葡萄膜黑色素瘤相關(guān)炎癥浸潤細胞及免疫治療△

伍雪 張銳

葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma，UM)是成人中最常見的原發(fā)性眼內(nèi)惡性腫瘤，起源于虹膜、睫狀體和脈絡(luò)膜內(nèi)的黑色素細胞[1]。腫瘤微環(huán)境中的慢性炎癥和抗腫瘤免疫反應(yīng)的逃避是腫瘤發(fā)生和發(fā)展所需要的兩個特征，免疫系統(tǒng)在發(fā)展抗腫瘤的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵的作用[2]。人體中有效的抗腫瘤免疫力也與針對癌癥新抗原的淋巴細胞相關(guān)[3]。因此，研究UM的

免疫發(fā)病機制對其診斷、靶向治療和預(yù)后判斷具有重要意義。近年來，隨著醫(yī)學(xué)研究的不斷發(fā)展，UM的研究也越來越多。目前，國內(nèi)外對UM的免疫機制相關(guān)報道不斷增多，現(xiàn)就UM相關(guān)的免疫細胞、細胞因子以及免疫治療方式等進行綜述。

1 腫瘤相關(guān)巨噬細胞

1.1生物學(xué)特性腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophage，TAM)是由趨化因子募集的單核細胞分化而來，并參與腫瘤組織中炎性浸潤。TAM有2種類型：M1和M2巨噬細胞。根據(jù)TAM所處的特定腫瘤微環(huán)境，巨噬細胞可以發(fā)揮抗腫瘤活性或促腫瘤活性[4-5]。UM微環(huán)境中的細胞因子可以決定TAM是M1或M2型[6]。M1型TAM對腫瘤細胞具有殺傷力，并可以抑制腫瘤生長；M2型TAM具有促血管生成能力和抑制免疫應(yīng)答的能力[7]。在腫瘤組織中，大多數(shù)TAM屬于M2型[8]，因此高密度TAM與預(yù)后不良有關(guān)[9]。如果免疫治療使UM含有更多的M1型TAM，則將有更好的預(yù)后[6]。比如IL-1受體拮抗劑處理可以減少M2型TAM極化[10]，使M1型TAM比例增加。

1.2TAM與免疫反應(yīng)TAM與免疫反應(yīng)緊密相關(guān)。如M2型TAM可以產(chǎn)生高水平的轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)[11]。而TGF-β可以抑制或改變固有免疫和適應(yīng)性免疫相關(guān)的免疫細胞的激活、成熟和分化，包括自然殺傷細胞、樹突細胞、中性粒細胞、CD4+和CD8+T細胞[11]。

此外，TAM還可以通過促進幼稚T細胞轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)性T細胞，并調(diào)節(jié)其聚集來抑制腫瘤免疫反應(yīng)。反之，CD4+CD25+的調(diào)節(jié)性T細胞也可以通過精氨酸酶、白細胞介素(interleukin,IL)-10和轉(zhuǎn)化生長因子(transforing growth factor,TGF)-β途徑誘導(dǎo)TAM分化為M2型TAM[12]。而IL-10是這種雙向互動的影響因素[13]。

1.3TAM的促血管生成作用UM的轉(zhuǎn)移以血行播散為主。而M2型TAM有促血管生成的作用[8]。目前M2型TAM為主的腫瘤微環(huán)境在眼部腫瘤中發(fā)揮重要的促血管生成作用已經(jīng)在動物研究中得到證實[14]。

2 樹突狀細胞

2.1生物學(xué)特性樹突狀細胞(dendritic cell，DC)包括未成熟和成熟分化階段。DC不僅刺激幼稚T細胞啟動免疫反應(yīng)，也與其他固有免疫細胞相互作用，如TAM或自然殺傷細胞。DC是人體內(nèi)最有效的抗原呈遞細胞[15]。未成熟的外周DC在抗原攝取和適當(dāng)?shù)拇碳ぶ蠓只癁槌墒斓腄C，并在外周淋巴組織中啟動免疫應(yīng)答。DC的成熟對啟動免疫應(yīng)答至關(guān)重要。

