董一楠 賈佩琦
作者單位:300308 天津 天津市腫瘤醫(yī)院空港醫(yī)院腫瘤科
腫瘤免疫治療包括主動免疫治療、過繼細胞轉移治療和免疫檢查點阻斷治療,是極具前景的腫瘤治療手段。在腫瘤患者中,腫瘤細胞可以“劫持”某些免疫檢查點通路,逃避免疫監(jiān)視,抵抗宿主T細胞的細胞毒性作用。因此,阻斷免疫檢查點能降低腫瘤細胞的免疫逃逸,抑制腫瘤生長[1]。目前免疫檢查點阻斷療法在黑色素瘤、腎癌、非小細胞肺癌等實體腫瘤治療中已表現(xiàn)出顯著的臨床療效,而且隨著研究的深入,越來越多的免疫檢查點相繼被報道。CD200及其受體CD200R均屬于Ⅰ型免疫球蛋白超家族成員,CD200與CD200R結合在抑制抗腫瘤免疫應答中發(fā)揮重要作用。近年來,研究顯示免疫檢查點CD200/CD200R在多種腫瘤中異常表達,且與腫瘤侵襲、轉移及患者預后相關,可能成為抗腫瘤治療的潛在靶點。本文就CD200的結構、生物學功能及其在腫瘤中的表達及臨床意義進行綜述。
CD200(又稱為OX2、OX-90、MOX-2)是分子量為48 kDa的細胞表面糖蛋白,基因定位于染色體3q13.2,屬于Ⅰ型免疫球蛋白超家族成員。CD200與CD47、PD-1、CTLA-4等免疫檢查點分子具有結構相似性,其包含2個胞外免疫球蛋白樣結構域:1個單跨膜的結構域和1個沒有信號模體的短細胞質尾[2-3]。CD200的受體CD200R(在小鼠為CD200R1-5;在人類為CD200R1,R2)也屬于Ⅰ型免疫球蛋白超家族成員,是CD200的同源受體,具有2個細胞外免疫球蛋白樣結構域和1個細胞質NPxY模體[4-5]。
CD200是一種免疫耐受信號分子,在維持機體自身免疫耐受中發(fā)揮重要作用[6-7]。CD200-CD200R相互作用能抑制促炎分子如TNF-α、IFN-γ及誘導型一氧化氮合酶的表達,繼而通過調節(jié)炎癥免疫反應的激活閾值,保護免疫特權部位、干細胞和其他重要組織細胞免受免疫損傷,以及促進外周免疫耐受[2,4,8]。此外,CD200-CD200R產生的免疫抑制效應在組織修復過程、移植物排斥反應、自身免疫性疾病及癌癥監(jiān)測中也起到關鍵性的作用[9]。CD200與CD200R結合后可導致CD200R的NPxY序列中的酪氨酸302磷酸化,激活Dok2-RasGAP復合物,抑制Ras-ERK信號傳導,進而抑制髓系細胞活化[5]。CD200與CD200R相互作用還能有效抑制T細胞免疫應答及NK細胞的殺傷活性,促進巨噬細胞分泌免疫抑制性色氨酸分解酶——吲哚胺-2,3-雙加氧酶(IDO),并且誘導調節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)擴增,導致Th1細胞因子轉變?yōu)?Th2 細胞因子,從而抑制免疫應答反應[8,10]。CD200/CD200R主要通過調節(jié)免疫和血管生成在腫瘤和非腫瘤疾病中發(fā)揮重要作用[11-14]。由此可見,CD200/CD200R主要通過調節(jié)免疫和血管生成在腫瘤和非腫瘤疾病中發(fā)揮重要作用。此外,PANKRATOVA等[15]發(fā)現(xiàn)CD200的新功能,能促進中樞神經系統(tǒng)神經發(fā)生,且與免疫調節(jié)作用無關。
既往研究已證實CD200在多種血液系統(tǒng)腫瘤中過表達,包括B細胞非霍奇金淋巴瘤(B-cell non-Hodgkin lymohoma,B-NHL)、急性B淋巴細胞白血?。╝cute B lymphoblastic leukemia,B-ALL)、急性髓細胞白血?。╝cute ayelocytic leukemia,AML)、慢性淋巴細胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)和多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)等,并且CD200高表達與患者預后不良相關,有望作為腫瘤治療靶點。AREF等[2]應用流式細胞術檢測52例初治AML患者治療前骨髓細胞CD200的表達情況,發(fā)現(xiàn)CD200陽性表達率為28.8%(15/52),其中CD200+患者的總生存率明顯低于 CD200-患者(19.2%vs35.3%,P=0.049)。