誘騙受體3誘導的免疫逃避在腫瘤診斷與治療中的價值

陸繼紅 熊苗

誘騙受體3誘導的免疫逃避在腫瘤診斷與治療中的價值

陸繼紅 熊苗

誘騙受體3是人胚胎中分離出的一段互補全長脫氧核糖核酸, 相對分子質(zhì)量約35000, 由271個氨基酸所組成的分泌蛋白質(zhì)構成了成熟的誘騙受體3。誘騙受體3能夠與Fas配體(fas ligand, FasL)、LIGHT和TLIA三個配體競爭性結合, 阻斷其介導的細胞信號轉(zhuǎn)導通路, 從而調(diào)節(jié)細胞增殖、抑制細胞凋亡、逃避免疫監(jiān)視、形成腫瘤血管。除此之外, 誘騙受體3還有負性調(diào)節(jié)人體免疫攻擊和殺傷作用, 有助于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

誘騙受體；Decoy Receptor；腫瘤壞死因子

1 誘騙受體3 概述

1.1 誘騙受體3的編碼基因及基本結構 Pitti等［1］于1998年在人胚胎肺中分離出一段新的全長互補的脫氧核糖核酸,命名為誘騙受體3。誘騙受體3編碼基因M68定位于人類染色體20q13.3, 誘騙受體3編碼序列區(qū)共有3個外顯子, 它和其他基因共同構成一個基因簇, 調(diào)控人體細胞生長發(fā)育過程。全長cDNA編碼一條300個氨基酸所的多肽, 在N端前29個氨基酸構成信號肽序列, 隨后連接4個半胱氨酸富集區(qū)序列, 此特點與腫瘤壞死因子受體家族其他成員相似, 而且在第173位天冬酰胺處可發(fā)現(xiàn) 1個N-糖基化位點, 無跨膜序列。成熟誘騙受體3是一種由271個氨基酸組成的分泌蛋白。誘騙受體3與Fas, 腫瘤壞死因子受體2及骨保護素的相同序列分別為17%、29%和31%, 經(jīng)丙烯酰胺凝膠電泳檢測結果可見一個相對分子質(zhì)量為35000的誘騙受體3蛋白條帶。

1.2 誘騙受體3的調(diào)控機制 有研究發(fā)現(xiàn)HGHT和FasL介導的細胞增殖和凋亡, 在組織重構、胚胎發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)與腫瘤發(fā)生發(fā)展等過程中起重要作用。兩者均具有顯著序列同源性的C末端受體結合區(qū), 說明兩者可能有與誘騙受體3結合的相同的抗原決定簇。具體調(diào)控機制：①誘騙受體3通過與Fas競爭性結合FasL, 形成穩(wěn)定的復合物誘騙受體3-FasL,從而阻斷Fas-FasL介導的凋亡, 由此參與腫瘤細胞的免疫逃避行為［2］。②誘騙受體3作為一種效應因子, 使Th1/Th2平衡向Th2型偏離, 從而誘導了保護性免疫應答［3-5］。③誘騙受體3可通過各種信號通路使CD14+單核細胞轉(zhuǎn)化為巨噬細胞, 有文獻發(fā)現(xiàn)經(jīng)過誘騙受體3處理后的巨噬細胞的特異性表面抗原表達下調(diào), 同時其凋亡小體和吞噬免疫復合物的活性也顯著降低、釋放炎癥介質(zhì)的能力受損, 從而下調(diào)了宿主的免疫應答能力［6-9］。④誘騙受體3 能抑制趨化因子受體/配體CXCL12/SDF-1對T細胞的趨化作用, 從而減少局部組織中細胞和細胞的浸潤［10］。⑤誘騙受體3還可誘導樹突狀細胞的凋亡, 用誘騙受體3處理的樹突狀細胞可抑制混合淋巴細胞反應中細胞增殖, 并促進Th2型細胞因子的分泌［11-14］, 最終也是下調(diào)了宿主的免疫應答能力。

