人類白細(xì)胞抗原G參與腫瘤免疫逃逸的機(jī)制研究進(jìn)展

馬惠，王佳琳，徐耀，楊雪，王飛，李長忠

(1山東中醫(yī)藥大學(xué)，濟(jì)南250013；2山東大學(xué)附屬省立醫(yī)院)

人白細(xì)胞抗原G(HLA-G)是一種非經(jīng)典的HLA Ⅰ類分子，最初被發(fā)現(xiàn)于母胎界面的絨毛外滋養(yǎng)層。 HLA-G與HLA Ⅰ類分子具有相似性，主要區(qū)別在于HLA-G基因的有限多態(tài)性和嚴(yán)格的限制性組織分布。HLA-G可通過膜表達(dá)或可溶性的方式與免疫細(xì)胞特異性結(jié)合，起到免疫抑制的作用。HLA-G基因編碼全長6.0 kb，定位在第6號染色體短臂的6p21.31區(qū)[1]。研究表明，HLA-G具有近50個等位基因，對應(yīng)產(chǎn)生7種亞型；其中HLA-G1、HLA-G2、HLA-G3、HLA-G4為膜表達(dá)，HLA-G5、HLA-G6、HLA-G7為可溶性表達(dá)[2]。此外，膜結(jié)合型HLA-G可通過蛋白水解跨膜肽鏈形成脫落HLA-G(sHLA-G)[3]。生理情況下，HLA-G在絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞、胸腺髓質(zhì)、角膜等少數(shù)免疫豁免組織中表達(dá)；病理情況下，HLA-G則可在器官移植術(shù)后、炎癥反應(yīng)、腫瘤及病毒感染等組織細(xì)胞中誘導(dǎo)性表達(dá)[4]。研究表明，HLA-G是被腫瘤細(xì)胞作為“盾牌”而形成免疫逃逸的一種免疫效應(yīng)器[5]。HLA-G主要通過與受體結(jié)合，從而抑制機(jī)體免疫細(xì)胞的功能。目前，已知的HLA-G受體主要包括細(xì)胞表面免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄分子2(ILT2)、ILT4、CD8、CD160和殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體2DL4(KIR2DL4)。ILT2主要分布于所有的B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、單核細(xì)胞以及部分NK細(xì)胞和T細(xì)胞，ILT4主要分布在樹突細(xì)胞和單核細(xì)胞等髓樣細(xì)胞表面，KIR2DL4主要表達(dá)在CD56highNK細(xì)胞亞群。其中ILT2、ILT4是抑制性受體，KIR2DL4可能具有抑制活化雙功能性。近年來，研究發(fā)現(xiàn)HLA-G可以在30余種惡性腫瘤組織中異常表達(dá)，且HLA-G陽性表達(dá)的腫瘤細(xì)胞更易通過對機(jī)體產(chǎn)生免疫抑制作用，從而產(chǎn)生免疫逃逸并發(fā)生免疫轉(zhuǎn)移，嚴(yán)重危害患者的生命健康及質(zhì)量。本文就HLA-G參與腫瘤免疫逃逸的機(jī)制綜述如下。

1 HLA-G抑制NK細(xì)胞功能

NK細(xì)胞在天然免疫中發(fā)揮殺傷效應(yīng)，同時具有免疫調(diào)節(jié)功能。NK細(xì)胞是固有免疫防御的第一道防線，具有殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞的作用。HLA-G對NK細(xì)胞的抑制作用最早發(fā)現(xiàn)于經(jīng)期蛻膜，隨后在NK細(xì)胞的外圍區(qū)域得到證實。

1.1 HLA-G與NK細(xì)胞表面受體結(jié)合 HLA-G抗原通過與KIR2DL4/ILT2相互作用，可以抑制NK細(xì)胞毒性。研究表明，HLA-G在目標(biāo)細(xì)胞(滋養(yǎng)細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞被轉(zhuǎn)染細(xì)胞株)或在微環(huán)境中呈現(xiàn)為可溶性HLA-G5，HLA-G5通過與ILT2相結(jié)合抑制NK細(xì)胞溶解，從而保護(hù)表達(dá)HLA-G的細(xì)胞。這是HLA-G的典型“屏蔽”效應(yīng)[6]。HLA-G的這種“屏蔽”作用被證明可以抑制MICA/NKG2D信號通路的活性[7]，該作用后來被證明是通過對NK突觸的破壞作用形成的[8]。

