01

研究进展概述

1.1 DC细胞分类和生物学特性

树突状细胞(Dendritic Cell，DC)是起源于骨髓造血祖细胞或单核细胞分化而成1。DC细胞亚群包括传统树突状细胞(conventional dendriticcells，cDCs)、浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendriticcells, pDCs) 和单核细胞衍生的树突状细胞(monocyte-derived dendritic cells，moDCs)。

图1 树突状细胞与免疫系统的相互作用关系，图片来源于参考资料2

cDCs根据功能的不同，分为cDC1s和cDC2s。cDC1s表达C型凝集素DNGR-1/CLEC9A，整合素和趋化因子受体XCR1。其次，cDC1s通过肽段在MHC-Ⅰ上交叉表达，特异性地激活CD8+T细胞应答。最后，发育成熟的cDC1s能有效地向T细胞呈递外源性和内源性抗原，并调节T细胞的增殖和分化。cDC1s功能的独特性和多样性对肿瘤治疗至关重要3-4。cDC2s迁移到淋巴组织后依赖MHC-Ⅱ的抗原呈递优先激活CD4+T细胞应答。而pDCs 的作用是特异性表达TLR7和 TLR9识别不同的抗原2。

根据树突状细胞分化阶段的不同，分为未成熟的树突状细胞（immaturedendritic cells，imDCs）、成熟的树突状细胞（mature dendritic cells，mDCs）和调节性的树突状细胞（regulatory dendriticcells，DCregs），这是三种不同功能的DCs。首先，DCs捕获和呈递抗原，研究发现imDCs可吞噬抗原，分泌肿瘤坏死因子子-α (tumor necrosisfactor-α, TNF-α)、白细胞介素(interleukin, IL)-12、IL-6，提高MHC-Ⅰ表达水平，降低MHC-Ⅱ和共刺激分子表达水平，随后被抗原活化为mDCs，呈递抗原给T细胞。其次，DCs激活免疫功能，mDCs 表达多种共刺激分子，如CD80、CD86、CD40 和CD70 等细胞因子，通过与T细胞表达的CD28、CD40L、CD27和ICOS 相互作用，激活T细胞免疫应答。最后DCs局部微环境抑制其成熟，进而诱导免疫耐受，例如DCregs亚群CD11bhighCD11clowIalowDCs可通过IL-10等抑制T细胞活化，导致免疫耐受2,5,6。

图2 DCs诱导T细胞免疫应答和免疫耐受，图片来源于参考资料5

总的来说，DCs可定居在全身组织，对周围环境进行监视，并随时将捕获的抗原信息传递给免疫系统，是CD4+T和CD8+T初始细胞的主要激活细胞。同时DCs是表达MHCⅠ和Ⅱ类分子的专职抗原呈递细胞（antigenpresenting cells，APCs），是目前已知的体内功能最强的APCs，也是唯一能活化静息T细胞的抗原呈递细胞7。DCs是固有免疫和适应性免疫过程中的关键纽带。

1.2 DC肿瘤疫苗

1973年，DC被首次报道是在体内具有有效的抗原呈递能力的细胞。经过三十多年的发展，2010年基于DC的自体前列腺癌疫苗Sipuleucel-T（Provenge）获FDA批准上市，是首款DC治疗性肿瘤疫苗。

图3 DC疫苗制备过程，图片来源于参考资料7

基于DC的强抗原呈递活性和T细胞活化特性，单核细胞分化和体外DC培养技术的发展，DC逐渐开展临床试验用于治疗肿瘤。DC肿瘤疫苗的发展阶段大体分为，1995年至2004年，第一批进入临床试验的DC肿瘤疫苗，通过GM-CSF和IL-4体外装载单核细胞来源的DC来治疗肿瘤，采用不同的方式负载特异性抗原，以此激活特异性肿瘤抗原的T细胞免疫。由于已知黑色素瘤的特异性抗原有MART-1,Melan-A和gp100，所以最早开展DC肿瘤疫苗的适应症是黑色素瘤。直到2010年基于GM-CSF活化APC靶向治疗前列腺癌的DC肿瘤疫苗Provenge获批上市。早期的临床试验结果显示DC疫苗安全性高，对肿瘤具有免疫原性。单次DC注射7天内，患者体内检测到肿瘤特异性CD8+T细胞免疫反应。接受DC疫苗治疗的患者中约有10%以上产生肿瘤持续消退现象。