1.2.1 誘騙受體3與FasL/Fas信號通路 Pitti等［1］研究還發(fā)現(xiàn), FasL是誘騙受體3-Fc的一個配體。誘騙受體3的Fc能與可溶性FasL結合成穩(wěn)定的復合物誘騙受體3-FasL, 由此抑制Fas-FasL誘導的細胞凋亡和FasL依賴性NK細胞的活性。有研究建立了鼠肝炎模型, 發(fā)現(xiàn)在Fas+MRL/lpr鼠內(nèi)不會引起肝細胞病變, 在Fas+鼠體內(nèi)靜脈注射人FasL 2 h, 會引起急性肝細胞凋亡；然而經(jīng)過誘騙受體3預處理的Fas+鼠, 即使靜脈注射了FasL, 肝細胞凋亡也會顯著減輕。有研究采用BIA-core分析誘騙受體3、誘騙受體3-Fc、Fas-Fc與FasL的親合力, 證明誘騙受體3與FasL的親和力最強,其Kd值為17.2 nmol/L, 這說明FasL和所有純化的受體均有相對高的親合力。當對常見的腫瘤細胞HT29和Jurkat T白血病細胞的生存能力進行分析時發(fā)現(xiàn), 誘騙受體3亦可以抑制FasL介導的細胞毒性作用。FasL誘導的HT29細胞毒性與其濃度密切相關, 呈劑量依賴性, 其最大效應濃度為1～10 μg/L, 而在誘騙受體3-Fc濃度達到100 μg/L時, 也不能誘導細胞死亡。但是, 誘騙受體3在Jurkat T白血病細胞中的有效性卻較弱。同時有組織學實驗也證實, HT29細胞和Jurkat T細胞對FasL細胞毒性作用更為敏感, 文章推測這種差異與Fas在靶細胞的表達水平有關, 而且可能涉及細胞內(nèi)凋亡先相介導物出現(xiàn)異常。

1.2.2 誘騙受體3與 LIGHT信號通路 LIGHT又稱HVEM-L,是與單純皰疹病毒糖蛋白D競爭結合HVEM的淋巴毒素類似物, 在T細胞上可誘導表達, 其在淋巴結、脾、巨噬細胞和激活的T淋巴細胞中為高表達。LIGHT作為一種共刺激分子, 可通過CD28非依賴信號傳遞途徑刺激T細胞的生長和IFN-7、GM-CSF的分泌, 同時阻抑HVEM依賴性HSV-1的感染, 誘導腫瘤細胞凋亡, 在樹突狀細胞分化成熟等多方面均具有顯著的生物學作用。

LIGHT有3種不同的作用途徑發(fā)揮生物學作用：皰疹病毒侵入介體(HVEM, 又稱TR2)、淋巴毒素8受體以及誘騙受體3。HVEM 是HSV-1進入人T淋巴母細胞的特殊受體, 以人造血細胞系中表達最為明顯, HVEM或其配體可在T細胞增殖過程中發(fā)揮作用；淋巴毒素8受體主要表達于多種腫瘤細胞表面, 但在T、B淋巴細胞無表達, 它主要誘導腫瘤細胞凋亡。

1.2.3 誘騙受體3與腫瘤壞死因子樣配體1A/死亡受體3信號通路 腫瘤壞死因子樣配體1A為腫瘤壞死因子超家族成員, 是死亡受體3和誘騙受體3的配體, 可與死亡受體3特異性結合啟動細胞凋亡信號傳遞, 最終誘導細胞凋亡。誘騙受體3能與死亡受體3競爭性結合腫瘤壞死因子樣配體1A, 從而拮抗凋亡、抑制炎癥細胞因子分泌和降低IL-12反應性。誘騙受體3競爭性的結合腫瘤壞死因子樣配體1A, 在免疫應答過程中抑制T細胞增殖, 拮抗腫瘤壞死因子樣配體1A在死亡受體3陽性細胞株中激活NF-κB, 還能抑制細胞凋亡。另外, 有研究發(fā)現(xiàn)腫瘤壞死因子樣配體1A與誘騙受體3相互結合還可以促進人臍靜脈內(nèi)皮細胞增殖和遷移, 同時上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2的活性, 文章推測誘騙受體3可能刺激腫瘤血管的生成, 協(xié)助腫瘤免疫細胞逃避。

