惡性血液病的腫瘤免疫逃逸

魏艷利 許蓮蓉

【摘要】 惡性血液病是一組起源于造血系統(tǒng)組織范疇內的惡性克隆性疾病，主要包括白血病、骨髓增生異常綜合征、淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤等。許多分子及細胞機制使T淋巴細胞抗腫瘤功能喪失，導致腫瘤免疫逃逸，進一步發(fā)展為惡性血液病。腫瘤誘導的T淋巴細胞無能及T淋巴細胞耗竭亦為腫瘤患者的免疫逃逸機制。免疫學家對于腫瘤的免疫發(fā)病機制做了較多研究以攻克T淋巴細胞功能障礙難關，使免疫治療成為治療人類腫瘤的一種新的有效策略，該領域涵蓋腫瘤疫苗、細胞因子治療、供體淋巴細胞輸注、免疫阻斷劑及嵌合抗原受體T淋巴細胞免疫療法等。該文就腫瘤免疫逃逸機制及效應T淋巴細胞做一簡單綜述并對免疫治療進行介紹。

【關鍵詞】 惡性血液病;腫瘤免疫逃逸;T淋巴細胞;免疫治療

【Abstract】 Hematological malignancies are a group of malignant clonal diseases? which derive from the category of hematopoietic system tissues， mainly including leukemia， myelodysplastic syndrome， lymphoma and multiple myeloma， etc. Multiple molecular and cellular mechanisms cause the loss of anti-tumor function of T lymph cells， leading to tumor immune escape， which develops into hematological malignancies. Tumor-induced T lymph cell incompetence and T lymph cell depletion are also the mechanisms underlying immune escape in tumor patients. Immunologists have intensively investigated the immune pathogenesis of tumors and constantly overcome T lymph cell dysfunction， making immunotherapy a novel effective strategy for the treatment of human tumors. Immunotherapy covers tumor vaccine， cytokine therapy， donor lymph cell infusion， immunoblockers and CAR-T lymph cell therapy， etc. In this article， the immune escape mechanism of tumors and effector T lymph cells were briefly summarized， and immunotherapy was introduced.

【Key words】 Hematological malignancy;Tumor immune escape;T lymph cell;Immunotherapy

盡管人體內有腫瘤相關抗原（TAA）特異性T淋巴細胞，腫瘤仍然會進展。許多機制導致T淋巴細胞抗腫瘤功能喪失，導致腫瘤免疫逃逸。目前研究者們開始關注腫瘤微環(huán)境中的效應T淋巴細胞，其為T淋巴細胞接受抗原刺激后，經過增殖、分化形成的具有釋放淋巴因子功能的細胞，在此過程中，有一小部分T淋巴細胞成為記憶細胞[1]。過去10年間在感染性疾病模型中效應T淋巴細胞的研究取得了很多進展，但是腫瘤患者中的效應T淋巴細胞的相關機制尚不清楚。近年來，免疫學家對于腫瘤的免疫發(fā)病機制做了較多研究，開始關注腫瘤環(huán)境中的T淋巴細胞。過繼性免疫治療為腫瘤治療的有效方法之一，20世紀80年代，Steven Rosenberg最早使用腫瘤特異性T淋巴細胞進行免疫治療，隨后使用大劑量IL-2體外擴增腫瘤局部的淋巴細胞取得了較好的療效。另有研究者使用嵌合抗原受體T淋巴細胞（CAR-T）免疫療法治療表達CD19的血液系統(tǒng)惡性腫瘤取得了較好的療效[2]。這些均提示如果能改善T淋巴細胞功能低下，免疫治療用于各種腫瘤具有很大潛力。目前造血干細胞移植（HSCT）可以根治許多血液系統(tǒng)惡性腫瘤[3]。HSCT中的移植物抗白血病效應（GVL）具有有效的抗腫瘤作用，即來自供體的免疫細胞可以顯著消除白血病、淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤中的惡性宿主細胞[4]。 因此，調節(jié)免疫系統(tǒng)可能是對抗血液惡性腫瘤的潛在治療方法。

