CD4+T細胞亞群在子宮內(nèi)膜癌中的研究進展

張凱，劉玉林，胡佳麗，滕飛，薛鳳霞

子宮內(nèi)膜癌（endometrial carcinoma，EC）是女性生殖系統(tǒng)中常見的三大惡性腫瘤之一，預計美國2019年子宮內(nèi)膜癌新發(fā)病例數(shù)為61 880例，新發(fā)病率占生殖道惡性腫瘤的21%，其中因罹患子宮內(nèi)膜癌而死亡的患者數(shù)達12 160例[1]。子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展是一個涉及多因素多階段的復雜生物過程，以往認為腫瘤細胞因基因的失調(diào)導致持續(xù)接受細胞生長信號而不受控制的增殖，而要充分了解腫瘤的生物學行為，還必須了解癌細胞所處的微環(huán)境，包括由大量免疫細胞、細胞因子、間充質(zhì)細胞及細胞外基質(zhì)等，其中T細胞介導的細胞免疫在腫瘤免疫中具有重要作用。既往的研究顯示免疫系統(tǒng)對腫瘤患者具有保護作用，例如，腫瘤浸潤淋巴細胞（tumourinfiltrating lymphocytes,TILs）被認為代表宿主的抗腫瘤反應，局部腫瘤組織中浸潤的淋巴細胞數(shù)越多，則乳腺癌[2]、黑色素瘤[3]、結直腸癌[4]和食道癌[5]患者的總體生存期就越長。此外，一部分免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的免疫應答也參與了促瘤的過程，如與腫瘤相關的調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）或髓樣抑制細胞則能夠通過損害抗腫瘤免疫反應而促進腫瘤的增殖、生長[6]。因此，人體的免疫系統(tǒng)存在著促瘤與抑瘤的雙面性。隨著免疫學的發(fā)展，子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、轉移與機體的免疫功能也密切相關，免疫細胞及釋放的細胞因子對子宮內(nèi)膜癌的生物學行為發(fā)揮著極其關鍵的作用[7]。了解子宮內(nèi)膜癌與免疫系統(tǒng)的關系，特別是T淋巴細胞與免疫微環(huán)境之間的調(diào)節(jié)機制，為子宮內(nèi)膜癌的免疫治療奠定理論依據(jù)。然而，目前國內(nèi)外對CD4+T細胞及其亞群在子宮內(nèi)膜癌中的研究尚處于起步階段?，F(xiàn)就CD4+T細胞亞群在子宮內(nèi)膜癌中的作用加以綜述。

1 CD4+T細胞及亞群

來源于卵黃囊、骨髓的T淋巴細胞前體干細胞在胚胎發(fā)育的第11周起，會經(jīng)過血液流向胸腺，經(jīng)過在胸腺的淺皮質(zhì)區(qū)、深皮質(zhì)區(qū)、髓質(zhì)移行區(qū)中分化、T細胞受體（TCR）基因重排和陽性、陰性選擇的篩選，以及后續(xù)微環(huán)境中多種刺激因素的作用下發(fā)育為成熟T細胞，獲得能夠識別抗原的能力，故又名胸腺依賴淋巴細胞（thymus-dependent lymphocyte）。成熟T細胞是高度不均一的細胞群體，根據(jù)T細胞的分化狀態(tài)、表達細胞表面分子和功能的不同，可劃分為初始T細胞（naive T cell）、效應T細胞（effector T cell）和記憶T 細胞（memory T cell）。初始 CD4+T細胞可與抗原主要組織相容性復合物（MHC）相互作用后而激活，依靠微環(huán)境中細胞因子向特定亞型分化并產(chǎn)生介導免疫反應的特定細胞因子。依據(jù)歸巢的特性和免疫應答的特性不同又可分類[8]，如1型輔助性 T 細胞（Th1）、Th2、Th17、Treg等，以及新確定的細胞亞群Th22、Th9。不同亞群的CD4+T細胞通過分泌不同的細胞因子，直接或者間接參與人體的固有免疫和適應性免疫應答，而效應T細胞和記憶T細胞則能參與適應性免疫應答和免疫記憶的維持。正常人體中，T細胞亞群之間維持著一定的平衡和穩(wěn)定，各亞群細胞數(shù)量及分泌的細胞因子之間一旦發(fā)生失衡，將導致多種炎性疾病和自身免疫性疾病的發(fā)生，同時也伴隨著多種腫瘤免疫過程的發(fā)生[9]。

