腫瘤相關抑制性細胞在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用

蔣白麗 馮建明

由于物理、化學、生物、遺傳等多種因素導致機體發(fā)生腫瘤時，機體會啟動固有免疫應答及適應性免疫應答去殺傷腫瘤細胞，清除異己。腫瘤細胞一方面通過改變自身抗原使機體免疫細胞無法識別，另一方面通過激活腫瘤相關抑制性細胞削弱機體的抗腫瘤免疫。而腫瘤相關抑制性細胞CD4+CD25+調節(jié)T 細胞（regulatory T cell，Treg）、髓性前體抑制細胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）、腫瘤相關的巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM）及其活化后分泌的細胞因子IL-10（interleukin-10，IL-10）、TGF-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和IL-35（interleukin-35，IL-35）組成的抗腫瘤免疫網絡，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著極為重要的角色，是目前研究熱點之一。因此，現就腫瘤相關抑制性細胞在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用進行綜述。

1 Treg 細胞與腫瘤

1.1 Treg 細胞及其分泌的抑制性細胞因子Treg是一種具有免疫抑制功能的CD4+T細胞亞群，作為重要的腫瘤相關抑制性細胞之一，根據其起源分為天然調節(jié)T細胞（natural Treg cell，nTreg）和誘導性調節(jié)T細胞（induced Treg cell，iTreg）[1]。nTreg在胸腺分化、發(fā)育、成熟，主要作用為抑制CD4+與CD8+T細胞增殖和活化，抑制樹突狀細胞和單核細胞的功能。iTreg 是靜息T 細胞在某些細胞因子誘導下分化而成，主要分為Tr1（type 1 regulatory T cell）、Th3（T helper cell 3）、iTr35（interleukin-35-induced regulatory T cells）3個不同亞群。Tr1細胞是由IL-10、nTreg誘導分化而成，而活化的Tr1細胞反過來又可釋放高水平的IL-10，IL-10與其配體結合后通過多條信號轉導通路參與對多種免疫細胞及細胞因子的調節(jié)[2]。如抑制IL-2、TNF-α、IFN-r 等促炎因子的表達，抑制巨噬細胞的抗原提呈作用等。總之，Tr1細胞和IL-10形成正反饋系統(tǒng)共同參與免疫抑制。而在TGF-β存在的條件下，靜息T 細胞亦可被誘導分化為Th3 細胞，其主要通過分泌TGF-β發(fā)揮免疫抑制作用。TGF-β不僅可以抑制淋巴細胞的增殖、分泌相應的細胞因子及抑制巨噬細胞活化，而且為介導IL-10 分泌的關鍵細胞因子。iTr35 是近年新發(fā)現的一種iTreg，主要在IL-35 與IL-10 誘導下產生，以分泌IL-35 為特征，通過促進Treg細胞增殖、IL-10分泌抑制Th17細胞分化及IL-17 的產生，參與免疫負性調節(jié)[3]?；罨腡reg 細胞可以分泌抑制性細胞因子IL-10、TGF-β和IL-35，而IL-10、TGF-β和IL-35 亦可誘導Treg 的分化，共同參與調節(jié)機體的免疫應答。

