2016年4月19日星期二

納米刀消融療法(IRE)



納米刀原理動畫

納米刀腫瘤治療系統(NanoKnife System)是一種非熱能的新型腫瘤微創消融技術,源于不可逆電穿孔技術(Irreversible Electroporation, IRE)。它通過釋放高電場短脈衝,破壞腫瘤細胞膜脂質雙層結構,在膜上形成無數的不可逆性納米孔道,改變細胞膜通透性,使大小不等的分子自由進出細胞,致細胞死亡。

納米刀可應用于胰腺、肝、肺、腎、前列腺以及其他實體腫瘤,尤其對靠近胰腺、肝門區、膽囊、膽管、輸尿管的腫瘤具有獨特的優勢。2012年4月美國FDA正式批准納米刀應用于臨床,同年12月亦獲歐盟批准。2015年6月在中國批准應用于臨床,廣州複大腫瘤醫院成爲中國大陸首家引進納米刀的醫院,並與7月1日成功實施首例腫瘤納米刀治療。

納米刀腫瘤治療系統

納米刀能更精准地誘導腫瘤細胞凋亡而對腫瘤進行完全的消融,且不會對消融區內的其他重要組織,如血管、膽管、神經等造成不可逆的損傷,從而減少其他傳統消融方式所伴有的並發症。

納米刀基本工作原理
通過衆多臨床研究表明,納米刀是一種安全而又高效的腫瘤治療技術,其具有以下優勢:

1. 消融時間短

治療直徑約3cm的實體腫瘤時,納米刀一般只需90個100毫秒的超短脈衝。一組治療時間不到一分鍾。因此即使有3'4個相互重疊的消融區,全程的消融時間也不會超過5分鍾。

2. 治療區域的血管、神經等重要組織得以保留

納米刀消融技術的另一個特點是它能夠保護消融區內重要的組織結構。經過納米刀治療的肝組織中,其重要結構,如肝動脈,肝靜脈,門脈,肝內膽管均能得到良好的保護。

3. 不受熱島效應影響

納米刀的消融主要是通過電脈衝擊穿細胞膜,在此過程中不會産生熱量,也不會受到其他外界溫度影響。而傳統的熱消融或者冷消融,若消融區域內存在較大血管,其熱量就會被血流帶走,導致周邊消融不徹底。

4. 治療徹底,治療邊界清晰

無論腫瘤是靠近血管的,還是形狀不規則或者是大腫瘤,IRE都能對其進行徹底消融。此外,納米刀消融區邊界清晰,劃界厚度僅爲1-2細胞單元。治療區和非治療區域泾渭分明,因此,對納米刀的有效性、治療結果以及後續跟蹤都能進行更准確的判斷和評估。

5. 治療區域可恢複正常功能

納米刀會對腫瘤細胞造成不可逆的損傷,引起細胞凋亡並最終導致細胞死亡。凋亡的優點之一就是它能夠利用免疫來促進細胞死亡,人體將把細胞凋亡識別爲正常的細胞死亡過程,然後通過細胞吞噬作用將凋亡組織清除掉,促進正常組織的再生與修複。

無熱島效應,術後恢複好
6. 效果過程可實時監控

納米刀治療能夠通過超聲、CT和MR進行影像導航和監控。用超聲或CT監控到的消融區與病理分析中測量真實的消融區的尺寸偏差僅有幾毫米。影像中還能清楚顯示未消融的殘余癌症細胞,醫生能夠對其再次進行消融。另外,實時監控還可以讓醫生觀察到消融區周圍組織的變化,從而推斷出並發症出現的可能性,保障病人的安全以及有助于其術後快速恢複。

7. 納米刀可適應更多複雜的病情

傳統的消融治療中,一旦腫瘤靠近大血管、靠近膽管、胰管、肝門靜脈等危險區域,則無法進行治療,另外對于前列腺腫瘤或者脊椎附近腫瘤,消融容易導致神經受損而發生癱瘓、性功能喪失等情況。由于納米刀不損及管道和神經,對于以上情況均能進行安全而有效的治療,對該類患者具有不可替代的作用。


