髓源抑制性細胞的臨床研究

姜雪蓮 綜述，姚逸臨 審校

（上海中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院腫瘤科，國家中醫(yī)臨床研究基地，上海200032）

100 多年前，德國病理學家Rudolf Virchow 提出在惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中慢性感染起著重要作用[1]，近年來對MDSCs 的研究使人們對慢性感染與腫瘤的關系有了進一步認識。慢性感染通過釋放多種因子促進髓源抑制性細胞的增加，進而抑制免疫應答，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。免疫抑制涉及多種細胞類型，如調(diào)節(jié)性T 細胞（Treg）、腫瘤相關巨噬細胞（TAM）和髓源抑制性細胞（MDSCs）[2-3]。其中，MDSCs 代表髓樣細胞的異質(zhì)細胞群，其通過有效抑制T 細胞應答而有助于腫瘤相關免疫抑制，是腫瘤逃逸的主要原因[4]。髓源抑制性細胞也稱未成熟髓樣細胞，是來源于骨髓的異基因細胞群。MDSCs 以缺乏譜系標志物（B 細胞、T 細胞和NK 細胞）、HLA-DR 低表達或陰性表達以及單核細胞和髓系標志物CD11b 和CD33 的表達為特征[5]。MDSCs 根據(jù)表面標記物的不同，分為粒細胞或多形核MDSCs 和單核MDSCs。其中，表達粒細胞標記物CD15，稱為粒細胞或多形核MDSCs，表達單核標記物CD14，稱為單核MDSCs，此外，在人外周血單核細胞中還有一組稱為“早期MDSCs”（eMDSCs）的表型不成熟的MDSCs。MDSCs 可減少感染后的炎癥反應，并且它們的失調(diào)與諸如敗血癥、自身免疫和癌癥等疾病有關[6-8]。在生理條件下，這些未成熟的髓系細胞可以立即分化為成熟的粒細胞、單核細胞和巨噬細胞。然而，在病理條件下，尤其是在惡性腫瘤中，MDSCs 的分化被阻斷，導致MDSCs 的擴增[9-11]，在人類中，MDSCs 能誘導擴增CD4+Foxp3+Treg，從而抑制T 細胞的體外增殖[12-13]，進而促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

