免疫檢查點(diǎn)分子與天然免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控①

李 葛 韓根成

(軍事醫(yī)學(xué)研究院，北京100850)

免疫檢查點(diǎn)分子是一類能調(diào)控免疫細(xì)胞活化，在維持免疫穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用的膜表面調(diào)節(jié)蛋白。最初的研究發(fā)現(xiàn)一些表達(dá)在效應(yīng)T細(xì)胞上的免疫抑制分子可以使T細(xì)胞不過(guò)度活化，從而預(yù)防自身免疫疾病的發(fā)生[1]；因此這類分子在免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控中的作用受到人們的重視。但后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，免疫檢查點(diǎn)分子在腫瘤、慢性病毒感染和胞內(nèi)寄生菌感染的免疫細(xì)胞中也高表達(dá)并發(fā)揮重要病理性作用[2，3]。目前發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點(diǎn)分子主要有細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(Cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4)、程序性死亡受體1(Programed cell death protein 1，PD-1)、T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3(T-cell immunoglobulin and mucin-containing protein 3，Tim-3)、淋巴細(xì)胞活化基因3(Lymphocyte-activated gene-3，LAG-3)和帶有Ig和ITIM的T細(xì)胞免疫受體(T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains，TIGIT)等。2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了美國(guó)的詹姆斯·艾利森(James P Allision)和日本的本庶佑(Tasuku Honjo)，以表彰他們?cè)诎┌Y免疫負(fù)調(diào)控機(jī)制尤其是免疫檢查點(diǎn)CTLA-4和PD-1的研究中取得的成就。在臨床研究中，截至2018年9月已經(jīng)有7種靶向免疫檢查點(diǎn)的抗體被FDA批準(zhǔn)用于臨床治療，分別是：2011年CTLA-4單抗ipilimumab，被批準(zhǔn)用于治療惡性黑色素瘤患者[4]；2014年一類PD-1單抗Pembrolizumab，被批準(zhǔn)用于治療惡性的黑色素瘤患者以及表達(dá)PD-L1的非小細(xì)胞肺癌患者[5]；2015年靶向PD-1的單抗Nivolumab，被批準(zhǔn)用于治療惡性的黑色素瘤患者以及表達(dá)PD-L1的非小細(xì)胞肺癌患者，且對(duì)常規(guī)化療沒(méi)有反應(yīng)的癌癥患者以及惡性的腎癌患者也有效[6]；2016年，靶向PD-L1的單抗atezolizumab，被批準(zhǔn)用于治療晚期或惡化的、對(duì)常規(guī)化療沒(méi)有反應(yīng)的尿道腫瘤患者[7]。2017年FDA批準(zhǔn)靶向PD-L1的Avelumab和Durvalumab用于治療尿路上皮癌，并且前者還可以用來(lái)治療默克爾細(xì)胞癌，而后者能用于非小細(xì)胞肺癌的治療[8,9]；2018年另一種靶向PD-1的抗體Cemiplimab-RRWLC被批準(zhǔn)用于皮膚鱗狀細(xì)胞癌的治療[10]。目前，針對(duì)免疫檢查點(diǎn)的研究越來(lái)越受到研究人員的關(guān)注。