一、惡性血液病細胞本身的免疫逃逸機制

1.腫瘤細胞表面組織相容性復合體-Ⅰ（MHC-Ⅰ）或Ⅱ表達減少或缺失

白血病細胞對于細胞毒性T淋巴細胞（CTL）的易感性降低與MHC-Ⅰ表達減少有關，主要與異基因造血干細胞移植后白血病復發(fā)相關[5]。

2.腫瘤細胞表面腫瘤抗原減少

Tjin 等（2014年）提出黑色素瘤患者接受疫苗治療后腫瘤抗原持續(xù)表達、腫瘤縮小，表明腫瘤抗原表達缺失與腫瘤進展相關。許多白血病特異性抗原和白血病相關抗原表達僅僅局限于某些急性髓系白血病（AML）的特殊亞型，限制了抗原靶向治療例如抗白血病疫苗的療效[6]。

3.腫瘤細胞不表達協(xié)同刺激分子CD80和CD86

在惡性血液病患者細胞系中，慢性粒細胞白血?。–ML）或Burkitts淋巴瘤CD80或CD86表達豐富，但是急性T淋巴細胞白血?。ˋLL）細胞表達較少[7]。在一項體內研究中，48例惡性血液病患者，除了1例慢性淋巴細胞白血病及2例B細胞淋巴瘤外，其他惡性血液病患者包括ALL、AML、慢性粒細胞白血病急變期（CML-BC）、成人T淋巴細胞白血病/淋巴瘤、骨髓增生異常綜合征-難治性貧血伴原始細胞增多、多發(fā)性骨髓瘤等CD80均為陰性，CD86表達量為50%，IFN-γ可以上調CD86的表達，CD80表達缺失可能為大多數(shù)惡性血液病患者腫瘤免疫逃逸機制之一[8]。Hirano等[9]證實在小鼠模型的白血病細胞中轉染CD80后可以治療白血病。此外，在體外實驗中Buggins等[10]證實白血病細胞上CD80表達可以促進T淋巴細胞對于抗原的識別，白血病細胞CD80的表達可以通過上調抗凋亡蛋白BCL-2延長活化T淋巴細胞的壽命。AML患者白血病細胞不表達CD80，因為缺乏協(xié)同刺激導致T淋巴細胞無能，引起白血病細胞免疫逃逸。

4.腫瘤細胞分泌免疫抑制因子

例如IL-10、轉化生長因子-β（TGF-β）、可溶性IL-2R。Zeidler等（1997年）證實在EB病毒感染的B淋巴細胞中IL-10通過減少抗原提呈相關的蛋白（TAP-1）抑制MHC-Ⅰ的表達和抗原提呈。Broaders等于2009年提出在缺乏TAP蛋白的細胞，抗原肽不能被轉運至內質網、不能結合于MHC-Ⅰ。

5.克隆缺失

Villunger等（1997年）在體外實驗中發(fā)現(xiàn)腫瘤的免疫抑制可能通過Fas/FasL系統(tǒng)殺傷T淋巴細胞，例如骨髓瘤細胞表面的FasL和T淋巴細胞表面的Fas。Hansen等（1990年）報道皮膚T淋巴細胞淋巴瘤皮膚缺損處抗原提呈細胞（APC）刺激CD4+ T淋巴細胞表現(xiàn)抑制活性。

