Treg細(xì)胞與腫瘤免疫的關(guān)系*

李曉英 綜述，羅?？?，謝啟超 審校

(1.重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院腫瘤科　401120；2.第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院檢驗(yàn)科，重慶 400037；3.第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院腫瘤科，重慶 400037)

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Treg細(xì)胞與腫瘤免疫的關(guān)系*

李曉英1綜述，羅?？?，謝啟超3△審校

(1.重慶市渝北區(qū)人民醫(yī)院腫瘤科401120；2.第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院檢驗(yàn)科，重慶 400037；3.第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院腫瘤科，重慶 400037)

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞；腫瘤免疫；免疫調(diào)節(jié)

腫瘤免疫逃逸是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生、進(jìn)展的核心機(jī)制。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)作為調(diào)控機(jī)體免疫系統(tǒng)內(nèi)穩(wěn)態(tài)及人體自身免疫耐受的重要機(jī)制，也在腫瘤免疫的調(diào)控中扮演著重要角色，是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此，本文對(duì)Treg在腫瘤免疫逃逸及相關(guān)機(jī)制中扮演的多重角色進(jìn)行綜述。

1　Treg的來(lái)源及分類

Treg是CD4+T細(xì)胞中的一個(gè)亞群，總數(shù)量約占T細(xì)胞的5%。依據(jù)來(lái)源的不同，可分為自然性Treg(natural Treg，nTreg)及誘導(dǎo)性Treg(induced Treg，iTreg)。其中，nTreg在胸腺內(nèi)發(fā)育成熟，因此也稱為胸腺來(lái)源Treg(thymus-derived Treg，tTreg)，其主要參與維持健康人的免疫耐受及調(diào)控炎癥反應(yīng)的作用。而iTreg在外周血或腫瘤組織中，因局部微環(huán)境發(fā)生變化，如細(xì)胞因子或免疫細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等因素的存在而被誘導(dǎo)形成，因此也被稱為外周Treg(peripherally derived Treg，pTreg)。白細(xì)胞介素2受體α(IL-2Rα或CD25)曾被認(rèn)為是Treg的最具特異性的標(biāo)記物。但當(dāng)Shimon等[1]在發(fā)現(xiàn)叉頭/翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子(forkhead/winged helix transcription factor，F(xiàn)OXP3)特異性表達(dá)于Treg后，人們認(rèn)為后者作為T(mén)reg的標(biāo)記物更為合理，因?yàn)镃D25還表達(dá)于一些非Treg的活化效應(yīng)性T細(xì)胞。目前CD4+CD25+FOXP3+被認(rèn)為是Treg的經(jīng)典標(biāo)記組合。事實(shí)上，F(xiàn)OXP3除了可以標(biāo)記Treg外，其基因本身也是調(diào)控Treg免疫抑制功能的重要機(jī)制[2]。

2　Treg在腫瘤微環(huán)境中的作用機(jī)制

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)OXP3+Treg可在多種免疫反應(yīng)中發(fā)揮調(diào)控作用，如自身免疫、超敏反應(yīng)、移植物排斥反應(yīng)等[3]。腫瘤是生長(zhǎng)于特異微環(huán)境中的、有別于機(jī)體自身的特殊抗原，其形成和發(fā)展必然需要逃過(guò)機(jī)體的免疫監(jiān)視[4]；因此，也需要相當(dāng)?shù)拿庖哒{(diào)節(jié)因素參與其中，Treg特別是iTreg則是其重要一環(huán)。腫瘤微環(huán)境是腫瘤賴以生存和發(fā)展的重要條件，Treg與其他細(xì)胞、細(xì)胞因子、細(xì)胞外基質(zhì)等，共同參與營(yíng)造了合適的腫瘤生長(zhǎng)微環(huán)境。

