腫瘤免疫學在垂體瘤發(fā)病機制中的研究進展

袁仙仙 朱惠娟 潘慧

中國醫(yī)學科學院，北京協(xié)和醫(yī)學院，北京協(xié)和醫(yī)院內分泌科，國家衛(wèi)生健康委員會內分泌重點實驗室，協(xié)和轉化醫(yī)學中心 100730

垂體瘤是最常見的鞍區(qū)腫瘤，約占顱內腫瘤的15%。生前無垂體疾病的人群中垂體瘤的尸檢檢出率約為10%，而健康人群中核磁共振檢出垂體瘤的比例則高達17%[1]。大部分垂體瘤為良性腫瘤，遠處轉移罕見，垂體癌的發(fā)生率約為0.1%～0.2%[2]。但部分腫瘤具有高增殖能力，表現(xiàn)為侵襲性生物學特性，壓迫正常垂體、視神經(jīng)，甚至侵襲破壞海綿竇等周圍組織結構。此外，功能性垂體瘤高分泌的激素水平對全身臟器功能的影響，也嚴重危害患者健康甚至縮短壽命。垂體瘤的發(fā)生、發(fā)展是從分子到基因和表觀遺傳修飾、從腫瘤干細胞到腫瘤微環(huán)境等多因素參與的復雜過程。

正常情況下，機體免疫系統(tǒng)可識別新生的腫瘤細胞，激活免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫效應，最終進行清除，稱之為腫瘤免疫監(jiān)視。腫瘤免疫監(jiān)視及抑制能力的下降即發(fā)生腫瘤免疫逃逸，是腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉移的重要機制。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤可通過多種免疫調節(jié)機制誘導腫瘤免疫逃逸，包括程序性細胞死亡受體-1(PD-1)及其配體(PD-L1)、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(CTLA-4)等免疫檢驗點的過表達[3]；招募調節(jié)性T淋巴細胞(Tregs)、髓系抑制性細胞(MDSCs)等專職免疫抑制細胞[3]；腫瘤細胞和基質細胞產(chǎn)生免疫抑制介質[4]；腫瘤抗原提呈的改變以及免疫效應途徑抵抗等[5]。針對這些免疫調節(jié)機制的治療可以顯著增加抗腫瘤免疫反應，延長腫瘤患者的生存期。本文將針對目前有關垂體瘤在腫瘤免疫學領域的研究進展進行綜述。

1 固有免疫應答與垂體瘤

腫瘤免疫應答涉及固有免疫和適應性免疫，固有免疫屬于非特異性免疫應答，可以做出迅速應答，啟動并參與適應性免疫應答。參與固有免疫的細胞包括樹突狀細胞(DCs)、巨噬細胞、MDSCs、自然殺傷細胞(NK細胞)和其他固有淋巴細胞。

腫瘤細胞通過產(chǎn)生的C-C基序細胞因子配體2趨化巨噬細胞至腫瘤微環(huán)境成為腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)，TAMs高表達巨噬細胞特異性標志物如CD68和CD163[6]。CD68+TAMs與神經(jīng)母細胞瘤、甲狀腺癌等多種腫瘤預后呈負相關，但是在少部分腺癌如胃癌、結腸癌和前列腺癌中，CD68+TAMs的浸潤提示預后較好[7]。TAMs對抗腫瘤免疫反應產(chǎn)生的雙重作用與其不同的激活狀態(tài)相關。經(jīng)典活化的M1型巨噬細胞可直接殺傷腫瘤細胞或通過產(chǎn)生白細胞介素(IL)-12，提高T細胞和NK細胞的殺傷能力；相反，選擇性活化的M2型巨噬細胞通過產(chǎn)生血管內皮生長因子、吲哚胺-2,3-雙加氧酶、轉化生長因子-β等多種介質誘導新生血管生成、腫瘤浸潤以及抑制T細胞活性，從而發(fā)揮促進腫瘤生長的作用[8]。研究發(fā)現(xiàn)，垂體生長激素腺瘤、促腎上腺皮質激素腺瘤及無功能瘤均有不同程度的CD68+巨噬細胞浸潤，CD68+巨噬細胞浸潤多少與腫瘤直徑、Knosp分級呈正相關(r=0.52，P=0.001 4；r=0.52，P=0.001 6)，稀疏顆粒型生長激素腺瘤多于致密顆粒型生長激素腺瘤和ACTH瘤[7]。稀疏顆粒型多表現(xiàn)為侵襲性大腺瘤，而ACTH瘤多為微腺瘤，提示CD68+巨噬細胞可能與垂體瘤的侵襲性生物學行為相關，因不同亞型TAMs在腫瘤免疫反應中發(fā)揮不同的作用，故需進一步對垂體瘤中浸潤的TAMs進行亞型分析。