6.其他機制

Ye 等（2017年）提出在腫瘤發(fā)生中，由腫瘤生長引起的葡萄糖和氨基酸的衍生可損害T淋巴細胞的增殖和效應功能，從而促進腫瘤細胞逃避免疫系統(tǒng)。

二、T淋巴細胞功能低下

1. T淋巴細胞無能

T淋巴細胞無能為IL-2生成減少的低反應狀態(tài)，初始T淋巴細胞接受低協(xié)同刺激和（或）高協(xié)同抑制后不完全活化。Wells等（2009年）提出T淋巴細胞無能在誘導免疫耐受和自身免疫性疾病治療中發(fā)揮重要作用。因為缺乏陽性標志物來確定功能喪失的T淋巴細胞，腫瘤T淋巴細胞無能的證據(jù)均為間接證據(jù)。以下發(fā)現(xiàn)表明T淋巴細胞無能為腫瘤中的重要現(xiàn)象：①腫瘤微環(huán)境中刺激性和抑制性B7家族成員的失衡，Blank等（2004年）報道人類腫瘤和腫瘤相關APC往往高表達B7-H1 （CD274或PD-L1）、B7-H2 （CD275或ICOS-L）、B7-H3 （CD276）、B7-H4 （B7S或 B7x）和B7-DC （CD273或PD-L2），低表達或不表達B7-1（CD80） 和B7-2 （CD86），提示較低的協(xié)同刺激、較高的協(xié)同抑制繼而引起T淋巴細胞無能。②Li等（2018年）在動物模型研究中表明B7-1轉染到腫瘤或者阻斷抑制性B7家族成員可以減少腫瘤生長、促進腫瘤排斥。③Greenwald等（2001年）報道T淋巴細胞接受抗原提呈的同時CD28協(xié)同刺激較低和（或）協(xié)同抑制較高，IL-2產生減少及細胞周期停止在G1/S期，進而表現(xiàn)為T淋巴細胞無能。④Zheng等（2012年）提出早期生長反應基因2（Egr2）為調節(jié)T淋巴細胞無能狀態(tài)的重要轉錄因子。所以T淋巴細胞無能為腫瘤患者的發(fā)病機制之一，但是T淋巴細胞無能對于腫瘤免疫的影響尚不清楚，無能狀態(tài)下游的分子機制亦尚不清楚。表面標志物的缺乏使得T淋巴細胞無能的研究變得困難。

CTLA-4的表達出現(xiàn)于T淋巴細胞活化時，與協(xié)同刺激受體CD28競爭性結合APC表面的B7配體CD80和CD86。CTLA-4的功能為抑制抗原特異性T淋巴細胞反應的持久性和強度。CTLA-4介導自身外周免疫耐受和對腫瘤抗原的耐受。缺乏CTLA-4的小鼠淋巴增殖、患自身免疫病。Lewis等（2017年）提出在小鼠模型中阻斷CTLA-4可以控制腫瘤。Blazar等（1999年）報道Allo-HSCT主要依賴抗原特異性T淋巴細胞反應產生GVL效應。CTLA-4阻斷劑可以增強GVL效應，逆轉或阻斷腫瘤進展，但是可能產生移植物抗宿主病（GVHD）和移植排斥。此外，供受者之間組織相容性抗原的差異可能對GVL效應產生影響。在MHC不合的異基因移植小鼠模型中，在移植早期抗CTLA-4抗體導致GVHD或移植排斥增加，與預處理強度相關。但是，推遲使用CTLA-4抗體GVHD發(fā)生率下降，同時GVL效應增強。HSCT之前CTLA4-Ig或者抗CD80和CD86單克隆抗體可以誘導供者T淋巴細胞的異基因無能，CD4+ T淋巴細胞主要的協(xié)同刺激信號通過CD28受體起作用，CD28表達于95%的CD4+ T淋巴細胞，該信號可以被阻斷。這樣，在體外協(xié)同刺激阻斷劑存在的同時使用受者異基因抗原體外刺激導致受者異基因特異性供者T淋巴細胞無能。Ahmadi等（2014年）于體外骨髓中使用協(xié)同刺激阻斷劑CTLA4-Ig誘導供者T淋巴細胞無能的臨床試驗已經進行，這種技術使得大量HLA不匹配T淋巴細胞在輸入受者體內后能可靠地植入，而且不發(fā)生重度急性GVHD。

