细胞毒作用等方面都显著增强[4]。有文献报道[5]

源于健康人的DC与同源CIK细胞共培养

后,DCCIK细胞群的增殖活性和杀伤活性较单纯的CIK细胞更高,共培养1周后,DCCIK的扩增倍数比同源CIK约高1倍。

.2.2 双特异性抗体与CIK细胞 双特异抗体是

指具有两种抗原结合特性的人工抗体,它的两个抗原结合位点可同时结合两个不同的抗原。双特异抗体的特点是同一抗体分子上的两个抗原结合臂,一个与靶抗原结合,另一个与免疫效应细胞上的标志抗原结合。作为治疗使用的双特异抗体,一方面利用抗体高特异性结合肿瘤相关抗原的特性,另一方面和免疫效应细胞诱发分子结合,发挥其细胞毒性功能,

裂解靶向的肿瘤细胞。双特异性抗体可用于CIK细胞的导向,增强CIK细胞对恶性肿瘤的细

胞毒活性。支黎明等[6]研究发现,金标双特异抗体

ntiCD3xantiAFP可以加强CIK细胞对AFP阳

性肝癌细胞的杀伤作用。

.2.3 CIK细胞与溶瘤病毒协同作用或作为新型的细胞载体 溶瘤病毒是指能特异性感染肿瘤细胞,并在肿瘤细胞内繁殖,最终裂解肿瘤细胞的一类病毒。它不感染正常细胞。这类病毒并非外源基因的载体,而是依靠病毒本身特异性的在肿瘤细胞中复制来杀死、裂解肿瘤细胞。裂解细胞后释放出来的病毒,又可以进一步感染周围的肿瘤细胞。

horne等[7]

利用CIK输送溶瘤病毒,

为小鼠提供有效的抗肿瘤治疗,它直接针对肿瘤细胞而不影响

周围的正常组织,而且CIK细胞能够在深入小鼠体内肿瘤细胞后,再释放出溶瘤病毒,提示CIK细胞与有溶瘤作用的病毒相结合能产生强大的协同抗肿瘤作用,

可一定程度上克服靶向生物治疗中存在的递呈及定向等难题,有可能成为新的抗肿瘤方案。.2.4 转基因CIK细胞的研究进展 通过基因转染方法将相关基因转入CIK,改变CIK的某些特性,包括细胞因子如IL24、IL2、IL7等;共刺激分子如B7分子家族、细胞黏附分子和LFA23等,

多药耐药基因等。Yu等[8]利用IL24基因修饰转染

的DC和CIK细胞共同培养,发现与非转染组相比,基因转染组产生了更多的IL24、IL12和

NFα,而且在抗肝癌细胞SMMC7721时表现出更强的裂解肝癌细胞的能力,显示出更大的抗瘤活

2a2T2T

生物治疗

国际消化病杂志2,A011年8月第31卷第4期IntJDiisuust25,2011,Vol.31,No.4D·225·

性。Nagaraj等[9]将包含人I

L2基因片段的重组质粒用电穿孔法导入CIK细胞,体外检测发现转染后CIK细胞在增殖率和细胞杀伤活性上均高于未转染细胞。也有报道利用电穿孔法可以成功的将多药耐药基因I转入CIK细胞,转染后的CIK细胞表达Pgp(阳性率21%~37%),并表现出多药耐药性。转染后CIK细胞对多柔比星的耐受性较转染前增强了22.3~45.8倍,对秋水仙碱的耐受性增强了6.7~11.35倍。转染前后CIK细胞对ECF7肿瘤细胞的杀伤活性在3组不同效靶细胞比的杀伤活性比较中均无改变,说明电穿孔转基因后,CIK细胞依然保持了原有的杀伤肿瘤细胞的活性。 CIK细胞杀伤肿瘤的作用机制

