TRAP促進卵巢癌免疫耐受及免疫治療的研究進展

朱秀琳，蔡云朗

(東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院 婦產(chǎn)科，江蘇 南京 210009)

卵巢癌是常見的婦科腫瘤，早期病變隱匿，無明顯的臨床癥狀，給早期診斷帶來困難；晚期有明顯的侵襲性、高復(fù)發(fā)率以及對常規(guī)治療的耐藥性，缺乏有效的治療方法，導(dǎo)致卵巢癌死亡率居婦科惡性腫瘤的首位[1]。腫瘤微環(huán)境為腫瘤的生長遷徙提供適宜環(huán)境，主要由腫瘤細胞、腫瘤相關(guān)成纖維細胞(canceR-associated fibroblasts，CAFs)、腫瘤相關(guān)淋巴細胞、細胞外基質(zhì)以及腫瘤血管系統(tǒng)構(gòu)成。腫瘤免疫耐受機制在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中起著決定性的作用，與腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞及其分泌的可溶性物質(zhì)密切相關(guān)。腫瘤細胞釋放自噬小體(tumor cell-released autophagosome，TRAP)是腫瘤細胞在缺氧缺營養(yǎng)條件下釋放到細胞外基質(zhì)的一種囊泡結(jié)構(gòu)，作為腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境相互溝通的“橋梁”之一，能夠與腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞發(fā)生聯(lián)系，發(fā)揮促進腫瘤的免疫耐受的功能。本文作者就TRAP在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中的作用及其參與腫瘤免疫耐受機制的研究進展作一綜述。

1 卵巢癌微環(huán)境中的免疫耐受機制

腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞及其分泌的可溶性分子構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控結(jié)構(gòu)，通過不同機制參與腫瘤的免疫耐受。參與卵巢癌免疫耐受的細胞主要包括CAFs、調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cells，Tregs)、腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor associated macrophages，TAMs)、骨髓來源抑制性細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)等，通過細胞間接觸和分泌可溶性分子實現(xiàn)與腫瘤細胞的對話。

CAFs是腫瘤微環(huán)境中的主要基質(zhì)細胞。在腫瘤微環(huán)境中CAFs與腫瘤細胞之間發(fā)生對話聯(lián)系，對腫瘤細胞的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞和CAFs調(diào)控分泌ANXA6+的外泌體，這些外泌體中的ANXA6、LRP1和TSP1復(fù)合物促進腫瘤細胞攝取外泌體，ANXA6+的外泌體則能增加腫瘤細胞的惡性程度和侵襲能力[2]。此外，CAFs可以通過旁分泌途徑分泌細胞因子，刺激腫瘤血管的生成，促進腫瘤細胞的生長轉(zhuǎn)移[3]。CAFs在與腫瘤細胞的對話中募集Tregs，從而誘導(dǎo)腫瘤的免疫耐受。

Tregs在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮著免疫抑制功能，為腫瘤的免疫逃逸和免疫耐受提供條件。近些年來隨著研究的不斷推進，發(fā)現(xiàn)Tregs尤其是誘導(dǎo)性調(diào)節(jié)T細胞(inducible Tregs，iTregs)在多種疾病中發(fā)揮著調(diào)控作用。研究表明，CD4+CD25+FoxP3+Treg主要釋放TGF-β和Il-10等細胞因子[4]，通過分泌的細胞因子以及細胞間接觸發(fā)揮免疫抑制功能。同時，卵巢癌局部微環(huán)境中血管生成的增加對腫瘤特異性T細胞的浸潤產(chǎn)生了屏障作用，從而減少了患者腫瘤中腫瘤浸潤性淋巴細胞(tumoR-associated/infiltrated lymphocytes，TILs)的數(shù)量[5]。此外，TGF-β能夠直接增加血管生成抑制TILs的增殖和活化，TGF-β還可以通過microRNA調(diào)控TILs表面分子的表達，抑制TILs細胞的功能。而臨床研究發(fā)現(xiàn)CD8+TILs有利于卵巢癌的預(yù)后[6- 7]。