2 .T淋巴細胞耗竭

T淋巴細胞耗竭為細胞因子表達減少及效應功能減低的效應T淋巴細胞，對于反復刺激無反應。T淋巴細胞耗竭發(fā)生于慢性炎癥部位的持續(xù)活化過程中，例如腫瘤、自身免疫性疾病和慢性感染。Barber等（2006年）在慢性感染動物模型研究中提出B7-H1/PD-1信號通路導致CD8+ T淋巴細胞功能耗竭，PD-1為T淋巴細胞耗竭的標記。Wu等（2009年）提出人類腫瘤細胞和（或）腫瘤相關APC表達B7-H1，B7-H1/PD-1通路介導免疫抑制，阻斷B7-H1/PD-1通路可以治療實體瘤。CD8+ T淋巴細胞耗竭在黑色素瘤、卵巢癌和肝癌患者體內均有出現(xiàn)。Brahmer和Topalian等（2012年）的臨床試驗證實阻斷B7-H1/PD-1信號通路為有效的免疫治療方案。T淋巴細胞耗竭的具體機制尚不清楚，Riley等（2009年）的研究表明蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和（或）SHP-2的SH2結構域招募至PD-1胞漿尾區(qū)含酪氨酸調控基序的免疫受體上，從而抑制信號轉導，尤其PI3K/AKT活化和T淋巴細胞受體的下游信號，繼而導致T淋巴細胞功能障礙。Haymaker等（2012年）提出活化T淋巴細胞和效應T淋巴細胞早期階段也表達PD-1，但能維持功能。抑制性B7家族成員廣泛表達于惡性細胞和腫瘤微環(huán)境的APC，針對惡性腫瘤抑制性B7家族成員的新的治療策略正在探討中，具有較好的臨床應用前景。

T淋巴細胞耗竭是逐步過程，期間被反復活化。Li等（2012年）提出在慢性感染及腫瘤等疾病持續(xù)狀態(tài)下T淋巴細胞獲得多種抑制性表面分子，能有效阻止T淋巴細胞活化。PD-1+ T淋巴細胞耗竭的特征為T淋巴細胞免疫球蛋白和黏蛋白域包含分子（Tim-3）、淋巴細胞活化基因（LAG-3）、B淋巴細胞和T淋巴細胞衰減器（BTLA， CD272）與PD-1共表達，共表達與腫瘤患者免疫功能障礙有關。共表達這些表面分子的T淋巴細胞IL-2、 IFN-γ和TNF-α表達明顯減少、細胞周期停滯，為T淋巴細胞耗竭的定義。Tim-3和PD-1為T淋巴細胞衰竭的標記，阻斷這些表面分子可以恢復效應功能及細胞周期進程，并獲得效應細胞因子表達和細胞毒性。

Fourcade等（2012年）及Derre等（2010年）

報道耗竭的T淋巴細胞高表達多種抑制性受體，包括PD-1、2B4、CD244、BTLA、CTLA-4、CD160、LAG-3、Tim-3。但是，耗竭T淋巴細胞可能未必共表達這些分子，共表達抑制性分子是否可以確定T淋巴細胞功能狀態(tài)尚存在爭議。慢性感染和腫瘤患者表達抑制性分子的T淋巴細胞是否具有相似的分子和基因特征尚不清楚。腫瘤微環(huán)境提供必要的條件使得效應T淋巴細胞功能衰竭并保持這種狀態(tài)導致疾病進展，具體分子信號尚不清楚。臨床上阻斷T淋巴細胞衰竭的重要通路B7-H1/PD-1可以在體內恢復T淋巴細胞效應功能，可獲得顯著的臨床療效[10]。

三、免疫治療

除手術、化學治療和放射治療外，免疫治療已成為治療人類腫瘤的一種新的有效策略。該領域涵蓋腫瘤疫苗、細胞因子治療、供體淋巴細胞輸注（DLI）、免疫阻斷劑及新型過繼免疫治療CAR-T免疫療法。雖然這些治療方法最初是針對實體瘤而設計的，但現(xiàn)在已被應用于各種類型的血液腫瘤。

1.疫 苗

在慢性感染中疫苗可以提高T淋巴細胞的反應，疫苗聯(lián)合其他免疫調節(jié)為更加有效的策略。Nejad等（2019年）提出LCMV疫苗和抗PD-L1阻斷抗體可顯著增加病毒特異性CD8+ T淋巴細胞免疫，降低病毒表達量。腫瘤疫苗也可以提高腫瘤效應T淋巴細胞的功能、對抗腫瘤微環(huán)境的T淋巴細胞抑制作用、促進T淋巴細胞的活化。Adi等（2018年）提出腫瘤免疫治療的聯(lián)合治療主要集中于疫苗聯(lián)合受體阻斷劑、活化協(xié)同刺激信號或減少調節(jié)性T淋巴細胞（Treg），這種聯(lián)合治療主要抑制腫瘤特異性T淋巴細胞。

