髓源性抑制細(xì)胞在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用與應(yīng)用

屠妍霞 陳 光

（臺州學(xué)院醫(yī)學(xué)院，浙江臺州，318000）

胃癌是全球發(fā)病率第五的惡性腫瘤，為第三大常見死因。研究表明，地域差異對胃癌發(fā)病率有較大影響，發(fā)展中國家約占70%，東亞約占50%，中國的發(fā)病率尤其高，且性別差異導(dǎo)致男性發(fā)病率約為女性的2倍[1]。胃癌的分子分型，目前按照“癌癥基因組圖譜（TCGA）”項(xiàng)目（2014）將胃癌分為四種基因組亞型：染色體不穩(wěn)定型（CIN）；微衛(wèi)星不穩(wěn)定型（MSI）；基因組穩(wěn)定型（GS）；Epstein Barr病毒相關(guān)型（EBVaGC）。繼手術(shù)、化療、放療和分子靶向治療后，療效顯著持久且副作用較小的免疫治療成為胃癌最有前景的治療策略之一。

腫瘤微環(huán)境由癌細(xì)胞和基質(zhì)/免疫細(xì)胞組成，如癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）、內(nèi)皮細(xì)胞、M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（M2-TAMs）、髓源性抑制細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Regulatory cells，Treg），是妨礙常規(guī)治療的因素之一[2]。由此對MDSCs在胃癌發(fā)生發(fā)展中的相關(guān)作用研究作一綜述。

1 MDSCs

髓源性抑制細(xì)胞（MDSCs）是由未成熟的、無法分化為粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的髓系祖細(xì)胞組成的異質(zhì)性群體，是一種免疫抑制性先天細(xì)胞群[3]。MDSCs通過多種機(jī)制抑制腫瘤微環(huán)境中的先天免疫和適應(yīng)性免疫，包括高表達(dá)的精氨酸酶1（Arg1）、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）和NADPH氧化酶2產(chǎn)生的活性氧和氮物種，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的表達(dá)以及半胱氨酸的消耗等[3]。

MDSCs激活Treg和M2-TAM并促進(jìn)其增殖，通過抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的增值和功能因子的釋放等機(jī)制削弱T細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)和NK細(xì)胞的活性[3]，介導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中免疫逃避。

2 MDSCs阻斷胃癌腫瘤免疫的機(jī)制

2.1 成纖維細(xì)胞生長因子受體（FGFR）家族：與胃癌相關(guān)的基因FGFR2、CSF1R、EVGFR2等參與組成FGFR家族。FGFR2在胃癌中相對頻繁地被放大和過度表達(dá)，編碼RTK的基因如EGFR、ERBB2、FGFR2和MET的擴(kuò)增發(fā)生在胃癌中。且FGFR2擴(kuò)增型胃癌與淋巴結(jié)浸潤和預(yù)后不良密切相關(guān)[2]，但FGFR2擴(kuò)增促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制尚不清楚。癌細(xì)胞通過分泌集落刺激因子CSF1來激活M2-TAMs和MDSCA，這兩種免疫系統(tǒng)表面都表達(dá)有CSF1R（Ⅲ型跨膜酪氨酸激酶）。CSF1信號通過作用于CSF1R誘導(dǎo)其增值分化[2]。

2.2 Arg2相關(guān)機(jī)制：MDSCs通過抑制T細(xì)胞免疫在癌癥和病毒感染中發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)，而部分MDSCs對T細(xì)胞的抑制活性是由內(nèi)源性Arg2介導(dǎo)的[4]。MDSCs中的Arg2通過消耗炎癥微環(huán)境中T細(xì)胞的L-精氨酸有效性來抑制T細(xì)胞免疫。

圖1 受體酪氨酸激酶（RTK）超家族。顯示了54個人類rtk的系統(tǒng)發(fā)育樹。[2]

圖2 Arg2的作用機(jī)制[4]

然而，在活體病理情況下的一項(xiàng)研究表明，Arg2缺乏加重了慢性胃炎期間的胃免疫病理變化，這說明Arg2抑制劑對胃腸道癌的有效性存在爭議。作者認(rèn)為，這種作用不是由NOS介導(dǎo)的。盡管作者沒有研究MDSCs功能降低對CD8+T細(xì)胞反應(yīng)的影響，但他們報道了組織中主要由CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞活化后誘導(dǎo)產(chǎn)生的IFN-γ分泌水平顯著增加[5]。因此，如果Arg2-/-介導(dǎo)了MDSCs功能降低和CD8+T細(xì)胞反應(yīng)增強(qiáng)（如文獻(xiàn)報道）的過程，那么Arg2敲除的胃癌患者加重的免疫病理損傷則與CD8+T細(xì)胞參與的自身免疫性病因密切相關(guān)[4]。