1.2 Treg 細胞介導的腫瘤免疫抑制Treg 通過多種免疫調節(jié)機制使自身免疫受損，從而導致腫瘤的發(fā)生。研究表明，多種腫瘤患者體內Treg細胞及其分泌的抑制性細胞因子IL-10、TGF-β和IL-35水平均增加[4，5]。Treg 不僅可以通過直接接觸抑制效應細胞的免疫應答，而且還可以通過釋放細胞因子間接抑制抗腫瘤免疫。肺癌的小鼠模型表明Treg 細胞較正常肺組織增多，且增加的Treg細胞可以抑制CD8+T細胞介導的抗腫瘤免疫，減少顆粒酶A、顆粒酶B、穿孔素及IFN-r 的等效應分子的分泌，抑制其腫瘤殺傷效應[6]。Treg 細胞表面高表達CTLA-4，屬于共抑制分子，與CD28分子高度同源，但其與B7的結合力比CD28 高約20 倍，競爭性抑制APC 抗原提呈作用和T細胞增殖、活化[7]。Treg細胞與腫瘤的預后成負相關，即其表達量越多，腫瘤越容易發(fā)生轉移，預后就越差，這可能與Treg 細胞參與血管新生密切相關。新生血管是腫瘤賴以生長和轉移的基礎，Treg 細胞可通過合成和分泌促血管生成因子如VEGF、NRP-1、瘦素等促進腫瘤血管新生。此外，Treg 細胞還可以通過IL-10 參與抗腫瘤免疫，研究表明在淋巴瘤、白血病、黑色素瘤等腫瘤患者體內均可檢測到IL-10水平異常升高，而高表達的IL-10可抑制抗原遞呈細胞（APC）在腫瘤組織的浸潤、分化、成熟及對抗原的趨化反應，誘導其表面HLA-Ⅱ類分子低表達或不表達，直接或通過功能缺陷型APC 使CTL處于免疫無能狀態(tài)，而這種無能T細胞又能分泌TGF-β，加重免疫抑制[8]。TGF-β通過激活其信號通路在許多癌癥的浸潤、轉移及耐藥方面均發(fā)揮一定作用，包括肺癌、乳腺癌等。新近研究表明TGF-β 誘導蛋白（TGF-β-induced protein，TGFBI）為TGF-β信號轉導通路的下游成分，在胃腸道腫瘤TGF-β和TGFBI水平均明顯升高[9]。有實驗證實IL-35 可以通過誘導Cyclin B、Cyclin D、Cyclin-dependent kinase 2、Cyclin-dependent kinase 4 和降低p27 的表達，促進腫瘤細胞增殖，通過誘導B-cell lymphoma-2、降低TRAILR1 的表達，抑制腫瘤細胞凋亡[10]。Treg細胞與其分泌的抑制性細胞因子之間相互促進，互相牽制，最終導致腫瘤細胞免疫逃逸后肆意生長，不受控制。

2 MDSC 與腫瘤

2.1 MDSC 分型MDSC 是造血系統(tǒng)在髓性分化階段產生的一類早期髓性細胞群，正常狀態(tài)下其可迅速分化為粒細胞、DC及巨噬細胞，但在腫瘤、感染等病理狀態(tài)下，其分化受阻，導致MDSC大量聚積。而增加的MDSC與腫瘤的預后也存在相關關系，Gao等[11]發(fā)現在183 例接受根治性切除術的肝細胞癌患者中，MDSC 的數量越多，其早期復發(fā)率越高，預后越差。根據其表型不同，MDSC 主要分為粒細胞樣MDSCs和單核細胞樣DMSCs兩個細胞亞群，粒細胞樣MDSCs約占總量的3/4，且這兩個細胞亞群在免疫抑制中所發(fā)揮的作用也不盡相同。粒細胞樣MDSCs 在腫瘤免疫逃逸中發(fā)揮主要作用。Binsfeld 等[12]研究表明，MDSC 的兩個亞群雖然都在多發(fā)性骨髓瘤的小鼠模型中起免疫抑制作用，但粒細胞樣MDSCs具有更強的抑制潛能。

2.2 MDSC 的抗腫瘤免疫機制MDSC 作為介導免疫抑制效應的重要細胞群之一，MDSC 在腫瘤發(fā)生和演進過程中起著舉足輕重的作用[13～15]。MDSC 首先在CCL2 等趨化因子的作用下，被募集到腫瘤發(fā)生部位，接著在炎性因子的刺激下被活化，而活化的MDSC 不僅可以通過上調精氨酸酶-1、一氧化氮合成酶、PD-L1等抑制T細胞活化和功能，還可以通過多種分子機制如分泌IL-10等細胞免疫抑制細胞因子發(fā)揮免疫抑制作用[16]。另外，通過雞胚絨毛尿囊膜實驗證實粒細胞樣MDSCs 同樣具有促進血管新生的作用，通過新生血管間接促進腫瘤生長[12]?？偠灾?，MDSC 既可以抑制抗腫瘤免疫反應又可以直接刺激腫瘤細胞的生長和轉移。而通過抑制MDSC 信號轉導通路STAT（signal transducers and activators of transcription）等可以大大提高腫瘤的免疫殺傷能力，進一步證實了MDSC 通過抑制機體的免疫功能導致腫瘤的快速生長。