2.細胞因子治療

細胞因子治療是繼腫瘤疫苗之后的另一種免疫治療方法，Vacchelli等（2013年）提出將重組的細胞因子用于治療腫瘤和其他疾病。Vacchelli等（2012年）提出IFN-γ為Ⅱ型干擾素，F(xiàn)DA批準用于治療肉芽腫和骨硬化病，在腫瘤中的治療價值也在研究中。腫瘤細胞低表達MHC-Ⅰ類可能阻止了腫瘤微環(huán)境的淋巴細胞殺傷腫瘤。Curran等（2017年）提出MHC為腫瘤抗原提呈至T淋巴細胞受體所必需的，Chowell等（2018年）提出HLA在某些腫瘤中的表達是下調的，使得抗腫瘤T淋巴細胞不能識別靶細胞，導致腫瘤免疫逃逸。 Gardner等（2018年）在小鼠實驗中使用IFN-γ使腫瘤細胞表達MHC-Ⅰ增加。

3. DLI

DLI在移植后白血病復發(fā)中起到免疫治療作用，移植后白血病復發(fā)與移植物發(fā)揮GVL的程度相關，GVL可以對抗預處理后殘留的白血病細胞[11]。有實驗數(shù)據(jù)表明GVL中自然殺傷細胞能發(fā)揮治療作用[12]。移植后復發(fā)與供者免疫功能質或量的缺陷有關。GVL無效的原因之一可能為白血病克隆演變無法被免疫系統(tǒng)識別。

4. CTLA-4阻斷劑和PD-1阻斷劑

CTLA-4阻斷劑和PD-1阻斷劑在惡性血液腫瘤中具有較好的療效[13]。在體外，CTLA-4阻斷劑增加了HIV特異性CD4+ T淋巴細胞的功能，在恢復HIV特異性CD8+ T淋巴細胞耗竭中與PD-1阻斷劑具有協(xié)同作用?？筆D-1/PD-L1抗體可以抑制淋巴細胞凋亡，改善T淋巴細胞耗竭和單核細胞功能[14]。PD-1及其配體PD-L1在免疫逃逸中起重要作用。2016年，美國FDA批準PD-1阻斷劑用于治療非小細胞肺癌，并且將免疫療法用于靜脈性尿路上皮細胞癌和復發(fā)性經典型霍奇金淋巴瘤，成為治療惡性血液病的第一個免疫治療方法[15]。

5. CAR-T免疫療法

CAR-T免疫療法是一種新型過繼免疫療法，CAR-T可以與特異性抗原結合并殺死腫瘤細胞。一些臨床試驗證明，CAR-T免疫療法可使血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者獲得更長的生存期，超過目前的標準聯(lián)合療法[16]。Maus等（2014年）提出在CAR-T介導的免疫應答中，CAR的單鏈抗體可以通過抗體結合直接成為腫瘤的表面抗原，這種情況與HLA無關，由腫瘤抗原的表達限制。因此，CAR與表面抗原的特異性結合促進腫瘤抗原呈遞受損繼發(fā)的腫瘤免疫逃逸，從而促進CAR-T免疫療法的發(fā)展。

四、小結與展望

目前，研究者們對惡性血液病腫瘤免疫逃逸機制仍在不斷作深入研究，與此同時，腫瘤環(huán)境中的效應T淋巴細胞得到很多關注。腫瘤誘導的T淋巴細胞無能為腫瘤患者的免疫逃逸機制。如果可以克服T淋巴細胞功能減退，免疫治療用于各種腫瘤具有很大潛力。除手術、化學治療和放射治療外，免疫治療已成為治療人類腫瘤的一種新的有效策略，只有全面了解腫瘤免疫逃逸的多種機制，才能開發(fā)出基因修飾的T淋巴細胞過繼免疫治療藥物，有助于治療或治愈血液腫瘤患者。

參 考 文 獻

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（收稿日期：2019-04-02）

（本文編輯：洪悅民）