1 髓源抑制細胞在惡性腫瘤中的分布及臨床意義

MDSCs 在荷瘤小鼠的脾臟中發(fā)現(xiàn)頻率較高，此外荷瘤小鼠骨髓、肝、外周血、肺和腫瘤組織中都有MDSCs。在惡性腫瘤患者的外周血及腫瘤組織中也存在MDSCs，隨著對人MDSCs 的了解增加，檢測腫瘤患者外周血循環(huán)MDSCs 的臨床意義受到了越來越多的關注。目前已有多項臨床研究證實惡性腫瘤患者外周血中存在大量MDSCs,并且MDSCs 的數(shù)量與腫瘤惡性程度相關。韓凌菲等[14]在一項研究中比較了20 例宮頸癌患者術前術后外周血中的MDSCs、調(diào)節(jié)性T 細胞（Treg)含量，結果表明，患者術后外周血中MDSCs、Treg 明顯低于術前，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），并且該研究分別對宮頸癌患者、宮頸上皮內(nèi)瘤變患者及健康人的外周血中MDSCs、Treg 進行檢測，結果顯示宮頸癌患者外周血中MDSCs、Treg 明顯高于宮頸上皮內(nèi)瘤變患者，健康人最低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。Gonda 等[15]在對155 例乳腺癌患者的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者外周血中MDSCs 的比例明顯高于健康對照組，患者術前外周血中MDSCs 的水平也明顯高于術后，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。杜偉嬌等[16]在檢測35 例乳腺癌根治術患者術中組織標本的MDSCs 比例中發(fā)現(xiàn)臨床分期越高，淋巴結轉(zhuǎn)移數(shù)量越多，則MDSCs 比例越大，有統(tǒng)計學意義（P＜0.05)。李曉寧[17]觀察了32 例未行放化療的胃癌患者，與健康人進行MDSCs 的對比，發(fā)現(xiàn)健康人外周血中MDSCs僅為（0.3±0.1）%，明顯較胃癌患者水平低（P＜0.05）。Zhang 等[18]分析了64 例結直腸腫瘤患者外周血中MDSCs 的水平，結果表明，結直腸腫瘤患者外周血中MDSCs 水平顯著高于健康人，且與臨床分期呈正相關。奉松青等[19]將44 例腎癌患者與健康志愿者進行對比，檢測其外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs水平，結果顯示，腎癌患者較健康志愿者的外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs 水平明顯增高，且臨床分期越晚外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs 水平越高，有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。李艷麗等[20]采用流式細胞技術檢測23 例外周T 細胞淋巴瘤（PTCL）患者外周血單核細胞中MDSCs 所占比例，并將其與14 例同期健康體檢者對比，研究結果顯示健康體檢者外周血單核細胞中MDSCs 所占比例明顯低于PTCL患者，差異有顯著統(tǒng)計學意義（P＜0.01），且根據(jù)結外侵犯部位數(shù)目的不同、臨床分期不同，PTCL 患者外周血中MDSCs 水平不同，差異有統(tǒng)計學意義。安曉華等[21]分析測定了40 例非小細胞肺癌（NSCLC）患者及30 例健康體檢者外周血MDSCs 的比例，研究結果顯示MDSCs 與NSCLC 臨床分期呈正相關，健康者外周血中MDSCs 低于Ⅰ-Ⅱ期患者，但P=0.25，Ⅲ-IV 期患者外周血MDSCs 比例顯著高于Ⅰ-Ⅱ期患者，P＜0.01，差異有顯著統(tǒng)計學意義。Tian 等[22]收集了300 例肺癌患者的外周血樣本，證實了肺癌患者外周血中MDSCs 的比例明顯高于健康人外周血，并發(fā)現(xiàn)肺癌患者外周血中Th1 和CTL 細胞的百分比與健康對照組相比顯著降低，進一步分析表明，MDSCs 的比例與TH1～2J-CTL 細胞比例呈負相關。另有研究表明，癌癥患者脾臟中MDSCs 增加，并且與死亡風險顯著增加和總生存率降低相關[23]。諸多臨床研究已充分證實MDSCs 存在于各種癌癥患者體內(nèi)，并且患者體內(nèi)MDSCs 的水平與腫瘤惡性程度呈正相關，對判斷患者預后情況有臨床意義。

2 MDSCs 促腫瘤轉(zhuǎn)移機制

MDSCs 是具有兩個主要亞群的不成熟的髓細胞群體，mMDSCs 和gMDSCs。有研究人員在EMT6或4T1 腫瘤植入小鼠后1～4 周研究了在原發(fā)性腫瘤，骨髓，脾和肺中的mMDSCs 和gMDSCs 的系統(tǒng)性誘導和浸潤[24]。結果證明在4T1 植瘤小鼠中檢測到早期浸潤（早至1 周） 的原發(fā)性腫瘤中存在mMDSCs，并在第4 周時gMDSCs 含量逐漸上升。雖然與攜帶4T1 腫瘤的小鼠的原發(fā)性腫瘤浸潤相比，肺部mMDSCs 浸潤較低，但在檢測肺部轉(zhuǎn)移性病變之前，第3 周肺部gMDSCs 浸潤增加了410 倍。腫瘤衍生的mMDSCs 在體外表現(xiàn)出較高水平的T 細胞抑制，這可能是由于較高水平的一氧化氮合酶（NOS2）和精氨酸酶1（ARG1）造成的。