KANDEEL等[16]對89例兒童AML患者治療前后的骨髓標本進行分析,發(fā)現(xiàn)CD200過表達與微小殘留病灶及淋巴結腫大相關,CD200和CD123共表達與較差的細胞遺傳學核型和較高的白細胞計數(shù)相關,且對完全緩解(complete response,CR)、微小殘留病灶陽性率和總生存期均有不利影響。在B-ALL研究中也顯示CD200和(或)CD56陽性表達的B-ALL患者預后不良,表現(xiàn)為CD200+和CD56+患者的總生存期(overall survival,OS)和 無 病生存期(disease-free survival,DFS)均低于CD200-和CD56-患者,因此檢測CD200和CD56表達水平,可能有助于對成人B-ALL患者進行分層[8]。
關于CD200/CD200R的作用機制,CD200可能通過增強Treg的功能促進腫瘤免疫逃逸,從而影響腫瘤進展,導致患者預后不良。在腫瘤免疫中,過表達CD200的腫瘤細胞能抑制表達CD200R的髓細胞正常激活,最終導致免疫抑制性級聯(lián)反應,并且導致混合淋巴細胞反應中的細胞因子譜改變,從Th1細胞因子(IFNs,IL-2)轉變?yōu)門h2細胞因子(IL-10,IL-4),從而誘導Treg擴增,抑制免疫應答反應。此外,CD200-CD200R還能抑制細胞毒性T淋巴細胞以及NK細胞的活性[2,12]。有研究報道,CD200在AML患者中過表達,并且通過上調CD4+CD25+FoxP3+Treg、調節(jié)性樹突狀細胞及免疫抑制性細胞因子,抑制AML記憶性Th1免疫反應,且直接損害NK細胞功能,協(xié)同免疫逃逸,促進腫瘤進展[2,16]。MCWHIRTER 等[17]發(fā)現(xiàn)CLL患者B細胞表面CD200高表達;在體外混合淋巴細胞反應中加入原代CLL細胞后發(fā)現(xiàn),IL-2和IFN-γ下調并抑制Th1免疫反應,而應用抗CD200抗體能恢復Th1免疫反應并抑制Treg功能。還有研究表明,表達于腫瘤細胞表面的CD200經金屬蛋白酶切割后能以可溶性形式釋放,腫瘤釋放的CD200與抗原提呈細胞上的CD200R相互結合,抑制促炎細胞因子如IL-2和IFN-γ的分泌,增加髓源性抑制細胞和Treg的產生并抑制抗腫瘤免疫反應[11]。AREF等[18]發(fā)現(xiàn)CD200在MM患者中高表達,且CD200表達水平與Treg百分比呈顯著正相關;CD200-患者的無進展生存期(progression-free survival,PFS)和OS均優(yōu)于CD200+患者。該研究提示CD200過表達及Treg的擴增可能在MM進展中起到一定的作用,且CD200高表達是MM預后不良的因素。此外,SHI等[19]通過分析47例CD200+MM患者在治療過程中CD200表達的動態(tài)變化發(fā)現(xiàn),38例(80.9%)患者在治療期間CD200表達轉陰,提示CD200表達可能是MM治療期間可用于評估預后的一個獨立標志物。
此外,CD200在慢性淋巴細胞增生性疾病的診斷中也具有重要意義。EL DIN FOUAD等[20]發(fā)現(xiàn)CD200對鑒別CLL、套細胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)和非典型CLL有較高的價值,在CLL預后和治療療效預測中也具有一定的應用潛力。CD160和CD200也被報道可能作為診斷CLL的敏感標志物,兩者聯(lián)合還能提高對CLL和B-NHL的鑒別敏感性[3]。VAUGHAN等[21]發(fā)現(xiàn)所有CD200+單形性移植后淋巴細胞增生性疾病(post-transplantation lymphoproliferative diseases,PTLDs)均為彌漫性大B細胞淋巴瘤,并且CD200+PTLDs患者的中位FoxP3+Treg水平高于CD200-PTLDs患者,且CD200+PTLDs患者的5年總生存率更低。
以上研究結果提示,CD200在多種血液系統(tǒng)腫瘤中廣泛表達,且與腫瘤的免疫逃逸、預后不良、療效評估等方面相關,可能作為血液系統(tǒng)腫瘤診斷的重要標志物及腫瘤治療的潛在靶點。