在機體中巨噬細胞有兩種類型，即M1型和M2型。前者在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著清除病原微生物、殺傷腫瘤的作用；后者殺傷腫瘤的活性低，分泌多種可溶性物質(zhì)，誘導(dǎo)局部免疫耐受。在腫瘤局部微環(huán)境多種細胞因子的作用下，巨噬細胞能夠獲得抑制性表型，向M2型分化。有研究顯示，在卵巢癌組織中CD68+CD206+TAMs的比例明顯高于卵巢的良性腫瘤[8]。TAMs通過分泌趨化因子促進卵巢癌細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移；TAMs通過分泌VEGF、TGF-β和Il-6等多種細胞因子[9]促進腫瘤血管的形成，在腫瘤局部形成免疫屏障，發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)。

MDSCs來源于骨髓前體細胞和未成熟的髓樣細胞，包括不成熟的樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)、不成熟的粒細胞(granulocytes)、不成熟的巨噬細胞(macrophages)等，主要發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)。MDSCs可以通過分泌精氨酸酶降解精氨酸，而精氨酸是T細胞分化過程的重要物質(zhì)，MDSCs阻斷T細胞的細胞周期[10- 11]，從而影響T細胞的活性。成熟的DCs在抗腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用。成熟的DCs能夠識別腫瘤抗原，通過表面的MHC分子遞呈給T細胞，發(fā)揮抗腫瘤免疫。腫瘤細胞在發(fā)生發(fā)展過程中丟失腫瘤抗原,腫瘤微環(huán)境呈免疫抑制狀態(tài)，從而形成腫瘤的局部免疫耐受。卵巢腫瘤免疫抑制的環(huán)境富含TGF-β、Il-10、VEGF、ARG-1等細胞因子和抑制性分子如IDO、程序性死亡受體1(programmed cell death 1，PD-1)和程 序 性 死 亡 受 體 配 體 1(programmed cell death 1 ligand 1， PD- L1)[12- 14]，影響DCs的成熟分化及遷出，使DCs多數(shù)表現(xiàn)出未成熟DC的特征；卵巢腫瘤免疫抑制微環(huán)境通過多種途徑誘導(dǎo)募集未成熟的DCs和Tregs，抑制TILs細胞功能，誘導(dǎo)免疫耐受，促進腫瘤生長。

此外，漿細胞樣DC(plasmacytoid DC，pDC)也能誘導(dǎo)腫瘤免疫耐受，在腫瘤免疫耐受中的作用越來越受到重視，在免疫調(diào)節(jié)中的作用也越來越受到關(guān)注。在卵巢癌中pDC誘導(dǎo)CD4+和CD8+Tregs分泌Il-10和VEGF刺激血管形成和血管通透性增加[13]。在44例卵巢癌患者的隊列研究中，pDCs是腫瘤和惡性腹水中最豐富的DC亞群，腫瘤局部的pDCs與早期復(fù)發(fā)有相關(guān)性[15]。同時，在卵巢癌等腫瘤中，pDCs能夠釋放IDO，IDO是一種催化色氨酸降解的酶，促進腫瘤血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移，下調(diào)TILs的增殖[16]，從而誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境免疫耐受。

在卵巢癌微環(huán)境中，除了腫瘤相關(guān)抑制細胞誘導(dǎo)免疫耐受，還存在一些抑制性分子和細胞外囊泡發(fā)揮免疫抑制功能。例如在惡性腫瘤細胞表面能夠高表達PD-1，通過與T細胞表面的抑制性分子PD-L1結(jié)合抑制T細胞的殺傷功能[17]，促進腫瘤免疫耐受。

2 TRAP促進卵巢癌免疫耐受

在腫瘤微環(huán)境中，存在著多種囊泡結(jié)構(gòu)橋連著腫瘤細胞與微環(huán)境中的各種基質(zhì)細胞及免疫細胞。熊愛為等[18]在卵巢癌腹水中分離出微囊泡( microvesicles,MVs) ，基礎(chǔ)實驗發(fā)現(xiàn)，MVs能夠促進卵巢癌SKOV3細胞增殖和耐藥。MVs是指細胞在靜息或活化狀態(tài)下分泌的一種脂質(zhì)雙分子層膜性小囊泡,內(nèi)含蛋白質(zhì)、DNA、mRNA 、miRNA及l(fā)ncRNA等生物活性物質(zhì)。另外，外泌體——一種直徑為30～150 nm[19]，形態(tài)呈球形、扁形或杯狀小體的具有雙層磷脂膜結(jié)構(gòu)的小泡，通過攜帶核酸、蛋白質(zhì)以及脂質(zhì)等成分在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移以及腫瘤免疫耐受中發(fā)揮著重要的作用[20]。Nakamura 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌微環(huán)境中，外泌體可以通過旁分泌的方式將豐富的細胞表面蛋白 CD44傳送到腹膜間皮細胞，誘導(dǎo)間皮細胞表達基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9) ，參與卵巢癌腫瘤細胞的侵襲。有研究[22]顯示，與正常人群相比，卵巢癌患者血清中的外泌體含量和蛋白含量明顯增多，提示外泌體可作為卵巢癌的生物標(biāo)志物。根據(jù)外泌體的小囊泡性質(zhì)，可將其作為藥物載體，增加藥物的生物學(xué)利用度；此外，其內(nèi)容物具有抗腫瘤作用。現(xiàn)階段外泌體已成為研究腫瘤微環(huán)境的熱點之一，還有文獻報道，在腫瘤微環(huán)境中還存在另一種與外泌體類似卻與其有著本質(zhì)區(qū)別的囊泡結(jié)構(gòu)——自噬小體[23]。