2 Th1/Th2細胞亞群在子宮內(nèi)膜癌中的作用

2.1 Th1/Th2細胞的分化調(diào)控人體的免疫應答基于細胞因子的不同分為體液免疫應答和細胞免疫應答，當特異性T細胞受體（antigen-specific T cell receptors，TCRs）和細胞因子受體被激活時，初始CD4+T細胞能夠分化成中間階段的Th0，再在特定的刺激條件下進一步分化發(fā)育為Th1或Th2，在人體的免疫應答中發(fā)揮著重要作用。Th1和Th2的概念最早是在1986年由Mosmann等[10]首先提出，Th1可分泌白細胞介素 2（IL-2）、IL-12、干擾素 γ（IFN-γ）和腫瘤壞死因子β（TNF-β），輔助活化自然殺傷細胞（natural killer cells，NKC）和 CD8+T 細胞，參與遲發(fā)型超敏反應和細胞免疫應答，介導組織損傷。Th2能夠分泌 IL-4、IL-5、IL-9、IL-10和 IL-13 等細胞因子，刺激B淋巴細胞的增殖，參與體液免疫應答，對于驅除蠕蟲等寄生于細胞外的寄生蟲發(fā)揮一定功效。此外，Th2還可以誘導M2型腫瘤浸潤巨噬細胞的極化，驅動腫瘤發(fā)生免疫耐受與新生血管生成，促進腫瘤的進展[11]。

T細胞表達的T盒（T-box expressed in T cells，T-bet）和 GATA 連接蛋白 3（GATA3）分別為 Th1 和Th2的特異性轉錄因子，在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，調(diào)控Th1分化的2個關鍵分子是IL-12和IFN-γ，IL-12和IFN-γ介導的信號分別通過誘導信號轉導和轉錄激活因子 4（signal transducer and activator of transcription 4，Stat4）和 Stat1 共同激活 TCR，從而增強特異性轉錄因子T-bet的表達，促進Th1細胞的分化，并在細胞內(nèi)病毒和細菌感染的免疫應答以及機體的抗腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用[12]。然而，Th2的分化需要依靠IL-2和IL-4，通過誘導Stat6的表達，進而促進轉錄因子GATA3的表達增強，極化Th2；另一方面，下調(diào)IL-12受體β鏈的表達，抑制初始CD4+T細胞向Th1方向的極化[13-14]。因此，Th1和Th2分泌的細胞因子既可以相互作用，又可以對自身細胞發(fā)揮作用，產(chǎn)生促進分泌細胞因子的能力，在疾病發(fā)生、發(fā)展中相互調(diào)節(jié)和影響，見圖1（見后插一）。

圖1 Th1細胞和Th2細胞之間的分化示意圖

2.2 Th1/Th2細胞在子宮內(nèi)膜癌中的作用正常生理情況下，Th1與Th2之間存在著一種平衡狀態(tài)，一旦機體破壞了這種平衡，就會導致偏向一方，此種現(xiàn)象稱為Th1/Th2漂移（Th1/Th2 drift），這種漂移現(xiàn)象的發(fā)生可能導致腫瘤的發(fā)生。既往的研究表明，肺癌[15]、卵巢癌[16]、宮頸癌[17]等患者中，Th2 型細胞因子比Th1型細胞因子占有明顯的優(yōu)勢，機體的免疫反應偏向于Th2型細胞方向轉化。鄭愛文等[18]研究發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌患者血清中Th2細胞因子（IL-4、IL-5）升高，血清中Th1細胞因子TNF-α降低，Th1/Th2平衡比值降低，且向Th2偏移，手術切除腫瘤后Th1/Th2失衡可予以糾正。另有研究表明，與健康女性外周血相比，子宮內(nèi)膜癌患者術前外周血Th1細胞因子TNF-β、IFN-γ基因相對表達量降低，Th2細胞因子IL-4、IL-6相對表達量升高，Th1/Th2比值明顯降低[19]。因此，推測子宮內(nèi)膜癌患者的免疫狀態(tài)以Th2型體液免疫升高為主要模式，使得Th1細胞因子的抗腫瘤免疫能力被抑制，進而導致子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展。通過糾正細胞因子從而恢復腫瘤患者Th1/Th2的漂移，使得初始CD4+T細胞向Th1方向增殖分化，將有助于增強機體的抗腫瘤免疫能力，提高腫瘤患者的治療效果[20]。目前對于子宮內(nèi)膜癌中Th1/Th2平衡及相關細胞因子的表達研究尚少，需國內(nèi)外進一步深入研究。

