γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用及其研究進(jìn)展

謝蕾，程民，胡世蓮，沈干

(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院，安徽省老年醫(yī)學(xué)研究所，腫瘤免疫與營(yíng)養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230001)

·綜述·

γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用及其研究進(jìn)展

謝蕾，程民，胡世蓮，沈干

(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院，安徽省老年醫(yī)學(xué)研究所，腫瘤免疫與營(yíng)養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230001)

[摘要]γδT細(xì)胞識(shí)別抗原不需要特異性抗原刺激并無(wú)MHC限制性，在抗腫瘤免疫中具有連接天然免疫和適應(yīng)性免疫的作用，是腫瘤細(xì)胞免疫治療強(qiáng)有力的工具。激活的γδT細(xì)胞可通過(guò)多種途徑發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，在體內(nèi)外均有較好的抗腫瘤效應(yīng)；作為一種新興的腫瘤免疫療法，γδT細(xì)胞免疫治療技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)就γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用及其研究進(jìn)展作一綜述。

[關(guān)鍵詞]腫瘤；免疫療法；T淋巴細(xì)胞

γδT細(xì)胞是T細(xì)胞抗原受體(TCR) 由γ和δ鏈組成的T細(xì)胞，廣泛分布于機(jī)體外周血和黏膜組織中[1]。與αβT細(xì)胞不同，γδT細(xì)胞識(shí)別抗原不需要特異性抗原刺激，可以快速識(shí)別外源性病菌及內(nèi)源應(yīng)激配體，啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[2]。此外，γδT細(xì)胞還具有抗感染、分泌細(xì)胞因子和趨化因子等能力，廣泛參與感染、過(guò)敏和腫瘤等疾病的免疫應(yīng)答[3-5]。大量研究表明γδT細(xì)胞在體內(nèi)外均有較好的抗腫瘤效應(yīng)，為γδT細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞免疫治療提供了理論依據(jù)，顯示其廣闊的應(yīng)用前景。在生理情況下，γδT細(xì)胞僅占人體外周血T細(xì)胞的1%～10%，不足以發(fā)揮其抗腫瘤作用[6]。如何通過(guò)體外擴(kuò)增的方法獲得高純度、高數(shù)量、安全的γδT細(xì)胞，進(jìn)行腫瘤細(xì)胞免疫治療是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。

1 γδT細(xì)胞的抗腫瘤理論基礎(chǔ)

γδT細(xì)胞可無(wú)MHC限制性識(shí)別并且殺傷病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞，是抵御機(jī)體惡性病變的第一道防線(xiàn)。有研究認(rèn)為，γδT細(xì)胞是一種良好的應(yīng)激反應(yīng)介質(zhì)，它可通過(guò)NKG2D受體介導(dǎo)識(shí)別MIC-A、MIC-B和ULBPs[7]，發(fā)揮細(xì)胞毒作用，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解。γδT細(xì)胞可識(shí)別在腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞中累積的異戊烯焦磷酸(IPP)等非肽磷酸抗原[1]，還可識(shí)別阿侖膦酸鈉，唑來(lái)膦酸等雙膦酸鹽(N-BPs)，雙膦酸鹽可通過(guò)抑制法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)，引起IPP積累，激活γδT細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子、干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子(TNF)-α。

γδT細(xì)胞還可通過(guò)熱休克蛋白(HSP)識(shí)別并殺傷腫瘤細(xì)胞。HSP可識(shí)別腫瘤細(xì)胞與之結(jié)合，并將腫瘤抗原呈遞給γδT細(xì)胞。HSP在高代謝的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)明顯增加，可作為內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)，識(shí)別腫瘤細(xì)胞[6]。

此外，γδT細(xì)胞還可識(shí)別腫瘤細(xì)胞表達(dá)的載脂蛋白A1、Toll 樣受體等共同參與介導(dǎo)抗腫瘤作用[8]，可通過(guò)CD16與IgG的Fc片段結(jié)合，識(shí)別并引發(fā)抗體依賴(lài)的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)殺傷腫瘤細(xì)胞[9]。

γδT細(xì)胞還具有遷移至腫瘤組織，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行殺傷的能力。趨化因子可介導(dǎo)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞等外周循環(huán)淋巴細(xì)胞向腫瘤組織浸潤(rùn)。研究表明，γδT細(xì)胞可以通過(guò)表達(dá)趨化因子受體1(CCR1)、CXCR3和CCR5，遷移至腫瘤組織，并具有靶向性的抗腫瘤細(xì)胞毒性[10]。另有研究表明，腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)中的γδT細(xì)胞有較高的腫瘤組織遷移能力[11]，提示利用腫瘤抗原可活化并提高γδT細(xì)胞殺傷作用的靶向性。

