腫瘤免疫逃逸作用機(jī)制及在食管癌中的研究進(jìn)展

近年來(lái)，隨著腫瘤免疫學(xué)的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到腫瘤生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生免疫抑制環(huán)境，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞逃逸。2002年Schreiber等［1］首次提出腫瘤免疫編輯理論，將其分為免疫清除、免疫平衡、免疫逃逸三個(gè)階段。免疫逃逸對(duì)于腫瘤細(xì)胞的存活至關(guān)重要。腫瘤細(xì)胞可通過(guò)募集抑制性免疫細(xì)胞及分子，改變腫瘤微環(huán)境，進(jìn)而逃避機(jī)體的免疫識(shí)別與攻擊。食管癌是我國(guó)最常見的惡性腫瘤之一，目前標(biāo)準(zhǔn)療法仍然局限于手術(shù)或內(nèi)鏡切除及放化療，且總體預(yù)后較差。充分認(rèn)識(shí)食管癌免疫逃逸的機(jī)制是探索高效免疫療法的關(guān)鍵。本文圍繞腫瘤免疫逃逸相關(guān)因子作用機(jī)制及在食管癌中的研究進(jìn)展做一綜述。

1 髓源性抑制性細(xì)胞與免疫逃逸

髓源性抑制性細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）是一群骨髓來(lái)源的異質(zhì)性細(xì)胞，是樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和（或）粒細(xì)胞的前體。正常情況下，能迅速地分化為成熟的樹突狀細(xì)胞、粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞，并進(jìn)入相應(yīng)的器官、組織，發(fā)揮正常免疫功能。在病理?xiàng)l件下，MDSC成熟受阻，停留在各個(gè)分化階段，成為具有免疫抑制功能的MDSC。MDSC主要通過(guò)細(xì)胞表面受體結(jié)合或釋放短效類可溶性介質(zhì)，下調(diào)機(jī)體免疫應(yīng)答效應(yīng)，在自身免疫性疾病及腫瘤形成中發(fā)揮重要作用［2］。慢性感染、炎癥或腫瘤會(huì)導(dǎo)致MDSC的聚集。大量細(xì)胞因子參與MDSC的激活及擴(kuò)增，包括IL-1β、IL-6和PGE2等促炎癥分子以及VEGF等腫瘤分泌因子。MDSC主要通過(guò)以下4種機(jī)制抑制抗腫瘤免疫：直接抑制T細(xì)胞活化，抑制NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性，消耗精氨酸和半胱氨酸，誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞形成。通過(guò)對(duì)動(dòng)物模型的研究，MDSC的促腫瘤作用得到證實(shí)［3］。

Stairs等［4］研究表明，在食管鱗狀細(xì)胞癌p120-連環(huán)素缺陷型小鼠模型中，MDSC大量增殖，并且可以激活成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)結(jié)締組織形成。研究表明，食管癌患者中MDSC水平升高，并且與疾病的分期、預(yù)后和耐藥性成正相關(guān)［5-6］。但由于MDSC具有異質(zhì)性，在臨床應(yīng)用中受到限制。為了更好地鑒定出食管癌中驅(qū)動(dòng)MDSC介導(dǎo)的免疫抑制反應(yīng)的因子，Karakasheva等［7］發(fā)現(xiàn)，免疫抑制能力較強(qiáng)的MDSC高表達(dá)CD38。人體內(nèi)試驗(yàn)證實(shí)，晚期食管癌患者的外周血中CD38陽(yáng)性MDSC數(shù)量增多；在食管癌小鼠模型體內(nèi)研究中，使用CD38單抗daratumumab（目前FDA批準(zhǔn)用于治療多發(fā)性骨髓瘤）可以使腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)減慢［7］。所以，對(duì)MDSC生物學(xué)的進(jìn)一步研究，可能為食管癌治療發(fā)展指明一定方向。