02

DC疫苗技术发展

DC肿瘤疫苗是将肿瘤细胞的DNA，RNA，肿瘤细胞裂解物，肿瘤抗原蛋白/多肽等致敏DC细胞，利用DC强大的呈递功能，激活患者体内的T细胞免疫应答，从而发挥治疗肿瘤的作用。但是肿瘤免疫抑制（TME）大大限制了DC肿瘤疫苗的发展，可以从疫苗来源，抗原的选择和抗原负载等多方面加强DC肿瘤疫苗的疗效和安全性。

2.1 疫苗来源

DC疫苗最初使用的DC是从体内采集单核细胞体外分化而来。但单核细胞培养过程存在制备时间长，细胞数目有限，制备过程繁琐，费用高昂等问题，且体外成熟的MoDCs与体内CD141+DCs有结合限制。由此可见，解决疫苗来源是根本问题。

前期的研究发现患者体内来源的CD14+单核细胞和CD34+祖细胞在体外诱导分化的MoDC在临床试验中已显示对不同类型的癌症有效。例如黑色素瘤（NCT01983748，自体肿瘤RNA抗原），去势抵抗性前列腺癌（NCT02111577，辐照过的前列腺癌细胞系抗原）和转移性结直肠癌（NCT02503150，自体肿瘤裂解物）。另外一项大规模的三期临床试验，基于MoDC的DC肿瘤疫苗在治疗胶质母细胞瘤（NCT00045968，自体肿瘤裂解物）显示良好的安全性和显著提高的存活率7。

研究发现从体内直接分离的天然DCs比体外分化的MoDC表达更高的MHC分子和功能更强大的抗原呈递能力，未来可能会成为下一代DC疫苗的基础。临床试验显示天然的pDCs体外装载HLA-A2.1肽段在黑色素瘤患者中能够产生肿瘤特异的毒性T细胞（CTL），显著改善PFS,安全性良好。

除此之外，最近有研究人员通过诱导型多能干细胞（iPSCs），增值型髓系细胞等诱导APCs，可以制备大量树突状细胞，与骨髓来源树突状细胞功能，表型等一致，也不失为解决DC来源的一种方法8。

2.2 抗原的选择

通常情况下，DC疫苗抗原包括肿瘤相关抗原（TAA）和肿瘤细胞裂解物。其优点是制备简便且有一定的疗效。近年来肿瘤细胞来源的外泌体作为抗原备受瞩目。外泌体包含抗原递呈所必须的分子，如特异性抗原，MHCⅠ和Ⅱ，共刺激分子和细胞间黏附分子（ICAM）。其优于传统抗原的特性，包括对肿瘤免疫微环境的抵抗，强大的抗原提呈功能等。

图4 肿瘤相关抗原的选择，图片来源于参考资料5

2.3抗原负载

DC疫苗的抗原负载是开发成功的关键因素之一，MHCⅠ类限制性肽，合成长肽，全长蛋白，肿瘤热休克蛋白，DNA或RNA转导用病毒载体均显示为是可成功负载抗原，并具有体外免疫源性。

离体DC负载的理想抗原取决于临床环境（TAA的表达和肿瘤组织的类型），同时抗原的性质及内化也会影响DC诱导和维持的免疫应答反应。与非靶向递送相比，TAA与DC特异性抗体结合促进人的MoDC和cDC1s交叉呈递，引起TAA特异性CD8+ T细胞应答。患者特异性负载新抗原的MoDC使黑色素瘤患者放大新抗原特异性T细胞的多样性，目前正在开展多项临床试验（例如NCT03300843，NCT03674073和NCT01885702）。