研究表明，HLA-G與ILT相互作用，可以改變NK細(xì)胞干擾素分泌和調(diào)節(jié)監(jiān)管外周血的趨化因子[9]。此外，目前鑒定出HLA-G是與KIR2DL4結(jié)合的惟一配體。研究發(fā)現(xiàn)，NK細(xì)胞的毒性受KIR2DL4受體基因多態(tài)性影響。HLA-Gα1結(jié)構(gòu)域第77～83位氨基酸殘基決定了KIR分子的識別特異性，該區(qū)域76位蛋氨酸和79位谷氨酰胺的置換能顯著影響KIR2DL4分子對HLA-G的識別，這表明Met76和Gln79位點(diǎn)可能是KIR2DL4識別HLA-G的關(guān)鍵部位[10]。

1.2 HLA-G下調(diào)NK細(xì)胞趨化因子受體表達(dá) NK細(xì)胞通過表面表達(dá)多種趨化因子受體，與趨化性因子相互作用調(diào)控NK細(xì)胞的遷移、募集等功能。這種趨化因子主要包括CCR7、CXCR3、CXCR1、CXCL1等，這些趨化因子分別通過與CCL19、CCL21、CXCL9、CXCL10、CXCL1、CX3CL1和IL-8結(jié)合,使NK細(xì)胞遷移至淋巴結(jié)及病理組織[11]。sHLA-G1分子則可通過下調(diào)NK細(xì)胞表面CXCR3、CXCR2、CX3CR1和CXCR5等趨化因子受體的表達(dá)，從而抑制NK細(xì)胞的遷移、募集等功能[12]。同時，sHLA-G1分子還可以通過誘導(dǎo)NK細(xì)胞分泌相關(guān)炎性細(xì)胞因子和免疫抑制細(xì)胞因子發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[13]。

1.3 HLA-G間接抑制NK細(xì)胞功能 HLA-G可以通過多種途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物學(xué)途徑。HLA-G通過上調(diào)細(xì)胞表面HLA-E抗原的表達(dá)，間接抑制宿主NK細(xì)胞活性。HLA-G可以通過下調(diào)穿孔素及STAT3改變細(xì)胞骨架，影響CD2在NK細(xì)胞與靶細(xì)胞免疫突觸上的定位，從而抑制NK細(xì)胞毒性作用[11,14]。通過阻斷相關(guān)信號通路影響NK細(xì)胞毒性，如HLA-G1和HLA-G3可以與KIR2DL4受體相結(jié)合，阻斷MAPK和DNA-PKcs信號通路活性，抑制NK細(xì)胞殺傷活性并促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的分泌[15]。

2 HLA-G參與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的功能

Treg是維持正常免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵，并且在移植、腫瘤、自身免疫疾病、過敏、感染和免疫缺陷障礙等疾病中扮演關(guān)鍵角色[16]。Treg主要分為天然Treg(nTreg)和誘導(dǎo)Treg(iTreg)兩類，其中nTreg產(chǎn)生于胸腺，iTreg由外圍幼稚T細(xì)胞分化產(chǎn)生。HLA-G+Treg被證明不是由于抗原作用產(chǎn)生，而是由胸腺中產(chǎn)生的，屬于nTreg細(xì)胞[17]。在正常的生理條件下，HLA-G和Treg存在于人的周圍血液中。HLA-G和Treg的主要作用是表達(dá)HLA-G1和HLA-G5,但他們卻缺少對CD25及F3的表達(dá)。與CD4+和CD25+細(xì)胞需要與Treg細(xì)胞相互接觸以抑制淋巴T細(xì)胞增殖不同，CD4+和HLA-G1細(xì)胞則以一種與細(xì)胞接觸無關(guān)的方式抑制T淋巴細(xì)胞增殖，而這種方式主要依賴于IL-10和HLA-G5的分泌[18]。在急性移植物抗宿主病體外研究中，CD4+HLA-G+Treg與CD4+CD25+Treg 細(xì)胞相比明顯抑制了系統(tǒng)性組織炎癥[19]。