納米刀在使用上可以完成其他消融方法無法完成的工作。


納米刀(不可逆電穿孔)腫瘤治療 @廣州復大腫瘤醫院

2016年4月18日星期一

微血管介入療法

腫瘤生長依賴血管供應氧氣和營養。腫瘤內血管特殊豐富,消除血管腫瘤可抑制腫瘤生長、擴散。給支配腫瘤的動脈內注入栓塞劑和化療藥,一方面可使血管栓塞、消失,另一方面可使化療藥在腫瘤內濃度極高,而發揮最大殺癌作用,而對全身影響甚小。

血管介入治療包括:經動脈化學栓塞(TACE)和經動脈化學灌注(TAI)

TACE是原發性肝細胞癌(HCC)膽管細胞癌和轉移性肝癌的最常用而有效的療法。該法的原理是:肝癌血供主要來自肝動脈,而非癌的肝組織血供主要來自門靜脈。注射特殊藥物使供應血管的動脈栓塞,可引起腫瘤壞死,也可同時注入化學藥物。

經動脈化學灌注 (TAI),又稱腫瘤局部區域化療,適用于肝癌、肺癌、胃腸癌、胰腺癌、腎癌、鼻咽癌、頭頸部腫瘤、膀胱癌、卵巢癌、子宮肌瘤等多種腫瘤。

冷凍消融療法治療腫瘤@廣州復大腫瘤醫院

2016年4月15日星期五

聯合免疫療法(CIC)

背景

近十多年來,隨著對免疫監護和腫瘤免疫機制認識的增加,一種新型抗癌策略和技術—強化機體抗癌細胞免疫功能的免疫療法問世,並取得快速發展。

美國著名癌症專家、美國癌症學會主編 Herman kattlove 說:“免疫療法可能是唯一致癌于死地的方法。”“在沒有新藥問世的情況下,化療(對患者)是一死亡區域…..”。斯坦福大學Ronald醫生信心十足地說,“令人振奮的是,我們看到免疫治療成爲抗癌之戰的新武器。”(見The Wall Street Journal, May 23, 2003)。

廣州復大腫瘤醫院在腫瘤的冷凍療法領域已處于世界先進水平,這已得到包括國際冷凍治療協會在內的國內外專家和同行的肯定,成爲我院對腫瘤局部治療的特色。

將多種免疫治療措施有機地組合起來,就形成腫瘤的聯合免疫療法(Combined Immunotherapy for Cancer,簡稱CIC)。我們的經驗表明,將CIC作爲綜合治療的重要部分,對進展性或轉移性癌腫患者進行治療,可明顯延長患者生存期,阻止或減少複發;手術後腫瘤複發率降低50 %,一半的進展期腫瘤患者治療後可健康存活1015年或更長。

CIC爲廣州復大腫瘤醫院率先倡導,迄今僅爲複大所特有,與作爲局部治療的冷凍療法一起,已成爲有特色的腫瘤治療模式。

理念

癌症不會發生于免疫健全者;人體免疫功能低下是導致癌症發生或複發的重要原因;癌症患者免疫功能的恢複以及免疫制劑的應用可使殘存的癌細胞處于“休眠”狀態,而患者得以長期生存;

癌症是全身性疾病。血液、骨髓和組織中存在癌細胞,而某個部位的腫瘤僅是腫瘤的局部表現。僅治療局部病變,不重視全身治療,是腫瘤複發和轉移的最主要原因;

既重視腫瘤組織的消滅或減少,更重視患者整體機能的維護和提高;既重視對腫瘤的治療,更重視“以人爲本”,改善患者生活質量,延長患者生命,讓患者長期無病生存或帶瘤生存;