3 Th17/Treg亞群在子宮內(nèi)膜癌中的作用

3.1 Th17/Treg的分化調(diào)控Th17最早是由學者Harrington等[21]和Park等[22]首先在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一種以分泌IL-17為特征的T細胞亞群。IL-6、IL-21和轉化生長因子β（TGF-β）存在的條件下共同激活Stat3，誘導維甲酸相關的孤兒核受體γ t（retinoidrelated orphan nuclear receptor γt，RORγt）的表達，從而促進CD4+T細胞分化為Th17。Th17通過產(chǎn)生IL-17A、IL-17F、IL-21和IL-22因子負責清除細胞外細菌（短小棒狀桿菌、結核分枝桿菌等）和真菌（包括白色假絲酵母菌等），分泌的IL-17能夠刺激多種細胞產(chǎn)生 IL-6、TNF-α、粒細胞集落刺激因子（Granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF） 和趨化因子 8（chemokine ligand 8，CXCL8）等趨化因子，動員、趨化中性粒細胞，介導炎癥反應。既往的研究表明，Th17參與了包括類風濕性關節(jié)炎[23]、銀屑病[24]、慢性炎癥性脫髓鞘性多發(fā)性神經(jīng)根神經(jīng)病[25]等多種自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展。Luan等[26]使用抗TNF拮抗劑治療銀屑病患者后，Th1、Th17和Th22的數(shù)量顯著下降，其相關轉錄因子和血清中細胞因子的水平也隨之下降，患者的臨床癥狀得到明顯緩解。對于類風濕性關節(jié)炎患者也有學者使用抗TNF-α對其進行治療，顯示出了一定的臨床療效。因此，意識到了促炎細胞因子也可以發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用，為將來充分了解自身免疫性疾病的發(fā)病機制和設計更好的治療方案提供了新的視角[27-28]。

Treg是一類具有免疫調(diào)節(jié)功能的T細胞亞群，活化的Treg能夠通過接觸抑制的方式抑制T細胞的活化和增殖，分為誘導型Treg（iTreg）與天然Treg（nTreg）兩種，對于維持免疫耐受、調(diào)節(jié)淋巴細胞的穩(wěn)態(tài)和激活以及參與抑制效應T細胞的功能方面都很重要。調(diào)節(jié)初始CD4+T細胞分化為Th17、Treg的關鍵因素取決于微環(huán)境中不同細胞因子參與的信號通路，其中調(diào)節(jié)Th17/Treg細胞分化的關鍵細胞因子是TGF-β和IL-6。Th17和Treg在自身免疫性疾病中的比較見表1。

表1 Th17和Treg細胞在自身免疫性疾?。愶L濕性關節(jié)炎等）中的比較

3.2 Th17/Treg在子宮內(nèi)膜癌中的作用研究發(fā)現(xiàn)，Th17、Treg除了參與自身免疫性疾病的發(fā)生，在多種腫瘤中也有重要作用[29]。Punt等[30]發(fā)現(xiàn)，更高活性的Th17和IL-17+的非T細胞數(shù)量減少，口咽鱗狀細胞癌患者的預后會更好。Kryczek等[31]研究發(fā)現(xiàn)，通過IL-17和IFN-γ之間的協(xié)同作用，腫瘤微環(huán)境中活化的Th17刺激CXCL9和CXCL10趨化因子的產(chǎn)生，從而將效應T細胞募集到腫瘤微環(huán)境中，在分期更晚的卵巢癌患者中，腫瘤浸潤性Th17的水平和腹水IL-17的水平降低，說明Th17可能通過誘導Th1型趨化因子將效應細胞募集到腫瘤微環(huán)境中，從而有助于保護機體的抗腫瘤免疫力。有研究顯示在子宮內(nèi)膜樣腺癌患者中，Treg/CD4+T細胞的比值明顯高于健康對照組，表明免疫抑制Treg數(shù)量的增加可能是子宮內(nèi)膜癌免疫耐受的原因之一[32]。Zhang等[33]研究表明，與正常對照組比較，子宮內(nèi)膜癌患者外周血中Th17和Treg的數(shù)量以及血清中IL-10的表達水平顯著增加；通過免疫組織化學方法觀察到子宮內(nèi)膜癌腫瘤組織中Th17表達比正常內(nèi)膜組織要高，表明Th17/Treg參與了子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展，恢復Th17/Treg的失衡，可能有利于子宮內(nèi)膜癌患者的免疫治療。在另一項研究中卻發(fā)現(xiàn)在子宮內(nèi)膜癌患者中觀察到Treg比例的增加，且增加的部分原因是受絕經(jīng)后的狀態(tài)或年齡的影響[34]。因此，子宮內(nèi)膜癌患者的免疫系統(tǒng)與腫瘤細胞之間的應答關系能夠從循環(huán)外周血和組織微環(huán)境中Th17/Treg比值的異常得到反映，重新平衡Th17/Treg比值可能是子宮內(nèi)膜癌患者的一種新型免疫增強療法。