一般认为,机体的抗肿瘤免疫主要为细胞免

疫,其中CD8+

T细胞是抗肿瘤免疫的主要效应细

胞,其杀伤肿瘤细胞的机制如下:一是通过其抗原受体识别肿瘤细胞上的肿瘤抗原并与之结合,通过溶细胞作用,直接杀伤肿瘤细胞;二是通过分泌多种细胞因子,如IFNγ、

TNF而间接杀伤肿瘤细胞。CD4+

Th通过其辅助作用参与抗肿瘤细胞免疫效应,主要是释放细胞因子如IL2、IFNγ等,激活巨噬细胞、NK细胞,并激活CD8+T细胞,

增强其杀伤能力。关于CIK细胞杀伤肿瘤的作用机制还不是十分清楚,目前的研究显示CIK可能通过3种途径发挥杀瘤的作用。

.1 CIK细胞对肿瘤细胞的直接杀伤作用

CIK细胞对肿瘤细胞的直接杀伤作用可能是通过黏附因子LFA1/ICAM1途径与肿瘤细胞结合后,分泌含大量BLT酯酶的颗粒。这些颗粒能穿

透靶细胞膜,导致肿瘤细胞的裂解[10]

。当CIK细胞

被激活时通过FcR使LFA1和ICAM1的结合状态由低亲和力转为高亲和力,

同时向细胞间排除BLT的胞质毒性颗粒,而这些颗粒能够直接穿透封闭的靶细胞进行胞吐,从而导致肿瘤细胞的裂解。

进一步研究表明[11],GATA3和Tbet基因参与了

LFA1/ICAM1介导的CIK杀瘤途径。

.2 CIK细胞可通过释放多种细胞因子杀伤肿瘤细胞

进入体内活化的CIK细胞可分泌多种细胞因子,不仅对肿瘤细胞有直接抑制作用,而且还可通过调节免疫系统间接杀伤瘤细胞。CIK细胞可以分泌大量的IFNγ。IFNγ是由CD4+或CD8+细胞产生的同源二聚体糖蛋白,可通过多种途径直接或间接发挥抗肿瘤作用,增强自然杀伤细胞(NK)、巨噬细胞(MΦ)以及细胞毒性T细胞(CTL)

的活万方数据

性;IFNγ还可以促进肿瘤细胞表达MHCⅠ类分

子,有助于肿瘤抗原的递呈和激活CTL。

Kornacker等[12]在用CIK治疗慢性淋巴细胞白血病(CLL)的研究中发现CIK分泌的IFNγ能促使

CLL细胞上ICAM1的表达,从而能提高细胞毒效应细胞所诱导的调亡。此外,CIK细胞还能分泌IL2、IL6、TNFα及GMCSF等一些细胞因子,增强细胞毒作用。

3.3 诱导肿瘤细胞凋亡及坏死

CIK细胞能活化肿瘤细胞凋亡基因,使得Bcl2、BclxL、DADl和survivin基因表达上调。Verneris

等[13]认为,某些肿瘤细胞(如黑色素瘤、卵巢癌)通过FasL介导淋巴细胞凋亡而逃脱免疫清除,但对CIK细胞敏感,这是因为在CIK细胞诱导的过程中,由于IFNγ等细胞因子的作用,或是活化诱导的细胞死亡机制导致对Fas敏感的或已被活化的T细胞逐渐被选择性清除,最后诱导获得的CIK细胞便对Fas耐受。此外,由于细胞型Fas相关死亡区域蛋白样IL1β转换酶抑制蛋白(cFLIP)的存在及Fas死亡区结合蛋白(FADD)水平很低,影响了死亡信号的转导,再加上CIK细胞高水平表达抗凋亡基因,这些原因共同导致了CIK细胞可以耐受表达FasL的肿瘤细胞诱导的凋亡,从而对其进行有效的杀伤。

此外,CIK细胞表达的FasL可诱导肿瘤细胞凋亡,但由于CIK细胞有抗凋亡基因的表达,因此在体内能抵抗FasL阳性肿瘤细胞对CIK的反作用,故CIK能对肿瘤细胞发挥持久的溶瘤作用。4 CIK细胞应用于治疗肝癌的临床前研究目前,CIK细胞应用于肝癌治疗的临床前试验和动物实验已在国内外广泛开展,大量文献报道都显示了CIK细胞良好的应用前景。据报道,正常人的CIK细胞体外增殖明显,