2 輔助性T細(xì)胞17與免疫逃逸

CD4+T細(xì)胞是效應(yīng)性T細(xì)胞的重要組成成分，在免疫調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。根據(jù)所產(chǎn)生的細(xì)胞因子和效應(yīng)細(xì)胞的生物功能特征，將CD4+T細(xì)胞分為Th1、Th2、Treg和Th17輔助性T細(xì)胞。輔助性T細(xì)胞17（T helper 17 cell，Th17）的分化與增殖可通過(guò)一系列細(xì)胞因子TGF-β、IL-6、IL-23、IL-1β、IL-21形成的效應(yīng)因子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)控［8］。Th17細(xì)胞以分泌IL-17為主要特征，并通過(guò)IL-17上調(diào)其他相關(guān)因子來(lái)調(diào)控腫瘤微環(huán)境，從而介導(dǎo)炎癥、自身免疫和腫瘤等多種疾病的發(fā)生。在腫瘤微環(huán)境中，Th17細(xì)胞能正向調(diào)節(jié)Th1和NK細(xì)胞的功能，介導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)。研究表明，Th17細(xì)胞可以通過(guò)CCR6/CCL20途徑調(diào)節(jié)樹突狀細(xì)胞募集，從而發(fā)揮抗腫瘤免疫效應(yīng)［9］。然而有學(xué)者指出，當(dāng)Th17細(xì)胞與細(xì)胞因子TGF-β和IL-6一起培養(yǎng)時(shí)，Th17細(xì)胞表達(dá)核苷酸酶CD39和CD73，進(jìn)而釋放腺苷，抑制CD8+T細(xì)胞功能［10］。同時(shí)，Th17細(xì)胞具有轉(zhuǎn)化為Treg的能力，進(jìn)而發(fā)揮免疫抑制作用［11］。此外，通過(guò)分泌細(xì)胞因子，如IL-17、IL-22，Th17細(xì)胞活化STAT3通路誘導(dǎo)血管生成并促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。

研究發(fā)現(xiàn)，食管癌患者外周血和腫瘤組織中Th17細(xì)胞比例增高，Th17細(xì)胞浸潤(rùn)程度與腫瘤分期相關(guān)［12-13］。蔣國(guó)軍等［14］研究表明Th17細(xì)胞在食管鱗癌患者外周血中的數(shù)量明顯增多，其特異性分泌的IL-17在食管鱗癌組織中的表達(dá)高于癌旁組織，Th17細(xì)胞可能與食管鱗癌的發(fā)病有關(guān)。Th17細(xì)胞通過(guò)抗腫瘤免疫來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)，還是通過(guò)促腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)增殖、抗凋亡能力及血管生成來(lái)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，目前尚不清楚。因此，明確需要更深入地了解Th17細(xì)胞在食管癌中的作用，以確定其作為治療靶標(biāo)的潛力。

3 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞與免疫逃逸

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg）是一類控制體內(nèi)自身免疫反應(yīng)性的異質(zhì)性的群體。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種Treg亞群，包括天然產(chǎn)生的自然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（nTreg），誘導(dǎo)產(chǎn)生的適應(yīng)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（iTreg）以及抗原特異性CD4+Treg。腫瘤局部Treg可通過(guò)多種途徑抑制免疫效應(yīng)細(xì)胞的功能，如T細(xì)胞、NK細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞。其主要機(jī)制包括以下4個(gè)方面：分泌抑制性細(xì)胞因子抑制效應(yīng)細(xì)胞的功能，如IL-10、TGF-β；釋放顆粒酶和穿孔素殺傷效應(yīng)細(xì)胞；通過(guò)干擾細(xì)胞代謝影響效應(yīng)細(xì)胞的功能；調(diào)控樹突狀細(xì)胞影響Treg的分化和增殖。

研究發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于健康人，食管癌患者的外周血和食管黏膜組織中Treg表達(dá)增加［15-16］。Treg浸潤(rùn)程度對(duì)食管癌患者預(yù)后有一定預(yù)測(cè)作用，Treg數(shù)量越多，腫瘤入侵越深，越易發(fā)生轉(zhuǎn)移，與患者疾病嚴(yán)重程度和化療后生存率降低呈正相關(guān)［17-20］。此外，有關(guān)食管癌患者接受新輔助放化療的報(bào)道顯示，殘留腫瘤（治療后）中的Treg細(xì)胞浸潤(rùn)密度與病理應(yīng)答相關(guān)，低密度Treg細(xì)胞浸潤(rùn)更易觸發(fā)組織學(xué)應(yīng)答，此外，Treg細(xì)胞浸潤(rùn)密度與患者生存期呈負(fù)相關(guān)［21］?？梢奣reg在食管癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，大量研究開始著重于干擾Treg分化、募集，試圖降低其抑制功能，但如同MDSC一樣，Treg也具有異質(zhì)性，其作用機(jī)制較復(fù)雜，為臨床應(yīng)用帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