4 Th9/Th22亞群在子宮內(nèi)膜癌中的作用

4.1 Th9/Th22的分化調(diào)控Th9/Th22是近年新發(fā)現(xiàn)的T細胞亞群，1994年有學者觀察到小鼠的初始CD4+T細胞在一定條件下能夠誘導分泌出IL-9[35]，隨后2008年由Dardalhon等[36]和Veldhoen等[37]在小鼠體內(nèi)聯(lián)合TGF-β和IL-4誘導出能分泌IL-9的新型T細胞，2010年在人體中Wong等[38]也觀察到這類特殊的T細胞亞群，并將這類不同于Th2的亞群命名為Th9。此后學者們發(fā)現(xiàn)TGF-β和IL-4能夠誘導初始CD4+T細胞向Th9亞型的轉化，且分泌IL-9細胞因子為特征的亞群在腫瘤免疫反應中具有抗腫瘤免疫的能力。除IL-9外，Th9也表達IL-10和IL-21，在各種刺激條件下均可誘導上皮細胞表達CC家族趨化因子配體20（CCL20），而一旦誘導腫瘤細胞CCL20的表達，則可吸引表達CCL20受體6（CCR6）的T淋巴細胞、樹突狀細胞（dendritic cells，DC）和NK浸潤實體腫瘤病灶[39]。此外，一方面Th9能夠通過直接分泌、釋放顆粒酶B等細胞毒性物質(zhì)直接殺傷腫瘤細胞；另一方面，Th9能間接提高DC、CD4+CD8+雙陽性 T（double positive T，DP T）細胞的存活周期和促進其增殖的能力，分泌的IL-9、IL-21還能誘導CD8+CTL的細胞毒性應答，增強抗腫瘤免疫反應，并在控制惡性細胞轉化中起到了關鍵作用，Th9中促進IL-9和IL-21產(chǎn)生的信號通路及Th9抗腫瘤免疫的功能機制見圖2（見后插一）。與傳統(tǒng)的CD4+T細胞分化成Th亞群不同，Th9在特定的分化條件下，還具有一定的可塑性，即iTreg和其他T細胞亞群能夠在一定的條件下轉化成Th9，見圖3（見后插一）。

圖2 促進Th9分泌產(chǎn)生IL-9和IL-21的信號通路及Th9抗腫瘤免疫的功能

圖3 Th9的來源、分化與可塑性

Th22是一種以高水平分泌IL-22細胞因子為特征[40]，且不分泌IL-17和IFN-γ的T細胞亞群，不受其他免疫細胞的影響和干擾，IL-6和TNF-α因子能夠促進Th22的分化，且不需要DC的刺激。Th22的表型特征為CCR6+CCR4+CCR10+，關鍵的轉錄調(diào)節(jié)因子是芳香烴受體（arylhydrocarbon receptor，AHR），分泌的IL-22能夠結合異二聚體IL-10R2/IL-22R1復合物，進一步激活Janus激酶（JAK）/Stat信號通路，介導炎癥反應、參與腫瘤的發(fā)生過程，對機體的免疫調(diào)節(jié)和組織修復起重要的作用。CD4+T細胞及亞群的分化、分泌細胞因子及功能效應匯總見圖4（見后插一）。

