王植治 吳炫圳 倪禛 賀昱景 董曉穎 劉曦光 盧笛 蔡開燦
南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院胸外科(廣州510515)
近年來,免疫治療在惡性腫瘤治療中獲得突破性進(jìn)展[1]。目前,免疫治療主要從分子和細(xì)胞水平兩方面進(jìn)行,利用人體免疫系統(tǒng)對腫瘤進(jìn)行打擊治療[2]。抵抗腫瘤以細(xì)胞免疫為主,而T 細(xì)胞是細(xì)胞免疫中的重要組成部分。許多免疫療法技術(shù)專注于修飾T 細(xì)胞的活性以驅(qū)動抗腫瘤反應(yīng)。T 細(xì)胞按照其功能可分為協(xié)助細(xì)胞免疫和體液免疫功能的輔助性T 細(xì)胞(Th 細(xì)胞)、負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(Treg 細(xì)胞)和具有殺傷靶細(xì)胞功能的細(xì)胞毒性T 細(xì)胞(CTL 細(xì)胞);按照其分化抗原可分為CD4+和CD8+T 細(xì)胞,CD4+T細(xì)胞包括Th 和Treg 細(xì)胞,CD8+T 細(xì)胞主要包括CTL 以及其他亞群如抑制性T 細(xì)胞(Ts 細(xì)胞),多個亞群之間相互作用以維持免疫系統(tǒng)的動態(tài)平衡狀態(tài)[3]。
食管癌是全球十大最常見和致命的腫瘤之一,在我國以食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)為主要組織學(xué)亞型[4]。盡管在診斷和治療方面取得了進(jìn)展,但食管癌的預(yù)后仍然較差,五年生存率約為15%~25%。近年來,免疫治療也開始應(yīng)用于ESCC 的治療中[2],T 細(xì)胞作為免疫治療中的重要角色,探索T 細(xì)胞與ESCC 的關(guān)系顯得尤為重要。已有研究顯示不同的T 細(xì)胞對ESCC 的發(fā)生發(fā)展起著促進(jìn)和/或抑制等不同作用,本綜述通過梳理已有的研究成果來闡述T 細(xì)胞對ESCC 發(fā)生發(fā)展的影響。
CD4+T 細(xì)胞根據(jù)表面標(biāo)志物可分為Th 細(xì)胞(CD4+CD8-)和Treg 細(xì)胞(CD4+CD25+FOX3+),Th細(xì)胞根據(jù)分泌的不同細(xì)胞因子又可分為Th1、Th2、Th17,其主要分泌的細(xì)胞因子分別為干擾素γ(IFN?γ)、白介素(IL)4、IL?17。
1.1 ESCC 與Th 細(xì)胞
1.1.1 Th1、Th2 細(xì)胞對ESCC 的影響Th1 細(xì)胞通過產(chǎn)生IL?2、IFN?γ和IL?12 促進(jìn)強烈的細(xì)胞免疫反應(yīng),增加免疫抗腫瘤能力。其分泌的IL?2 激活T細(xì)胞免疫反應(yīng),增強自然殺傷細(xì)胞(NK 細(xì)胞)的細(xì)胞溶解活性并促進(jìn)B 細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白[5-6]。ESCC 患者外周血中Th1 數(shù)量減少,分泌的IFN?γ、IL?2、IL?12 的水平降低,有利于腫瘤發(fā)生發(fā)展[7]。促進(jìn)Th1 相關(guān)細(xì)胞因子的分泌也可增加免疫抗腫瘤能力。Th1 分泌IFN?γ、IL?2 和IL?12 的水平顯著增加,IL?10 水平降低,體內(nèi)抗腫瘤免疫力增強,兩年生存率改善[8-9]。另外,促Th1 細(xì)胞因子重組人IL?24起到抗血管生成活性和誘導(dǎo)腫瘤凋亡作用[10]。在ESCC 早期,δ?生育酚可以通過核因子?κB(NF?κB)和CXC 亞族趨化因子受體3 信號傳導(dǎo)通路,誘導(dǎo)Th1 細(xì)胞浸潤達(dá)到抑制腫瘤生長的作用[4]。與Th1 細(xì)胞的抗腫瘤作用相反,GAO 等[11]研究揭示,食管癌患者Th2 分泌的IL?13、IL?6 細(xì)胞因子增加,促進(jìn)食管癌患者免疫抑制微環(huán)境的形成。
綜上,ESCC 患者外周血中Th1 數(shù)量減少,分泌的IFN?γ、IL?2、IL?12 的水平降低,通過促進(jìn)其細(xì)胞因子的分泌可增加免疫抗腫瘤能力。而Th2 分泌的IL?13、IL?6 細(xì)胞因子增加,促進(jìn)免疫抑制微環(huán)境的形成,通過調(diào)節(jié)腫瘤免疫抑制作用可作為抗癌治療新策略。