世界衛生組織宣稱:“癌症是一可控制的慢性病”。維護、調節和增強機體的抗癌免疫機制,已成爲治療腫瘤,使其作爲慢性病而存在的重要策略。

CIC實行以下結合

* 局部治療和全身治療結合:冷凍、射頻、放療或手術,爲局部治療,可消除或消融腫瘤或減少瘤負荷,爲全身治療創造條件。冷凍尚具有“冷免疫”作用。免疫療法發揮全身作用。局部和全身治療相結合,可明顯提高療效;

* 多種措施結合:免疫治療的制劑有多種,聯合應用兩種或多種,有協同作用;

* 不同給藥途徑結合:有的療法需靜脈輸注,有的需皮下或皮內注射,有的可口服,通過不同途徑治療,可增強治療效果;

* 不同抗癌機制結合:不同的免疫療法促進或調節免疫的機制不盡一致,將具有不同機制的療法聯合或序貫應用,可全方位提高機體免疫功能;

* 中西醫結合:現代醫學和傳統醫學均有許多促進免疫功能的技術和方法,聯合應用有相輔相成之效.

CIC包含以下內容和技術

1. 樹突狀細胞誘導劑(Dendritic cell vaccineDC):這是當今公認的免疫治療技術。DC是體內最強大的抗原提呈細胞,能收集癌細胞的信息,將之提呈給效應淋巴細胞(CTL)天然殺傷T細胞(NK),從而消滅癌細胞。其方法是抽取患者外周血,分離出單核細胞,再用患者本身腫瘤組織抗原、純腫瘤抗原或其他特殊細胞因子“衝擊”,使未成熟性DC變成成熟性,並攜帶最大量的信息。再將這些細胞回輸給患者。治療途徑可采用靜脈輸入、皮內或皮下注射。


2. 細胞因子激活殺傷細胞(Cytokine-induced killer, CIK):這種細胞由不同種類的效應細胞組成,在g幹擾素、抗CD3抗體和白細胞介素-2-1b刺激後,能高度有效的靶向腫瘤細胞,具有強大的非MHC限制性融細胞作用。CIK的主要細胞毒性亞型是CD3+和CD56+細胞,是天然殺傷T細胞(NK)的一部分,表達NK細胞標志(CD56)和T細胞標志(CD3)。CIK由患者自身血細胞制備。靜脈輸入。

3. 多價誘導劑:選用市售的不同誘導劑,或DC培養上清液,皮下或肌肉注射,或在瘤旁注射。金葡素(商品名:高聚生)是選擇之一。

4. 細胞因子(Cytokines):白細胞介素-2、幹擾素、胸腺肽(日達仙)、腫瘤壞死因子(TNF),等,選擇不同組合的穴位注射。

5. 免疫刺激劑(Immune irritant):小劑量納曲酮(LDN)口服,等。

6. 中醫(Chinese Traditional Medicine)辯證論治:“益氣健脾”:應用中國傳統醫學理論,辯證論治,“益氣健脾”,選擇不同中藥口服,長期應用,療程不少于3個月。


適應證

* 所有實質性癌腫手術切除後,爲預防疾病複發和轉移者;

* 實質性癌腫手術切除不徹底,或術中發現已有轉移者;

* 進展性癌腫,不能手術切除,或因其他原因不能進行手術治療者;

* 複發性癌腫患者;

* 某些良性腫瘤,需要治療,但無法手術者。


療效觀察

* CIC治療後一周內,密切觀察患者精神、食欲和體力有無改善;

* 對有黃疸、腹水或水腫者,觀察有無改善或消失;

* 定期檢查超聲、CTMRI/PET-CT,以及腫瘤標志,觀察腫瘤對治療的反應;

* 檢測患者的免疫學指標;

* 長期觀察患者生活質量和生存狀況。


不良反應

DC 誘導劑、CIKMV 注射後,可能有發熱,一般爲時短暫,幾個小時,發熱期間,患者可有寒戰,狀如感冒,有頭痛、背痛、惡心和腫瘤區痛,可服用解熱鎮痛劑。MV注射後,局部紅腫,可有輕微疼痛,爲正常現象,無需特殊處理。