機(jī)體的免疫系統(tǒng)分為天然免疫和特異性免疫(或適應(yīng)性免疫)系統(tǒng)。天然免疫是機(jī)體抗感染、清除異常細(xì)胞的第一道防線，能夠在第一時(shí)間清除危險(xiǎn)、保持機(jī)體健康。尤其重要的是天然免疫細(xì)胞如單核/巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞(Dendritic cells，DCs)等作為重要的抗原呈遞細(xì)胞發(fā)揮作用，將加工處理過(guò)的危害信息及時(shí)傳遞給T細(xì)胞及B細(xì)胞，進(jìn)而激活適應(yīng)性免疫。天然免疫細(xì)胞還包括自然殺傷細(xì)胞(Natural killer，NK)、肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、γδT細(xì)胞和NKT細(xì)胞等等，并且在免疫治療中的作用也日益受到重視。近年的研究發(fā)現(xiàn)多種免疫檢查點(diǎn)如Tim-3、PD-1、TIGIT等均在天然免疫細(xì)胞中表達(dá)，并且影響天然免疫細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。Tim-3被發(fā)現(xiàn)在鼠的肥大細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、DCs、NK、NKT細(xì)胞以及支氣管上皮細(xì)胞中都表達(dá)，在人的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中也均有表達(dá)[11-16]。目前Tim-3在天然免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控中的作用研究較為深入。PD-1作為近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種重要的免疫抑制分子，在T細(xì)胞免疫功能干預(yù)中的作用已經(jīng)得到廣泛的證實(shí)[17]。除此之外研究發(fā)現(xiàn)PD-1分子也表達(dá)在B細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和DCs等細(xì)胞表面，且參與了上述細(xì)胞的負(fù)性調(diào)控過(guò)程，其機(jī)制及意義是非常值得探討的問(wèn)題[18-21]。此外，研究發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞表面的TIGIT和LAG-3分子也表達(dá)于NK細(xì)胞和DCs等細(xì)胞表面，且參與了后者的功能調(diào)控[6，22-26]。隨著以免疫檢查點(diǎn)分子為靶點(diǎn)的治療策略的深化及拓展，它們?cè)谔烊幻庖邞?yīng)答中的作用正日益受到關(guān)注。本綜述主要圍繞Tim-3、PD-1、TIGIT等免疫檢查點(diǎn)闡述其在天然免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控中的作用機(jī)制及意義，從而為拓展該類靶點(diǎn)的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 Tim-3分子在天然免疫中的作用

Tim-3在T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。例如，研究表明Tim-3表達(dá)于終末分化的Th1細(xì)胞上，通過(guò)與其配體Galectin-9(Gal-9)結(jié)合，抑制Th1型細(xì)胞因子的分泌，進(jìn)而誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡負(fù)向調(diào)控T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答[27]；Tim-3在Th17、Tc1細(xì)胞、CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞上的異常表達(dá)與自身免疫性疾病、病毒感染和腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明Tim-3在天然免疫應(yīng)答中同樣發(fā)揮著重要的作用。研究表明Tim-3的高表達(dá)往往與腫瘤患者的不良預(yù)后有關(guān)，如在小細(xì)胞肺癌中，檢測(cè)出Tim-3+的患者生存時(shí)間顯著低于Tim-3-患者[28]；Tim-3在宮頸癌中的表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)[29]；在卵巢癌、腦膜癌、黑色素瘤等腫瘤細(xì)胞中也有過(guò)表達(dá)，并直接促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)[30-32]；而且研究表明在使用PD-1抗體耐藥的患者中Tim-3表達(dá)也顯著上調(diào)[33]。因此，Tim-3可作為一種潛在的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)，而靶向Tim-3抗體的研發(fā)也已經(jīng)在臨床實(shí)驗(yàn)中，目前共有13種Tim-3的抗體處于研發(fā)中，其中TESARO的TSR-022目前處于Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)中，并且現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)表明，在小鼠的結(jié)腸癌模型中，Tim-3抗體與PD-1抗體聯(lián)合治療比PD-1抗體單獨(dú)治療具有更好的抗腫瘤效果。目前Tim-3引起T細(xì)胞耐受的機(jī)制相對(duì)明確，隨著研究的深入，該分子在天然免疫細(xì)胞中的作用也越來(lái)越受到重視，Tim-3在單核巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞和NK細(xì)胞等細(xì)胞上的過(guò)度表達(dá)被發(fā)現(xiàn)與多種臨床疾病的惡化密切相關(guān)。如在炎癥反應(yīng)中，Tim-3被發(fā)現(xiàn)在巨噬細(xì)胞、DCs上高表達(dá)，并且抑制炎癥應(yīng)答；而Tim-3在巨噬細(xì)胞上高表達(dá)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)。但在天然免疫細(xì)胞上的具體作用機(jī)制尚不清楚。

1.1Tim-3在單核巨噬細(xì)胞上的作用研究 巨噬細(xì)胞是體內(nèi)重要的天然免疫細(xì)胞和抗原遞呈細(xì)胞，其一方面通過(guò)識(shí)別微環(huán)境中的危險(xiǎn)因素傳遞危險(xiǎn)信號(hào)，同時(shí)又可通過(guò)應(yīng)對(duì)不同微環(huán)境形成不同的活化狀態(tài)調(diào)控免疫反應(yīng)的方向，是機(jī)體調(diào)控免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵因素。近期Tim-3被發(fā)現(xiàn)參與巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)控，并在自身免疫病、感染和腫瘤中發(fā)揮著重要的作用。

