乳腺癌是威胁女性身心健康的头号恶性肿瘤。全球乳腺癌发病率自20世纪70年代末开始一直呈上升趋势,且发病年龄趋于年轻化。中国虽然不是乳腺癌的高发国家,但近几年乳腺癌发病率的增长速度却超出高发国家1–2个百分点,同样不容乐观。自20世纪90年代开始,乳腺癌的死亡率逐渐下降,这与及时发现和采取综合治疗有很大的关系。乳腺癌的病因尚未完全明确,但其发病存在一定的规律,与绝经前后体重指数、乳腺疾病、乳腺癌家族史、生活方式、职业习惯等因素有关[1]。目前乳腺癌的治疗手段主要有手术、放化疗、免疫治疗和内分泌治疗等,这些治疗手段的综合应用使乳腺癌患者的生存期得到明显的延长。而生物免疫调节剂白介素-2(IL-2)因具广泛的免疫调节作用而在乳腺癌的综合治疗中得到广泛应用。本文回顾近年研究成果,针对IL-2在乳腺癌治疗中的应用作一综述。

1  IL-2的生物功能  

       IL-2是辅助型T淋巴细胞分泌的一种细胞因子,在机体免疫系统的正常调控防御机制中发挥着重要的作用,在特异性细胞免疫反应的调节中处于核心位置。IL-2并非直接杀灭肿瘤细胞,而是通过刺激、活化效应细胞,间接发挥抗肿瘤作用。参与肿瘤免疫作用的效应细胞主要有T淋巴细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞三大类,其中细胞毒性T细胞(CTL细胞)起主要作用。IL-2可刺激T细胞生长、分裂和分化为CTL细胞,增强其细胞毒活性;能促进未成熟的CTL细胞增殖和产生溶细胞作用。同时,IL-2还可解除肿瘤浸润淋巴细胞(TIL细胞)的免疫抑制状态并增强其免疫功能;诱导淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK细胞)增殖并促进其活性;促进NK细胞活化、分化和增殖,维持NK细胞长期生长并增强其活性;刺激B淋巴细胞增殖并产生免疫球蛋白;刺激巨噬细胞的细胞毒活性;此外,IL-2还能诱导产生其它细胞因子(如TNF-α、IFN-γ等) 协同发挥抗肿瘤作用[2, 3]

 乳腺癌患者的免疫功能状态

       乳腺癌患者常有不同程度的免疫功能低下,以细胞免疫功能低下为主,并且随乳腺癌发展,机体免疫功能损害加重[4]。这主要是因为癌细胞能分泌大量免疫抑制因子抑制免疫细胞的活性,且对T细胞的增殖、IL-2的产生及其反应性均有明显的抑制作用。具体表现为[5–8]:(1) 细胞免疫功能障碍,外周血T细胞亚群中总T细胞(CD3+)、辅助性T细胞(CD4+)均降低,而抑制性T细胞(CD8+)升高,CD4+/ CD8+比值降低;(2) NK细胞数量减少、活性下降;(3) LAK细胞数量减少、活性降低;(4) IL-2产生减少、活性下降;(5) IFN-γ活性和IL-2R表达均减弱;(6)白介素-2可溶性受体(sIL-2R)水平增高。其中,IL-2产生减少、活性下降是引起这些异常的主要因素,它导致乳腺癌患者的免疫功能日渐低下,处于恶性循环状态。因为在免疫调节系统中,NK细胞活化依赖于IL-2的刺激和诱导,同时,IL-2又能刺激T细胞释放IFN-γ和增强IL-2R的表达,而IFN-γ又能促进NK细胞活性,使之产生IL-2R,并促进IL-2的释放。

3  IL-2治疗乳腺癌的临床应用

3.1  IL-2与化疗联合应用

         目前乳腺癌的化疗可以分为术前的新辅助化疗,术后辅助化疗和对复发转移进行的解救化疗等三类。乳腺癌对化疗敏感,除了0期和部分I期的患者以外,几乎各期患者都需要进行化疗,而相当部分的I、II期患者通过化疗为主的综合治疗可得到长期无病生存。乳腺癌是一种容易经血液系统全身转移的疾病[9],采用IL-2联合化疗可控制血行转移,消除患者的远处微小转移病灶,降低复发率,延缓生存期,还可改善患者的生活质量,提高生存率,是提高乳腺癌远期疗效的合理措施。