具有显著的抗移植瘤活性[14,15]

。国内初步研究表明,源于健康人CIK细

胞对肝癌细胞具有明显的抑制作用,并且可以抑制裸鼠肝癌移植瘤的生长。有研究者应用肝癌患者术中失血及脐血分离单个核细胞诱导培养DC细胞和CIK细胞,诱导的DC细胞可以成功激活CIK细胞的增殖和对肿瘤细胞的杀伤能力,有望为肝癌的免疫治疗提供一种新的途径。也有研究者选取了人肝癌高转移裸鼠模型(LCID20),通过对治疗组动物应用CIK细胞治疗,发现对照组动物模型肝内转移率58.3%,明显高于CIK细胞治疗组

(16.7%),对照组动物模型发生肺转移率为25.0%,

而治疗组未发现肺转移,治疗组动物肝癌333

生物治疗

·226·

国际消化病杂志2,A011年8月第31卷第4期IntJDiisuust25,2011,Vol.31,No.4D组织湿重也明显小于对照组动物肝癌湿重,提示CIK细胞通过对裸鼠体内人肝癌细胞的非特异性杀伤使肿瘤细胞数量减少,减慢肿瘤的生长速度,并有效抑制肿瘤生长,减少肿瘤转移率,降低外周血AFP水平,

最终延长动物的生存期。5 临床应用CIK细胞治疗肝癌的主要策略

CIK细胞具有增殖速度快、杀瘤活性高、杀瘤谱广、不良反应小、对正常骨髓造血影响轻微等优

点,

成为新一代抗肿瘤过继免疫治疗的主力军[16]

。临床上应用CIK细胞治疗肝癌已取得一些实际成效,包括CIK细胞具有提高机体免疫功能,清除肿瘤患者体内微小残余病灶,防止复发的作用,已有文献报道CIK细胞免疫治疗可以提高肝癌患者生活质量、

延长生存期,减缓复发,降低病毒载量等作用,是继手术、放射治疗、化学治疗后的又一种新的有效的治疗肝癌患者的途径。目前临床应用CIK细胞治疗肝癌的主要策略包括以下几种。

5.1 手术后的CIK细胞巩固治疗

早期肝癌以手术治疗为主,手术后配合CIK细胞输注,不仅可以消除目前影像学检查等无法检测到的残留肿瘤细胞,而且还可以帮助患者尽快恢复

和提高机体免疫力,改善生活质量[17]

。国外有研究

者报道了150例肝癌患者术后CIK细胞治疗的临床试验结果,

治疗无明显不良反应,治疗组复发率较对照组下降18%,表明这一治疗方法能够降低术后肝癌患者的复发率,延长术后无复发的生存时间。最近有文献报道,

对肝癌患者行经皮微波消融治疗后辅以CIK细胞为主的过继细胞免疫治疗安全有效,而且改善了外周血的淋巴细胞百分比。5.2 CIK细胞与介入疗法的联合应用

肝动脉栓塞化学治疗(TACE)被公认为中晚期肝癌的首选治疗方法,但肝癌介入治疗后存在残余癌灶是复发的主要因素,采用肝动脉栓塞化学治疗联合CIK细胞疗法治疗中晚期肝癌可以明显提高肝癌介入治疗的疗效,

减少化学治疗药物对肝脏的毒性作用,提高局部效应细胞的浓度,增强对局部肿瘤细胞的杀伤力,提高患者的免疫力,减少复发,

延长无进展生存和总生存期[18

]。肝癌术后补充

TACE术联合CIK细胞免疫治疗,

也能降低患者的复发率、延长生存期。在对经过肝动脉化学治疗栓塞联合射频消融术后的肝癌患者进行CIK细胞局部灌注的治疗研究过程中,发现CIK细胞回输后患者外周血中T淋巴细胞亚群中CD3+、CD4+效应细胞的比例和CD4+/CD8+比值显著上升,