1.1.2 TH17細(xì)胞是把雙刃劍產(chǎn)生IL?17a的Th17細(xì)胞在腫瘤發(fā)生進(jìn)展中的作用尚存爭議,一方面,Th17 細(xì)胞可以通過增強血管生成來促進(jìn)腫瘤生長,另一方面可以通過增強抗腫瘤免疫反應(yīng)來發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。在ESCC 患者中亦如此,Th17 細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞因子(IL?23、IL?1β和IL?6)和趨化因子/趨化因子受體(CCL22/CCR4、CCL20/CCR6 和CCL17/CCR4)的作用下募集并浸潤ESCC,這種特異性蓄積可能有利于腫瘤的進(jìn)展[12]。與正常人群相比,新診斷和治療不足的ESCC 患者的Th1 占Th 細(xì)胞的百分比顯著增加,其百分比的增高可能與其募集作用有關(guān)。
相反地,盡管IL?17a 對T 細(xì)胞、NK 細(xì)胞和DC的遷移沒有明顯的直接影響,但它可以誘導(dǎo)ESCC腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生炎性趨化因子(例如CXCL9、CX?CL10 和CCL2、CCL20)分別與T 細(xì)胞、NK 細(xì)胞和DC 的遷移有關(guān)。ESCC 患者的腫瘤浸潤性Th17 細(xì)胞可能在腫瘤微環(huán)境中具有保護(hù)作用,并且可能作為ESCC 患者的預(yù)后標(biāo)志物[13]。IL?17a 可以增強NK 細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用[14]。此外,IL?23 受體在啟動、維持和加速IL?23/IL?17 炎癥信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起著重要作用,IL?23 受體多態(tài)性在介導(dǎo)ESCC 患癌風(fēng)險中起保護(hù)作用[15]。
1.2 ESCC 與Treg 細(xì)胞在ESCC 患者中,Treg 細(xì)胞可以增強免疫抑制反應(yīng)[7],且Treg 細(xì)胞同其他細(xì)胞因子相結(jié)合可能是ESCC 患者的預(yù)后指標(biāo)。IL?33 與Treg 呈正相關(guān),具有募集Treg 細(xì)胞浸潤的作用,IL?33 可以募集Treg 細(xì)胞來促進(jìn)ESCC 進(jìn)展;調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT)來促進(jìn)ESCC 轉(zhuǎn)移[16],也可能是通過表達(dá)IL?33 功能受體ST2 增強腫瘤微環(huán)境中前列腺素(PG)的合成,PG 是抑制宿主免疫力并刺激腫瘤細(xì)胞生長的關(guān)鍵免疫抑制因子,通過ESCC 微環(huán)境中潛在的自分泌或旁分泌作用途徑產(chǎn)生Treg 細(xì)胞的免疫抑制作用。IL32 表達(dá)和Treg浸潤似乎在腫瘤的生長和侵襲中起著重要的協(xié)同作用。IL32陽性的ESCC患者術(shù)后5年生存率低[17]。另外,較高的CCL22 陽性浸潤細(xì)胞與較高的腫瘤浸潤Treg 值相關(guān);血清中的IL?10 水平與腫瘤中的Treg密度呈正相關(guān);Treg密度也被認(rèn)為是ESCC的獨立危險因素;Treg 細(xì)胞浸潤的高密度與血清IL?10的高水平同時存在可能對ESCC 同步性多灶癌的預(yù)測性能更強。在ESCC中,CCL20主要在Treg細(xì)胞上表達(dá),且可以募集Treg 細(xì)胞,對Treg 細(xì)胞的遷移起重要作用,但與患者的存活率無顯著相關(guān)性[15-16]。雖然日本一項研究不支持Treg 抑制ESCC 患者的抗腫瘤免疫力[18],但大部分研究依然支持Treg 細(xì)胞的腫瘤免疫抑制作用且是ESCC 患者預(yù)后不良的標(biāo)志。
CD8+T 細(xì)胞根據(jù)表面標(biāo)志主要分為CTL 細(xì)胞(CD8+CD28+)及其他少見亞群,如Ts 細(xì)胞(CD8+CD28-)。CTL 作為CD8+T 細(xì)胞的主要亞型發(fā)揮重要作用。
2.1 CD8+ T 細(xì)胞對ESCC 預(yù)后的影響有研究報道CD8+T 細(xì)胞可能具有抑制ESCC 進(jìn)展的作用,CD8+T 細(xì)胞浸潤數(shù)量、CD4+和CD8+T 細(xì)胞組合與ESCC預(yù)后良好相關(guān)。腫瘤浸潤的CD4+和CD8+T 淋巴細(xì)胞可以更好地預(yù)測其預(yù)后[19]。淋巴細(xì)胞活化基因?3 分子(LAG?3)?CTLA?4?CD8+的ESCC 患者比LAG?3+CTLA?4+CD8-具有最好的預(yù)后,高LAG?3表達(dá)和TILs 的CD4+/CD8+高比率的組合、新輔助治療后CD4+與CD8+均增加組合呈現(xiàn)更好的總生存(OS)和無進(jìn)展生存期(PFS)[20];T 細(xì)胞免疫球蛋白粘蛋白分子3(TIM?3)?PD?1?CD8 高位組比TIM?3+ PD?1 + CD8 低位組具有更好的OS 和無復(fù)發(fā)生存期(RFS),且有望通過PD?L1/PD?1 阻斷免疫療法改善患者預(yù)后。