（广东医科大学附属医院；广东湛江524001 ）
膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一。有报道指出全球膀胱癌发病率在恶性肿瘤中排第9位，在男性恶性肿瘤中排名第6位，女性恶性肿瘤中排在第10位[1]。９０％以上的膀胱癌为移行上皮癌，其余类型还包括鳞癌、腺癌、小细胞癌等。在膀胱移行上皮癌中，７０％以上为非肌层浸润性膀胱癌。非肌层浸润性膀胱癌在行经尿道膀胱肿瘤切除后，约80%的患者会复发，同时约30%的患者会进展成肌层浸润性膀胱癌，因此非肌层浸润性膀胱癌术后需行辅助治疗，膀胱灌注化疗可以有效减少复发率和进展[2]。与膀胱灌注化疗相比，灌注ＢＣＧ 可以显著降低非肌层浸润性膀胱癌进展为肌层浸润性膀胱癌的几率，而且持续灌注治疗可以提高其疗效。因此卡介苗免疫疗法已经成为高危非肌层浸润性膀胱癌（NMIBC）和原位癌（CIS）术后预防复发和进展的标准治疗方法[3]。尽管ＢＣＧ 膀胱灌注在膀胱癌术后辅助治疗中效果明显，但是仍有30%的非肌层浸润性膀胱癌患者对ＢＣＧ 灌注治疗效果不明显，而且有些患者对其局部及全身副反应耐受差而被迫中止使用ＢＣＧ 膀胱灌注[4]。最近有研究表明基因重组卡介苗相对于传统卡介苗可能有更低的副作用以及更佳疗效，本文就重组卡介苗的种类及其作用机制做一综述。
rBCG是把BCG作为工程菌，运用基因工程技术将特定外源基因导入BCG中，靠着BCG在宿主内的反应，表达多种外来抗原，来诱导对多种疾病的细胞和体液免疫。rBCG有2大类：
1.TH1免疫应答为基础的重组卡介苗
1.1 分泌人白介素2的重组卡介苗
白细胞介素-2（IL-2）是一种在免疫系统中具有多向性作用的关键细胞因子[5]。IL-2主要是由活化的Thl淋巴细胞产生并分泌，之后与白细胞介素2受体结合产生生物学效应：(1)能刺激已被特异性抗原启动的T淋巴细胞增殖；(2)活化T淋巴细胞，促进巨噬细胞、自然杀伤细胞等效应细胞产生消灭肿瘤细胞作用；(3)刺激T淋巴细胞产生白细胞介素-2、肿瘤坏死因子等可以增强免疫反应的细胞因子，间接增强自然杀伤细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞等效应细胞产生消灭肿瘤细胞作用；(4)通过刺激产生TNF使肿瘤细胞凋亡，在机体免疫中有关键性作用[6]。有多个研究发现经卡介苗灌注后的病人尿液中白介素2的水平升高与卡介苗的免疫反应有关[7]。梅玉屏等人报道指出：在前提条件相同的情况下，与普通卡介苗相比，能分泌白细胞介素2的重组卡介苗组的小鼠巨噬细胞杀伤活性比对照组巨噬细胞杀伤活性明显增强。因此，在治疗非肌层浸润性膀胱癌有潜在的作用[8]。
1.2 分泌人白介素12的重组卡介苗
多项动物研究显示白细胞介素12具有抗肿瘤作用。它能协同IL-2促进细胞毒性T淋巴细胞反应，诱导IFN-Y的产生，增强Th1型免疫应答，增强NK细胞的细胞毒作用[9]。和IL-2一样，在卡介苗免疫应答中IL-12也起着重要作用。在IL-12基因敲除的膀胱癌小鼠中发现卡介苗的灌注治疗无效。多项动物膀胱癌实验发现单独运用IL-12或者联合用药能提高生存率[9]。因此，能分泌人白介素12的重组卡介苗在治疗非肌层浸润性膀胱癌有潜在的作用。
1.3 分泌人白介素18的重组卡介苗
IL-18是一种免疫激活剂，通过IL-18激活Ｔ或者NK细胞能消除自发性肿瘤或者病原感染的细胞。IL-18对肿瘤中靠提高ＮＫ细胞活性进而发挥抗肿瘤的作用。有报道证实了IL-18的抗肿瘤作用是靠ＮＫ细胞来介导。IL-18还能通过抑制血管生成而有效抑制肿瘤细胞生长[10]。罗等人在已经建立的能够分泌鼠IL-18的联合卡介苗的模型发现IL-18联合卡介苗可以明显的增加IFN-Y的量，同时减少IL-10的量以及促进多种能够分泌IFN-Y免疫细胞的增殖。而且，在一些列研究中发现IL-18重组卡介苗也能加强卡介苗介导的免疫反应来杀灭膀胱癌细胞[11]。所有的这些结果预示着IL-18重组卡介苗能增强卡介苗的免疫反应强度，这意味着它可能是非肌层浸润性膀胱癌潜在的治疗方法。
1.4 分泌人干扰素a的重组卡介苗