在實體腫瘤中,CD200/CD200R也可作為關鍵免疫檢查點。既往研究已表明CD200在多種實體腫瘤中過表達,且與腫瘤組織分化程度差及轉移相關,有望作為預后評估指標[22]。在皮膚鱗狀細胞癌(cutaneous squamous cell carcinoma,CSCC)[23]中,CD200 高表達與腫瘤分化程度差及臨床分期高相關;且CD200高表達組患者OS短于CD200低表達組(31.3個月vs41.9個月)。REXIN等[4]發(fā)現(xiàn)在人膀胱移行細胞癌組織中CD200表達顯著高于正常膀胱組織,發(fā)生轉移的患者CD200表達水平明顯高于未發(fā)生轉移患者;且CD200表達水平與腫瘤組織分級呈正相關。BISGIN等[24]對直腸癌組織和正常直腸黏膜組織進行免疫組織化學分析,結果顯示,腫瘤細胞CD200高表達,正常黏膜上皮和基質細胞中的CD200R1高表達;其中87%的轉移性癌癥患者腫瘤細胞CD200表達上調,且基質細胞中CD200R1高表達,而CD200低表達與患者的較好OS相關。也有研究顯示CD200在卵巢癌、黑色素瘤、神經母細胞瘤和腎細胞癌的腫瘤細胞系上表達,抑制抗腫瘤免疫反應[25]。以上研究表明CD200/CD200R的表達水平與多種實體腫瘤患者復發(fā)風險、轉移和預后相關,可能成為實體腫瘤潛在治療靶點。
既往研究表明CD200可能通過參與免疫逃逸機制促進腫瘤生長。在結腸癌肝轉移患者中,CD200低表達組患者CD4+、CD8+、CD45RO+腫瘤浸潤淋巴細胞明顯高于CD200高表達組[26]。 ZGODZINSKI等[27]發(fā)現(xiàn)胃癌患者中表達CD200抗原的CD3+、CD3+/CD4+和CD3+/CD8+T細胞百分比均高于對照組,而表達CD200R的CD3+、CD3+/CD4+和CD3+/CD8+T細胞頻率均低于對照組;且胃癌患者CD19+/CD200+B淋巴細胞百分比高于健康對照組,而CD19+/CD200R+B淋巴細胞百分比低于健康對照組。以上研究提示CD200/CD200R可能與腫瘤的免疫逃逸機制有關,阻斷CD200/CD200R可能成為腫瘤免疫治療的新靶點。
此外,CD200-CD200R相互作用可能是調節(jié)腫瘤微環(huán)境的重要因素[28]。既往研究表明CD200可能通過增強骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)的功能促進腫瘤生長。例如,BELKIN等[29]在CSCC小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)CD200通過調節(jié)MDSC的功能來抑制抗腫瘤免疫反應,促進轉移性CSCC細胞的存活及轉移瘤形成。同樣,CHOUERIRY等[30]發(fā)現(xiàn)CD200在人胰腺細胞系、胰腺導管腺癌細胞及平滑肌肌動蛋白陽性的基質細胞中均有表達;而CD200R在胰腺導管腺癌患者的CD11b+CD33+HLADRlo/-MDSC中表達上調。該研究進一步通過體內實驗發(fā)現(xiàn),應用抗CD200抗體能抑制皮下荷瘤小鼠的腫瘤生長,CD200抗體治療的小鼠腫瘤組織中MDSC的比例顯著降低,并且能顯著提高PD-1檢查點抗體治療的療效。體外實驗表明,與重組CD200蛋白共培養(yǎng)后能提高人MDSC介導的細胞因子表達和其抑制免疫細胞應答的能力。
如上所述,CD200在多種實體腫瘤中過表達,且與腫瘤病理分級、轉移、免疫逃逸相關,可能是預后不良的指標及腫瘤治療的潛在靶點。然而,近年來也有研究顯示CD200在部分腫瘤中發(fā)揮抑制腫瘤生長的作用[28]。例如,YOSHIMURA等[12]發(fā)現(xiàn)在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中,CD200R高表達與預后不良相關,而CD200高表達與較好的預后相關,進一步在肺癌細胞系中下調CD200R,發(fā)現(xiàn)能顯著抑制腫瘤細胞增殖,改變炎癥和致癌信號通路相關基因的內源性mRNA表達水平。ISHIBASHI等[31]發(fā)現(xiàn)了一種特殊的患者特異性癌癥相關成纖維細胞(CAFs)亞群,該亞群能增強表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)基因突變陽性肺癌對EGFR-酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKI)吉非替尼的敏感性,而下調CD200能抑制CAFs的增敏潛能,這表明CD200可能是增強吉非替尼敏感性的功能分子。由此可見,CD200陽性的CAFs可以增強對EGFR-TKIs的敏感性,并可能在EGFR-TKIs的治療中具有重要的應用價值。