CD8/CD68 比值與患者OS 和無病生存期(DFS)顯著相關(guān)[21]。在新輔助化療中,低CD8/Foxp3 組的OS 明顯較差,轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中癌細(xì)胞的PD?L1 狀態(tài)和原發(fā)性腫瘤中FOXP3/CD8 比值可以預(yù)測接受新輔助化療ESCC 患者預(yù)后[22]。綜上,在ESCC 患者中,CD8+T 細(xì)胞強陽性提示良好的預(yù)后。
2.2 ESCC 與CTL 細(xì)胞CTL 作為CD8+T 細(xì)胞的主要亞型發(fā)揮重要作用,本文將ESCC 與CTL 的關(guān)系作為重點進(jìn)行歸納總結(jié)。CCL20 可以募集Treg細(xì)胞,但與患者的存活率無顯著相關(guān)性。但是對于具有高水平CCL4 的ESCC 患者,高表達(dá)CCL20會降低生存率,這種現(xiàn)象可能與CD8+T 細(xì)胞和Treg 淋巴細(xì)胞之間的相互作用有關(guān)。CCL4-CCR5能夠募集CTL 細(xì)胞,抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展;細(xì)胞內(nèi)黏附分子下調(diào),腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的M2 極化可以減少CTL 細(xì)胞從而促進(jìn)腫瘤生長[23]。在ESCC 中,CTL 可導(dǎo)致不可逆的DNA 損傷,隨后觸發(fā)細(xì)胞凋亡[24]。人表皮生長因子受體?2(HER2)的下調(diào)、帶有腫瘤mRNA 的電穿孔DC、CALR/ MAGE?A3 高表達(dá)的DC 導(dǎo)致CTL 細(xì)胞毒性作用增加,抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展,而HER2 過表達(dá)與HLA I 類分子的下調(diào)的ESCC 腫瘤細(xì)胞對腫瘤抗原特異性CTL 的敏感性降低,促進(jìn)腫瘤發(fā)展[9,25?26]。臨床前模型已經(jīng)顯示增加免疫療法可以增強CTL 功能進(jìn)一步改善放化療對ESCC 的療效[27]。產(chǎn)生IL?17 的細(xì)胞水平與CTL 細(xì)胞正相關(guān),較高水平CTL 的ESCC 患者具有更好的總體生存率[13]。
綜上,CTL 細(xì)胞在ESCC 中起保護(hù)作用,可以抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,較高水平的CTL 具有更好的預(yù)后,通過調(diào)節(jié)CTL 細(xì)胞的功能可以用于改善ESCC 的治療,但其詳細(xì)機制及作用有待進(jìn)一步研究闡明。
研究顯示,在ESCC 患者接受不同的治療方式后,CD8+T細(xì)胞的變化各不相同。在放療后,CD8+T細(xì)胞沒有明確的變化,化療藥物可誘導(dǎo)CD4+和CD8+T 淋巴細(xì)胞增加[28];在放療化療間隔組之間,CD4+和CD8+T 細(xì)胞的絕對計數(shù)存在顯著差異,且隨著間隔時間的延長,患者CD4+/CD8+的比例呈下降趨勢[29];新輔助放化療后,腫瘤中CD8+細(xì)胞因子密度顯著增加,腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞中的CD8+T細(xì)胞數(shù)量減少;接受DC 疫苗的患者CD8+T 細(xì)胞的比例顯著增加[8]而接受手術(shù)治療的患者CD8+T細(xì)胞減少。PD?1/PD?L1 可以輕度增加抗原特異性CD8+T 細(xì)胞的擴(kuò)增和細(xì)胞因子分泌[30]。
隨著免疫治療逐漸應(yīng)用于ESCC的治療中,T細(xì)胞作為免疫治療中的重要角色在ESCC 的作用也日益顯著,各種T 細(xì)胞發(fā)揮著不同的作用。Th1、Th2 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子可促進(jìn)其抗腫瘤作用;Th17 細(xì)胞起著促進(jìn)和抑制腫瘤的兩面性作用;Treg 細(xì)胞起著腫瘤免疫抑制作用且是ESCC 患者預(yù)后不良的標(biāo)志;CD8+T 細(xì)胞包括CTL 主要起保護(hù)作用。因此,或許可以通過人工干預(yù)調(diào)節(jié)各種不同T 淋巴細(xì)胞功能使其發(fā)揮抗腫瘤的作用。