自然殺傷細(xì)胞在胰腺癌治療中的研究進(jìn)展

郭偉春，梁俊青，趙海平，楊玉蘭

1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院，呼和浩特 010059

2內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院（內(nèi)蒙古自治區(qū)腫瘤醫(yī)院）科研部，呼和浩特 010020

胰腺癌的惡性程度高，患者的5年生存率低[1]。自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞是一類獨(dú)立的淋巴細(xì)胞亞群，不需要特異性的抗原刺激就可直接殺死腫瘤細(xì)胞，具有免疫清除和免疫監(jiān)視等功能[2]。NK細(xì)胞具有廣譜的腫瘤殺傷效果，殺傷機(jī)制包括以下幾種：Fas/FasL途徑、穿孔素/顆粒酶途徑、抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒效應(yīng)（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC）、多種細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）的合成與分泌作用[3]。這些機(jī)制使得NK細(xì)胞成為腫瘤免疫治療的理想靶點(diǎn)，其無論是作為藥物靶點(diǎn)，還是作為輔助療法，均日益受到人們的關(guān)注。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，NK細(xì)胞對多種腫瘤細(xì)胞均具有很強(qiáng)的殺傷作用，且殺傷作用不存在明顯的時(shí)間依賴性[3-4]。本文對胰腺癌中NK細(xì)胞的生物學(xué)和生理學(xué)變化、NK細(xì)胞在胰腺癌治療中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為進(jìn)一步提高胰腺癌的治療效果提供新的思路。

1 胰腺癌中NK 細(xì)胞的生物學(xué)和生理學(xué)變化

1.1 NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性

研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌患者血液中NK細(xì)胞的絕對數(shù)量與患者的總生存期呈正相關(guān)[5-7]。胰腺癌患者NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性低于健康者[8]。顆粒酶B和穿孔素是由細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞在移植排斥反應(yīng)中發(fā)揮免疫殺傷作用的重要效應(yīng)分子，能夠介導(dǎo)效應(yīng)細(xì)胞對靶細(xì)胞的殺傷作用。在mRNA和蛋白質(zhì)水平，顆粒酶B和穿孔素的減少是細(xì)胞毒性降低的一個(gè)重要因素[5,7]。小鼠實(shí)驗(yàn)表明，由腫瘤代謝表型改變引起的乳酸和乳酸脫氫酶活性的增加可導(dǎo)致NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性降低[9]。此外，胰腺癌細(xì)胞分泌的免疫球蛋白重鏈恒定區(qū)γ1（immunoglobulin heavy constant gamma 1，IGHG1）蛋白可與NK細(xì)胞上的Fcγ受體競爭性結(jié)合，從而導(dǎo)致NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC下降；另外，可使TNF-α和IFN-γ等免疫激活細(xì)胞因子的分泌能力亦下降[8]。

1.2 NK細(xì)胞中的分子靶標(biāo)

通過下調(diào)胰腺癌細(xì)胞中自然細(xì)胞毒性受體（natural cytotoxicity receptor，NCR）等多種活化受體的表達(dá)，從而改變NK細(xì)胞表面活化性受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的活化信號與抑制性受體轉(zhuǎn)導(dǎo)的抑制信號之間的平衡，使其從激活狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭Щ顮顟B(tài)。NKp46和NKp30屬于NK細(xì)胞的活化性受體，表達(dá)于NCR的表面，是NK細(xì)胞特有的標(biāo)志。有研究發(fā)現(xiàn)，NKp46、NKp30的表達(dá)與胰腺癌的病理狀態(tài)和組織學(xué)分級均有關(guān)，且證實(shí)了NCR在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中的重要作用[7-8]。乳酸作為腫瘤細(xì)胞有氧糖酵解的主要代謝終產(chǎn)物，可通過改變胰腺癌的腫瘤微環(huán)境，從而下調(diào)NKp46的表達(dá)[9]。NKp30的配體B7-H6在原癌基因MYC的驅(qū)動下高表達(dá)于胰腺癌細(xì)胞，表明NKp30/B7-H6軸可能是胰腺癌的潛在免疫治療靶點(diǎn)[10]。

NK細(xì)胞凝集素樣受體K1（killer cell lectin like receptor K1，KLRK1，又稱 NKG2D）通常表達(dá)于所有的NK細(xì)胞[11-12]。有研究證明，主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類分子鏈相關(guān)蛋白A/B（major histocompatibility complex classⅠpolypeptide-related sequence A/B，MICA/B）表達(dá)于大部分胰腺癌細(xì)胞和胰腺星狀細(xì)胞，而幾乎不表達(dá)于正常細(xì)胞和慢性胰腺炎患者的炎癥細(xì)胞中[13]。部分研究表明，當(dāng)NKG2D在胰腺癌中的表達(dá)下調(diào)時(shí)，NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性喪失，推測NKG2D的異常表達(dá)與胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展可能有關(guān)[11-13]。