2.3 腫瘤相關(guān)肥大細(xì)胞（TAMCs）：肥大細(xì)胞通過多種腫瘤細(xì)胞衍生的趨化因子進(jìn)入腫瘤微環(huán)境[6]，例如SCF、VEDFs、ANGPT1 等。在腫瘤微環(huán)境中，TAMCs受到多種因素的影響和激活，同時，TAMC通過其免疫抑制特性動員促進(jìn)腫瘤生長MDSCs，且肥大細(xì)胞可在體外和體內(nèi)增強(qiáng)MDSCs的功能。胃癌中的肥大細(xì)胞為糜酶陽性，提示肥大細(xì)胞數(shù)量多的患者預(yù)后差。幽門螺桿菌性胃炎中肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞均有增長。慢性胃炎患者的肥大細(xì)胞密度增加。在胃癌低危區(qū)嗜酸性粒細(xì)胞密度升高，而在高危區(qū)嗜酸性粒細(xì)胞濃度降低，作者推測嗜酸性粒細(xì)胞可能促進(jìn)或限制慢性炎癥和腫瘤的發(fā)生，這取決于周圍的免疫環(huán)境[7]。

胃腫瘤微環(huán)境中肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的存在與微血管密度也有關(guān)。在胃癌患者中檢測肥大細(xì)胞在腫瘤內(nèi)、邊緣、瘤周和非腫瘤組織的微觀定位，發(fā)現(xiàn)這些患者腫瘤內(nèi)組織中的肥大細(xì)胞浸潤率高于邊緣組織、瘤周組織和非腫瘤組織[8]。

此外，隨著腫瘤從I期進(jìn)展到IV期，腫瘤內(nèi)肥大細(xì)胞增多，提示這些細(xì)胞可能具有促癌作用。據(jù)報道，肥大細(xì)胞通過腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的CXCL12與趨化因子受體CXCR4結(jié)合而在胃癌中積聚[9]。

2.4 Hedgehog（Hh）通路

圖3 Hedgehog/Gli部分信號級聯(lián)通路[10]

通常情況下，Ptc抑制SMO蛋白活性，從而抑制下游通路。當(dāng)Hh與Ptc結(jié)合后，Ptc解除對SMO的抑制，促使Gli蛋白、PKA和一些未知因子與微管形成大分子復(fù)合物，使得全長Gli蛋白進(jìn)入核內(nèi)激活下游靶基因轉(zhuǎn)錄。Hedgehog信號通路在人類癌癥細(xì)胞的遺傳改變和TME旁分泌信號刺激時被激活。胃癌發(fā)生時，Hedgehog/Gli信號成分發(fā)生遺傳改變，促進(jìn)了腫瘤干細(xì)胞的侵襲、增殖、生存和自我更新[10]。而TME中旁分泌的Hedgehog信號則通過促進(jìn)血管生成、纖維化、免疫逃避和神經(jīng)病理性疼痛發(fā)揮作用[10]。研究表明：幽門螺桿菌感染者胃內(nèi)Sonichedgehog（SHH）的上調(diào)可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的募集和上皮細(xì)胞的增殖，從而在胃癌發(fā)生早期介導(dǎo)慢性胃炎和黏膜萎縮；隨后在胃癌患者中，Hedgehog信號激活上皮細(xì)胞-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化（EMT）導(dǎo)致調(diào)節(jié)因子上調(diào)并產(chǎn)生間充質(zhì)表型、化療耐受和預(yù)后不良等后果[11]。

2.5 Breg通過“輔佐”MDSCs促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移：在人細(xì)胞系中，從健康供體外周血單個核細(xì)胞（PBMCs）中分離純化的髓樣細(xì)胞，經(jīng)MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞的CM處理后，在體外能抑制T細(xì)胞增殖。然而，供體PBMCs中的髓樣細(xì)胞在缺乏T、NK和B細(xì)胞時，用癌源性CM處理并不能抑制T細(xì)胞增殖。結(jié)果表明，Bregs通過“輔佐”可以增強(qiáng)MDSCs的免疫抑制功能而促進(jìn)腫瘤生長。B細(xì)胞介導(dǎo)的MDSCs功能增強(qiáng)機(jī)制尚不清楚。研究結(jié)果證實(shí)，Breg除了對T和NK細(xì)胞的“輔佐”作用外，還能調(diào)節(jié)髓樣抑制細(xì)胞活性，從而在形成整體免疫微環(huán)境的過程中發(fā)揮作用[12]。

2.6 Wnt經(jīng)典通路：經(jīng)典Wnt信號通路的結(jié)構(gòu)性激活是胃腸道腫瘤發(fā)生的重要條件。胃癌發(fā)生過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)，Wnt相關(guān)蛋白如Wnt-1，-2，和-5a的上調(diào)和Wnt抑制劑如Dickkopf相關(guān)蛋白1（DKK-1）和Axin的缺失。并且胃癌患者血清中DKK-1水平似乎與TNM分期和預(yù)后不良密切相關(guān)。但在胃癌的發(fā)生發(fā)展中是否存在MDSCs數(shù)量的累積和Wnts基因的高表達(dá)還有待進(jìn)一步研究。