NKG2D(natural killer group 2 member D)是NK細胞上重要的活化性受體，腫瘤細胞表面的主要組織相容性復合體Ⅰ類鏈相關蛋白A(MICA)與NKG2D交聯(lián)直接活化NK細胞，是抗腫瘤免疫反應的重要激活途徑[9]。MICA存在兩種形式，一是細胞表面的膜結合型MICA(mMICA)，另一種是可溶性MICA(sMICA)。有學者應用ELISA法檢測垂體催乳素瘤和無功能瘤患者血清sMICA水平，發(fā)現(xiàn)兩組患者血清sMICA水平較健康對照組升高；同時應用流式細胞術對外周血中表達NKG2D的NK細胞和T細胞進行分析，發(fā)現(xiàn)兩組患者表達NKG2D的NK細胞和T細胞均較健康對照組減少，并且垂體無功能瘤患者血清sMICA水平與表達NKG2D的NK細胞和T細胞數(shù)量呈負相關[9]。sMICA能誘導T細胞表面的NKG2D發(fā)生內化降解，削弱MICA-NKG2D信號通路介導的免疫監(jiān)視功能，垂體瘤可能通過分泌sMICA介導腫瘤免疫逃逸。

2 適應性免疫應答與垂體瘤

T細胞介導的細胞免疫在抗腫瘤免疫應答中起重要作用，抗原提呈細胞(APC)通過抗原-主要組織相容性復合體(MHC)分子復合物特異性識別、結合TCR-CD3分子，向T細胞傳遞第一活化信號，APC表面的B7與靜止T細胞表面的CD28結合，為T細胞活化提供第二信號[10]。很多腫瘤通過選擇性下調MHC蛋白逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視，而且多種腫瘤細胞表面MHC信號蛋白的下調或缺失與腫瘤預后差相關[11]。研究發(fā)現(xiàn)，靜止性第三亞型腺瘤人白細胞抗原-B表達顯著低于零細胞腺瘤，前者多為侵襲性大腺瘤且預后較差，提示抗原提呈能力下調可能在侵襲性垂體瘤免疫逃逸中發(fā)揮了一定的作用[11]。

腫瘤組織中檢測到的淋巴細胞稱之為腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)，其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的雙向作用與浸潤的免疫細胞種類、數(shù)量及活化狀態(tài)相關[8]。CD8+細胞毒性T細胞(CTL)直接與腫瘤細胞接觸，并激活細胞毒性級聯(lián)反應，是腫瘤免疫的主要效應細胞；CD4+輔助性T細胞(Th)主要通過釋放IL-2、腫瘤壞死因子-α等因子發(fā)揮輔助作用[8]。Tregs是一類特殊的CD4+T細胞亞群，特異性表達叉頭/翅膀狀螺旋轉錄因子(FOXP3)，目前認為CD4+CD25+FOXP3+是Tregs的經(jīng)典標志組合，CD45作為白細胞共同抗原，Tregs亦可表達CD45。Tregs可以抑制多種免疫細胞的激活、擴增和效應功能，在抑制免疫反應和維持自我耐受中發(fā)揮重要作用，與某些腫瘤的預后相關。一項回顧性研究顯示，3%的垂體瘤中可檢測到TILs，主要位于血管周圍和垂體瘤組織內，并且與垂體瘤的預后相關，但不同功能性垂體瘤之間TILs的數(shù)量差異無統(tǒng)計學意義[12]。意大利學者Lupi等[13]也證實，功能性垂體瘤和無功能性垂體瘤有不同程度TILs，伴有顯著TILs浸潤的垂體瘤患者預后較差，術后腫瘤殘存及復發(fā)風險均較TILs浸潤少或無的患者高。但這兩項研究均應用CD45作為T細胞標志物進行T細胞檢測，因此尚不能明確Tregs是否在垂體瘤免疫逃逸過程中發(fā)揮重要作用。

