Cytokine-induced killer (CIK) cells as feasible and effective adoptive immunotherapy for the treatment of solid tumors

Introduction: Cytokine-induced killer (CIK) cells are heterogeneous ex vivo-expanded T lymphocytes with mixed T-NK phenotype and endowed with a wide MHC-unrestricted antitumor activity. CIK cells can be expanded from peripheral blood mononuclear cells (PBMC) cultured with the timed addition of IFN-γ, Ab anti-CD3 and IL2. A consistent subset of mature CIK cells presents a CD3⁺CD56⁺ phenotype. The CD3⁺CD56⁺ cellular subset is the main responsible for the tumor-killing activity, mostly mediated by the interaction of NKG2D receptor with MHC-unrestricted ligands (MIC A/B; ULBPs) on tumor cells.

Areas covered: In the present work, we described the biologic characteristics of CIK cells, focusing on those aspects that may favor their clinical translation. We reviewed preclinical data and analyzed reports from clinical trials. A specific paragraph is dedicated to future research perspectives in the field.

Expert opinion: CIK cells represent a realistic new option in the field of cancer immunotherapy. Crucial issues, favoring their clinical translation, are the easy availability of large amounts of expanded CIK cells and their MHC-unrestricted tumor killing, potentially effective against many tumor types. Intriguing future perspectives and open challenges are the investigation of synergisms with other immunotherapy approaches, targeted therapies or even conventional chemotherapy.     

六味地黄汤对细胞诱导的杀伤细胞体外扩增及抗骨肉瘤细胞的影响

目的:探讨六味地黄汤对不同人群来源的多种细胞诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer cells,CIK)细胞增殖及其对骨肉瘤细胞毒活性的作用。方法:实验分为6组,通过向10名健康男性的外周血单个核细胞(PBMC)中分别加入在白介素-2(IL-2)、干扰素-γ(IFN-γ)、白介素-1(IL-1)、抗CD3单克隆抗体(CD3McAb)及不同浓度中药血清,诱导CIK细胞,检测其形态及表型,测定CIK细胞对骨肉瘤细胞的细胞毒性作用。结果:单纯中药含药血清对CIK无诱导作用,细胞因子联合含药血清培养的CIK增殖倍数明显高于无药血清和无血清培养(P<0.05),而在联合培养中中剂量中药的CIK增殖速度高于低和高剂量血清培养(P<0.05),且对CIK细胞CD3+CD5 6+表达最为稳定;各组对骨肉瘤细胞均有一定杀伤作用,其中联合培养含药血清中剂量培养CIK细胞对骨肉瘤细胞杀伤效果最好。结论:单纯六味地黄汤含药血清对CIK细胞基本无诱导作用,联合细胞因子有促进CIK细胞的体外扩增作用,对骨肉瘤细胞有较强的杀伤活性,但与浓度相关。     

Targeting of acute myeloid leukaemia by cytokine‐induced killer cells redirected with a novel CD123‐specific chimeric antigen receptor

Current therapeutic regimens for acute myeloid leukaemia (AML) are still associated with high rates of relapse. Immunotherapy with T‐cells genetically modified to express chimeric antigen receptors (CARs) represents an innovative approach. Here we investigated the targeting of the interleukin three receptor alpha (IL3RA; CD123) molecule, which is overexpressed on AML bulk population, CD34⁺ leukaemia progenitors, and leukaemia stem cells (LSC) compared to normal haematopoietic stem/progenitor cells (HSPCs), and whose overexpression is associated with poor prognosis. Cytokine‐induced killer (CIK) cells were transduced with SFG‐retroviral‐vector encoding an anti‐CD123 CAR. Transduced cells were able to strongly kill CD123⁺ cell lines, as well as primary AML blasts. Interestingly, secondary colony experiments demonstrated that anti‐CD123.CAR preserved in vitro HSPCs, in contrast to a previously generated anti‐CD33.CAR, while keeping an identical cytotoxicity profile towards AML. Furthermore, limited killing of normal monocytes and CD123‐low‐expressing endothelial cells was noted, thus indicating a low toxicity profile of the anti‐CD123.CAR. Taken together, our results indicate that CD123‐specific CARs strongly enhance anti‐AML CIK functions, while sparing HSPCs and normal low‐expressing antigen cells, paving the way to develop novel immunotherapy approaches for AML treatment.     