4 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞與免疫逃逸

巨噬細(xì)胞是機(jī)體固有免疫反應(yīng)的重要組成成分，與上文提到的MDSC與Treg一樣，也是一類異質(zhì)性的細(xì)胞群體。組織和炎癥中浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞來(lái)源于骨髓單核細(xì)胞前體。這些前體細(xì)胞從血管滲透到人體內(nèi)各個(gè)組織，并在不同組織微環(huán)境中分化為不同亞型。一般將這些前體細(xì)胞分為兩種表型：M1型經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞和M2型替代活化巨噬細(xì)胞［22］。M1型巨噬細(xì)胞高表達(dá)主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex，MHC）Ⅰ類和Ⅱ類分子，負(fù)責(zé)腫瘤特異性抗原呈遞，參與抗腫瘤反應(yīng)。相反，M2型巨噬細(xì)胞主要發(fā)揮促腫瘤的效應(yīng)。M2型巨噬細(xì)胞分泌 CC 趨化因子配體 17［chemokine（C-C motif）li?gand 17，CCL17］、CCL22、CCL24等，低表達(dá)IL-12、高表達(dá)IL-10。在荷瘤機(jī)體中，浸潤(rùn)在腫瘤中的巨噬細(xì)胞通常稱為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophage，TAM），TAM更接近M2型巨噬細(xì)胞的功能表型［23］。TAM促腫瘤效應(yīng)主要通過(guò)3方面實(shí)現(xiàn)：TAM分泌多種因子（堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、胸苷磷酸化酶、尿激酶型纖溶酶原激活劑等）調(diào)控腫瘤血管生成，為腫瘤生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)；TAM通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移；巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌一些免疫抑制因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β，TGF-β）和IL-10等直接或間接地抑制T細(xì)胞功能并介導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的凋亡。

Miyashita等［24］發(fā)現(xiàn)，在反流性食管炎大鼠模型中，M1型巨噬細(xì)胞募集到炎癥部位，激活上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞中的STAT3途徑，促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化，誘導(dǎo)癌細(xì)胞的生成。此外，在食管腺癌患者的組織中，腫瘤細(xì)胞上調(diào)Th2細(xì)胞相關(guān)因子，如IL-4和IL-13，促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，這與MDSC介導(dǎo)的免疫抑制相關(guān)［25］。在食管鱗癌患者中，腫瘤來(lái)源的巨噬細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）的分泌增加，導(dǎo)致TAM浸潤(rùn)并產(chǎn)生血管生成酶［26］。解瑞玲等［27］研究發(fā)現(xiàn)TAM在食管癌組織中具有較高的浸潤(rùn)密度，將癌間質(zhì)和癌巢分別比較發(fā)現(xiàn)癌間質(zhì)TAM浸潤(rùn)密度明顯高于癌巢。此外，癌間質(zhì)和癌巢TAM浸潤(rùn)密度與生存時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。Shigeoka等［28］研究發(fā)現(xiàn)，TAM浸潤(rùn)也與食管鱗癌化療反應(yīng)耐受及總體預(yù)后不良有關(guān)。