3 免疫檢驗點與垂體瘤

免疫檢驗點是T細胞的負調節(jié)因子，免疫檢驗點過表達是誘導腫瘤免疫逃逸的重要機制，目前研究較成熟的免疫檢驗點有PD-1/PD-L1和CTLA-4。

PD-1也稱為CD279，是激活型T細胞的一種表面受體[14]。PD-1有兩種配體，即PD-L1(B7-H1)和PD-L2(B7-DC)，PD-L1是一種大小為40 000的跨膜蛋白，表達于包括T細胞、B細胞等多種細胞表面[14]。肺癌、乳腺癌、膀胱癌等多種腫瘤細胞也有表達，PD-1/PD-L1通路是介導腫瘤免疫逃逸的重要機制之一。致癌信號可上調腫瘤細胞表面PD-L1的表達，與激活型T細胞表面的PD-1結合，激活抑制性信號通路，抑制T細胞的功能、增殖和細胞毒效應，誘導T細胞衰竭[14]。目前垂體瘤中PD-1/PD-L1的相關研究較少。國內有學者對1例垂體催乳素生長激素混合大腺瘤進行PD-L1免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)10%腫瘤細胞胞質或胞膜PD-L1染色陽性[15]。Mei 等[16]也發(fā)現(xiàn)垂體瘤PD-L1表達增加，該研究納入28例功能性垂體瘤(生長激素腺瘤和催乳素腺瘤)和20例無功能垂體瘤(病理證實為零細胞瘤和靜止性促生長激素釋放激素瘤)，其中典型垂體腺瘤37例，非典型垂體瘤11例；初發(fā)腫瘤34例，復發(fā)腫瘤14例。研究發(fā)現(xiàn)，功能性垂體瘤PD-L1的表達較無功能垂體瘤高，初發(fā)腫瘤較復發(fā)腫瘤高。典型垂體腺瘤與非典型垂體瘤之間PD-L1表達差異沒有統(tǒng)計學意義，表達水平與MIB-1指數(shù)亦沒有相關性[16]。但垂體瘤PD-L1表達上調的具體機制，以及針對PD-1/PD-L1的免疫治療垂體瘤是否有效仍需進一步研究。

CTLA-4是另外一個重要的免疫檢驗點。CTLA-4和T細胞表面的協(xié)同刺激分子受體CD28分子高度同源，二者均可與相同APC表面的配體B7-2/1結合，CTLA-4與配體結合后向T細胞傳導抑制信號，阻滯CD28對T細胞的協(xié)同刺激作用，抑制T細胞活化[10]。CTLA-4在Tregs細胞表面持續(xù)高表達，對Tregs發(fā)揮免疫抑制作用至關重要[17]。隨著抗腫瘤藥物CTLA-4單克隆抗體在黑色素瘤、腎細胞癌等多種腫瘤中的應用，其內分泌系統(tǒng)不良反應也逐漸被認識，不同研究報道繼發(fā)性淋巴細胞性垂體炎的發(fā)生率為1% ～25%[18-19]。正常垂體細胞可表達CTLA-4，介導CTLA-4單克隆抗體誘導的繼發(fā)性垂體炎的發(fā)生[20]。在不同類型垂體瘤中也可檢測到CTLA-4的表達，但具體機制仍需要進一步研究[20]。

4 免疫調節(jié)因子與垂體瘤

腫瘤微環(huán)境中不同細胞組分可通過分泌多種免疫調節(jié)因子，直接或間接調控腫瘤免疫反應。多項研究證實，垂體瘤有促炎細胞因子IL-6表達，且侵襲性垂體瘤IL-6的表達明顯高于非侵襲性垂體瘤[21-22]。IL-6的促腫瘤作用是非常復雜的，腫瘤細胞自身以及腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞和基質細胞均可合成、分泌IL-6。IL-6抑制DCs的成熟，并促進免疫抑制性的M2型巨噬細胞和調節(jié)性DCs的分化，使得腫瘤特異性T細胞不能被活化；IL-6還抑制CD4+Th1分化，破壞其對CTL和DCs的輔助作用。此外，IL-6可激活骨髓細胞信號轉導與轉錄激活因子3信號通路，直接刺激髓細胞產(chǎn)生免疫抑制因子，如血管內皮生長因子和精氨酸，幫助腫瘤細胞免疫逃逸。這不僅降低抗腫瘤固有免疫應答，而且通過與腫瘤相關的成纖維細胞/內皮細胞協(xié)同作用，促進腫瘤血管形成[23]。

除IL-6外，也有學者對垂體瘤中分泌型分子精氨酸酶2(ARG2)、腦信號蛋白3A(SEMA3A)、IL-4等其他免疫調節(jié)因子進行了研究。ARG2及SEMA3A均為抑制性免疫調節(jié)因子，研究發(fā)現(xiàn)，靜止性第三亞型腺瘤ARG2、SEMA3A表達均顯著高于零細胞瘤[11]。IL-4是主要由Th2和肥大細胞分泌的免疫調節(jié)因子，通過與Tregs、B細胞、單核細胞等多種細胞表面的IL-4受體復合物結合，調節(jié)這些細胞的功能。侵襲性垂體瘤細胞IL-4受體復合物表達也有增加，提示IL-4/IL-4受體通路異常在侵襲性垂體瘤中發(fā)揮一定的作用[24]。

綜上所述，腫瘤免疫應答可能在垂體瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中，尤其是腫瘤獲得侵襲性生物學行為過程中發(fā)揮重要作用，但仍需要進一步研究證實垂體瘤免疫逃逸的具體機制。目前，大部分垂體瘤仍以手術作為治療首選，但部分侵襲性垂體瘤以及垂體癌對手術、放射治療以及傳統(tǒng)藥物治療的反應差，針對腫瘤免疫的治療可能成為治療的新靶點，延長這部分腫瘤患者的生存期。