过继免疫联合扶正固本疗法对肿瘤患者肿瘤标志物的影响

目的评价CIK细胞过继免疫联合中医扶正固本疗法对中晚期恶性肿瘤患者肿瘤标志物的影响。方法随机将入组患者分为免疫组30例、中医组30例及联合组70例,分别给予CIK细胞过继免疫治疗、中医扶正固本治疗及二者联合治疗,疗程均为3个月。观察治疗前后肿瘤大小、生存质量评分、肿瘤标志物水平及相关安全性指标。结果在治疗前后短期疗效、生存质量评分及癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、癌抗原125(CA125)改善方面,联合组较之免疫组及中医组均显示出更好的疗效,其差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。三组患者治疗前后安全性指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 CIK细胞过继免疫与中医扶正固本疗法相结合,能够更加有效地降低肿瘤患者肿瘤标志物水平,发挥协同治疗效应,在抑制和杀灭肿瘤细胞方面具有更强的作用。     

自体CIK细胞治疗中晚期消化道恶性肿瘤临床疗效评估

目的评估自体细胞因子诱导杀伤细胞（CIK）回输治疗中晚期消化道恶性肿瘤效果。方法选择2012年6月～2013年1月合肥凤凰肿瘤医院生物免疫治疗中心治疗的中晚期消化道恶性肿瘤患者118例,采用自体单个核细胞制备CIK细胞,培养2～3周后给予静脉输注治疗。通过荧光活化细胞分选法（FACS）测定患者治疗前后的免疫状态、生存质量（Karnofsky评分）、疾病控制率（DCR）,观察毒副作用。结果经培养后,CIK细胞扩增较好,达到预期质量标准。患者治疗后CD4＋、CD8＋细胞比率较治疗前增加,差异有统计学意义（P〈0.05）;治疗后CD3＋、CD4/CD8＋,CIK细胞（CD3＋/CD56＋）高于治疗前,差异有高度统计学意义（P〈0.01）。Kamofsky评分升高〉20分者27例,10～〈20分者29例,〈10分者36例;下降〈10分者26例。食管癌、胃癌、结肠癌DCR分别为55.26%（21/38）、64.91%（327/57）、65.22%（15/23）。无心、肝、肺、肾脏中毒反应。结论 CIK治疗恶性消化道肿瘤安全可靠,副作用小,疗效确切,并能有效改善患者细胞免疫状态,提高患者的生存质量,抑制肿瘤增长,提高治疗效果。     

细胞因子诱导的杀伤细胞治疗恶性黑素瘤临床疗效的初步分析

目的:初步评价细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killer cell,CIK)在恶性黑素瘤治疗中的效果。方法:收集天津医科大学附属肿瘤医院2005年1月至2010年12月术后接受CIK治疗的38例恶性黑素瘤患者作为CIK治疗组,按1∶3比例选取同期术后未接受CIK治疗的114例恶性黑素瘤患者作为对照组,两组配对因素包括临床分期、性别、年龄、有无溃疡、乳酸脱氢酶(lactate dehyolrogenase,LDH)活性、病理类型、KPS评分(Karnofsky performance status scale)等均衡一致。随访时间为2005年3月至2012年3月,临床疗效的观察终点为总生存(overall survival,OS)期。结果:CIK治疗组与对照组1年OS率分别为86.8%、74.6%(P=0.097),3年OS率分别为76.3%、46.5%(P=0.001),5年OS率分别为71.1%、43.9%(P=0.004);CIK治疗组中位生存期明显长于对照组(CIK治疗组中位生存期未达到观察终点,对照组中位生存期为20.1个月,P=0.004)。单因素和多因素分析显示,病理类型、LDH水平是影响CIK治疗恶性黑素瘤患者疗效的独立影响因素;CIK免疫治疗的疗程数可能与黑素瘤患者OS相关,CIK疗程>8次具有延长黑素瘤患者OS期的趋势。结论:CIK免疫治疗能改善恶性黑素瘤患者的OS期,增加CIK疗程数可能提高其疗效。     