2 胰腺癌治療方式對NK細(xì)胞的影響

2.1 化療對胰腺癌中NK細(xì)胞的影響

化療是胰腺癌的有效治療手段之一。目前，胰腺癌的化療方案包括5-氟尿嘧啶、奧沙利鉑、伊立替康和亞葉酸鈣方案和吉西他濱聯(lián)合白蛋白結(jié)合型紫杉醇方案，大多數(shù)情況下，胰腺癌患者不適合接受5-氟尿嘧啶、奧沙利鉑、伊立替康和亞葉酸鈣方案。由于胰腺癌患者難以耐受長期系統(tǒng)的藥物治療，藥效難以保證；且由于胰腺癌的異質(zhì)性，尚無化療藥物能夠特異性殺滅胰腺癌細(xì)胞以提高患者的生存率，因此，尋找新的治療方法很有必要[3]。

有研究通過對原位胰腺癌小鼠模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，行腫瘤切除術(shù)和采用吉西他濱輔助治療后，腫瘤切除邊緣處的NK細(xì)胞數(shù)量明顯增加，提示NK細(xì)胞在吉西他濱的輔助治療中起重要作用[14]。有研究發(fā)現(xiàn)，吉西他濱化療可以使胰腺癌患者的MICA/B表達(dá)水平升高，從而促進(jìn)NK細(xì)胞對胰腺癌細(xì)胞的殺傷作用[12]。此外，吉西他濱還通過下調(diào)解聚素金屬蛋白酶10（a disintegrin and metallopeptidase domain 10，ADAM10）的表達(dá)抑制人UL-16結(jié)合蛋白-2（UL16 binding protein-2，ULBP-2）的脫落，從而增強(qiáng)NK細(xì)胞對胰腺癌細(xì)胞的殺傷作用[15]。因此，吉西他濱可能對胰腺癌中NK細(xì)胞的活化具有積極作用。當(dāng)采用化療和NK細(xì)胞免疫治療聯(lián)合治療胰腺癌時(shí)，必須充分了解二者之間的相互作用，從而使患者獲得最佳治療效果。

2.2 手術(shù)對胰腺癌中NK細(xì)胞的影響

胰腺癌患者的早期臨床表現(xiàn)多不典型，常易被忽略，待患者確診時(shí)，往往已發(fā)展至晚期，錯(cuò)失了手術(shù)的最佳時(shí)間。有研究表明，胰腺癌手術(shù)切除影響胰腺癌患者外周血中NK細(xì)胞的數(shù)量，部分患者術(shù)后可觀察到NK細(xì)胞的數(shù)量增加，且NK細(xì)胞的數(shù)量不但與患者的生存率呈正相關(guān)，還可能能夠降低胰腺癌的復(fù)發(fā)率和減少微小殘留病灶的發(fā)生[13,16]。這些研究結(jié)果將為未來手術(shù)聯(lián)合NK細(xì)胞靶向免疫治療胰腺癌奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

2.3 細(xì)胞因子療法對胰腺癌中NK細(xì)胞的影響

細(xì)胞因子可通過調(diào)控機(jī)體內(nèi)NK細(xì)胞的動態(tài)平衡，從而調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能。不同的細(xì)胞因子對NK細(xì)胞的作用不同，有研究在胰腺癌患者體內(nèi)外測試了白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-2、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、IL-21、IL-22、IL-23和趨化因子配體 21（C-C motif chemokine ligand 21，CCL-21）[16]。IL-2是應(yīng)用最多的細(xì)胞因子，其可作為一種獨(dú)立的治療方法，能夠使患者體內(nèi)的循環(huán)NK細(xì)胞數(shù)量增加[17]。IL-12是NK細(xì)胞強(qiáng)有力的活化劑，IL-12與殼聚糖結(jié)合使用可減緩胰腺癌的生長，從而延長IL-12在胰腺癌細(xì)胞內(nèi)的存留時(shí)間[17]。IL-15也是NK細(xì)胞的強(qiáng)活化劑，可在體外殺傷腫瘤細(xì)胞，并可延緩體內(nèi)大量NK細(xì)胞的浸潤和生長[13]。此外，在自體環(huán)境中，IL-15刺激的NK細(xì)胞能夠殺死胰腺星狀細(xì)胞。IL-21具有潛在的抗腫瘤效應(yīng)，可增強(qiáng)NK細(xì)胞的ADCC作用[18]。有研究發(fā)現(xiàn)，CCL-21在小鼠的局部以及遠(yuǎn)處位置可使NK細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞減少[10]。然而，不是所有的細(xì)胞因子均會發(fā)揮抗腫瘤的作用，如IL-22已被證明具有保護(hù)胰腺癌免受NK細(xì)胞的殺傷以及促進(jìn)腫瘤血管生成和抑制腫瘤細(xì)胞凋亡因子的作用，并誘導(dǎo)產(chǎn)生包括IL-10和轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）在內(nèi)的免疫抑制因子[18-19]。免疫激動因子IL-15和ALT-803不但在體外可增強(qiáng)NK細(xì)胞的活性[19-20]，還可保護(hù)NK細(xì)胞免受TGF-β1介導(dǎo)的免疫抑制作用，并增強(qiáng)小鼠B細(xì)胞淋巴瘤中NK細(xì)胞的移植物抗腫瘤效應(yīng)[21-22]。

