馮雪,王利群,盧美松
卵巢癌是婦科常見(jiàn)惡性腫瘤,因其早期病變不易發(fā)現(xiàn),超過(guò)70%患者確診時(shí)已處于中晚期,死亡率居女性生殖道腫瘤首位。卵巢癌起源及發(fā)病機(jī)制的研究對(duì)卵巢癌防治工作有重大的意義。有研究報(bào)道,卵巢癌發(fā)病與機(jī)體抗腫瘤免疫功能低下密切相關(guān)[1-2],且腫瘤免疫監(jiān)視與卵巢癌預(yù)后相關(guān)。CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)在自身免疫疾病的研究中備受關(guān)注,作為腫瘤免疫的主要效應(yīng)細(xì)胞,其對(duì)腫瘤的治療及預(yù)后起著關(guān)鍵性作用。因此,現(xiàn)基于國(guó)內(nèi)外關(guān)于Treg與卵巢癌免疫的研究報(bào)道對(duì)該領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展進(jìn)行綜述。
CD4+CD25+Treg是具有特殊免疫調(diào)節(jié)功能的T細(xì)胞亞群,1995年Sakaguchi等[3]實(shí)驗(yàn)證明,機(jī)體內(nèi)的Treg首次被發(fā)現(xiàn),其是一類(lèi)可以進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)的細(xì)胞,目前共有兩種來(lái)源,一種是自然Treg(nTreg),在機(jī)體內(nèi)天然產(chǎn)生,主要來(lái)源于胸腺組織,約占外周CD4+T細(xì)胞總數(shù)的5%~10%。主要根據(jù)在于分別將表達(dá)流感病毒血凝素(HA)特異性受體的T細(xì)胞受體(TCR)轉(zhuǎn)基因鼠與HA抗原鼠進(jìn)行雜交,然后取組織進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)有30%的胸腺細(xì)胞為CD4+CD25+Treg,其可識(shí)別自身抗原的T細(xì)胞受體,因此也稱(chēng)為抗原非特異性Treg細(xì)胞或固有Treg細(xì)胞[4]。另一種來(lái)源則是適應(yīng)性Treg(aTreg),由外周CD25+T細(xì)胞經(jīng)抗原刺激誘導(dǎo)而來(lái),如白細(xì)胞介素10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β(TGF-β)等細(xì)胞因子刺激產(chǎn)生,其能夠特異性識(shí)別自身抗原和外來(lái)抗原,從而特異性抑制效應(yīng)T細(xì)胞。因此也稱(chēng)作抗原特異性或適應(yīng)性Treg[5]。兩種Treg的抑制作用也不同,但具有相同的表面標(biāo)志物[6]。
關(guān)于CD4+CD25+Treg分子標(biāo)志物的研究已逐步揭示了其不同的特異功能。首先,CD4存在于Treg表面,主要作用是輔助T細(xì)胞行使其主要功能的重要受體。當(dāng)抗原提呈細(xì)胞(APC)將外來(lái)抗原與主要組織相容性復(fù)合體(MHC)結(jié)合后,與細(xì)胞表面的CD4受體結(jié)合,繼而刺激B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,發(fā)揮體液免疫功能[7];其次,CD25作為IL-2受體的α鏈也屬于Treg的表面標(biāo)志,當(dāng)與IL-2結(jié)合后能夠參與到Treg的形成過(guò)程[8]。Foxp3也稱(chēng)叉頭蛋白3,是Treg表面特異性高的標(biāo)志之一,其位于細(xì)胞核,作用是促進(jìn)細(xì)胞發(fā)育并使細(xì)胞發(fā)揮作用[9]。Foxp3可以通過(guò)下調(diào)腫瘤壞死因子(TNF)、IL-2等細(xì)胞因子表達(dá)而發(fā)揮免疫抑制功能。
將Foxp3基因轉(zhuǎn)染入小鼠CD4+CD25-T細(xì)胞中,能夠誘導(dǎo)分化為CD4+CD25+Treg,反之,該基因缺乏則會(huì)引起多種免疫性疾病的發(fā)生[9]。在小鼠中,F(xiàn)oxp3基因突變或缺乏表現(xiàn)為多器官淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)及自身免疫性貧血。更進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)Foxp3是Treg發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能所必須的因子,表達(dá)Foxp3的T細(xì)胞均具有免疫抑制作用[10]。其余的Treg標(biāo)志物包括糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體(GITR)、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)和CD127,GITR主要起解除Treg的免疫抑制作用;CTLA-4與B7受體結(jié)合后發(fā)揮免疫抑制功能[11];CD127是IL-7受體,與Foxp3呈負(fù)相關(guān),屬于Treg特異性表型[12]。