2.1對(duì)微環(huán)境中其他細(xì)胞的調(diào)控作用首先，Treg與樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells，DCs)間存在諸多關(guān)聯(lián)。Treg能與DCs接觸而發(fā)揮作用。Treg表面的細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA4)作為共刺激分子，能與DCs表面的CD80/86結(jié)合，這種結(jié)合使DCs上調(diào)吲哚胺2,3加雙氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase)的表達(dá)，繼而向效應(yīng)性T細(xì)胞傳遞抑制性信號(hào)[5]。通過(guò)淋巴細(xì)胞活化基因與DCs的主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ(MHCⅡ)類分子相互作用，Treg能抑制DCs的成熟，從而減弱后者在腫瘤微環(huán)境當(dāng)中的抗原遞呈效應(yīng)，最終使效應(yīng)性淋巴細(xì)胞活化不足，抗腫瘤抗原效應(yīng)減弱[6]。通過(guò)神經(jīng)纖毛蛋白-1(neuropilin-1)，Treg可弱化DCs活化效應(yīng)性T細(xì)胞的功能[7]。此外，Treg亦可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性剝奪可溶性因子與協(xié)同刺激，阻礙DCs對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬作用[8]。其次，Treg與效應(yīng)性T細(xì)胞間也存在諸多調(diào)控機(jī)制。Treg能表達(dá)絲氨酸蛋白酶和半乳凝素(galectin-1)直接與效應(yīng)性T細(xì)胞結(jié)合導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或周期中止。在CD8+細(xì)胞毒淋巴細(xì)胞(CTL)對(duì)某特異抗原進(jìn)行大規(guī)模殺傷前，Treg能更快地完成活化，并在早期阻斷CTL的擴(kuò)增[9]。IL-2是效應(yīng)細(xì)胞(如CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞)生長(zhǎng)所必需的因子，Treg通過(guò)在其表面高度表達(dá)IL-2受體(CD25)，直接消耗大量IL-2，產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制的作用[10]。Treg通過(guò)縫隙連接作用將大量cAMP轉(zhuǎn)移至效應(yīng)細(xì)胞中，干擾細(xì)胞代謝[11]。Treg還能調(diào)控自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells,NKs)的功能。CD4+CD25+FOXP3+Treg可以高度表達(dá)顆粒酶B，通過(guò)顆粒酶/穿孔素依賴途徑，使NKs、CTLs等免疫效應(yīng)細(xì)胞溶解[12]。

2.2通過(guò)細(xì)胞因子產(chǎn)生調(diào)控作用 除與微環(huán)境中細(xì)胞直接產(chǎn)生調(diào)控作用外，Treg還能通過(guò)分泌多種細(xì)胞因子調(diào)控腫瘤免疫過(guò)程。Treg能分泌IL-35、IL-10、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)等抑制性細(xì)胞因子，這些因子能促進(jìn)抗凋亡分子的表達(dá)，使腫瘤細(xì)胞能抵御免疫效應(yīng)細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡的作用。TGF-β不僅能全面抑制機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能，而且可以幫助腫瘤細(xì)胞逃避免疫效應(yīng)細(xì)胞識(shí)別和偵察[13]。有研究發(fā)現(xiàn)TGF-β能通過(guò)抑制NKs的細(xì)胞毒殺傷作用使腫瘤細(xì)胞在宿主內(nèi)存活[14]。DNAX活化蛋白12(DAP12)是一個(gè)跨膜受體，廣泛存在于NKs、粒細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞表面，在傳遞活化信號(hào)中發(fā)揮重要作用。TGF-β能通過(guò)miRNA-183(miR-183)抑制性調(diào)控DAP12功能，使免疫細(xì)胞殺傷、吞噬、抗原遞呈的效應(yīng)減弱[15]。

2.3Treg FOXP3表達(dá)的調(diào)控機(jī)制正如之前所述，轉(zhuǎn)錄因子FOXP3除作為T(mén)reg的特異性標(biāo)記物外，其本身也在Treg增殖、分化、免疫抑制等功能調(diào)控中處于核心位置。FOXP3基因位點(diǎn)上有很多遺傳保守非編碼序列(conserved non-coding sequences，CNS-1、2、3)參與FOXP3基因的調(diào)控。CNS-1包含活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)及活化蛋白1(activator protein-1，AP-1)的結(jié)合序列，它們受相關(guān)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)激活后，能提高Treg FOXP3的表達(dá)[16]。RUNX-1核心結(jié)核因子β亞基復(fù)合體(runtrelated transcription factor 1-core-binding factor subunit-β complex，RUNX1-CBF-b complex)可與CNS-2序列結(jié)合，使Treg的FOXP3表達(dá)能穩(wěn)定維持在較高水平。CNS-3序列與轉(zhuǎn)錄因子NF-κB家族成員REL結(jié)合能促進(jìn)T細(xì)胞抗原受體(TCR)活化，進(jìn)而激活FOXP3基因啟動(dòng)子。除了上述基因轉(zhuǎn)錄水平外，F(xiàn)OXP3的調(diào)控也存在于蛋白翻譯后修飾過(guò)程。FOXP3能夠形成一個(gè)大的蛋白復(fù)合體，后者參與調(diào)控Treg的特異表型、功能基因。FOXP3蛋白質(zhì)不同位置的氨基酸磷酸化也是重要的調(diào)控方式，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，人pim-1原癌基因(PIM1)激酶能磷酸化FOXP3蛋白的Ser422并負(fù)向調(diào)節(jié)其免疫抑制功能，使效應(yīng)性T細(xì)胞重新活化。