注意事項

* CIC內容甚多,不一定全部應用。宜根據患者具體情況,選用部分或全部治療方案;

* MV連續2次注射後,如局部無紅腫,說明患者基礎免疫反應差,不宜再用;

* 如腫瘤甚大,應先予以消融(冷凍),減少瘤負荷,再予CIC治療;

* CIC不排斥化療。對預期化療敏感的初治癌腫,仍應予以化療。事實上,CIC可減少化療的不良反應。在具有化療適應證的患者,化療和CIC聯合值得推薦應用。


展望

現有的資料和經驗顯示,癌症的聯合免疫療法可望達到以下目的:

* 即使在進展性惡性腫瘤患者,也可使腫瘤獲得完全緩解和患者生存期延長;

* 治療所有類型和所有分期的癌腫患者,即使所有常規療法均已失敗,也可使之獲得康複機會;

* 常規治療後預防疾病複發;

* 在有癌前期病變或患癌高發人群,預防癌腫發生;

* 在接受手術、放療或化療的患者,預防或減少並發症發生,提高患者生活質量,或使原來不能手術的癌腫變爲可手術性。


聯合免疫療法(CIC)是廣州復大腫瘤醫院獨創的3C+P模式腫瘤治療方法之一。

2016年4月14日星期四

腫瘤免疫治療新靶點——NK細胞

20世紀70年代開始,自然殺傷細胞(Natural Killer,NK)既開始進入人們的視線,然而,近40年來,利用NK細胞進行抗腫瘤的治療的研究卻一直沒有亮點突破,療效亦無定論。隨著免疫卡控點抑制劑和CAR-T技術等問世,NK細胞能否尋找到新的契機呢?近日《Nature Reviews》的文章介紹了NK細胞抗腫瘤治療的新希望。

NK細胞簡介

NK細胞是一群不同于T、B淋巴細胞的大顆粒淋巴細胞。其主要來源于骨髓CD34+的淋巴細胞,具有1.識別與溶解腫瘤細胞和病毒感染細胞;2.産生免疫調節性細胞因子兩大主要功能,是人體抗感染和防止細胞惡性轉化的重要免疫調節細胞。一般將人體內CD3-CD56+淋巴細胞認定爲NK細胞,根據細胞上CD56分子表達密度的差異,將NK細胞分爲CD56dim和CD56bright兩個亞群。CD56dim占NK細胞90%以上,主要爲細胞毒作用,表達中度親和力的IL-2受體(IL-2R),具有更強的殺傷活性;CD56bright可産生大量細胞因子,主要起免疫調節作用,高表達IL-2R。

NK細胞的活化機制

NK細胞的 “動態平衡”狀態受細胞表面多種受體蛋白的調控,簡言之,分爲2類:殺傷細胞活化受體(KAR)和殺傷細胞抑制受體(KIR)。正常情況下,KAR與自身細胞上多糖類抗原結合産生活化信號,同時KIR與MHCI類分子結合,産生抑制信號且占主導地位,以保證自身組織細胞不被破壞(圖1a);當細胞表面MHC I類分子發生改變或減少缺失,影響與KIR結合,不能産生抑制性信號,NK則活化,産生殺傷效應(圖1b);腫瘤細胞亦可通過過表達表面抗原與KAR結合,此時活化信號超過抑制信號,繼而激活NK細胞(圖1c);此外,NK細胞還表達IgG1和IgG3的低親和力受體FcγRIII(CD16),可與腫瘤抗原特異性抗體Fc段結合,介導NK細胞識別並殺傷被抗體包被的腫瘤細胞,亦稱爲抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用(ADCC, 圖1d)。

圖1. NK細胞功能示意圖 

NK細胞表面受體

NK細胞識別自我與非我並不需要體細胞基因重排産生識別不同抗原的克隆,而是表達多種受體執行功能。NK細胞受體主要包括免疫球蛋白超家族(如KIR),C型凝集素家族如NKG2受體,天然細胞毒性受體(NCR, 例如NKp46、NKp44和NKp30),下表例舉主要的受體及其調節功能:



NK細胞作用機制

目前認爲NK細胞主要通過以下途徑發揮殺傷作用:1.NK細胞直接通過胞吐作用釋放穿孔素和顆粒酶等細胞毒性顆粒,活化caspase途徑誘導靶細胞凋亡;2.活化NK細胞表達FasL和TRAIL分子,誘導CD95+靶細胞和TRAIL受體陽性的靶細胞通過內源酶的級聯反應發生凋亡;3.細胞因子介導的殺傷作用,NK細胞能合成和分泌多種細胞因子,如IFN-γ、TNF-α、IL-1、IL-5、IL-8、IL-10和G-CSF;4. ADCC效應。

腫瘤細胞如何逃逸NK細胞攻擊 


圖2. 腫瘤細胞逃逸NK細胞機制 

如圖2所示,腫瘤細胞主要通過以下途徑逃逸NK細胞攻擊:1.血小板包被腫瘤細胞,並釋放TGF-β等免疫抑制因子,表達GITR配體與KIR結合或下調KAR,抑制NK細胞激活;2.腫瘤細胞分泌免疫調節分子,如PGE2、IDO、TGF-β和IL-10等;3. 腫瘤細胞分泌可溶性NKG2DL,中和NK細胞表面受體;4.腫瘤微環境中基質細胞等分泌免疫抑制因子,表達NKG2DL,下調NK細胞表面受體。

NK細胞與免疫檢驗點抑制劑  

某些激活的NK細胞表達PD-1和CTLA-4。研究者在多發性骨髓瘤患者體內檢測到其NK細胞表達PD-1,應用PD-1單抗後能修複NK細胞介導的抗腫瘤效應;此外,應用PD-L1的單抗還可能激發NK細胞的ADCC。NK細胞表面KIR類的抑制性受體(如KIR2DL1, KIR2DL2 和KIR2DL3)可與MHC I類分子結合,抑制NK細胞活化。體外實驗表明,應用IPH2102單抗阻斷KIR2DL1-3,可以增加NK細胞的抗腫瘤活性(作用機制如圖3所示)。


圖3. 抗體封閉NK細胞抑制性受體,激活NK細胞
嵌合抗原受體(CAR)技術與NK細胞結合  

CRA-T大家都耳熟能詳,模仿CAR-T技術,已研發出CAR-NK技術(如圖4所示),其原理亦是通過在NK細胞表面嵌合腫瘤特異性抗原受體,靶向識別並摧毀腫瘤細胞。體外實驗提示,CAR-NK展示出較NK更強的細胞毒作用,可能與CAR與腫瘤表面抗原結合較IgG-CD16展示出更強的親和力,目前CAR-NK免疫治療還處于研發階段,期待其在體內試驗中的療效。


圖4. CAR-engineeredNK cell

如圖5所示,NK細胞表面CD16和NKG2D爲雙特異性分子,可以同時被NK細胞和腫瘤細胞識別,引領NK細胞殺傷腫瘤細胞。


圖5. 雙特異分子聯結NK活化受體和腫瘤細胞

以NK細胞爲基礎的腫瘤免疫治療

NK細胞在免疫監視中扮演著非常重要的角色,隨著對NK細胞的分子特征和功能的進一步探索,開發以NK細胞爲基礎的靶向免疫治療可能引發腫瘤免疫治療的新突破,圖6展示了以NK爲基礎的潛在免疫治療靶點。

圖6. 以NK細胞爲基礎的腫瘤免疫治療

結語

在多家巨頭紛紛投入CAR-T免疫療法的同時,以NK細胞爲核心的細胞治療技術公司亦已上市。在概念上,因CAR-NK細胞能敲除NK細胞內抑制性信號通路,似乎更優于CAR-T。是否真如理論所示,我們拭目以待。

參考文獻:Morvan MG, Lanier LL. NK cells and cancer: you can teachinnate cells new tricks. Nat Rev Cancer2015;16:7-19.