2 γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用

活化的γδT細(xì)胞可通過(guò)多種途徑發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，主要通過(guò)識(shí)別、加工、呈遞抗原，釋放穿孔素和顆粒酶、INF-γ、TNF-α 、IL-2、IL-3、IL-4、IL-6等功能分子來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用，還可以通過(guò)ADCC途徑、上調(diào)Fas 配體(Fas ligand，F(xiàn)as L)和TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)的表達(dá)發(fā)揮其抗腫瘤效應(yīng)[12]。

γδT細(xì)胞通過(guò)NKG2D受體介導(dǎo)途徑使γδTCR與應(yīng)力分子相結(jié)合，激活γδT細(xì)胞迅速發(fā)揮其增殖、產(chǎn)生促炎性因子等效應(yīng)功能發(fā)揮細(xì)胞毒作用，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解[7]。CD56+γδT細(xì)胞通過(guò)上調(diào)顆粒酶B的分泌殺傷頭頸部鱗狀細(xì)胞癌[13]。Seidel等研究發(fā)現(xiàn)，同NK細(xì)胞一樣，γδT細(xì)胞可誘導(dǎo)ADCC導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解[14]。Tokuyama等研究表明，使用單克隆抗體治療的患者應(yīng)用γδT細(xì)胞，可通過(guò)CD16途徑介導(dǎo)ADCC效應(yīng)殺傷腫瘤細(xì)胞[15]。Halary研究認(rèn)為γδT細(xì)胞可識(shí)別腸上皮細(xì)胞腫瘤，分泌IFN-γ，TNF-α和穿孔素殺傷腫瘤細(xì)胞[16]。γδT細(xì)胞還可通過(guò)調(diào)節(jié)DC細(xì)胞、NK細(xì)胞及NKT細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞，發(fā)揮其抗腫瘤作用[17-19]。

3 γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的研究進(jìn)展

3.1 γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增技術(shù) 作為一種新興的腫瘤免疫療法，γδT細(xì)胞免疫治療技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。在生理情況下，γδT細(xì)胞在人體外周血中含量極微，特異性擴(kuò)增γδT細(xì)胞以及擴(kuò)增后細(xì)胞的殺瘤活性是近些年研究的重點(diǎn)。目前高效擴(kuò)增γδT細(xì)胞最常用的方法是利用anti-γδTCR抗體或磷酸化抗原激活γδT細(xì)胞實(shí)現(xiàn)。這些擴(kuò)增方法因其成本昂貴僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究，不利于臨床推廣。近幾年，用N-BPs或P-Ag聯(lián)合細(xì)胞因子的治療已成為廉價(jià)治療的直接選擇。N-BPs與IL-2聯(lián)合可用于體外擴(kuò)增和激活γδT細(xì)胞，并已廣泛用于各類(lèi)腫瘤治療。溴醇磷酸分子合成磷酸(BrHPP)抗腫瘤治療的Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示其具備誘導(dǎo)γδT細(xì)胞擴(kuò)增的能力及強(qiáng)大的抗腫瘤特性[7]；近期有研究報(bào)道帕米膦酸鈉(PAM) 等藥物應(yīng)用于γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增也取得了良好的效果[20]，PAM具有與IPP相似的體外擴(kuò)增γδT細(xì)胞能力，PAM擴(kuò)增法可能成為擴(kuò)增γδT細(xì)胞更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇[21]。唑來(lái)膦酸(Zol)聯(lián)合IL-2能夠在體外有效擴(kuò)增肝細(xì)胞癌患者外周血的γδT細(xì)胞，擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞能有效殺傷不同的肝癌細(xì)胞株，可能用于臨床免疫治療肝細(xì)胞癌[22]。使用血清培養(yǎng)基來(lái)擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞已用于某些臨床治療中，為安全推廣自體γδT細(xì)胞過(guò)繼免疫治療。有研究發(fā)現(xiàn)使用自體血清或無(wú)血清培養(yǎng)基(SFM)擴(kuò)增的γδT細(xì)胞具有更好的臨床治療的安全性和有效性[23]。