在自身免疫性炎癥疾病中，Tim-3可能通過(guò)負(fù)性調(diào)控巨噬細(xì)胞的功能而影響疾病的進(jìn)程。如Monney等[12]發(fā)現(xiàn)體內(nèi)給予Tim-3抗體后能增加巨噬細(xì)胞的數(shù)量和活化的水平并且加重實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎的嚴(yán)重性，盡管當(dāng)時(shí)具體的機(jī)制尚不清楚。我們實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)Tim-3在膿毒血癥中的表達(dá)或功能異常與體內(nèi)巨噬細(xì)胞的過(guò)度活化有關(guān)，相應(yīng)的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)Tim-3通過(guò)抑制TLR4介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)的活化降低IL-6、TNF-α、IL-1β等促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)[34]。我們同時(shí)過(guò)繼輸入Tim-3低表達(dá)和高表達(dá)的巨噬細(xì)胞到IBD小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)Tim-3高表達(dá)的巨噬細(xì)胞可以顯著抑制腸炎的病理?yè)p傷[35]。隨后我們又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在巨噬細(xì)胞中Tim-3可以與STAT1分子結(jié)合，阻止STAT1的核轉(zhuǎn)位進(jìn)而阻止STAT1-miR155-SOCS1信號(hào)通路介導(dǎo)巨噬細(xì)胞M1型的極化[36]。我國(guó)馬春紅團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)在肝細(xì)胞癌患者的外周單核細(xì)胞及腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞上Tim-3的表達(dá)顯著升高。Tim-3促進(jìn)巨噬細(xì)胞向促腫瘤的M2方向極化，從而促進(jìn)肝細(xì)胞癌的進(jìn)展[37]。此外，Zhang等[38]表明在單核巨噬細(xì)胞中Tim-3組成性高表達(dá)，在經(jīng)由Toll樣受體激活后，單核巨噬細(xì)胞表達(dá)Tim-3降低，IL-12分泌升高。在抗感染免疫方面，F(xiàn)risancho-Kiss等[39]研究表明在小鼠感染病毒時(shí)，寄居于腹腔、脾臟、心臟中的巨噬細(xì)胞快速高表達(dá)Tim-3，而將Tim-3信號(hào)阻斷后，則促使CD80表達(dá)下調(diào)，炎癥反應(yīng)增強(qiáng)。與此同時(shí)，我們實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)表明Tim-3可通過(guò)促進(jìn)Nrf2的泛素化降解來(lái)負(fù)性調(diào)控巨噬細(xì)胞對(duì)李斯特菌的吞噬及殺傷功能[40]。在腫瘤疾病中，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤患者單核巨噬細(xì)胞上Tim-3的表達(dá)被發(fā)現(xiàn)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展呈正相關(guān)。Li等[41]研究表明在膠質(zhì)瘤患者外周CD14+單核細(xì)胞中Tim-3高表達(dá)，Tim-3+單核細(xì)胞向M2型極化，且單核細(xì)胞上Tim-3的表達(dá)與腫瘤細(xì)胞呈正相關(guān)，Tim-3+單核細(xì)胞的高比率對(duì)腫瘤患者的死亡和復(fù)發(fā)有重要的影響。

以上研究表明Tim-3是巨噬細(xì)胞穩(wěn)態(tài)調(diào)控的關(guān)鍵分子，Tim-3在巨噬細(xì)胞上的表達(dá)水平變化與疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，因而是干預(yù)巨噬細(xì)胞功能的潛在靶分子。