增加CIK细胞耐药性及杀瘤活性机制的研究

目的 常规方法培养CIK细胞,将多药耐药基因(mdr1)转入细胞内,观察转染前后其对卡铂的耐药性及杀瘤活性机制进行研究.方法 将mdr1的重组质粒转染到对数生长期的CIK细胞,通过RT-PCR鉴定耐药基因表达;Western blot检测mdr1编码的P-gp蛋白的表达;MTT法检测转染前后CIK细胞对卡铂敏感性的变化.结果 在转染mdr1基因后的CIK细胞中,mdr1 mRNA阳性,P-gp的表达较转染前CIK细胞及转染空质粒的CIK细胞明显增高,差异有统计学意义(P<0.05),转染mdr1基因后的CIK细胞对卡铂的耐药性明显提高.结论 mdr1基因转入CIK细胞后,细胞获得了对卡铂的耐药性.     

血液系统恶性肿瘤细胞免疫治疗的研究进展

近年来,血液系统恶性肿瘤的治疗虽然取得了很大进展,但多数患者最终仍会复发并遭受化疗或放疗引起的严重副作用. 因此,过继性细胞免疫治疗作为一种耐受良好、安全有效的创新性疗法应运而生. 它是将体外扩增或处理后的免疫效应细胞回输到患者体内杀灭肿瘤或控制复发的一种疗法,被积极应用于各类血液系统恶性肿瘤的治疗,并取得了显著的疗效,为更多的复发难治性血液病患者带来了希望.     

CIK细胞的诱导及其对肝癌细胞毒作用的体外研究

目的体外诱导细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK),并研究其生物学活性。方法从外周血和脐血分离单个核细胞(PBMC),经过细胞因子诱导、培养并扩增CIK细胞,以LAK作比较,流式细胞仪检测CIK细胞表面标志CD3、CD56。3H-TdR释放法检测CIK的增殖能力,MTT法检测对肝癌细胞系SMMC-7721、Bel-7402,正常胎肝细胞L-02的杀伤活性。结果CIK细胞第二周进入快速增殖期,到第31d扩增倍数超过60倍,CD3+CD56+细胞扩增倍数达800倍以上;CIK对肝癌细胞的杀伤能力明显优于LAK细胞(65%～81%);对正常胎肝细胞的细胞毒作用(<5%)。结论CIK细胞是一种具有很强杀瘤活性的免疫活性细胞,具有临床应用前景。     

CD4+T细胞在抗肿瘤过继性免疫治疗中作用的研究

目的：观察CIK细胞中CD4^＋T细胞中Th1／Th2亚群分布情况。方法：体外大规模扩增CIK细胞，磁珠法纯化其中CD4^＋T细胞．采用胞内染色、ELISA和荧光定量RT—PCR法检测培养前后Th1／Th2细胞亚群的比例、Th1／Th2类细胞因子的分泌量和基因表达的变化。结果：富集CD4^＋细胞纯度达96％，CIK中Th1亚群和Th0亚群的比例较PBMC显著升高（P〈0．05），而Th2亚群无显著变化。CD4^＋CIK细胞中IL-2和IFN-γ等Th1类细胞因子释放量增高（P〈0．01），而IL－10和TGF-β等Th2类细胞因子释放量降低（P〈0．05）。但CD4^＋CIK细胞中除IFN-γ／的mRNA显著升高外（P〈0．05）．IL-2和IL-4的mRNA变化不明显。结论：CIK细胞中的CD4^＋T细胞具有明显的Th1优势。