1.2.4 誘騙受體3的其他作用 誘騙受體3除了與上述3個受體的相互作用之外, 還參與人體的免疫應答、炎癥反應以及疾病的進展。有研究證明誘騙受體3-Fc能下調(diào)體外細胞毒性T細胞的效應和功能, 同時減輕移植物抗宿主的反應, 另外可調(diào)節(jié)抗原刺激T細胞相關淋巴因子(如IL-6、IL-10)的分泌, 從而減輕鼠心臟同種異體移植物的排斥反應［15］。還有研究認為妊娠免疫耐受的維持可能與腫瘤壞死因子及FasL、TRAIL等的免疫調(diào)節(jié)有關, LIGHT系統(tǒng)可能參與了維持孕期子宮對胎兒的免疫逃避和胎盤的生長調(diào)節(jié)過程［16］。研究同時發(fā)現(xiàn)誘騙受體3在羊膜上高度表達, 可能被分泌到羊水中, 以發(fā)揮調(diào)節(jié)FasL和LIGHT的功能, 從而進一步誘導母胎免疫耐受。

2 誘騙受體3與腫瘤的診斷、治療及預后的相關性

2.1 誘騙受體3在胃腸道腫瘤和肝癌診治過程中的作用 國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)誘騙受體3與消化系統(tǒng)某些腫瘤密切相關。Pitti等［1］觀察了17例結腸腫瘤患者外周血白細胞的誘騙受體3基因表達, 結果發(fā)現(xiàn)9例結腸腫瘤中誘騙受體3基因擴增2～18倍, 而正常患者外周血中并不存在誘騙受體3的異常表達。有研究發(fā)現(xiàn)采用RNA干擾技術使誘騙受體3的表達降低后, 胃癌細胞的凋亡率明顯增高, 并且下調(diào)的誘騙受體3可促進胃癌對5-FU的敏感性及Fas, FasL的表達增強。Yang等［17］研究發(fā)現(xiàn)隨著早期胃癌向晚期胃癌的過渡, 外周血清中誘騙受體3的表達水平逐漸增高, 另外胃癌腫瘤組織中的誘騙受體3也存在高表達, 其通過調(diào)節(jié)MAPK/MEK/聯(lián)合信號通路影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展, 推測誘騙受體3有可能成為新的胃癌標記物, 并有望成為評估治療效果的參考指標。Yang等［18］通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)在67例肝細胞癌患者血清濃度測定, 同時免疫組化檢測肝癌組織中誘騙受體3的表達, 結果發(fā)現(xiàn)誘騙受體3在肝癌患者或肝硬化患者血清中的表達均顯著高于健康人,此外, 誘騙受體3的血清濃度與肝癌患者TNM階段性相關,對應肝硬化, 包膜浸潤、轉(zhuǎn)移或復發(fā)的疾病, 提示高血清濃度的誘騙受體3可能在肝癌發(fā)病機制中起到了一定作用,此外, 誘騙受體3可能作為一種有價值的分子指標有助于預測肝細胞癌。

2.2 誘騙受體3與胰腺癌 Zhou等［19］研究探討了誘騙受體3表達在胰癌(PC) 臨床意義, 誘騙受體3蛋白表達的檢測是通過免疫組織化學和ELISA, 有21例胰腺癌患者顯示誘騙受體3 mRNA表達與臨床分期、腫瘤大小、淋巴結轉(zhuǎn)移及組織學分期顯著相關, 評估血清水平的誘騙受體3可能有利于胰腺癌的早期診斷和預后判斷。