1.2Tim-3在樹(shù)突狀細(xì)胞(DCs)上的作用研究 DCs作為專職的抗原提呈細(xì)胞在免疫應(yīng)答的啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，DCs活化成熟時(shí)高表達(dá)CD80、CD86和CD40等共刺激分子，為T細(xì)胞活化提供第二信號(hào)。而Tim-3被發(fā)現(xiàn)在DCs的活化成熟過(guò)程中發(fā)揮著雙重的作用。例如，Chiba等[13]發(fā)現(xiàn)Tim-3可以與DNA分子競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合高遷移率家族蛋白-1(High mobility group box 1,HMGB1)分子，抑制HMGB1-DNA復(fù)合物介導(dǎo)的DC活化，從而抑制DC的抗腫瘤免疫應(yīng)答，并且使用Tim-3單克隆抗體阻斷Tim-3信號(hào)后，能夠提高機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答，提示Tim-3信號(hào)負(fù)調(diào)控DCs介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答；然而更早的數(shù)據(jù)表明Tim-3正調(diào)控DC的活性。如Anderson等[42]研究表明Tim-3表達(dá)于DC細(xì)胞上，并且使用Gal-9刺激或激動(dòng)性Tim-3抗體活化Tim-3信號(hào)能夠促進(jìn)LPS誘導(dǎo)的DC細(xì)胞的活化。Kanzaki等[43]研究表明在DCs細(xì)胞上Tim-3-Gal-9的信號(hào)能誘導(dǎo)TNF-α的產(chǎn)生，并且具有劑量依賴效應(yīng)。綜上所述，Tim-3在調(diào)節(jié)DCs活化中起雙重作用,我們推斷其機(jī)制與Tim-3的表達(dá)時(shí)相及細(xì)胞的活化狀態(tài)有關(guān)，即在活化早期伴隨DC細(xì)胞活化Tim-3表達(dá)升高，細(xì)胞因子分泌增加，而在活化后期及持續(xù)性活化的狀態(tài)下Tim-3的持續(xù)高表達(dá)導(dǎo)致DC細(xì)胞的功能耗竭。即Tim-3在DCs中的作用可能是依據(jù)所處的環(huán)境決定的，在不同的微環(huán)境下Tim-3可能通過(guò)募集不同的信號(hào)接頭蛋白發(fā)揮不同的作用。

1.3Tim-3在肥大細(xì)胞上的作用研究 肥大細(xì)胞在免疫調(diào)控中也發(fā)揮著重要作用。肥大細(xì)胞中Tim-3的表達(dá)多與炎癥相關(guān)，如慢性牙周炎患者中，Tim-3+肥大細(xì)胞的表達(dá)量與牙周炎炎癥的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[44]。而研究表明Tim-3可以刺激肥大細(xì)胞上Th2型細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥應(yīng)答，進(jìn)而影響體內(nèi)免疫應(yīng)答的平衡，如Li等[45]研究表明Tim-3可以刺激肥大細(xì)胞產(chǎn)生Th2型細(xì)胞因子，并且使用Tim-3抗體可以減緩哮喘的炎癥反應(yīng)；Kearley等[46]發(fā)現(xiàn)在小鼠氣管病變之前給予Tim-3單克隆抗體可以顯著減少呼吸道的敏感性和Th2應(yīng)答，與此同時(shí)Th1應(yīng)答增加；Nakae等[47]研究發(fā)現(xiàn)Tim-3在肥大細(xì)胞上的表達(dá)在使用IgE和抗原刺激后能夠上調(diào)，并且增加Th2型細(xì)胞因子的分泌。相反地，F(xiàn)risancho-Kiss等[39]表明阻斷Tim-3信號(hào)后導(dǎo)致肥大細(xì)胞CD80表達(dá)減少，并且增加Th1型免疫應(yīng)答，提示Tim-3的活化改變了肥大細(xì)胞的表型和活性。盡管細(xì)致的機(jī)制尚不完全清楚，以上系列實(shí)驗(yàn)表明Tim-3可能部分通過(guò)促進(jìn)肥大細(xì)胞分泌Th2型細(xì)胞因子，促進(jìn)Th2型免疫應(yīng)答。最新的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)某些因素影響肥大細(xì)胞表達(dá)Tim-3。如Kim等[11]研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1可以導(dǎo)致肥大細(xì)胞系HMC-1中Tim-3 mRNA水平增加。