圖4 Th的分化、分泌細胞因子及功能效應

4.2 Th9/Th22在子宮內(nèi)膜癌及其他婦科腫瘤中的作用對于Th9/Th22的研究目前還處于起步階段，在腫瘤微環(huán)境中的分化與調(diào)控、促進癌癥的發(fā)展亦或是抑制腫瘤的轉移尚缺乏統(tǒng)一的結論。既往的研究顯示，與健康人相比，肝細胞癌患者的外周血中Th9數(shù)量和血清中IL-9表達水平要高，且肝細胞癌組織中也比正常肝臟組織存在更多Th9的浸潤和IL-9的表達，進一步研究發(fā)現(xiàn)Th9可以通過CCL20和Stat3途徑在肝細胞癌中發(fā)揮促腫瘤作用[41]。也有研究報道了Th9在肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等癌癥中的抗腫瘤作用[42]。Purwar等[43]發(fā)現(xiàn)在進展期黑色素瘤伴有轉移病灶患者的外周血和皮膚中，Th9的數(shù)量明顯降低。Th9通過IL-9和IL-21誘導CD8+CTL細胞介導直接殺傷乳腺腫瘤細胞，提高抗腫瘤免疫力，并在乳腺癌中證明了非典型細胞因子的表達[44]。

Th9/Th22在子宮內(nèi)膜癌中的具體作用尚未完全了解和報道，僅在婦科腫瘤中見少量報道。Zhang等[45]探究了健康婦女、宮頸上皮內(nèi)瘤變、宮頸癌患者外周血中Th22數(shù)量，發(fā)現(xiàn)Th22數(shù)量在宮頸上皮內(nèi)瘤變、宮頸癌患者外周血中高于健康婦女，且在宮頸癌患者中Th22數(shù)量的升高與淋巴結轉移有關。Wang等[46]發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌患者的外周血中Th22、Th17數(shù)量較健康婦女顯著升高，血清中IL-22和TNF-α表達水平也明顯增加，推測Th22可能參與了上皮性卵巢癌的發(fā)生。一項關于外周血Th22與腫瘤相關性的薈萃分析顯示，Th22比例的升高與多種腫瘤的發(fā)生相關，且對腫瘤的分期具有一定的提示作用，可作為腫瘤患者診斷和預后評價的新型標志[47]。新發(fā)現(xiàn)的Th9在宮頸癌發(fā)病機制中的作用目前尚未闡明。Chauhan等[48]觀察到宮頸癌患者組織活檢標本中存在大量PU.1+細胞的浸潤和過量IL-9R的表達。經(jīng)過Th9標志性細胞因子IL-9和IL-21的處理則抑制了宮頸癌HeLa細胞系的增殖，增強了腫瘤細胞凋亡并刺激了HeLa細胞表達MHC-I和上皮型鈣黏蛋白（E-cadherin），從而使腫瘤抗原被暴露且無法逃避免疫檢查。因此，Th9以及IL-9因子能發(fā)揮抑制宮頸癌進展和免疫逃逸的作用。對于Th9/Th22在子宮內(nèi)膜癌中的作用，目前尚無定論，期待國內(nèi)外進一步研究。

5 結語

目前子宮內(nèi)膜癌進展的機制仍然不明確，腫瘤免疫在子宮內(nèi)膜癌中的相關機制也是近年研究的熱點，T細胞亞群的失衡與人類越來越多的疾病密切相關，其之間的關系復雜且重要，不同譜系的T淋巴細胞分化取決于特定的細胞因子信號和轉錄因子的復雜網(wǎng)絡表觀遺傳修飾，通過探究Th1/Th2、Th17/Treg亞群失衡的發(fā)生，還有新發(fā)現(xiàn)的Th9、Th22等T淋巴細胞亞群數(shù)量的變化，開拓了對腫瘤發(fā)生、發(fā)展機制的認識，對制定新的治療對策有著非常重要的臨床意義。對于作為女性生殖道三大惡性腫瘤之一的子宮內(nèi)膜癌而言，通過調(diào)節(jié)Th亞群之間的比例失衡，糾正平衡關系，逆轉漂移狀態(tài)，以期提高子宮內(nèi)膜癌患者的生活質(zhì)量和生存時間，提高對子宮內(nèi)膜癌進展機制的深入認識，為子宮內(nèi)膜癌患者的免疫治療提供理論基礎，是婦科腫瘤專家和科研工作者奮斗的目標。