UM的微環(huán)境有強的免疫抑制作用，這主要是由于TGF-β防止DC的成熟。未成熟的DC雖然能夠呈遞抗原，但是缺乏免疫活化能力。UM中DC的存在可能影響腫瘤及其轉(zhuǎn)移的免疫應(yīng)答，因此可能與該疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

2.2DC疫苗DC是免疫調(diào)節(jié)細胞，其可以通過誘導(dǎo)免疫或通過對抗原產(chǎn)生耐受來調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能[16]。將此細胞給予患者，通過激活針對腫瘤抗原的細胞毒性CD8+T細胞和CD4+輔助性T細胞來誘導(dǎo)免疫應(yīng)答，繼而由自身免疫系統(tǒng)消除腫瘤細胞[16]。

DC的免疫療法在皮膚黑色素瘤患者中顯示出不錯的效果[17]。盡管UM和皮膚黑色素瘤在生物學(xué)上是不同的，但是皮膚黑色素瘤和UM具有許多共同的抗原特征。研究表明，腫瘤抗原gp100和酪氨酸酶等也在大多數(shù)UM中表達[18]，因此也可能是UM免疫治療的靶點。DC疫苗在轉(zhuǎn)移性UM中的應(yīng)用具有可行性[19]。DC疫苗可以用來刺激免疫系統(tǒng)抵抗UM，包括早期階段和轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。數(shù)據(jù)表明DC的免疫療法有助于增強宿主對抗UM的腫瘤免疫力，使轉(zhuǎn)移性UM患者有更長的生存時間[19]。

3 自然殺傷細胞

3.1生物學(xué)特性自然殺傷(natural killer，NK)細胞在肝臟中非常豐富[20]。在UM患者中，NK細胞占腫瘤浸潤淋巴細胞的10%～40%。而約一半的UM遠處轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在肝臟，轉(zhuǎn)移患者的生存期低于1 a[21]。肝臟受免疫抑制細胞因子調(diào)控，如已知的IL-10和TGF-β，它們可以誘導(dǎo)抗原呈遞細胞和T細胞[22]。而NK細胞分泌的穿孔素等可以作為腫瘤內(nèi)免疫細胞溶解活性的基礎(chǔ)[23]。若消耗NK細胞則可使UM的肝轉(zhuǎn)移顯著增加[24]。

3.2NK細胞和自然殺傷T細胞自然殺傷T(natural killer T，NKT)細胞是T細胞的一個獨特的群體，具有固有免疫和適應(yīng)性免疫的特點。NKT細胞分為2個NKT細胞群體，普遍認為Ⅰ型NKT細胞具有抗腫瘤功能，而Ⅱ型NKT細胞則抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。NKT細胞缺陷的UM小鼠發(fā)生肝轉(zhuǎn)移急劇減少，其與具有較多NKT細胞的小鼠相比，肝NK細胞的溶細胞活性顯著升高[24]。故NKT細胞可能通過抑制肝臟中的NK細胞活性，從而促進肝轉(zhuǎn)移的發(fā)展[25]。

3.3IL-10和NK細胞之間的相互作用IL-10是由多種細胞產(chǎn)生的，如DC、NKT細胞、肝細胞和肝星狀細胞。在NKT細胞占優(yōu)勢的小鼠中，肝臟NK細胞的活性降低可以通過體內(nèi)抗IL-10的抗體中和IL-10的方式得以恢復(fù)，表明此IL-10可能是由NKT細胞產(chǎn)生的，或NKT細胞促進第三方細胞產(chǎn)生IL-10[25]。IL-10通過結(jié)合細胞表面IL-10受體介導(dǎo)其生物學(xué)作用。有文獻報道，IL-10促進了野生型UM小鼠發(fā)生肝轉(zhuǎn)移[25]。IL-10抑制了NK細胞的抗腫瘤肝轉(zhuǎn)移功能[24]。IL-10對T細胞和NK細胞功能的許多作用是間接的，是通過IL-10對單核細胞-TAM的作用介導(dǎo)的[26]。

3.4NK細胞和人類白細胞抗原與大多數(shù)腫瘤不同，在UM中人類白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-Ⅰ類過量表達被認為是預(yù)后不良的標(biāo)志。HLA在誘導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答中具有關(guān)鍵作用，并且可以影響NK細胞和T細胞亞群與其靶細胞的相互作用。TAM抑制因子和TGF-β的產(chǎn)生使HLA-Ⅰ類分子上調(diào)，從而抑制NK細胞的作用[27]。HLA-Ⅰ類分子過表達的腫瘤更能抵抗NK細胞的殺傷作用，而下調(diào)HLA-Ⅰ類分子可使腫瘤更容易受到NK細胞的裂解作用。