2.7 PD-L1和PD-L2：程序性死亡配體1（programmed death ligand-1，PD-L1）和程序性死亡配體2（programmed death ligand-2，PD-L2）表達(dá)于 MDSCs上的B7家族抑制性配體，通過抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞的活化和增值，削弱機(jī)體免疫應(yīng)答，介導(dǎo)腫瘤免疫逃逸、促進(jìn)腫瘤生長[13]。PD-1由細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞 （cytotoxic Tlymphocyte，CTLs） 表達(dá)，當(dāng)PD-L1或PD-L2刺激時，會導(dǎo)致CTL凋亡。PDL1和（或）PD-L2在胃癌中表達(dá)最高可達(dá)50.8%。PD-L1與EB病毒感染、淋巴浸潤陽性、腫瘤浸潤深度T3/4、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)[13]。Derks等發(fā)現(xiàn)在EBV陽性胃癌以及與微衛(wèi)星不穩(wěn)定性相關(guān)的胃癌中，由腫瘤或腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞（Tumor infiltrating lymphocytes，TILs）引起的 PD-L1陽性表達(dá)的現(xiàn)象非常常見[13]。

2.8 吲哚胺-2，3-雙加氧酶1

圖4 IDO1的作用機(jī)制[4]

吲哚胺-2，3-雙加氧酶 1（Indoleamine 2，3-dioxygenase 1，IDO1）是一種抑制T細(xì)胞免疫的色氨酸分解酶，被證實(shí)在胃腸道中起主要的替代作用（T細(xì)胞調(diào)節(jié)除外）。IDO1在調(diào)節(jié)T細(xì)胞免疫中的作用在預(yù)防異基因胎兒排斥反應(yīng)中被首次描述?，F(xiàn)已證實(shí)IDO1通過將色氨酸分解為酪氨酸來耗盡T細(xì)胞的色氨酸庫，IDO1由MDSCs表達(dá)并調(diào)控這些細(xì)胞對T細(xì)胞的免疫抑制功能[6]。IDO1在腫瘤情況下，可能發(fā)揮調(diào)節(jié)骨髓細(xì)胞（如中性粒細(xì)胞或MDSCs）的替代功能。為了支持后一種觀點(diǎn)，最近的一篇論文表明，在IDO1過度表達(dá)B16黑色素瘤模型中，MDSCs增加[14]。

3 靶向MDSCs的抗胃癌治療

3.1 TKI（FGFR或CSF1R抑制劑）：利用小分子FGFR2抑制劑和患者來源的腫瘤異種移植進(jìn)行的臨床前研究表明，F(xiàn)GFR2是一個有前途的治療靶點(diǎn)[15]。FGFR和CSF1R/VEGFR2的雙重抑制有望通過靶向免疫逃避和腫瘤微環(huán)境中的血管生成增加抗腫瘤作用。FGFR/CSF1R聯(lián)合靶向癌細(xì)胞和基質(zhì)/免疫細(xì)胞的抑制劑及抗PD-1/CTLA-4單克隆抗體靶向調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和去抑制CD8+T細(xì)胞可能是一種很有前途的方法。

CSF1R抑制劑（GW2580和 PLX3397）和抗CSF1R單抗（RG7155）已被開發(fā)成治療單核細(xì)胞樣MDSCs和M2-TAM的CSF1信號傳導(dǎo)阻滯的藥物。CSF1和FGF信號都參與腫瘤浸潤/促進(jìn)MDSCs和M2-TAMs的積累，CSF1R和FGFRs的雙重抑制可能比選擇性CSF1R抑制更有效。

3.2 Arg2相關(guān)抑制劑：代謝酶Arg2是調(diào)節(jié)T細(xì)胞免疫的一個有吸引力的治療靶點(diǎn)。通過胃的免疫病理學(xué)分析表明，在胃癌患者中使用Arg2抑制劑治療癌癥有爭議。相關(guān)文獻(xiàn)報道，Arg2抑制劑處理腫瘤后，癌組織相鄰的正常組織出現(xiàn)紅腫，可能與Arg2被抑制后引起的免疫病理相關(guān)。因此，必須考慮到Arg2抑制的不良病理結(jié)果，這可能是由于腫瘤周圍正常組織的炎癥加劇，從而加快了癌前病變[4]。