1.4Tim-3在NK細(xì)胞上的作用研究 NK細(xì)胞作為重要的天然免疫細(xì)胞，在防治病毒感染和腫瘤中發(fā)揮著重要的保護(hù)作用。NK細(xì)胞功能的發(fā)揮受到其表面抑制性和活化性受體的雙重調(diào)控。而近期的數(shù)據(jù)表明Tim-3參與了NK細(xì)胞的活性調(diào)控。Ndhlovu等[14]研究表明多種細(xì)胞因子如IFN-α和IL-12與IL-18結(jié)合或IL-12與IL-15結(jié)合均能誘導(dǎo)NK細(xì)胞高表達(dá)Tim-3，并且NK細(xì)胞分泌IFN-γ水平和細(xì)胞毒作用大小均與NK細(xì)胞高表達(dá)Tim-3有關(guān)。Gleason等[48]研究表明使用Gal-9刺激后導(dǎo)致NK細(xì)胞活化并促進(jìn)IFN-γ的分泌，并且NK細(xì)胞上調(diào)Tim-3的表達(dá)。因此，Tim-3可能作為NK細(xì)胞成熟和發(fā)揮作用的一個(gè)標(biāo)志。然而，Ju等[49]的研究表明Tim-3信號(hào)在NK細(xì)胞活性中發(fā)揮抑制作用，數(shù)據(jù)表明在慢性肝炎患者中Tim-3在NK細(xì)胞上表達(dá)上調(diào)并且抑制NK細(xì)胞的功能，使用抗體阻斷Tim-3信號(hào)后NK細(xì)胞功能得到恢復(fù)；與其一致，Li等[41]研究也發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)瘤患者中外周NK細(xì)胞高表達(dá)Tim-3，并下調(diào)NK細(xì)胞分泌IFN-γ的能力，且與Ki-67+腫瘤細(xì)胞的比率呈正相關(guān)。還有其他的研究在晚期胃癌、肺腺癌和晚期黑色素瘤患者外周血中NK細(xì)胞也發(fā)現(xiàn)了Tim-3的高表達(dá)，并且Tim-3的表達(dá)與NK細(xì)胞的耗竭相關(guān)[32，50，51]。這些數(shù)據(jù)表明Tim-3在NK細(xì)胞上具有相反的作用。盡管Tim-3可能是NK細(xì)胞活化的標(biāo)記，但過(guò)度表達(dá)的Tim-3又能抑制NK細(xì)胞的功能，這與我們上面總結(jié)的關(guān)于Tim-3在DC細(xì)胞上的作用模式一致。

最近的數(shù)據(jù)表明在慢性病毒感染中NK細(xì)胞上Tim-3的表達(dá)伴隨NK細(xì)胞的功能抑制。Finney等[52]發(fā)現(xiàn)從慢性HIV患者分離出來(lái)的NK細(xì)胞上過(guò)表達(dá)Tim-3，并且與未感染HIV的對(duì)照者分離出的NK細(xì)胞相比顯著減少對(duì)TLR刺激的應(yīng)答，同時(shí)經(jīng)過(guò)6個(gè)月的抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療后，NK細(xì)胞的活性均得到了恢復(fù)。這些數(shù)據(jù)表明慢性HIV感染可以增加NK細(xì)胞表面Tim-3的表達(dá)并且與NK細(xì)胞表型的功能異常相關(guān)。但在慢性病毒感染中NK細(xì)胞上Tim-3表達(dá)是如何影響其功能的還需要進(jìn)一步的研究。

1.5Tim-3在其他天然免疫細(xì)胞的作用研究 研究表明，其他的天然免疫細(xì)胞(上皮細(xì)胞、γδT細(xì)胞和NKT細(xì)胞)也有Tim-3的表達(dá)，并且Tim-3在其中的作用均為抑制作用[15，53，54]。如Wu等[16]研究表明，在小鼠中Tim-3表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞上，體外實(shí)驗(yàn)表明內(nèi)皮細(xì)胞上Tim-3通過(guò)與B16細(xì)胞上受體結(jié)合，導(dǎo)致NF-κB活化，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞耐受，進(jìn)一步的研究表明Tim-3促進(jìn)血液中B16細(xì)胞的存活，增加了肺部轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)的數(shù)量，因此，阻斷Tim-3信號(hào)可能有助于預(yù)防轉(zhuǎn)移。