Treg由外周T細(xì)胞在抗原刺激后產(chǎn)生，這種調(diào)節(jié)也可以在體外誘導(dǎo)。研究表明，在無表達(dá)HLA-G的抗原呈遞細(xì)胞(APCs)中誘導(dǎo)了異型T細(xì)胞激活和增殖，而在表達(dá)HLA-G1的APCs中則誘導(dǎo)了Treg，對于免疫逃逸具有積極作用[20]。同時，也有實驗表明HLA-G5誘導(dǎo)了Treg的產(chǎn)生[21]。此外，HLA-G可以通過改變細(xì)胞的趨化因子及趨化因子受體誘導(dǎo)Treg[22]。其中，IL-10的表達(dá)被認(rèn)為是最重要的原因之一，因為IL-10與HLA-G聯(lián)系密切[23]。雖然，細(xì)胞因子表達(dá)的形成機(jī)制與APCs的封鎖功能并不完全一致，但這也暗示了HLA-G可以促進(jìn)免疫逃逸。

3 HLA-G調(diào)節(jié)免疫突觸功能

免疫細(xì)胞膜片轉(zhuǎn)移是一種淋巴細(xì)胞與 APCs結(jié)合的過程，從這些細(xì)胞中提取表面分子并在它們自己的表面表達(dá)它們。在接合過程中淋巴細(xì)胞和APCs之間的分子重組也被稱為免疫突觸。免疫突觸主要表達(dá)在Tα/β、Tγ/δ、B淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞和APCs中。在這些細(xì)胞中，免疫突觸的關(guān)鍵因素在于細(xì)胞間的接觸及接觸過程中的免疫機(jī)制和抗原轉(zhuǎn)移動力學(xué)。免疫突觸雖然是一個快速的過程，但仍然是功能性的。研究發(fā)現(xiàn)，含有HLA-G膜片段的細(xì)胞能夠通過免疫突觸由APCs轉(zhuǎn)移至T細(xì)胞[24]，或由腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移至單核細(xì)胞和自體單核細(xì)胞[25]。在骨髓瘤患者體外研究中，HLA-G能夠由腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移至T細(xì)胞。在轉(zhuǎn)移過程中，HLA-G仍是功能性的，腫瘤由此細(xì)胞獲得HLA-G免疫逃逸的能力[26]。因此，HLA-G在免疫突觸中具有自身的機(jī)制改變免疫系統(tǒng)應(yīng)答，起到免疫逃逸的作用。

單核細(xì)胞能夠積極地通過免疫突觸從不同的細(xì)胞中獲得HLA-G，但與T細(xì)胞不同，單核細(xì)胞并沒有獲得免疫抑制功能[27]。這可能與細(xì)胞表面HLA-G壽命短有關(guān)。單核細(xì)胞能夠從不同的細(xì)胞中獲得細(xì)胞膜碎片，再將它們重新轉(zhuǎn)移到T細(xì)胞中與其細(xì)胞膜片段結(jié)合以達(dá)到免疫逃逸的作用[25]。

HLA-G的抑制功能依賴于T淋巴細(xì)胞從單核細(xì)胞中獲得ILT2受體的能力[27]。事實上，ILT2受體并不存在于T淋巴細(xì)胞表面，而是由自體單核細(xì)胞轉(zhuǎn)移至T淋巴細(xì)胞。通過免疫突觸，ILT2受體被納入細(xì)胞離子膜以參與細(xì)胞的功能活動。通過這個過程，不表達(dá)ILT2受體的T淋巴細(xì)胞與HLA-G相互作用以完成免疫逃逸。這也就解釋了HLA-G對不表達(dá)或少量表達(dá)ILT2受體的細(xì)胞的抑制作用以產(chǎn)生免疫逃逸的機(jī)制。

綜上所述，HLA-G分子具有有效和靈活的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。HLA-G能夠?qū)δ[瘤發(fā)揮相當(dāng)大的免疫逃逸效果，作為臨床腫瘤檢測標(biāo)志物具有實際意義。目前，針對HLA-G的研究往往局限于單方面的變化機(jī)制，但免疫逃逸是一個復(fù)雜的過程，而HLA-G在其中的變化也是復(fù)雜的。只有了解其中各種復(fù)雜變化的內(nèi)在聯(lián)系，才能掌握干擾HLA-G以阻斷腫瘤的免疫逃逸途徑，改變腫瘤對免疫環(huán)境的對抗，使免疫系統(tǒng)重新對腫瘤細(xì)胞起作用，才能使HLA-G在腫瘤的預(yù)防、診斷、治療發(fā)揮重要作用。