4 淋巴細胞

4.1常見T細胞與腫瘤免疫的關(guān)系

4.1.1CD8+細胞毒性T細胞細胞毒性T細胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)通過T細胞受體識別由人類白細胞抗原Ⅰ類分子在靶細胞表面呈遞的特異性抗原肽，從而殺死惡性腫瘤細胞[28]。CTL通過前體CD8+T細胞的克隆性擴增分化成具有細胞毒性的細胞而被激活，并終止于高度特異的完全成熟的CTL。

腫瘤特異性新抗原對于癌癥免疫療法的治療非常重要，為選擇性增強這類抗原的T細胞反應(yīng)的新型治療方法提供思路[29]。如何導(dǎo)致腫瘤特異性或交叉反應(yīng)性T細胞反應(yīng)，是一個在免疫治療中具有重要安全意義的問題[30]。而越來越多的證據(jù)表明，新抗原可能通常被瘤內(nèi)CD8+T細胞識別[31]。

4.1.2CD4+T細胞UM中以CD4+T細胞為主[32]。其受HLA Ⅱ類分子限制[33]，包括Th1、Th2和Th17細胞等[34]。研究表明，CD8+T細胞介導(dǎo)的免疫依賴于CD4+T細胞的激活。CD4+T細胞可以為CD8+T細胞提供細胞因子，或通過誘導(dǎo)DC的CD40表達來激活CD8+T細胞。也有研究表明，CD4+T細胞可以下調(diào)PD-1及其他抑制CD8+T細胞活性的受體，從而提高CTL運動性和遷移能力[35]。

4.1.3調(diào)節(jié)性T細胞UM中除了腫瘤浸潤性CD4+和CD8+T細胞，還存在有調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory cells，Tregs細胞)。Tregs細胞可以廣泛抑制其他免疫細胞的活化、增殖和效應(yīng)功能[6]。在許多研究中，腫瘤內(nèi)的Tregs細胞積聚是不良臨床結(jié)果的標(biāo)志[36]。在腫瘤微環(huán)境中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Tregs細胞，并且可能在UM患者的腫瘤免疫抑制微環(huán)境中發(fā)揮作用[34]。而且Tregs細胞的存在已經(jīng)與環(huán)氧合酶-2(一個壞的預(yù)后因素)的表達程度相關(guān)聯(lián)[37]。

總之，T細胞可以發(fā)揮腫瘤抑制和促進的作用，由其效應(yīng)功能確定。T細胞數(shù)目的增加，特別是激活的CTL，與一些癌癥的預(yù)后相關(guān)[38]。產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答是由能識別和靶向殺死腫瘤的效應(yīng)T細胞執(zhí)行的多步驟過程，然而，腫瘤采用多種策略來減弱T細胞介導(dǎo)的攻擊[39]，比如激活免疫抑制細胞，如致耐受性單核細胞和Tregs細胞等。

4.2T細胞相關(guān)免疫治療近年來，隨著手術(shù)、放射治療和化學(xué)治療的進展，免疫治療越來越被認為是晚期癌癥治療的新途徑[40]。其中，免疫檢查點抑制劑是有效的癌癥治療方法[41]，它可以靶向調(diào)控T細胞中的調(diào)節(jié)途徑，以增強抗腫瘤免疫應(yīng)答，這項研究已取得了重要的臨床進展[42]。

T細胞活化時需要B7共刺激分子和CD28分別在抗原呈遞細胞和T細胞上的相互作用。在自身耐受、無反應(yīng)性或慢性抗原暴露的情況下，細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原-4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4,CTLA-4)在T細胞表面上表達，競爭性結(jié)合CD28，并下調(diào)T細胞活性。而CTLA-4阻斷劑可以促進抗腫瘤T細胞免疫[43]。比如ipilimumab和tremelimumab可以阻斷B7和CTLA-4之間的相互作用[44]，抑制這種負面信號破壞對自身組織的外周耐受性并誘導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng)，用CTLA-4抗體治療可以介導(dǎo)腫瘤內(nèi)Tregs細胞的選擇性消耗[45]。Ipilimumab在晚期皮膚黑色素瘤患者中表現(xiàn)出有效的生存獲益[46-47]。然而，在轉(zhuǎn)移性UM中ipilimumab和tremelimumab的抗CTLA-4活性作用是有限的。在ipilimumab的前瞻性臨床研究以及一些回顧性研究中很少觀察到反應(yīng)，而在tremelimumab的單一前瞻性研究中沒有觀察到反應(yīng)[48]。