2 PD-1分子在天然免疫中的作用

PD-1是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的一種重要的免疫抑制分子，屬于Ⅰ型跨膜糖蛋白，為CD28超家族成員，最初由Tasuku Honjo研究組從凋亡的小鼠T細(xì)胞雜交瘤中克隆得來(lái)[55]。PD-1一般表達(dá)在T細(xì)胞和B細(xì)胞表面，最近的研究表明PD-1也表達(dá)于單核細(xì)胞、NK細(xì)胞和DCs表面。PD-1有兩個(gè)配體，分別是PD-L1和PD-L2，都屬于B7家族蛋白，PD-L1起初發(fā)現(xiàn)表達(dá)于抗原呈遞細(xì)胞如巨噬細(xì)胞和DC表面[56]。在正常生理情況下，T細(xì)胞活化過(guò)程中，PD-L1組成性的表達(dá)在抗原呈遞細(xì)胞表面，與T細(xì)胞表面的PD-1相互作用維持T細(xì)胞的免疫穩(wěn)態(tài)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)在許多腫瘤環(huán)境中，腫瘤細(xì)胞也高表達(dá)PD-L1分子，與腫瘤浸潤(rùn)T淋巴細(xì)胞表面的PD-1分子結(jié)合下調(diào)T細(xì)胞活性，進(jìn)而使得腫瘤逃避免疫系統(tǒng)的殺傷。因此，近年批準(zhǔn)的靶向PD-1或PD-L1的抗體多用于治療腫瘤。研究發(fā)現(xiàn)除腫瘤外PD-1/PD-L1信號(hào)通路在慢性病毒感染、自身免疫性疾病中也扮演重要角色[57]。目前的研究多聚焦于PD-1/PD-L1對(duì)T細(xì)胞功能的影響，近來(lái)隨著PD-1/PD-L1對(duì)DC、NK等細(xì)胞調(diào)控作用研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)該通路對(duì)天然免疫穩(wěn)態(tài)的影響也不容忽視。

如前所述，DC作為一種抗原遞呈細(xì)胞在天然免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)在膿毒血癥模型中，成熟DCs表達(dá)多種共刺激分子，但其啟動(dòng)T細(xì)胞免疫反應(yīng)的能力較對(duì)照組DCs減低，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，膿毒血癥模型中DCs表面高表達(dá)PD-1，從而表現(xiàn)為免疫耐受性，不能夠有效激活T細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答反應(yīng)[58]。目前已經(jīng)有研究表明在慢性感染和腫瘤中PD-1信號(hào)負(fù)調(diào)控NK細(xì)胞的功能活性。例如，感染單核皰疹病毒的患者其NK細(xì)胞異常高表達(dá)PD-1，并減少IFN-γ和TNF-α的分泌，同時(shí)抗感染能力顯著降低，而阻斷PD-1信號(hào)后，NK細(xì)胞的功能得到恢復(fù)[59，60]；健康人外周血25%的NK細(xì)胞上都表達(dá)PD-1。有報(bào)道顯示在卵巢癌患者外周血NK細(xì)胞上PD-1的表達(dá)顯著上調(diào)，同時(shí)NK細(xì)胞功能耗竭，而使用PD-1抗體治療后，能夠增加NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用[61，62]。Ray等[63]表明，pDCs上表達(dá)的PD-L1與NK細(xì)胞表達(dá)的PD-1結(jié)合，導(dǎo)致NK細(xì)胞功能耗竭，使用PD-L1的抗體阻斷后，可以恢復(fù)NK細(xì)胞的活性；同樣，在小鼠模型中，NK細(xì)胞上表達(dá)的PD-L1通過(guò)與DCs上PD-1結(jié)合負(fù)調(diào)控DCs的活性[64]。而最新的研究發(fā)現(xiàn)，在頭頸癌患者中被激活的NK細(xì)胞表面會(huì)表達(dá)PD-1受體，同時(shí)釋放大量的IFN-γ，而IFN-γ會(huì)上調(diào)腫瘤細(xì)胞的PD-L1的表達(dá)，從而通過(guò)PD-1/PD-L1軸來(lái)使激活的NK細(xì)胞失去殺傷功能，而體外實(shí)驗(yàn)也證明了表達(dá)PD-1受體的NK細(xì)胞在與PD-L1配體結(jié)合后，其激活狀態(tài)會(huì)被消除[65]。因此，靶向NK細(xì)胞的免疫療法，為當(dāng)前一些腫瘤的治療提供了一個(gè)新的策略，而這也可能是臨床靶向PD-1抗體治療有效的另一潛在機(jī)制[66，67]。