3 TAM 與腫瘤

3.1 TAM 來源激活的巨噬細胞可發(fā)揮殺瘤效應，但浸潤于腫瘤灶的巨噬細胞卻喪失其殺瘤作用，反而產生促瘤效應，我們將此類巨噬細胞稱為腫瘤相關巨噬細胞（tumor associated macrophage，TAM），即M2型巨噬細胞[17]。在TAM多種趨化因子的作用下，聚集到腫瘤發(fā)生部位，IL-10是誘導單核細胞向TAM分化的關鍵因子，其在腫瘤間質中占有較大比重。TAM 通過抑制腫瘤免疫、促進血管新生等，導致腫瘤的發(fā)生，影響腫瘤的分期及預后。

3.2 TAM 的抗腫瘤免疫機制Krneta等[18]發(fā)現將自然殺傷細胞（natural killer cell，NK）與來源于小鼠乳腺癌的TAM 體外共培養(yǎng)，結果發(fā)現TAM 可誘導CD27loCD11bhiNK細胞亞群的表達來降低NK的抗腫瘤活性，同時還可以通過分泌細胞因子TGF-β實現抑制NK細胞的活化。Costa等[19]的研究表明口腔鱗狀細胞癌的患者TAM數量增大并可通過高表達IL-10、TGF-β等免疫抑制因子，抑制T細胞的活化實現其抗腫瘤免疫應答。TAM 作為腫瘤相關抑制細胞成員之一，通過分泌抑制性細胞因子和抑制T細胞、NK 細胞的抗腫瘤活性導致腫瘤的免疫逃逸，導致機體腫瘤的發(fā)生發(fā)展，而針對TAM的靶向治療促進了機體的抗腫瘤免疫，也印證其在腫瘤免疫中的作用。

3.3 TAM 與血管新生TAM 可被多種趨化因子募集進入腫瘤所在部位，通過上調或釋放促血管生成因子的表達而促進腫瘤的血管生成。新生血管是腫瘤賴以生存的基礎，越來越多研究顯示在血液系統(tǒng)腫瘤、神經膠質瘤、乳腺癌等多種腫瘤中TAM 的增多與高血管密度呈正相關[20～22]。誘導血管內皮細胞的增殖和遷移最重要的細胞因子為血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF），在很多腫瘤中表達上調，并且其表達產物與腫瘤分期和進展關系密切。血管內皮細胞生長因子受體（vascular endothelial growth factor，VEGFR）由跨膜區(qū)、胞外結構域以及胞內的酪氨酸激酶識別區(qū)組成，通過胞外結構域與VEGF 結合發(fā)生構象改變形成同源二聚體，激活胞內的酪氨酸激酶，從而引發(fā)內皮細胞的一系列變化。VEGF與其受體結合后通過一系列信號轉導途徑，最終引發(fā)腫瘤血管新生，促進腫瘤的生長。研究表明基質金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）在多種腫瘤中高表達，且其表達與瘤侵襲轉移、預后明顯相關[23，24]。MMP是一類蛋白水解酶類，主要參與細胞外基質的代謝，腫瘤細胞外基質是腫瘤細胞轉移的主要屏障，而細胞外基質的降解是腫瘤侵襲、轉移的必要條件。

4 展望

惡性腫瘤是目前世界范圍內最為棘手的問題之一，而腫瘤相關抑制性細胞及其分泌的細胞因子之間互相作用，形成免疫調節(jié)網絡，共同抑制機體的抗腫瘤免疫。它們不僅是導致腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機制，同時還影響著腫瘤的預后，是腫瘤治療的強大阻力。因此針對腫瘤相關抑制性細胞的免疫治療方法將給腫瘤治療帶來新的契機。