       Tonini等[10]应用IL-2、IFN-α联合辅助化疗治疗I、II期术后乳腺癌患者。10例患者,均接受过手术和放疗。待术后患者机体功能完全恢复或距放疗至少4周后开始此治疗。周期A是化疗+免疫治疗,CMF化疗方案(环磷酰胺(CY),600mg/m2;甲氨蝶呤(MTX),40 mg/m2;5-氟尿嘧啶(5-FU),600 mg/m2;均于第1天和第8天静脉滴注),第15至19天,每天皮下注射IL-2,300万IU/m2,第22天肌内注射IFN-α 300万IU/m2;周期B是单独化疗。每种周期持续4个星期(28天),先行周期A,再周期B,再周期A…如此循环,共进行6个周期。结果发现,没有发生因治疗引起的死亡或危及生命的毒副反应;在第一个周期中,患者均发生了因细胞因子引起的毒副反应,有发热、寒战、轻微流感样症状,对于发热>38.5℃并伴随肌肉痛和乏力的患者,予扑热息痛退热;患者均发生过胃肠道反应和粘膜炎;IL-2注射部位均发生过轻微红疹;没有患者发生肺水肿、低血压或毛细血管渗漏综合症;未检测到对肾功能有明显影响,也未见肝功能异常。血液学检测发现IL-2的治疗促进了白细胞数和NK细胞活性的完全恢复。说明此方案对于辅助治疗术后乳腺癌是安全可耐受的,值得临床进一步研究应用。

3.2  IL-2与高剂量化疗/自体造血干细胞移植联合应用

         对于复发和高危型的II、III期乳腺癌患者,常规治疗的效果较差,提高某些化疗药物的剂量强度,才能提高化疗对肿瘤细胞的杀伤力。因此,近年来研究者们探索通过自体造血干细胞移植(AHSCT),来实现高剂量化疗(HDC),以提高疗效[11]。目前,高剂量化疗/自体造血干细胞移植(HDC/AHSCT)已广泛用于治疗乳腺癌,并取得了良好的效果。HDC/AHSCT治疗的过程主要包括高剂量化疗,外周血造血干细胞(PBSC)动员、采集、回输,造血功能重建和外周血造血干细胞移植(PBSCT)术后维持治疗等步骤,已报道IL-2可用于其中的多个步骤中发挥免疫调节作用。

         Perillo等[12]研究了乳腺癌和卵巢癌患者的HDC/AHSCT治疗中,在PBSCT术后应用低剂量IL-2和G-CSF/EPO以重建造血功能。32例患者,其中乳腺癌23例,卵巢癌9例。均先予诱导化疗,之后给予4天高剂量CEM化疗方案(卡铂,1200mg/m2;依托泊苷,900mg/m2;美法仑,100mg/m2)。PBSCT术后,将患者分两组进行造血功能重建,第1组17例(其中乳腺癌13例,卵巢癌4例),连续12天皮下注射G-CSF,5μg/kg;第2组15例(其中乳腺癌10例,卵巢癌5例),除G-CSF外,还连续12天皮下注射IL-2,20万IU/m2;同时,两组患者均在13天内隔日皮下注射EPO,150 IU/kg,以维持血清EPO水平在正常范围,并起到增强G-CSF的作用。治疗期间没有发生与IL-2治疗相关的毒副反应。结果发现,虽然治疗后两组患者的NK细胞活性没有明显差异,但第2组的中性粒细胞数在PBSCT术后早期(移植后第20天)和后期(移植后第100天)均明显高于第1组(早期,P=0.034;后期,P=0.040)。证明应用低剂量IL-2联合G-CSF/EPO对PBSCT术后的患者重建造血功能是安全可行的,虽然IL-2的加入没有明显改善患者的免疫恢复,但却有利于HDC/AHSCT后的造血功能重建。