IFN-α家族，包括IFN-a2a和IFN-a2b，通过免疫调节来发挥抗肿瘤的作用，如肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体触发凋亡的抗肿瘤特性，增强抗原检测和减少血管生成[12]。INF-a已被证明能够增强Th1免疫反应，这种免疫反应是卡介苗免疫治疗的重要反应，许多研究都集中于IFN-α联合BCG免疫治疗非肌层浸润性膀胱癌。IFN-α和BCG的组合在多个实验和临床研究中获得了积极的结果[13]。
最近，能分泌IFN-a2b的rBCG株已发展到适当引起足够的和持续的免疫刺激作用。罗等报道称，能分泌IFN-a2b的rBCG株在从人外周血单核细胞诱导产生IFN-γ的作用比在野生型BCG更活跃 [ 14]。随后的研究还表明,能分泌IFN-α-2b 的rBCG株在诱导免疫反应和加强外周血单核细胞对膀胱癌的细胞毒作用优于野生型BCG[15]。因此，分泌人干扰素a的重组卡介苗在治疗非肌层浸润性膀胱癌中可能很有前途。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.5 分泌人干扰素y的重组卡介苗
INFy是Th1细胞的标志性的细胞因子，它在肿瘤免疫中发挥重要作用。INFy能够直接抑制肿瘤细胞的增殖[16]。在一些经过卡介苗灌注治疗的病人的尿液中发现INFy含量升高，被证明在卡介苗介导的抗肿瘤反应中有着重要作用[17]。 Arnold等人在老鼠试验中发现能分泌 INFy的重组卡介苗能够特异性的上调小鼠膀胱癌细胞的 MHC1分子的表达水平，能够加强CD4+细胞作用，同时诱导局部IL-2和IL-4细胞因子的释放。与对照组相比能显著延长小鼠的生存率[18]。这些观察提示INFy重组卡介苗拥有的能提高抗肿瘤的能力可能带来一种新的治疗非肌层浸润性膀胱癌的方法。
2 卡介苗自身物质
随着对卡介苗机制研究的深入，研究者发现卡介苗自身成分（卡介苗细胞壁，多种卡介苗蛋白和抗原比如： Ag85A, Ag85B, Mpt64, PstS3和 ESAT6）在活的卡介苗抗癌作用中起重要作用。Zlotta等人分离多种卡介苗自身成分并发现这些成分能有效的刺激TH1细胞免疫反应同时加强非MHC限制性杀伤细胞杀灭膀胱癌细胞作用[19]。卡介苗细胞壁与其他自身成分相比，刺激TH1细胞免疫反应最强。在2009年的多中心研究中，55位膀胱原位癌患者，其中82%对卡介苗治疗不敏感，接受了不同剂量分枝杆菌细胞壁DNA复合物的诱导和维持治疗。对于4mg剂量的组有效率是27.3%，对于8mg剂量的组有效率是46.3%[20]。
除了分枝杆菌细胞壁DNA复合物，卡介苗细胞壁骨架也可能是卡介苗潜在的替代品。然而，临床使用遇到了阻力，因为它不能有效的渗透到膀胱上皮中，而这种渗透正是免疫反应所必要的。脂质体载体和脂质体纳米包装能够提高卡介苗细胞壁骨架的渗透性，在膀胱癌动物模型中发现可以提高对肿瘤的抑制作用[21]。最后，研究发现卡介苗蛋白和抗原比如： PstS1,MPT-64, 和Ag85B能加强对非肌层浸润性膀胱癌的细胞毒作用[22]。卡介苗自身成分也有望成为卡介苗的替代治疗。
3 小结
随着分子生物学，免疫学以及相关技术的快速发展，基因重组卡介苗治疗膀胱癌的研究日益增多且不断创新，但目前动物模型及临床试验结果还没有达到临床应用的要求，人体免疫机制比较复杂，因此还需要进一步研究，从而发挥其免疫治疗的价值。
[1]Parkin MD，Bray F，’Ferlay J，et a／．Global cancer statistics，
2002[J]．CA Cancer J Ciin，2005，55(2)：74—108．
[2]Jokisch J F, Karl A, Stief C. Intravesical immunotherapy in nonmuscle invasive bladder cancer[J]. Indian journal of urology: IJU: journal of the Urological Society of India, 2015, 31(4): 304.
[3]Gandhi N M, Morales A, Lamm D L. Bacillus Calmette‐Guérin immunotherapy for genitourinary cancer[J]. BJU international, 2013, 112(3): 288-297.