卵巢癌惡性程度高,早期癥狀較隱匿,缺乏早期診斷措施并且腫瘤細(xì)胞增殖與轉(zhuǎn)移也發(fā)生較早。許多研究從各個(gè)角度試圖闡述卵巢癌缺乏特效治療手段的內(nèi)在病理生理原因,其中包括了腫瘤細(xì)胞的耐藥性產(chǎn)生與免疫逃逸的發(fā)生[13]。在細(xì)胞癌變過(guò)程中能夠產(chǎn)生新的抗原,被稱(chēng)作腫瘤抗原,這類(lèi)抗原能夠觸發(fā)機(jī)體的免疫機(jī)制。而免疫逃逸則由腫瘤細(xì)胞分泌的免疫抑制分子介導(dǎo)產(chǎn)生,主要作用是使機(jī)體自身的抗腫瘤免疫應(yīng)答處于低能狀態(tài),而失去對(duì)腫瘤細(xì)胞的免疫殺傷功能[14]。CD4+CD25+Treg的功能之一是抑制宿主的抗腫瘤免疫應(yīng)答,幫助腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸,并且顯示出與腫瘤進(jìn)展、增殖的相關(guān)性。
目前在卵巢癌患者血液、淋巴結(jié)及腫瘤局部出現(xiàn)明顯聚集的CD4+CD25+Treg,并且與患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān),這說(shuō)明患者出現(xiàn)了明顯的免疫功能下降[15]。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)卵巢漿液性癌患者在化療開(kāi)始前Treg占T細(xì)胞的比例越大則提示預(yù)后越差,因此評(píng)價(jià)Treg的水平有助于判斷患者的化療藥物敏感性[16]。目前推測(cè)其聚集的原因有:①卵巢癌細(xì)胞分泌的IL-2、IL-10及TGF-β能夠誘導(dǎo)CD4+CD25+Treg擴(kuò)增,導(dǎo)致效應(yīng)性T細(xì)胞受到抑制。有研究指出在卵巢黏液性、漿液性癌患者外周血中不但Treg計(jì)數(shù)明顯升高,同時(shí)Foxp3表達(dá)也明顯增強(qiáng),這導(dǎo)致了腫瘤免疫逃逸與耐受[17]。同時(shí)進(jìn)一步動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),卵巢癌上調(diào)的Treg并非來(lái)源于胸腺,而是因腫瘤刺激后由外周產(chǎn)生[18]。②Treg抑制B細(xì)胞合成免疫球蛋白,抑制自然殺傷(NK)細(xì)胞的活性。IL-10能夠抑制APC的活性,抑制其表面的MHCⅡ類(lèi)分子、CD86、CD80和細(xì)胞黏附分子的表達(dá),這將導(dǎo)致機(jī)體對(duì)卵巢癌細(xì)胞抗原提呈功能發(fā)生障礙。此外IL-10還可以抑制輔助性T細(xì)胞1(Th1)的功能,繼而抑制細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)前體細(xì)胞的活化,使得CTL無(wú)法識(shí)別癌細(xì)胞[17]。③IL-10可以通過(guò)抑制IL-1、IL-3等削弱NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的殺傷功能。有研究表明在卵巢癌血清中Treg水平與CA125、IL-6和IL-10呈正相關(guān),同時(shí)在Treg影響下Th1/Th2細(xì)胞的平衡向Th2方向漂移[19],而Th2細(xì)胞恰恰促進(jìn)腫瘤細(xì)胞免疫逃逸[20]。TGF-β的過(guò)度表達(dá)也促進(jìn)了卵巢癌細(xì)胞產(chǎn)生免疫逃逸,其作用為抑制效應(yīng)T細(xì)胞的增殖與分化。首先TGF-β可以誘導(dǎo)CD94/NKG2A在CTL細(xì)胞中的表達(dá),抑制CTL細(xì)胞的殺傷腫瘤細(xì)胞作用;其次促進(jìn)Th2細(xì)胞產(chǎn)生IL-10與IL-4,抑制Th1細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答[21-22]。
卵巢癌的突出特點(diǎn)之一是轉(zhuǎn)移出現(xiàn)相對(duì)較早。有研究表明在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽(yáng)性的患者外周血中Treg的比例顯著高于轉(zhuǎn)移陰性者,而作為轉(zhuǎn)移相關(guān)因子的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)隨Treg聚集而上調(diào);反之,基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)的表達(dá)則出現(xiàn)下調(diào)[23]。此外,大量研究表明,Treg高度富集于腫瘤微環(huán)境中的一個(gè)原因是與新生血管的生成有關(guān)。新血管生成是腫瘤快速生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ),而Treg的主要作用在于抑制Th1細(xì)胞合成TNF-α、γ干擾素(IFN-γ)、CXCL9、CXCL10 等因子,這些因子具有抑制血管生成的作用。但在腫瘤微環(huán)境中Th1細(xì)胞受到Treg的抑制,使得這些因子同時(shí)受到抑制,間接促進(jìn)了血管生成[18]。Treg也可以直接合成促血管生成因子,包括神經(jīng)纖毛蛋白1(NRP-1)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)以及瘦素(Leptin)。其中NRP-1是一種腦信號(hào)蛋白,參與血管生成,其在Foxp3+Treg持續(xù)表達(dá)被認(rèn)為是一種鑒別Treg的分子標(biāo)志。VEGF受體也在Foxp3高表達(dá)的Treg中呈高表達(dá),而Treg也可以直接分泌VEGF-A且在缺氧環(huán)境中尤為明顯。此外,瘦素在Treg中存在高表達(dá),也參與調(diào)節(jié)血管的生成[18]。免疫抑制酸性蛋白(IAP)可在卵巢癌血清中高表達(dá),其可以直接抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase)家族導(dǎo)致細(xì)胞抗凋亡,也可以通過(guò)TNF受體的核因子κB(NF-κB)通路刺激卵巢細(xì)胞分化[20]。