         Cheng等[13]报道了对34例患者应用IL-2、GM-CSF联合HDC/AHSCT治疗转移性乳腺癌的疗效,其中,IL-2分别被用于PBSC动员,PBSC采集后的体外预处理和PBSCT术后的维持治疗中。先予常规剂量的诱导化疗,之后予高剂量化疗方案(环磷酰胺,2.0g/m2/天;卡莫司汀,150 mg/m2/天;噻替派,240 mg/m2/天)。然后分三组进行PBSC动员。第1组10例,仅予G-CSF,皮下注射,4天,每12小时1次,每次5μg/kg;第2组14例,予IL-210+G-CSF,皮下注射8天IL-2(给4天,停2天,再给4天),每天180万IU,第2次的4天同时连续给予4天G-CSF,剂量同1组;第3组10例,予IL-2+GM-CSF+G-CSF,皮下注射8天IL-2(同2组),在第2次的4天同时连续给4天GM-CSF和G-CSF, GM-CSF每12小时1次,每次250μg/m2,G-CSF同1组。采集到的PBSC先在体外用IL-2预处理24h (6,000 IU/mL),然后回输到患者体内。PBSC回输后从第1天开始予GM-CSF(250μg/m2/天,皮下注射)重建造血功能,至中性粒细胞绝对计数连续3天超过1,000/mm3。同时从第1天开始予皮下注射IL-2的维持治疗方案。三组的维持治疗方案均相同,给予21天低剂量IL-2(30万IU/m2/天),停4天;再给予5天中等剂量IL-2 (100万IU/m2/天),停2天;再给予5天中等剂量IL-2,停14天。然后从中等剂量开始下一周期。IL-2维持治疗中主要发生的II–III度不良反应是发热、低血压和疲劳;没有发生IV度或因治疗引起的死亡。中位随访期790.5天(150–2722天),中位无进展生存期是434天,中位总生存期是1432天。在亚组分析中,第1组、第2组和第3组的中位无进展生存期分别是357天、497天和572天;第1组和第2组的中位总生存期分别是1008天和1025天,第3组尚未到中位总生存期的统计时间。34位患者的三年无进展生存率和总生存率分别是31%和57%。说明IL-2、GM-CSF联合HDC/AHSCT的方案治疗转移性乳腺癌患者安全可行,且具有良好的疗效。

3.3  IL-2与分子靶向药物联合应用

         原发性乳腺癌患者中有25–30%的患者人表皮生长因子受体2 (HER2)过表达[14],HER2过表达(HER2+)的患者预后较差,术后复发率较高,生存期较短。随着人们对肿瘤生物学的不断探索,针对特定靶点的靶向治疗成为治疗恶性肿瘤的又一重要手段,而单克隆抗体在临床应用上的成功也证明了免疫治疗的可行性[15]。1998年上市的曲妥珠单抗,是第一个抗HER2的分子靶向药物,现已广泛用于HER2+的乳腺癌治疗中,它改变了HER2+乳腺癌患者的疾病进程,延长了患者的生存期。临床上已广泛应用IL-2辅助分子靶向药物治疗恶性肿瘤,如IL-2与贝伐单抗联合治疗肾癌[16],与索拉菲尼联合治疗肾癌[17],与利妥昔单抗联合治疗淋巴瘤[18]等,发现IL-2在增强患者自身免疫功能和提高治疗效果方面都能发挥作用。 

         Repka等[19]应用IL-2联合曲妥珠单抗治疗HER2+的转移性乳腺癌。10例患者,于睡前4h皮下注射IL-2,每天175万IU/m2,连续49天。在IL-2注射前30min和注射后4h,口服扑热息痛650mg,布洛芬400mg,苯海拉明50mg。如果出现无法耐受的全身症状或体液潴留,减小IL-2剂量至每天125万IU/m2;如因毒副反应中断IL-2治疗,从125万IU/m2的剂量重新开始;如因其它因素中断,重新开始时仍维持原剂量。曲妥珠单抗在应用IL-2后的第8天开始静脉滴注,每周1次,连续6周。曲妥珠单抗的初始剂量是4mg/kg,90min内滴完,接着每周(第15,22,29,36,43天)滴2mg/kg,30min内滴完。对于因输液引起的发冷或寒战,静脉滴注杜冷丁25–50mg。10例患者没有出现明显毒副反应,1例部分缓解(PR),5例疾病稳定(SD),4例疾病进展(PD)。经体外免疫试验观察到NK细胞数明显增多,且曲妥珠单抗能增强NK细胞对HER+细胞的杀伤力。结果证明IL-2联合曲妥珠单抗治疗转移性乳腺癌具有良好的安全性和耐受性,IL-2发挥作用可能是通过增加患者血中NK细胞数,并增强其溶细胞能力。