5 抑制性協(xié)同刺激因子與免疫逃逸

T細(xì)胞的活化需要抑制性協(xié)同刺激因子雙信號(hào)途徑，第一信號(hào)途徑為抗原遞呈細(xì)胞上的主要組織相容性復(fù)合體與T細(xì)胞上的TCR結(jié)合，第二信號(hào)為抗原遞呈細(xì)胞上的共刺激分子B7與T細(xì)胞上的CD28分子結(jié)合。在這兩種信號(hào)共同作用下，T細(xì)胞活化、增殖，具備殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。在調(diào)控第二信號(hào)通路眾多分子中，存在激活性協(xié)同刺激因子受體及抑制性協(xié)同刺激因子受體，后者在負(fù)性調(diào)控T細(xì)胞應(yīng)答方面發(fā)揮重要作用［29-30］。程序性死亡受體1（pro?grammed death 1，PD-1）和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原 4（cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4）是目前研究較熱的負(fù)性共刺激信號(hào)分子。PD-1屬于CD28免疫球蛋白超家族的Ⅰ型跨膜糖蛋白，主要表達(dá)于T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞和骨髓細(xì)胞。PD-1具有2個(gè)配體，分別是PD-L1和PD-L2。PD-L1在B細(xì)胞、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞上表達(dá)，而PD-L2的表達(dá)則較局限，只在巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和一些B細(xì)胞亞類的膜表面表達(dá)，且往往呈低表達(dá)狀態(tài)。故PD-L1成為PD-1阻斷T細(xì)胞活化及介導(dǎo)腫瘤免疫抑制的主要配體。CTLA-4與CD28同源，都是免疫球蛋白超家族成員，表達(dá)于活化的T細(xì)胞表面，配體主要表達(dá)于淋巴結(jié)和脾臟抗原呈遞細(xì)胞表面的 B7-1（CD80）或B7-2（CD86）。目前針對(duì)PD-1、CTLA-4靶點(diǎn)研發(fā)的單抗類藥物，如nivolum?ab、pembrolizumab、pidiluzumab、ipilimumab已經(jīng)在黑色素瘤、腎癌及非小細(xì)胞肺癌患者臨床治療中得以應(yīng)用，患者的生存期得以延長(zhǎng)。

目前有關(guān)抑制性協(xié)同刺激因子受體在食管癌中的報(bào)道開始涌現(xiàn)。在食管鱗癌中的研究中，多數(shù)結(jié)果顯示，PD-1及其配體的表達(dá)水平與較差的預(yù)后相關(guān)［31-33］，然而其他研究表明，組織中高表達(dá)PD-L1的患者，其生存期較長(zhǎng)［34-35］。在食管腺癌的研究中，PD-L1的表達(dá)水平與較差的預(yù)后相關(guān)［36］，PD-L2的表達(dá)與患者分期、腫瘤大小與分化程度相關(guān)，與生存期無(wú)關(guān)［37］。在食管癌中針對(duì)CTLA-4的研究較少，Zhang等［38］通過(guò)檢測(cè)食管鱗狀細(xì)胞癌手術(shù)標(biāo)本中腫瘤細(xì)胞及浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞中CTLA-4的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)87%腫瘤細(xì)胞表達(dá)CTLA-4，在浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞中，58%樣本為CTLA-4陽(yáng)性，且雙陽(yáng)性表達(dá)者與較差的總生存期相關(guān)。雖然目前免疫檢查點(diǎn)阻斷劑（im?mune checkpoint inhibitor）的治療在食管癌中尚未廣泛開展，但其療效初見端倪。Kudo等［39］研究表明，17%食管鱗癌患者在nivolumab治療過(guò)程中產(chǎn)生應(yīng)答，顯示出抗腫瘤活性。Doi等［40］研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)治療失敗的食管癌患者中，pembrolizumab安全性可控，療效顯著。免疫檢查點(diǎn)阻斷劑在食管癌中臨床試驗(yàn)正在逐步開展（表1），相信隨著研究的不斷深入，免疫靶向藥物也會(huì)在食管癌中得以應(yīng)用，為食管癌的治療提供新的方法。

表1 抗CTLA-4、PD-1、PD-L1抗體在食管癌中開展的臨床試驗(yàn)

6 小結(jié)與展望

本文討論了抑制性免疫細(xì)胞及共刺激因子在腫瘤免疫逃逸中的機(jī)制及在食管癌中的研究進(jìn)展。腫瘤微環(huán)境中抑制性免疫細(xì)胞及共刺激因子可能導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸，促進(jìn)腫瘤的形成、增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移，但其作用機(jī)制尚不清楚。抑制性免疫細(xì)胞從初始發(fā)育到具有免疫調(diào)節(jié)功能的各個(gè)階段錯(cuò)綜復(fù)雜，盡管這些細(xì)胞具有相對(duì)的遺傳穩(wěn)定性，但其本質(zhì)上具有異質(zhì)性，如何鑒別出這些細(xì)胞群體中的促瘤驅(qū)動(dòng)因子，給研究者帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。免疫逃逸相關(guān)因子在食管癌的發(fā)生發(fā)展起到了一定作用，相信隨著對(duì)食管癌免疫逃逸機(jī)制的探索，有望發(fā)現(xiàn)高效的免疫靶向藥物，使食管癌患者受益。

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