CD200-CD200R信號通路能抑制抗腫瘤免疫反應。多項實驗和臨床研究已表明阻斷CD200-CD200R信號通路能增強Th1細胞相關細胞因子表達及炎癥反應,抑制腫瘤生長[12,32]。CD200抑制劑Samalizumab(ALXN 6000,沙馬組單抗)是一種針對CD200的新型重組人源化單克隆抗體,能特異性地結合CD200,阻斷其與CD200R相互作用。目前Samalizumab被合理地設計成Ig G2/G4恒定區(qū)域,以最小化效應功能并保留免疫細胞亞群。一項Ⅰ期臨床試驗(NCT00648739)[10]探討了Samalizumab在CLL和MM中的治療作用。該研究中共23例晚期CLL患者和3例MM患者參與試驗,在“3+3”研究設計中,患者被依次分配到7個劑量水平隊列中(50 mg/m2,100 mg/m2,200 mg/m2,300 mg/m2,400 mg/m2,500 mg/m2及600 mg/m2),每28 d接受1次單劑量Samalizumab靜脈注射,其中21例(81%)患者接受多次給藥周期,5例(19%)患者(包括2例MM患者)接受1次劑量治療。結果顯示,Samalizumab可使CLL患者的腫瘤細胞CD200表達水平及循環(huán)CD200+CD4+T細胞頻率呈劑量依賴性下降,但Samalizumab沒有達到最大耐受劑量(maximal tolerable dose,MTD);最終14例CLL患者腫瘤負荷減輕,1例CLL患者部分緩解,16例病情穩(wěn)定,而所有MM患者均出現(xiàn)疾病進展。提示在大多數(shù)晚期CLL患者中,Samalizumab具有良好的安全性,且治療療效好與腫瘤負荷降低有關。該研究的初步結果支持了Samalizumab可作為免疫檢查點抑制劑在CLL治療中發(fā)揮作用,但目前相關臨床試驗仍處于初級階段,仍需要進一步的臨床試驗研究。
GAISER等[33]發(fā)現(xiàn)在默克爾細胞癌(merkel cell carcinoma,MCC)中CD200高表達,CD200R表達于腫瘤微環(huán)境中的髓細胞。將抗CD200抗體靜脈注射到MCC異種移植小鼠體內后,發(fā)現(xiàn)抗CD200抗體對腫瘤具有特異性靶向作用,能增強機體對表達CD200腫瘤細胞的抗腫瘤免疫活性。因此,應用抗CD200抗體可能為MCC提供一種新的不依賴于PD-1/PD-L1阻斷的免疫治療方法。相似地,OLIN等[11]探討了以CD200為靶點的合成肽(CD200AR-L)在犬自發(fā)性膠質瘤動物模型中療效。結果顯示,與單獨皮下注射腫瘤裂解疫苗相比,在自體腫瘤裂解疫苗中加入CD200AR-L能顯著延長患自發(fā)性膠質瘤犬的中位OS(6.36個月vs12.70個月)。此外,CD200AR-L能增強抗原提呈細胞和T淋巴細胞的功能,抑制CD200R的表達,從而增強膠質母細胞瘤微環(huán)境中啟動免疫反應的能力。研究者進一步研發(fā)一種人源化的CD200AR-L并證實其能誘導趨化因子反應,刺激未成熟樹突狀細胞分化并顯著增強抗原特異性應答;且應用CD200AR-L可下調CD200R和PD-1受體的表達[34]。以上結果提示CD200AR-L可能作為一種新型的膠質母細胞瘤免疫治療藥物。
綜上所述,CD200/CD200R通過參與免疫逃逸機制,抑制抗腫瘤免疫反應,促進腫瘤進展。免疫檢查點CD200在多種腫瘤中過表達,且與腫瘤的侵襲性增強、易轉移及患者的生存率低相關。阻斷CD200能增強抗腫瘤免疫反應,抑制腫瘤生長,但是在部分腫瘤中,腫瘤細胞表達CD200發(fā)揮抑制腫瘤生長的作用??傮w來說,CD200/CD200R在抑制抗腫瘤免疫應答反應中發(fā)揮了重要作用,因此可能成為抗腫瘤治療的潛在靶點。目前應用CD200抑制劑進行抗腫瘤治療的試驗也取得了一定進展,為抗腫瘤治療提供了新的思路。但目前關于CD200抑制劑的研究仍處于初級階段,未來仍需大量的臨床試驗進一步探索。