3 NK 細(xì)胞在胰腺癌治療中的應(yīng)用

NK細(xì)胞對靶細(xì)胞的識別無MHC限制性，無需預(yù)先致敏即可直接殺傷腫瘤細(xì)胞，過繼免疫治療在胰腺癌的治療中具有獨(dú)特的應(yīng)用前景。腫瘤的過繼性細(xì)胞免疫治療是將自體或異體具有抗腫瘤活性的免疫細(xì)胞輸注至腫瘤患者體內(nèi)，直接或間接殺傷腫瘤細(xì)胞的一種腫瘤治療方法，細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷（cytokine induced killer，CIK）細(xì)胞、淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞（lymphokine active killer，LAK）細(xì)胞和NK細(xì)胞等免疫活性細(xì)胞目前已應(yīng)用于臨床。有研究通過使用針對CD3和CD52的抗體離體擴(kuò)增NK細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，胰腺癌小鼠模型外周血中NK細(xì)胞的數(shù)量、細(xì)胞毒性和抗腫瘤活性均明顯升高，且在NK細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移后的長達(dá)13個(gè)月中，胰腺癌小鼠取得了超過預(yù)期的生存獲益，且轉(zhuǎn)移性病灶縮小，腫瘤標(biāo)志物水平降低，提示過繼性轉(zhuǎn)移的NK細(xì)胞的持續(xù)存在對延長總生存期具有重要意義[23]。另一項(xiàng)小鼠模型的研究采用IL-2和TKD離體擴(kuò)增NK細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性胰腺癌進(jìn)行過繼性治療后，原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性病灶均有所縮小[24]。有研究發(fā)現(xiàn)，同種異體NK細(xì)胞療法聯(lián)合經(jīng)皮不可逆電穿孔治療轉(zhuǎn)移性胰腺癌的效果較好，明顯改善了胰腺癌患者的預(yù)后[23,25]。胰腺癌的NK細(xì)胞過繼免疫治療尚處于早期研究階段，雖然未來仍需較長時(shí)間的探索和研究，但可以相信，胰腺癌的免疫治療將會取得新的突破。

4 小結(jié)與展望

NK細(xì)胞是胰腺癌免疫治療中的重要部分，其抑制胰腺癌生長的機(jī)制主要包括通過藥物上調(diào)多種受體和配體的表達(dá)和促進(jìn)NK細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子的釋放等。通過分泌細(xì)胞因子、多功能抗體介導(dǎo)NK細(xì)胞活化、調(diào)節(jié)抑制性信號和活化性信號的傳遞、免疫藥物刺激等多種途徑增強(qiáng)NK細(xì)胞的活性是增強(qiáng)NK細(xì)胞腫瘤殺傷作用的新策略。未來將會有更多NK細(xì)胞相關(guān)的免疫療法應(yīng)用于胰腺癌的治療。然而，關(guān)于臨床應(yīng)用的安全性、潛在的并發(fā)癥等諸多問題尚不明確，需要進(jìn)一步的研究加以探討。采用單一靶點(diǎn)治療胰腺癌通常難以獲得滿意的療效，而通過采取多學(xué)科合作的方式篩選出特異性的靶點(diǎn)進(jìn)行綜合治療是未來胰腺癌治療領(lǐng)域的研究方向。隨著胰腺癌免疫治療研究的不斷深入，NK細(xì)胞在胰腺癌免疫治療中的地位將越來越受到重視。