最近的一项实验发现，在体外通过电融合方法使人源MoDC与乳腺癌细胞形成树突状细胞-肿瘤细胞杂种细胞（作为抗原源）比单纯的DC和肿瘤细胞混合物产生更强的CD8 + T细胞免疫应答。在一项I期临床试验中，利用三种抗原负载方法（黑色素瘤细胞与MoDC融合，黑色素瘤细胞与MoDC共培养和黑色素瘤细胞裂解物冲击MoDC），使用高分辨率超声引导注射入患者体内后，发现肿瘤细胞和DC融合后的杂种细胞临床疗效优于其它两种，且安全性和耐受性良好7,9。

03

全球药物调研

3.1全球已上市药物调研

目前，全球范围内共有3个DC疫苗获批上市（Provenge在欧美已撤市），均为DC肿瘤疫苗，其中Provenge已经主动撤市，详见下表。

表1 全球上市DC肿瘤疫苗品种

数据来源：药渡数据库，药渡咨询

3.2全球DC细胞治疗临床试验调研

截止2020年3月，在美国国立卫生研究院管理的“Clinical trail”临床数据登记平台显示，以“Dendritic Cells”为关键词共有1071项DC细胞治疗临床试验登记，包括56项高于临床Ⅲ期产品试验登记。

在适应症方面，DC细胞治疗的主要适应症为黑色素瘤、肾癌、乳腺癌，白血病和HIV感染等。

在研发地域方面，美国、中国、欧盟是开发DC细胞治疗的主要国家和地区，在美国开展的临床试验有503项，中国为103项。中国已经成为仅次于美国的DC研发热地。

图5 DC细胞治疗地区分布，数据来源：Clinical trail，药渡咨询

在肿瘤领域以“DC vaccine”为关键词共有469项临床试验登记，临床分布如图所示，包括18项临床Ⅲ期以上产品的试验登记。肿瘤领域仍是DC研究的重点领域。

图6 DC细胞治疗临床状态分布，数据来源：Clinical trail，药渡咨询

3.3全球临床在研药物调研

截止到2020年4月10日，药渡数据库查询进入临床阶段的DC疫苗共有115项，治疗领域以肿瘤为主，有106项。临床进展状态分布如图。

图7 DC药物进展状态分布，数据来源：药渡数据库，药渡咨询

3.3.1 临床Ⅲ期在研品种调研

全球处于临床Ⅲ期的DC品种有15个，列于下表中。

表2 临床Ⅲ期DC细胞治疗产品

数据来源：药渡数据库，药渡咨询

3.4国内临床在研品种调研

国内进展最快的是由曹雪涛院士主导，第二军医大学和上海海欣生物共同开发的抗原致敏的人树突状细胞（APDC）。APDC是国内第一个取得临床批件的DC免疫治疗项目，赶在中国实施细胞治疗“双轨制”前，进入临床Ⅲ期试验。

表3 国内进入临床试验的项目

数据来源：网络公开资料整理，药渡咨询

04

DC肿瘤疫苗与其它疗法联合使用

肿瘤免疫微环境和肿瘤免疫抑制机制是限制DC疫苗使用的关键，DC疫苗与当前其它的癌症疗法（化学疗法，放射疗法和免疫检查点抑制剂）联合使用，可以活化抗原特异性效应T细胞，有可能是理想的解决肿瘤免疫抑制的方法。

DC疫苗可以增加肿瘤局部浸润T细胞数目，免疫检查点抑制剂可以减少肿瘤局部T细胞耗竭，显著改善恶性肿瘤患者预后，二者结合可能使治疗效果更佳10。关于二者联合应用的临床试验目前正在进行中，国内也有研究团队开展了联合治疗方法的临床试验（ChiCTR1900025835）。