3.3 Hedgehog通路抑制劑：胃癌被預(yù)測為SMO抑制劑單一治療的靶點(diǎn)目前僅基于臨床前研究階段，該研究提示SMO抑制劑對SHH依賴性小鼠腫瘤具有抗腫瘤作用。聯(lián)合化療或酪氨酸激酶抑制劑是提高SMO抑制劑在癌癥患者中療效的合理策略。Hedgehog拮抗劑已用于其他類型的癌癥，但其在胃癌臨床試驗(yàn)中的應(yīng)用仍處于初級階段。這些試驗(yàn)從一開始就更側(cè)重于靶向CD44陽性的胃干細(xì)胞治療轉(zhuǎn)移性疾病。

3.4 Wnt或Csf1R信號阻斷劑：Wnt或Csf1R信號通路的阻斷和聯(lián)合用藥治療策略為對抗腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制提供了希望。由于DKK-1通過刺激MDSCs促進(jìn)免疫抑制腫瘤環(huán)境，Gomceli[16]等提出血清DKK-1水平作為一種新的血清學(xué)標(biāo)志物。目前，有2種DKK-1中和抗體（BHQ880和DvvKN-01）對多發(fā)性骨髓瘤或NSCLC等晚期腫瘤具有良好的耐受性和臨床療效。一項(xiàng)進(jìn)展中的Ⅲ期臨床試驗(yàn)中，晚期胃癌患者正在接受用紫杉醇與帕博利珠單抗 KEYNOTE-061（NCT02370498）的聯(lián)合治療[17]。

3.5 多受體酪氨酸激酶抑制劑：Lenvatinib是一種多受體酪氨酸激酶抑制劑，在腫瘤微環(huán)境中通過降低TAM數(shù)量與增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的功能發(fā)揮抗腫瘤活性，且當(dāng)與PD-1抗體聯(lián)合使用時抗腫瘤活性效果顯著增強(qiáng)[18]。

3.6 PD-1/PD-L1檢查點(diǎn)抑制劑：派姆單抗已被美國FDA批準(zhǔn)用于 PD-L1陽性即聯(lián)合陽性分?jǐn)?shù)（combined positive score，CPS）≥≥S分的復(fù)發(fā)性局部晚期或轉(zhuǎn)移性胃或胃食管結(jié)合部腺癌的三線治療。納武單抗在韓國等國家被批準(zhǔn)可以應(yīng)用于晚期胃或胃食管連接部腫瘤的三線治療。抗PD-L1抗體avelumab、durvalumab等單藥或聯(lián)合其他藥物治療胃癌的臨床試驗(yàn)已經(jīng)注冊成功并在進(jìn)行中[19]。

3.7 IDO1抑制劑：研究發(fā)現(xiàn)，IDO1抑制劑增加了盲腸胃腸道間質(zhì)瘤轉(zhuǎn)基因小鼠模型中CD8+T細(xì)胞的數(shù)量，并降低了腫瘤的生長，CD8+T細(xì)胞的減少逆轉(zhuǎn)了腫瘤的生長[4]。有研究表明，IDO1抑制艱難梭菌結(jié)腸炎中產(chǎn)生IFN-γ的中性粒細(xì)胞，但對盲腸CD4+T細(xì)胞數(shù)沒有明顯影響。需要注意的是，艱難梭菌結(jié)腸炎是一種急性中性粒細(xì)胞性疾病，其中T細(xì)胞不會顯著影響免疫病理學(xué)或生存率。且IDO1調(diào)控的盲腸中性粒細(xì)胞是IFN-γ的主要來源（＞90%）[4]。這些發(fā)現(xiàn)揭示了IDO1在急性胃腸道感染中的新作用，它警告IDO1抑制劑的不良副作用。這是特別值得關(guān)注的，因?yàn)榘┌Y患者更容易死于艱難梭菌感染。

4 小結(jié)與展望

隨著免疫療法在晚期胃癌臨床前和臨床實(shí)驗(yàn)中取得的較好成果，進(jìn)展迅速的免疫檢查點(diǎn)抑制劑和聯(lián)合免疫治療有望在數(shù)年內(nèi)成為晚期胃癌的主流治療方法之一。有實(shí)驗(yàn)表明HER2陽性表達(dá)的胃癌患者對輔助化療療效有影響（差于陰性）。在乳腺癌的治療中，抗CD3和抗HER2/nue特異性抗體活化T細(xì)胞（anti-Activated T cells，aATC）能夠消除MDSCs。目前最新研究，在胃癌的臨床前模擬中，使用對HER2癌蛋白特異的CAR-T細(xì)胞進(jìn)行治療以及使用雙功能 α-HER2（Ag1）/CD3（Ag2）RNA 工程化的CAR-T樣人T細(xì)胞，誘導(dǎo)顯著的腫瘤消退并延長荷瘤小鼠的存活[25]。故筆者考慮，HER2陽性表達(dá)的胃癌患者是否可以嘗試運(yùn)用于以MDSCs為靶點(diǎn)的免疫療法。