而最近的研究表明PD-L1+中性粒細(xì)胞可通過(guò)細(xì)胞-細(xì)胞直接接觸的方式抑制T細(xì)胞功能[68]。也有研究發(fā)現(xiàn)，在膿毒血癥免疫抑制階段，中性粒細(xì)胞PD-L1表達(dá)水平與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。有文獻(xiàn)表明阻斷PD-1/PD-L1通路后能夠增強(qiáng)NKT介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答[69，70]，也有研究發(fā)現(xiàn)PD-1表達(dá)于γδT細(xì)胞上，并且導(dǎo)致γδT細(xì)胞的耗竭，而使用抗PD-L1的抗體阻斷后能恢復(fù)γδT細(xì)胞的功能[71，72]，其中具體的機(jī)制仍待進(jìn)一步的研究。

3 其他免疫檢查點(diǎn)分子在天然免疫調(diào)控中的作用

TIGIT基因位于人類第16號(hào)染色體，是2009年新發(fā)現(xiàn)的由244個(gè)氨基酸組成的Ⅰ型跨膜蛋白，包含免疫球蛋白可變區(qū)(IgV)、跨膜區(qū)和免疫受體酪氨酸基序(ITIM)區(qū)域。TIGIT分子主要表達(dá)于T細(xì)胞和NK細(xì)胞上。如研究發(fā)現(xiàn)TIGIT高表達(dá)在活化的Treg細(xì)胞以及Th1和Th17細(xì)胞上，抑制后者的免疫應(yīng)答。目前人們對(duì)TIGIT在NK細(xì)胞上的抑制作用關(guān)注較多。例如，Stanietsky等[73]發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞表面的TIGIT分子可通過(guò)其ITIM區(qū)域直接抑制NK細(xì)胞活性，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，是通過(guò)ITIM基序招募Grb2和SHIP1抑制NK細(xì)胞的顆粒酶分泌和細(xì)胞毒作用。在小鼠急性肝損傷模型中，NK細(xì)胞上的TIGIT表達(dá)上調(diào)，抑制NK細(xì)胞活化從而保護(hù)肝損傷；阻斷TIGIT與PVR相互作用后，這種保護(hù)作用消失，進(jìn)一步說(shuō)明了TIGIT的抑制功能[74]。最近田志剛教授的研究表明，在荷瘤小鼠和結(jié)腸癌患者中，TIGIT與NK細(xì)胞的耗竭相關(guān)，阻斷TIGIT可以阻止NK細(xì)胞的耗竭并促進(jìn)一些荷瘤小鼠模型中NK細(xì)胞依賴的腫瘤免疫[75]。另外的研究也表明阻斷TIGIT能夠逆轉(zhuǎn)NK細(xì)胞耗竭從而促進(jìn)腫瘤的清除，并延長(zhǎng)小鼠的生存周期，而這一過(guò)程是不依賴于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的，但卻能促進(jìn)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[76]。除了發(fā)現(xiàn)TIGIT對(duì)NK細(xì)胞的抑制作用外，Yu等[77]發(fā)現(xiàn)TIGIT與DC細(xì)胞表面的PVR結(jié)合，能夠刺激IL-10的分泌，同時(shí)抑制IL-12、IFN-γ等促炎因子的產(chǎn)生，誘導(dǎo)耐受性DC細(xì)胞，從而抑制T細(xì)胞活化。