          Fleming等[20]对45例HER2+的恶性肿瘤患者(其它治疗方案已对其无效;其中乳腺癌患者33例)应用IL-2联合曲妥珠单抗治疗。第1周期21天,从第1天至第7天每天皮下注射低剂量IL-2,125万IU/m2,第7天静脉滴注曲妥珠单抗,90min内滴完,第8、9、10天每天皮下注射中等剂量IL-2,1500万IU/m2,以区分因曲妥珠单抗引起的急性毒副反应(静脉滴注后数小时内发生),第11天开始,每天仍予低剂量IL-2。随后的周期均为14天,第1天至第3天予中等剂量IL-2,且第1天予曲妥珠单抗,从第3天开始予低剂量IL-2。由于先开始治疗的18例患者出现了IL-2引起的毒副反应,因此对之后的患者将低剂量和中等剂量分别降低至100万IU/m2和1200万IU/m2。曲妥珠单抗的剂量按1,2,4,8 mg/kg这5级递增,每2周递增1次,递增至8mg/kg时开始每周1次,每级的剂量均至少有6位患者达到。没有发生曲妥珠单抗引起的毒副反应;IL-2剂量降低后引起的诸如发热、寒战、疲劳等毒副反应少于降低前。33例乳腺癌患者中,2例完全缓解(CR),2例PR,9例SD,10例PD。曲妥珠单抗剂量达到4mg/kg及以上的患者疗效较好。实验结果说明IL-2联合曲妥珠单抗治疗HER2+乳腺癌是安全有效的,治疗效果鼓舞人心。

3.4  IL-2与乳腺癌疫苗联合应用

         免疫治疗分为被动免疫和主动免疫两种。曲妥珠单抗治疗HER2+乳腺癌是被动免疫的典型。主动免疫治疗主要通过疫苗的形式进行,它能激活免疫细胞,使其攻击肿瘤,不会如化疗药物和单克隆抗体般产生耐药性,在乳腺癌的预防和治疗上具有很大的优势[21]。而IL-2联合肿瘤疫苗取得良好疗效也多见报道,如IL-2联合树突状细胞疫苗治疗肾癌[22],联合多肽疫苗治疗恶性黑色素瘤[23],联合自体肿瘤细胞疫苗预防肝癌复发[24]等。

          Norell等[25]应用HER2靶向性全长DNA疫苗联合GM-CSF和IL-2治疗8例HER2+的乳腺癌患者。8例患者均为局部晚期或转移性乳腺癌,在此之前均接受过针对HER2+的标准化治疗,如卡培他滨、他莫西芬和曲妥珠单抗等。第1至3天,皮内注射GM-CSF 30μg/天;第3天在同样的注射点注射抗HER2疫苗,分别肌内注射270μg,皮内注射30μg;第4至7天,于腹部皮下注射IL-2 1μg/kg/天。此为一周期,重复3个周期,每次疫苗注射的时间间隔4周。第3次疫苗注射完两周后,抽取患者血样进行免疫学检测。在第-7天注射破伤风类毒素疫苗并于第1天治疗开始前抽取血样检测作为对照。8位患者的中位年龄是57.5岁,所有患者先前均接受过包括曲妥珠单抗在内的其它治疗,而且有7位在此治疗期间也同时接受曲妥珠单抗治疗。有6位患者完成了整个3个周期。有2位患者只进行了一个周期,1位因皮肤转移在注射点发生赤瘤丹毒,另一位患者因疾病进展。所有患者均为发生因疫苗或细胞因子引起的严重毒副反应。有2例患者实现长期生存,于第3次疫苗注射后4年仍然存活。从诊断之日到最近的随访,8位患者的中位生存期是76个月(46–96个月)。结果证明,抗HER2全长DNA疫苗联合GM-CSF和IL-2治疗晚期乳腺癌患者是安全可耐受的,能诱导长期有效的细胞免疫和体液免疫反应。

3.5  IL-2与内分泌治疗联合应用

       在乳腺癌的治疗方法中,内分泌治疗已有一百多年的历史,它具有毒副反应小,有效期长,降低复发风险,治疗期间患者生存质量较高的特点。依赖激素调节生长的肿瘤被称为激素依赖性肿瘤,大多数的乳腺癌为激素依赖性肿瘤,内分泌治疗对这类肿瘤尤其有效,有效率可高达50%以上[26]。除激素依赖性乳腺癌外,内分泌治疗对早期乳腺癌术后辅助治疗也起到非常重要的作用,甚至可以用于高危健康妇女预防乳腺癌发生。而IL-2与内分泌治疗联合,能起到协同抗肿瘤的作用。