除了CTLA-4，許多其他的免疫檢查點均存在潛在的免疫治療靶點[49-50]。例如，程序性死亡1受體(PD1)與其配體(PDL1)在外周位點的相互作用導(dǎo)致T細胞失活和效應(yīng)器功能喪失[40]。使用PD1(如nivolumab、pembrolizumab)或PDL1/PDL2(如MPDL3280A、MEDI4736)的抗體針對這一途徑打破這種機制，防止T細胞失活，并直接在腫瘤部位恢復(fù)免疫活性[51]。與化學(xué)治療相比，nivolumab可以改善患者臨床預(yù)后，并提供可控的安全性[52]。Nivolumab和pembrolizumab現(xiàn)在被批準(zhǔn)在美國用于治療轉(zhuǎn)移性皮膚黑色素瘤，其相比ipilimumab具有更大的效益和更少的不良反應(yīng)[52-54]。而PD-1抑制劑單一療法在大量晚期UM患者隊列中具有低的抗腫瘤效應(yīng)[55]。在一些Ⅲ期臨床試驗中，ipilimumab聯(lián)合PD-1抑制劑治療皮膚黑色素瘤的療效始終優(yōu)于任何一種藥物[56-57]。而在轉(zhuǎn)移性UM中使用抗CTLA-4和抗PD-1聯(lián)合療法也有持久應(yīng)答[58]。

檢查點封鎖免疫療法使宿主免疫系統(tǒng)能夠識別和破壞腫瘤細胞，與活化的T細胞對新抗原的識別相關(guān)，新抗原是癌細胞表面呈現(xiàn)的腫瘤特異性突變肽[59]。而最近的報道顯示，與皮膚黑色素瘤相比，免疫檢查點阻斷在UM中產(chǎn)生較低的抗腫瘤反應(yīng)和較差的存活率。這可能正是由于體細胞突變和新抗原表達顯著降低，致使免疫原性降低，對免疫治療的敏感性降低[60-61]。

除了以上的免疫靶點治療，有研究表明，腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)的過繼性細胞轉(zhuǎn)移是新興的免疫治療方法[62]。通過過繼轉(zhuǎn)移與IL-2一起施用的自體TIL來治療UM患者，可導(dǎo)致腫瘤消退[63]。在Ⅱ期臨床試驗中，接受過繼轉(zhuǎn)移自體TIL的黑色素瘤患者中，多達70%的患者可觀察到轉(zhuǎn)移灶的實質(zhì)性消退[64]。TIL的過繼轉(zhuǎn)移可以介導(dǎo)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的消退，而 TIL是異質(zhì)群體，卻沒有有效的標(biāo)記來特異性識別和選擇腫瘤特異性CD8+淋巴細胞[65]。故該領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)是確定腫瘤特異性靶點，以避免腫瘤外靶向毒性[66]。

5 總結(jié)與展望

目前，對UM的免疫發(fā)病機制相關(guān)的免疫細胞、細胞因子等有了進一步的了解，但是仍然有不清楚的地方，至今也沒有研制出確切有效的免疫治療藥物。雖然用抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1試劑等進行的免疫治療已經(jīng)顯著改善了轉(zhuǎn)移性皮膚黑色素瘤的治療，但是在UM中應(yīng)用效果并不滿意。此外，如何更好地增加M1型TAM、促進DC成熟，以及怎樣抑制NKT細胞、激活NK細胞，怎樣完善DC疫苗、T細胞過繼療法等也有待研究。隨著醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的不斷深入，基礎(chǔ)免疫學(xué)、眼科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的迅猛發(fā)展，UM的免疫發(fā)病機制及免疫治療的相關(guān)研究也將取得新的突破。