3.2 擴(kuò)增后γδT細(xì)胞在臨床研究中的抗腫瘤活性 鑒于γδT細(xì)胞可非MHC限制性識(shí)別和殺傷血液系統(tǒng)和實(shí)體腫瘤的抗腫瘤效應(yīng)。近年來(lái)，進(jìn)行了大量關(guān)于γδT細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞免疫治療臨床實(shí)驗(yàn)研究。Wilhelm等[24]在19例難治性非霍奇金淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤患者中使用PAM聯(lián)合IL-2進(jìn)行治療，并對(duì)其機(jī)體內(nèi)增殖活化的γδT細(xì)胞的抗腫瘤活性及細(xì)胞毒性進(jìn)行了研究，研究表明，小劑量的IL-2聯(lián)合PAM可在機(jī)體內(nèi)特異性誘導(dǎo)γδT細(xì)胞的擴(kuò)增，可使患者病情穩(wěn)定或部分緩解，未見(jiàn)明顯不良反應(yīng)。Dieli[25]研究表明，唑來(lái)膦酸誘導(dǎo)的γδT細(xì)胞可分泌TNF-α，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解，發(fā)揮其強(qiáng)大的抗腫瘤作用。有研究應(yīng)用唑來(lái)膦酸聯(lián)合IL-2治療的轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌患者，治療效果良好，未出現(xiàn)明顯不良反應(yīng)[26]。腫瘤組織分離出的浸潤(rùn)性γδT細(xì)胞可通過(guò)識(shí)別上皮性腫瘤的表面抗原來(lái)殺傷機(jī)體自體和異體腫瘤細(xì)胞，被認(rèn)為是多種癌癥預(yù)后的判斷指標(biāo)[27]。有研究發(fā)現(xiàn)γδT細(xì)胞對(duì)單克隆抗體作用過(guò)的淋巴瘤、慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)和乳腺癌細(xì)胞發(fā)揮了抗體依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。田偉等[22]實(shí)驗(yàn)證明，Zol聯(lián)合IL-2能夠在體外有效擴(kuò)增肝細(xì)胞癌患者外周血的γδT細(xì)胞，擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞中抑制性細(xì)胞和細(xì)胞因子沒(méi)有明顯增加，能有效殺傷不同肝癌細(xì)胞株，可以安全用于肝細(xì)胞癌患者的臨床免疫治療。Wu等[28]的研究提示，人體外周血γδT細(xì)胞具有良好的抗結(jié)腸癌作用。體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞已用于濾泡性淋巴瘤，多發(fā)性骨髓瘤、急性髓系白血病以及非血液系統(tǒng)惡性腫瘤的臨床治療中，并取得了良好的抗腫瘤效應(yīng)。

4 小結(jié)

γδT細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗腫瘤功能，體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞亦具有穩(wěn)定的抗腫瘤效應(yīng)，使用體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞進(jìn)行腫瘤細(xì)胞免疫治療，對(duì)體內(nèi)γδT細(xì)胞數(shù)量極少或γδT細(xì)胞功能?chē)?yán)重缺陷的腫瘤患者病情的控制及緩解具有重要意義。因此，體外擴(kuò)增足夠數(shù)量γδT細(xì)胞并用于惡性腫瘤的臨床治療具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。但是，仍有很多問(wèn)題值得進(jìn)一步研究：(1)目前γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增技術(shù)及其過(guò)繼免疫治療的方案細(xì)節(jié)有待優(yōu)化，以便建立γδT細(xì)胞質(zhì)量控制體系及臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，如臨床輸注劑量、輸注方式、輸注次數(shù)的確定等。(2)高劑量γδT細(xì)胞治療是否會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)。(3)γδT細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)抗腫瘤和促進(jìn)腫瘤的具體作用機(jī)制。(4)γδT細(xì)胞免疫治療與放療、化療及手術(shù)療法聯(lián)合治療是否具有協(xié)同作用。

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TheroleofγδT-cellinthetreatmentofmalignanttumorandresearchprogress

XieLei,ChengMin,HuShilian,ShenGan

(AnhuiProvincialHospital,AnhuiInstituteofGerontology,AnhuiProvincialKeyLaboratoryofTumorImmuotherapyandNutritionTherapy,AnhuiEvidencebasedMedicineCenter,Hefei230001,china)

Corresponding author:ShenGan,Email:shenganustc@163.com

[Abstract]γδT cell antigen recognition does not require specific antigen stimulation withou MHC restriction,thus it has a natural and adaptive immune response in the anti-tumor immunity.Activation of γδT cells exert cytotoxic effect on tumor cells through various ways which has the potential to serve as a powerful tool in tumor immunotherapy.A large number of studies have shown that γδT cells have good antitumor effect in vitro and in vivo.As a new tumor immunotherapy,γδT cell immunotherapy technology shows a promising application prospect.This article will focus on the role of γδT cells in the treatment of malignant tumors and their research progress.

[Keywords]Neoplasms；Immunotherapy；T-lymphocytes

中圖分類(lèi)號(hào):R730.51

A

10.3969/J.issn.1672-6790.2018.03.034

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81471552)；安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(1501041142)；腫瘤免疫與營(yíng)養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室績(jī)效項(xiàng)目(1606c08236)

作者簡(jiǎn)介：謝蕾，碩士研究生，Email:294689071@qq.com

通信作者：沈干，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，Email:shenganustc@163.com

2017-05-04)