LAG-3是另一重要的免疫共抑制分子，主要表達(dá)在活化的T細(xì)胞表面，與CD4分子結(jié)構(gòu)相似，且能與主要組織相容性復(fù)合物(MHC)Ⅱ類分子高度結(jié)合，負(fù)向調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的增殖和功能，維持其內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。近期研究表明LAG-3也表達(dá)于NK細(xì)胞表面，但其對(duì)NK細(xì)胞的調(diào)節(jié)功能尚不清楚，還需進(jìn)一步的研究。但有研究顯示，LAG-3敲除小鼠的NK細(xì)胞顯示出殺傷腫瘤靶標(biāo)的功能缺陷，而MHCⅠ類錯(cuò)配細(xì)胞的裂解不受LAG-3缺失的影響[78]。此外，使用抗LAG-3抗體或可溶性LAG-3蛋白阻斷LAG-3信號(hào)后對(duì)人NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性沒(méi)有影響[79]。因此，還需要進(jìn)一步研究LAG-3對(duì)NK細(xì)胞的具體功能機(jī)制。而早期的研究報(bào)道在漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞(pDCs)上存在LAG-3分子的高表達(dá)，在體內(nèi)，LAG-3缺失小鼠pDCs比野生型小鼠pDCs在TLR9應(yīng)答中顯示更強(qiáng)的增殖能力[25]。

CTLA-4與抗原呈遞細(xì)胞表面配體B7在T細(xì)胞的激活中起負(fù)性調(diào)節(jié)作用[80]。研究發(fā)現(xiàn)CTLA-4不僅表達(dá)于NK細(xì)胞上，并且能夠通過(guò)調(diào)節(jié)T細(xì)胞應(yīng)答間接影響NK細(xì)胞的功能。例如，CTLA-4被發(fā)現(xiàn)表達(dá)于活化的小鼠NK細(xì)胞上，其與B7-1的結(jié)合抑制了成熟DCs對(duì)IFN-γ的反應(yīng)[81]。而研究表明抗CTLA-4抗體療法是通過(guò)阻斷抑制性CTLA-4+Tregs或恢復(fù)CTLA-4+T細(xì)胞功能間接改善NK細(xì)胞的功能[82，83]；與其結(jié)果一致，CTLA-4+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞抑制了抗EGFR單抗(cetuximab)治療的頭頸癌患者的NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性[84]。上述結(jié)果表明CTLA-4對(duì)天然免疫的調(diào)控在治療腫瘤中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，盡管其中的機(jī)制需進(jìn)一步研究。

4 展望

目前針對(duì)免疫檢查點(diǎn)分子的阻斷治療已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，抗CTLA-4抗體、抗PD-1抗體利用拮抗免疫系統(tǒng)的剎車系統(tǒng)來(lái)對(duì)抗癌癥，其臨床的成功應(yīng)用為免疫相關(guān)疾病療法指明了一個(gè)新的方向。目前人們對(duì)免疫檢查點(diǎn)分子在T細(xì)胞上的作用機(jī)制研究相對(duì)清晰。近來(lái)越來(lái)越多的研究表明免疫檢查點(diǎn)分子在天然免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控中也發(fā)揮至關(guān)重要的作用且能夠直接或間接地影響后續(xù)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，因此這也是一個(gè)需要引起重視的研究領(lǐng)域。

盡管目前的研究顯示免疫檢查點(diǎn)分子調(diào)控天然免疫穩(wěn)態(tài)，且可能影響免疫治療的效果，但尚缺乏系統(tǒng)的研究，具體問(wèn)題包括：①免疫檢查點(diǎn)分子誘導(dǎo)天然免疫細(xì)胞耐受的機(jī)制尚不十分清楚。如PD-1/PD-L1誘導(dǎo)DC、NK等耐受的機(jī)制還需要進(jìn)一步的探討。②免疫檢查點(diǎn)分子的動(dòng)態(tài)表達(dá)與天然免疫細(xì)胞功能變化之間的關(guān)系也需要進(jìn)一步明確，如Tim-3分子在DC細(xì)胞上的功能是否具有微環(huán)境特異性需要闡明。③用抗體等制劑的免疫治療中，制劑對(duì)天然免疫應(yīng)答的影響尚缺乏系統(tǒng)的研究,等等。

靶向免疫檢查點(diǎn)分子的干預(yù)策略已經(jīng)給腫瘤等免疫相關(guān)疾病的治療帶來(lái)了新的希望。闡明這類分子對(duì)天然免疫應(yīng)答的作用，對(duì)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)免疫穩(wěn)態(tài)調(diào)控機(jī)制，拓展及深化免疫檢查點(diǎn)分子的臨床應(yīng)用具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)價(jià)值。