[4]Kresowik T P, Griffith T S. Bacillus Calmette-Guerin immunotherapy for urothelial carcinoma of the bladder[J]. 2009.
[5]Jiang T, Zhou C, Ren S. Role of IL-2 in cancer immunotherapy[J]. OncoImmunology, 2016: e1163462.
[6]Gsffen sL，Liu KD．Overview of inlerleukin一2 function，production and clinical applications[J】．Cytokine，2004，8(3)：109—123
[7] Saint F, Patard JJ, Maille P, Prognostic value of a T helper 1 urinary cytokine response after intravesical bacillus Calmette-Guerin treatment for superficial bladder cancer. J Urol 2002;167(1):364-7
[8]梅玉屏, 曾星, 黄羽, 等. 重组人白介素 2-卡介苗对荷瘤小鼠腹腔巨噬细胞体外杀伤活性的影响[J]. 中国肿瘤生物治疗杂志, 2000, 7(1): 32-34.
[9]O’donnell M A, Luo Y I, Hunter S E, et al. Interleukin-12 immunotherapy of murine transitional cell carcinoma of the bladder: dose dependent tumor eradication and generation of protective immunity[J]. The Journal of urology, 2004, 171(3): 1330-1335.
[10]Riedel K, Riedel F, Goessler U R, et al. TGF-β Antisense Therapy Increases Angiogenic Potential in Human Keratinocytes In Vitro?[J]. Archives of medical research, 2007, 38(1): 45-51.
[11]Luo?Y, Yamada?H, Chen?X, et al. Recombinant Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin (BCG) expressing mouse IL-18 augments Th1 immunity and macrophage cytotoxicity. Clin Exp Immunol 2004;137(1):24-34
[12] Papageorgiou A, Dinney CP, McConkey DJ. Interferon-α induces TRAIL expression and cell death via an IRF-1-dependentmechanism in human bladder cancer cells. Cancer Biol Ther 2007;6(6):872-9
[13]Bazarbashi?S, Soudy?H, Abdelsalam?M, et al. Coadministration of intravesical bacillus Calmette-Guérin and interferon α-2B as first line in treating superficial transitional cell carcinoma of the urinary bladder. BJU Int2011;108(7):1115-18
[14]Luo?Y, Chen?X, Han?R, et al. Recombinant bacillus Calmette-Guérin (BCG) expressing human interferon-alpha 2B demonstrates enhanced immunogenicity. Clin Exp Immunol 2001;123(2):264-70
[15]Ding?GQ, Yu?YL, Shen?ZJ, et al. Antitumor effects of human interferon-alpha 2b secreted by recombinant bacillus Calmette-Guérin vaccine on bladder cancer cells. J Zhejiang Univ Sci B 2012;13(5):335-41
[16]Hawkyard?SJ, Jackson?AM, Prescott?S, et al. The effect of recombinant cytokines on bladder cancer cells in vitro. J Urol 1993;150(2 Pt 1):514-18
[17]Riemensberger?J, B?hle?A, Brandau?S. IFN-gamma and IL-12 but not IL-10 are required for local tumour surveillance in a syngeneic model of orthotopic bladder cancer. Clin Exp Immunol 2002;127(1):20-6
[18]Arnold J, de Boer EC, O’Donnell MA, Immunotherapy of experimental bladder cancer with recombinant BCG expressing interferon-gamma. J Immunother 2004;27(2):116-23
[19]Zlotta AR, Van Vooren JP, Denis O, What are the immunologically active components of bacille Calmette-Guérin in therapy of superficial bladder cancer? Int J Cancer 2000;87(6):844-52
[20]Morales A, Phadke K, Steinhoff G. Intravesical mycobacterial cell wall-DNA complex in the treatment of carcinoma in situ of the bladder after standard intravesical therapy has failed[J]. The Journal of urology, 2009, 181(3): 1040-1045.
[21]Nakamura T, Fukiage M, Higuchi M, et al. Nanoparticulation of BCG-CWS for application to bladder cancer therapy[J]. Journal of controlled release, 2014, 176: 44-53.
[22]Begnini K R, Rizzi C, Campos V F, et al. Auxotrophic recombinant Mycobacterium bovis BCG overexpressing Ag85B enhances cytotoxicity on superficial bladder cancer cells in vitro[J]. Applied microbiology and biotechnology, 2013, 97(4): 1543-1552.
论文作者:邓翔 王坚
论文发表刊物:《医师在线》2016年12月上第23期
论文发表时间:2017/3/21
标签：卡介苗论文; 膀胱癌论文; 细胞论文; 免疫论文; 作用论文; 膀胱论文; 肿瘤论文; 《医师在线》2016年12月上第23期论文;