基于Treg在卵巢癌免疫抑制中發(fā)揮的關(guān)鍵作用,因此從抑制Treg的角度來(lái)打破癌細(xì)胞對(duì)免疫的逃逸等反應(yīng)具有一定的研究?jī)r(jià)值。近年來(lái)關(guān)于這方面的研究集中在以下幾個(gè)方面。
首先是直接抗腫瘤免疫抑制,方式為直接阻斷Treg[24]。有研究表明,IL-2與其受體結(jié)合可誘導(dǎo)Treg增殖與募集[25],因此靶向IL-2的治療在實(shí)驗(yàn)角度對(duì)卵巢癌有效。地尼白介素(Ontak)是一類(lèi)IL-2與白喉毒素酶的融合蛋白,其通過(guò)白喉毒素阻斷細(xì)胞蛋白質(zhì)合成,可以選擇性地清除卵巢癌組織中的Treg聚集[26]。有研究在臨床試驗(yàn)中證實(shí),應(yīng)用Ontak后卵巢癌患者血液中Treg占T細(xì)胞的比例顯著下降,同時(shí)Foxp3的表達(dá)量也顯著下降。CTLA-4在Treg中呈現(xiàn)高表達(dá),而阻滯CTLA-4有助于誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞壞死,在卵巢癌中應(yīng)用MDX-CTLA-4作為抑制劑后,血漿中CA125水平顯著下降[27]。
其次是關(guān)于對(duì)卵巢癌新生血管形成的抑制。有研究報(bào)道VEGF在腫瘤微環(huán)境中呈高表達(dá),同時(shí)將其單克隆抗體作用于卵巢癌細(xì)胞后,檢測(cè)到血液中的Treg數(shù)量減少,而效應(yīng)T細(xì)胞的數(shù)量增加[28]。程序性死亡受體1(PD-1)是一種免疫抑制分子[29],腫瘤能夠利用其進(jìn)行免疫逃逸。而共刺激受體OX40表達(dá)于效應(yīng)T細(xì)胞和Treg的活化受體,也是TNF超家族成員之一,本質(zhì)為Ⅰ型跨膜糖蛋白,參與T細(xì)胞的活化與增殖。有研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合PD-1與共刺激受體OX40能夠誘導(dǎo)卵巢癌小鼠免疫刺激環(huán)境,產(chǎn)生IFN-γ,降低Treg的水平,起到抗腫瘤作用[30]。驅(qū)化因子受體CCR4在Treg中呈現(xiàn)高表達(dá),腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的CCR4配體與Treg向腫瘤部位募集有關(guān)。
有研究發(fā)現(xiàn),采用抗CCR4單克隆抗體mAb2-3也能夠刺激IFN-γ分泌,負(fù)調(diào)控IL-2誘導(dǎo)的Treg增殖,恢復(fù)機(jī)體的抗腫瘤免疫功能[31]。此外通過(guò)免疫的基本原理生產(chǎn)瘤疫苗的方法也有報(bào)道。其中GVAX是臨床應(yīng)用廣泛的瘤疫苗,其作用是利用粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)的免疫調(diào)節(jié)活性來(lái)上調(diào)卵巢癌組織中CTL細(xì)胞的數(shù)量,同時(shí)減少Treg的數(shù)量[32]。因此相信通過(guò)臨床試驗(yàn)的實(shí)施能夠?yàn)槁殉舶┟庖咧委熖峁┬碌目煽康乃悸贰?/p>
通過(guò)對(duì)Treg在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展中作用機(jī)制的深入研究,可望從免疫角度認(rèn)識(shí)并治療該疾病有新的突破。具體思路在于,由于Treg在卵巢癌免疫反應(yīng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮作用,可對(duì)其多個(gè)靶點(diǎn)進(jìn)行干預(yù),如選擇性清除、阻止Treg向腫瘤微環(huán)境聚集、抑制Treg分化、擴(kuò)增及免疫調(diào)節(jié)作用等,都將是極有價(jià)值的免疫治療手段,雖然目前的研究還未達(dá)到真正的實(shí)質(zhì)性突破,但也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,對(duì)機(jī)體來(lái)說(shuō)免疫永遠(yuǎn)是一把雙刃劍,如果在抑制Treg的同時(shí)卻誘導(dǎo)了自身免疫性疾病的產(chǎn)生,引起更多的并發(fā)癥則得不償失。因此,在今后的研究中應(yīng)著力于靶向干預(yù),精確打擊以誘導(dǎo)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答,而進(jìn)一步提高卵巢癌免疫治療的效果。