复发率比对照组降低,无复发生存率较对照组显著升高[19]。

万方数据

5.3 中晚期肝癌的CIK细胞治疗

中晚期肝癌患者由于肝功能严重受损或其他原因,不能接受手术、放射治疗、化学治疗甚至介入治疗,采用CIK细胞疗法联合其他保守治疗更有利,可延长生存期,改善生活质量,而且安全可行。

Shi等[20]

应用CIK细胞治疗肝癌,

治疗后患者外周血中的DC1和DC2细胞百分比分别从治疗前的(0.59±0.23)%和(0.26±0.12)%升高到(0.85±

0.

27)%和(0.43±0.19)%,DC细胞与CIK细胞两者相互激活、相互促进,使患者的免疫功能得到更好的改善。同时,患者临床症状和肝功能指标也有显著的好转,AFP下降,ALT下降,病毒载量下降,表明CIK细胞是治疗中晚期肝癌的一种安全有效的新途径。

5.4 CIK细胞用于慢性乙型肝炎的治疗

大部分肝癌由肝炎后肝硬化转变而来,而目前治疗慢性乙型肝炎的药物主要是IFNα和核苷类似物(拉米夫定、阿德福韦),但效果都不理想,IFNα治疗病毒清除率仅为30%,核苷类似物虽能有效抑制病毒复制,但长期治疗容易发生病毒变异,导致病毒学反弹或乙型肝炎复发。有研究利用CIK细胞治疗慢性乙型肝炎,结果显示乙型肝炎病毒复制受到抑制,部分患者乙型肝炎表面抗原转阴,机体的免疫功能得到恢复和提高。有临床研究结果显示联合CIK细胞治疗组HBVDNA含量在治疗后显著下降,并有部分病例乙型肝炎表面抗原转阴,而对照组只有轻度的下降,HBVDNA含量在治疗前后有统计学意义,也表明CIK细胞免疫治疗除了具有杀伤肿瘤细胞的作用外,还具有抗乙型肝炎病毒的作用。

在关于CIK细胞治疗肝癌的疗程研究中,Hui

等[17]

对肝癌切除术后127例肝癌患者进行了不同

CIK细胞治疗疗程的研究,

结果显示,接受3次和6次CIK细胞输入治疗组之间无瘤生存率无显著性差异。表明肝癌切除术后进行3次CIK细胞输入治疗后可达到预防术后复发的效果,无需继续进行CIK细胞治疗。另外,CIK细胞免疫治疗不良反应少,从目前报道来看,低热是其最常见的不良反应,而且多数能很快自行消退,不需服药或用少量阿司匹林等退热药就能退热。

6 展望

肝癌的生物治疗是继手术、放射治疗、化学治疗后的第四种模式,既能直接清除体内的残存肝癌细胞,又能提高机体的整体免疫功能,是一种新的有效的治疗手段,虽然只经历了十多年的发展,但已证实细胞免疫治疗具有改善肝癌患者生活质量,

生物治疗

国际消化病杂志2,A011年8月第31卷第4期IntJDiisuust25,2011,Vol.31,No.4D·227·

延长生存期,减缓复发,降低病毒载量等作用,显示了细胞免疫治疗肝癌的良好前景。在肝癌患者的综合治疗中,细胞免疫治疗成为提高肿瘤治愈率和有效率的一个关键措施,但CIK细胞过继免疫疗法作为一种新免疫治疗方法,尚缺乏大规模的前瞻性随机试验数据及长期的疗效观察,

没有统一的治疗标准和方案,其作用机制及不良反应都有待进一步研究。但可确信,随着基础研究的不断深入和临床应用的不断规范化,以CIK细胞为主的免疫治疗、手术、放射治疗、化学治疗等综合治疗将为肝癌患者带来新的希望。

参 考 文 献

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(收稿日期:20110416

)(本文编辑:周骏)

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/g6un.html

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