細胞自噬是人體一種自我保護機制，在腫瘤細胞中，在缺氧缺營養(yǎng)的條件下自噬會被大量激活誘導(dǎo)[24]。分泌自噬與經(jīng)典的降解自噬不同，它不與溶酶體結(jié)合降解細胞內(nèi)蛋白質(zhì)和小分子，而是受到刺激后能繞過溶酶體分泌輸出多種細胞內(nèi)基質(zhì)成分如Il-1β、HMGB1、ATP、TGF-β、溶菌酶及病菌等[25- 27]，在細胞外微環(huán)境中發(fā)揮各種各樣的作用。王立新課題組發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞培養(yǎng)上清和腫瘤患者癌性胸/腹水中存在分泌型自噬小體，直徑為200～1 000 nm，具有典型的雙層膜結(jié)構(gòu)和表達自噬小體特異性標(biāo)志蛋白LC3-Ⅱ，說明腫瘤細胞可以將分泌型自噬小體釋放至細胞外，并將其命名為TRAP[23]。TRAP通過與腫瘤微環(huán)境中抑制性細胞相互聯(lián)系促進腫瘤的免疫耐受。

已有研究[28]顯示，在腫瘤局部微環(huán)境中，TRAP能夠使標(biāo)志M2型巨噬細胞的CD206顯著表達，而抑制標(biāo)志M1型巨噬細胞的CD86的表達，TRAP能夠誘導(dǎo)巨噬細胞極化為M2表型的巨噬細胞，P38-STAT3信號途徑促進TRAP介導(dǎo)的巨噬細胞的極化。TRAP誘導(dǎo)的巨噬細胞能大量分泌Il-10，免疫負(fù)性調(diào)節(jié)因子PD-L1的表達會大幅度增加，發(fā)揮抗腫瘤免疫效應(yīng)[28]。TRAP誘導(dǎo)的巨噬細胞通過依賴于TLR-MyD88信號途徑抑制CD4+和CD8+T細胞的增殖。TRAP誘導(dǎo)的巨噬細胞發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)是通過誘導(dǎo)PD-L1表達來抑制T細胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫效應(yīng)從而促進腫瘤的生長增殖。PD-L1/PD-1的高表達與臨床大多數(shù)癌癥的預(yù)后及藥物耐藥呈負(fù)相關(guān)[29]。 另有研究[23]發(fā)現(xiàn)，TRAP通過表面的HMGB1與B細胞表面的TLR2受體作用，通過MYD88-NF-κB信號途徑激活I(lǐng)l-10+Breg細胞發(fā)揮免疫抑制作用。同時，TRAP通過表面的Hsp90α與初始CD4+T細胞表面的TLR2受體相互作用，使CD4+T細胞向Tfh細胞極化，TLR2-MYD88-NF-κB信號途徑激活I(lǐng)l-10+Breg細胞發(fā)揮免疫抑制作用，分泌Il-10和Il-6，抑制T細胞免疫應(yīng)答及其功能，同時抑制Th1細胞分泌IFN-γ發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。TRAP通過Tfh細胞誘導(dǎo)Il-10+Breg細胞發(fā)揮免疫抑制作用的效率明顯高于TRAP直接誘導(dǎo)Il-10+Breg細胞，在卵巢癌腹水等臨床標(biāo)本中也發(fā)現(xiàn)有相同的免疫耐受效應(yīng)[30]。