2.3 誘騙受體3與病毒相關淋巴瘤 有研究分析了誘騙受體3在病毒相關淋巴瘤的擴增與表達, 結果發(fā)現(xiàn), 誘騙受體3在反應性淋巴結病中無明顯的擴增與表達, 其在非EB病毒相關B細胞淋巴瘤低表達, 霍奇金病發(fā)病過程中只有霍奇金細胞表達誘騙受體3［20］。然而國內(nèi)外學者發(fā)現(xiàn)誘騙受體3在EB病毒有關的淋巴瘤、自然殺傷細胞淋巴瘤和成人T細胞白血病淋巴瘤則存在明顯的擴增和高表達, 且高表達的現(xiàn)象僅限于瘤細胞, 腫瘤周圍正常免疫細胞的數(shù)量和活性均減少。提示在誘騙受體3在淋巴瘤形成過程中可能參與了人類T細胞白血病病毒和EB病毒的免疫逃避行為, 誘騙受體3在病毒感染的淋巴細胞中的高表達是多階段腫瘤發(fā)生過程中的環(huán)節(jié)之一。

2.4 誘騙受體3與卵巢上皮癌 有研究報道采用免疫測定法檢測血清中誘騙受體3、CA125、spondin、mesothelin、B7-H4以及人類附睪上皮分泌蛋白4等標志物表達異常情況, 他們認為新的標志物與傳統(tǒng)的標志物聯(lián)合有助于卵巢癌患者的早期診斷。Anderson等［21］等研究34名卵巢癌(其中15名系高級別漿液性上皮性卵巢癌)檢測誘騙受體3并繪制特性曲線, 發(fā)現(xiàn)誘騙受體3可能是繼CA125之后潛在的卵巢癌生物標記物。 Connor等［22］的研究發(fā)現(xiàn)治療卵巢上皮癌的主要矛盾是對鉑類的耐藥性, 通過誘騙受體3與細胞的培養(yǎng)并暴露于鉑類藥物中, 結果顯示當卵巢癌患者腹腔內(nèi)高表達誘騙受體3時, 即使采用鉑類藥物治療, 其復發(fā)時間提前, 此類患者總體的無進展生存率和生存率均較低, 提示誘騙受體3可能參與了卵巢癌對鉑類藥物的耐藥性, 并且導致了生存率的降低。

2.5 誘騙受體3與宮頸癌 課題組前期研究應用流式細胞儀檢測了外周血中誘騙受體3的表達［23］, 發(fā)現(xiàn)宮頸癌組及CIN組患者外周血中誘騙受體3表達率明顯增高, 且隨著CIN向?qū)m頸癌的進展, 誘騙受體3的表達率逐漸增高；課題組同時采用免疫組化方法檢測宮頸局部組織中誘騙受體3的原位表達, 發(fā)現(xiàn)誘騙受體3染色信號局限于宮頸癌細胞, 癌旁組織無染色信號, 推測誘騙受體3的表達呈腫瘤特異性。

3 誘騙受體3與腫瘤診療的應用前景

誘騙受體3因具有抑制FasL、LIGHT及腫瘤壞死因子樣配體1A的抗腫瘤效應而使過度表達誘騙受體3的腫瘤細胞獲得相對的生存和生長優(yōu)勢的能力, 國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)諸多惡性腫瘤中均存在誘騙受體3的過度表達, 因此我們推測利用誘騙受體3的免疫逃避機理可能為相關腫瘤的診療及預后提供一種新的思路, 誘騙受體3可能成為一種全新的腫瘤標志物。

誘騙受體3的抗凋亡特性以及通過各種途徑下調(diào)人體免疫應答的能力使其在腫瘤免疫中發(fā)揮著重要的作用, 是近幾年研究者較為關注的一個焦點, 但有關誘騙受體3通過主要的3條途徑參與腫瘤細胞的免疫逃避的機制大多數(shù)仍限動物實驗, 對淋巴細胞的分化和活性起關鍵作用的誘騙受體3是否全面調(diào)控著系統(tǒng)和局部的抗腫瘤免疫？它們與外周血和局部組織免疫活性細胞的關系如何？應用各種生物學手段降低血清中誘騙受體3的表達, 是否可以逆轉(zhuǎn)誘騙受體3的免疫逃避現(xiàn)象, 從而誘導人體的正常免疫反應, 發(fā)揮清除異常細胞的能力, 而最終達到治療腫瘤的目的？誘騙受體3的免疫逃避機制將是未來腫瘤生物學治療領域值得探索的問題。

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200135 上海浦東新區(qū)公利醫(yī)院婦產(chǎn)科