3　Treg在腫瘤診斷及預(yù)后中的參考意義

Treg與腫瘤的免疫逃逸機(jī)制的關(guān)系使人們對(duì)其進(jìn)行了很多臨床研究。很多學(xué)者發(fā)現(xiàn)Treg能夠通過(guò)抑制機(jī)體免疫反應(yīng)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，是很好的腫瘤預(yù)后參考指標(biāo)。然而，隨著研究的深入，人們又發(fā)現(xiàn)慢性炎癥參與了一些腫瘤發(fā)病過(guò)程，而Treg恰恰能夠通過(guò)抑制局部炎性反應(yīng)而保護(hù)機(jī)體免受腫瘤侵?jǐn)_。Bassuoni等[17]對(duì)比了慢性丙型肝炎肝硬化(CLD)及肝細(xì)胞癌(HCC)患者外周血Treg水平的差異。他們發(fā)現(xiàn)：HCC患者外周血CD4+CD25+T細(xì)胞比例較CLD患者顯著增高(8.96%/2.47%)，且均顯著高于健康人樣本(1.15%)。值得注意的是，他們還發(fā)現(xiàn)HCC患者血清甲胎蛋白(AFP)水平與CD4+CD25+T細(xì)胞比例負(fù)相關(guān)(R=-0.923)，而對(duì)比之下，CLD患者則顯著正相關(guān)(R=0.962)。這些現(xiàn)象提示在慢性肝炎過(guò)程中，Treg可能對(duì)肝臟具有一定的保護(hù)性作用，能促使肝細(xì)胞增殖，肝功能恢復(fù)。而在肝細(xì)胞癌患者中，Treg則可能僅僅參與了部分的腫瘤免疫逃逸機(jī)制。Lei等[18]發(fā)現(xiàn)，非小細(xì)胞肺癌患者外周血Th17/Treg細(xì)胞比值對(duì)判斷預(yù)后具有參考意義，非小細(xì)胞肺癌患者該比值較健康人低。此外，該比值與腫瘤分期亦呈負(fù)相關(guān)，對(duì)綜合判斷預(yù)后更具參考價(jià)值。慢性炎癥在結(jié)腸癌發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中具有較其他腫瘤組織更為重要的地位，因此其Treg的變化具有一定獨(dú)特性。Correale等[19]發(fā)現(xiàn)進(jìn)展期結(jié)腸癌患者病灶內(nèi)浸潤(rùn)性Treg數(shù)量對(duì)疾病的診斷及治療有參考意義。進(jìn)展期結(jié)腸癌手術(shù)無(wú)法切除者，經(jīng)GOLFIG(含吉西他濱、奧沙利鉑、5-氟尿嘧啶等)化療方案后，瘤灶內(nèi)Treg浸潤(rùn)數(shù)量顯著減少，且腫瘤可被手術(shù)切除。他們隨后的研究又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌診斷時(shí)高Treg瘤灶內(nèi)浸潤(rùn)是影響化療效果的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。然而，他們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)病灶Treg浸潤(rùn)與淋巴細(xì)胞總浸潤(rùn)度、CD8+T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)度、腫瘤分級(jí)、分期之間存在顯著的相關(guān)性。有學(xué)者在結(jié)腸癌外周血Treg研究中發(fā)現(xiàn)，Treg數(shù)量與DUKE分級(jí)存在關(guān)聯(lián)，且腫瘤根治性切除后外周血Treg計(jì)數(shù)降低更為明顯[20]。這一研究顯示外周血Treg在判斷手術(shù)治療效果及預(yù)后中具有一定的參考意義。上述研究結(jié)果顯示Treg確實(shí)能在腫瘤預(yù)防、診斷、治療、預(yù)后等方面作為參考。然而，由于不同組織腫瘤發(fā)病機(jī)制的差異及同組織腫瘤生物多樣性的存在，目前還難以僅憑Treg數(shù)量或與其相關(guān)的有限幾個(gè)指標(biāo)對(duì)疾病的治療轉(zhuǎn)歸進(jìn)行可靠的判斷，需要進(jìn)一步深入研究不同來(lái)源腫瘤及同來(lái)源不同病程階段腫瘤的Treg免疫調(diào)控機(jī)制。