此外，TRAP能夠刺激中性粒細胞表現(xiàn)出DNA固縮、DNA破碎，且存在劑量依賴性。同時，TRAP誘導(dǎo)中性粒細胞產(chǎn)生活性氧(ROS)(存在時間依賴性)，進一步活化caspase-3誘導(dǎo)中性粒細胞凋亡，并依賴細胞間直接接觸方式抑制T細胞的增殖和IFN-γ的產(chǎn)生來發(fā)揮免疫抑制功能。完整的TRAP表面的蛋白成分介導(dǎo)TRAP誘導(dǎo)中性粒細胞凋亡；TRAP內(nèi)化能夠加速中性粒細胞凋亡，而不影響其自發(fā)凋亡[31]。TRAP通過不同機制與腫瘤微環(huán)境的免疫抑制細胞發(fā)生聯(lián)系，抑制抗腫瘤免疫，促進腫瘤微環(huán)境的免疫耐受，在卵巢腹水標(biāo)本中也得到了初步的驗證。

3 卵巢癌的治療進展

根據(jù)國際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(FIGO)分期，處于Ⅲ或Ⅳ期的患者5年生存率只有約20%[32]。目前，卵巢癌的治療方法主要是腫瘤細胞減滅術(shù)后聯(lián)合以鉑為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療，隨著卵巢腫瘤細胞減滅術(shù)等手術(shù)技術(shù)的不斷提高，患者的生存質(zhì)量及生存率也得到不斷改善，然而大多數(shù)患者還會復(fù)發(fā)，并對常規(guī)化療方案產(chǎn)生耐藥性，使得卵巢癌的死亡率仍較高。

近些年，免疫療法作為治療卵巢癌的新型治療方法受到了人們的廣泛關(guān)注。免疫治療又可以分為主動免疫治療、被動免疫治療以及聯(lián)合免疫治療，均在卵巢癌的治療上取得了一定的效果[33]。高級別漿液性腺癌是常見的上皮性卵巢癌，目前ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase，PARP)抑制劑對高級別漿液性腺癌的治療取得了進展，效果良好。因為在高級別漿液性腺癌中存在較高的同源重組缺陷(HR)，PARP抑制劑對其效果尤為明顯。PARP抑制劑通過破壞DNA修復(fù)促進腫瘤細胞的死亡[34]。目前臨床上已有3種PARP抑制劑(olaparib、niraparib和rucapatib)對伴有BRCA1/2突變或鉑敏感復(fù)發(fā)的上皮性卵巢癌效果顯著，現(xiàn)在被批準(zhǔn)用于對鉑敏感和鉑敏感復(fù)發(fā)患者的維持治療[35]。此外，對于既往治療的伴有BRCA1/2突變的鉑敏感復(fù)發(fā)患者，經(jīng)常規(guī)治療完全或部分緩解以后，PARP抑制劑也被批準(zhǔn)用于患者的積極治療。另外，抑制免疫抑制分子PD-1/PD-L1的研究在基礎(chǔ)研究中取得了一定程度的進步。在應(yīng)用于臨床過程中PD-1抑制劑單藥對患者的治療效果欠佳，為了增強上皮性卵巢癌患者對免疫治療的效果，推行了多種聯(lián)合治療方案，且效果較單藥好，例如PD-1抑制劑聯(lián)合VEGF抑制劑、PD-1抑制劑聯(lián)合PARP抑制劑等[36]。免疫療法的前景廣闊，但患者之間腫瘤微環(huán)境免疫抑制的個體差異較大，導(dǎo)致腫瘤免疫療法的效果不盡人意。

綜上所述，免疫療法已成為近些年臨床研究的熱點，并在免疫治療的各個方面取得了重要進展。研究表明，TRAP作為腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境中的重要通訊信使，通過不同的機制在腫瘤微環(huán)境中行使免疫抑制功能，促進機體免疫耐受。然而，靶向阻斷TRAP是否能夠調(diào)節(jié)腫瘤免疫耐受，是否對腫瘤的治療起到重要的輔助作用，還需進一步研究與驗證。晚期卵巢癌是死亡率較高的惡性腫瘤，除常規(guī)的治療方式，免疫治療存在更廣泛的前景。進一步了解卵巢癌微環(huán)境的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)控系統(tǒng)，深入探究卵巢癌微環(huán)境的免疫耐受機制，研究TRAP在卵巢癌微環(huán)境中發(fā)揮作用的機制，能夠?qū)β殉舶┑拿庖咧委熎鸬街笇?dǎo)作用，為卵巢癌的靶向治療提供理論依據(jù)。