          Nicolini等[27]探讨用IL-2和IFN-β联合抗雌激素类药物作为治疗激素依赖性乳腺癌远处转移患者的一线用药方案。对照组30例,只予他莫西芬治疗,20mg/天。治疗组26例(其中23例有多点转移),实施一线治疗方案,诱导治疗予抗雌激素类药物(他莫西芬20 mg/天或托瑞米芬60 mg/天);诱导治疗后第1–4周予IFN-β,肌肉注射,300万IU/次,3次/周,同时,予他莫西芬或托瑞米芬治疗,剂量分别增至30 mg/天和90 mg/天;第5–8周予IL-2治疗,皮下注射,300万IU/次,3次/周;第9–12周,继续以原始剂量进行抗雌激素类药物治疗;12周为一周期,如此循环;在每个周期中, IL-2治疗的前5天开始直到IL-2治疗结束,每天8:00–9:00 p.m.予褪黑素40mg,因为褪黑素能增强IL-2的抗癌效果、刺激雌激素受体表达并减轻患者的癌性恶病质。当患者对药物耐受,反应性降低时,开始二线治疗方案。对照组的30例改用甲孕酮,前20–30天2g/天,之后1g/天。治疗组的抗雌激素类药物改用来曲唑,诱导治疗2个月以上,2.5mg/天。疾病缓解或稳定的患者,采用和一线治疗中同样的后续免疫治疗方案(IL-2+IFN-β),此过程中来曲唑的剂量不增加。结果发现,治疗组的疗效明显优于对照组。对照组患者的中位缓解期、治疗后的中位生存期和诊断为远处转移后的中位生存期分别为16、31和34个月;而在治疗组62±36个月(17–155个月)的中位随访期间,分别为61 (P﹤0.001)、101 (P < 0.000001)和106 (P < 0.000001)个月,这些都是对照组的3倍以上;治疗组2例CR,10例PR,14例SD,其中2例CR已治愈,另有19例患者实现长期生存。治疗中没有患者死亡或因毒副反应中断治疗;有2例患者曾发热>39℃,对策是IL-2每天给予的剂量不变,分别于早、晚各注射一半,症状即减轻或消失;另有2例老年患者肌苷酸水平升高,将IL-2和IFN-β剂量降至原来的75%,症状消失。这些数据说明IL-2+IFN-β的免疫治疗联合内分泌治疗是安全可行的,且免疫治疗在转移性乳腺癌的治疗中起到非常重要的作用。曾有小鼠试验发现IL-2与他莫西芬联合能协同增强各自的抗肿瘤作用,本试验在临床应用上取得成功尚属首例。作者推测IL-2在其中是通过诱导CTL细胞和NK细胞增殖、分化,并诱导其产生IFN-γ等细胞因子来发挥作用的。

4  IL-2在乳腺癌治疗中存在的问题与展望

         在乳腺癌的治疗中,IL-2的应用已被证实具有不同程度的治疗效果,值得临床推广应用。但也存在着一些问题,比如:IL-2作为一种细胞因子,剂量过大时可能引发外周水肿、低血压、呼吸不适、急性肾衰竭、肝功能异常等毒副反应;IL-2的半衰期短,难以维持较长时间的、稳定的有效浓度;虽然IL-2可激活机体免疫反应,但所形成的肿瘤杀灭力是有限的,中、晚期乳腺癌的肿瘤负荷远远超过机体的免疫杀灭力之所能。

         因此,临床上还应该进行更多的关键性探索以进一步提高乳腺癌的疗效:(1) 明确肿瘤负荷的大小、机体免疫力损害程度、IL-2用量和给药方式以及IL-2所导致的毒副反应等之间的关系,建立起IL-2治疗的用药定式,为它的应用提供标准而规范的方案;(2) 重视IL-2治疗的用药剂量,尽量减轻IL-2用药后的毒副反应;(3) 研究如何能保持IL-2在肿瘤局部更长时间的有效浓度和效应时间;(4) 更深入的研究将IL-2与其它免疫佐剂配合进一步提高机体对乳腺癌的免疫杀灭能力;(5) 继续探讨将IL-2与乳腺癌其它治疗手段结合以进一步杀灭和清除癌灶。

 

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