4　Treg為靶點(diǎn)的腫瘤治療

許多化療藥物能夠?qū)reg的免疫調(diào)控機(jī)制產(chǎn)生效應(yīng)。由于環(huán)磷酰胺能顯著降低腫瘤的Treg水平，但很容易發(fā)生撤藥后Treg反跳干擾治療整體效果[21]，于是人們改變了治療方案，通過(guò)小劑量維持的方式，顯著降低了Treg瘤灶內(nèi)浸潤(rùn)而優(yōu)化了療效。目前，環(huán)磷酰胺臨床療效的阻礙主要是其無(wú)法高選擇地作用于Treg或腫瘤細(xì)胞本身，而是對(duì)很多腫瘤抗原特異性效應(yīng)性T細(xì)胞也有殺滅作用，導(dǎo)致整體的免疫效果并不因?yàn)門(mén)reg的降低而顯著改善[22]。Treg高表達(dá)IL-2受體α亞基CD25是另一個(gè)化療藥物的靶點(diǎn)，達(dá)克珠單抗(daclizumab)作為FDA批準(zhǔn)的CD25單克隆抗體藥物，實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示其聯(lián)用疫苗能顯著降低Treg FOXP3表達(dá)，并轉(zhuǎn)化為T(mén)h1效應(yīng)T細(xì)胞。不過(guò)，在黑色素瘤患者臨床應(yīng)用中卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)無(wú)進(jìn)展生存率(progression free survival，PFS)因CD25+細(xì)胞計(jì)數(shù)下降而顯著提升[23]，這一結(jié)果仍然可能歸因于CD25不單獨(dú)表達(dá)于Treg，也表達(dá)于效應(yīng)性T細(xì)胞。地尼白介素(denileukin diftitox,ONTAK)是一種 IL-2和白喉毒素的融合蛋白，靶向作用于CD25+細(xì)胞，可使白喉毒素選擇性殺傷靶細(xì)胞。目前臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ONTAK與疫苗聯(lián)用治療腫瘤效果優(yōu)于單用ONTAK。究其原因，可能是疫苗激活了DC的抗原遞呈作用，誘導(dǎo)活化了腫瘤抗原特異性CD4+、CD8+效應(yīng)性T細(xì)胞，此時(shí)再使用ONTAK則能抑制Treg對(duì)效應(yīng)性T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)，從而在整體上提升抗腫瘤免疫效應(yīng)[24]。

除上述藥物外，核苷類似物氟達(dá)拉濱(fludarabine)、絡(luò)氨酸激酶抑制劑舒尼替尼、伊馬替尼等，也已被證實(shí)能對(duì)Treg產(chǎn)生作用。

5　展　　望

正如文中所提到的，Treg是腫瘤免疫調(diào)節(jié)的核心機(jī)制之一。其無(wú)論在腫瘤本身生物學(xué)行為的研究，還是腫瘤的免疫治療中，均具有非常高的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，Treg已被發(fā)現(xiàn)在許多不同的實(shí)體或血液系統(tǒng)腫瘤中介導(dǎo)腫瘤躲避免疫監(jiān)視和免疫逃逸過(guò)程。但不同的組織中，其具體機(jī)制存在諸多差異，不能一概而論，需要進(jìn)一步摸索不同腫瘤組織的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制及Treg在其中的作用。此外，Treg在同一種腫瘤的不同發(fā)病階段，也存在功能上的差異和對(duì)宿主的不同干預(yù)作用。例如前文提到的結(jié)腸癌發(fā)病過(guò)程中，早期炎性反應(yīng)可能產(chǎn)生促腫瘤效應(yīng)，此時(shí)局部Treg能緩解炎癥，而使機(jī)體獲益。相反，在腫瘤進(jìn)展階段，Treg則抑制了機(jī)體本身的效應(yīng)性T細(xì)胞的免疫反應(yīng)，使病灶發(fā)展。因此需要進(jìn)一步深入研究Treg在各種腫瘤疾病的不同病程中的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，從而運(yùn)用更有針對(duì)性的手段轉(zhuǎn)變其免疫抑制效應(yīng)。在目前各種針對(duì)Treg的腫瘤免疫治療方案中，最大的困擾是缺乏對(duì)Treg高選擇性的藥物，這主要是由于腫瘤生物多樣性及尚未在Treg中找到高度特異性標(biāo)記物。因此，進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞本身的活化及生理功能進(jìn)行研究，尋找高選擇性給藥方案，也是未來(lái)腫瘤治療的研究方向。

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10.3969/j.issn.1671-8348.2016.25.038

重慶市衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)基金項(xiàng)目(20142181)。

李曉英(1977-)，主治醫(yī)師，碩士，主要從事腫瘤免疫研究。

，E-mail:626105562@qq.com。

R574

A

1671-8348(2016)25-3567-04

2016-03-22

2016-05-06)