MDSCs 利用多種機制靶向參與先天性和適應性免疫應答的細胞的效應功能，以抑制抗腫瘤免疫。在M-MDSCs 中，誘導型一氧化氮合酶（iNOS）和Arg1 都被上調(diào)，iNOS 在促炎M1 巨噬細胞亞群中上調(diào)，Arg1 在抗炎M2 亞群中上調(diào)，iNOS 和Arg1 都使L-精氨酸分解代謝，導致精氨酸饑餓和T 細胞抑制。L-精氨酸饑餓下調(diào)TCR 復合物中的CD3ζ 鏈，并導致抗原活化T 細胞的細胞周期停滯[25]，而半胱氨酸是T 細胞活化的必需氨基酸，MDSCs 可通過隔離半胱氨酸阻斷T 細胞活化從而促進腫瘤進展[26]。MDSCs 主要通過上調(diào)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NOX2）以產(chǎn)生活性氧（ROS），與iNOS 產(chǎn)物NO 一起形成過氧亞硝酸鹽擾亂T 細胞功能[27]。MDSCs 在與T 細胞直接接觸時產(chǎn)生的過氧亞硝酸鹽導致TCR 和CD8 分子的硝化，改變了TCR-CD3復合物，減少了TCR 和CD8 之間的相互作用[28]。除了直接抑制腫瘤特異性T 細胞外，MDSCs 還介導對其他免疫細胞的作用。MDSCs 在腫瘤進展過程中與Tregs 相互作用，并通過分泌IL-10 和TGF-β 促進其發(fā)展[29]。

3 中西醫(yī)結合降低MDSCs 水平延緩腫瘤進展

MDSCs 可通過多種機制參與腫瘤的進展，因此MDSCs 已成為免疫治療的新靶點。臨床有多項研究旨在清除或減少MDSCs 細胞的數(shù)量及相關細胞因子的表達以降低MDSCs 水平進而延緩腫瘤進展。黃香等[30]在一項實驗中發(fā)現(xiàn)順鉑（DDP）可有效降低腫瘤組織中MDSCs 的比例，研究人員將B16 黑色素瘤荷瘤鼠分為3 組，分別給予生理鹽水（NS），DDP 2.5 mg/kg（ip)，DDP 5 mg/kg(ip)腹腔灌注后，檢測在腫瘤組織及外周血中MDSCs、CD3+T 細胞及NK 細胞的比例變化，結果顯示：兩種劑量的DDP組外周血中CD3+T 細胞及NK 細胞的比例變化不大，與NS 組相比均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05)，但兩種劑量的DDP 組均可顯著降低腫瘤組織中的MDSCs含量（P＜0.05），差異有統(tǒng)計學意義，兩種劑量的DDP 組中MDSCs 比例下降差異不大。徐揚[31]在一項臨床實驗中隨機將110 例中醫(yī)證屬“陽虛證”的晚期胃癌患者分為2 組，對照組予單純西醫(yī)治療：氟尿嘧啶400 mg/（m2·d）靜推+600 mg/m2泵入，維持22 h d 1～2, 吡柔比星50 mg/d 靜滴d 1，奧沙利鉑150 mg/d 靜滴d 1，每3 周1 次；觀察組在此基礎上加用溫陽通滯中藥每日1 劑（組方：熟地30 g 鹿角膠20 g 白芥子10 g 姜炭10 g 吳茱萸10 g 麻黃10 g肉桂8 g 甘草8 g），各治療9 周。結果顯示：兩組患者經(jīng)治療后MDSCs 和Treg 在外周血單個核細胞的比例較治療前均顯著降低，且觀察組治療后各項指標均較對照組顯著降低，均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；對照組治療前后細胞因子水平無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），而加用中藥治療后的觀察組的細胞因子水平顯著改善，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），從近期治療緩解率和總有效率看，觀察組高于對照組（P均＜0.05）。靖林林等[32]研究了龍術消瘤方對結直腸癌免疫抑制微環(huán)境的影響，選取130 例晚期結直腸癌患者，隨機分為兩組，即FOLFOX 化療組（對照組）和中藥聯(lián)合FOLFOX 化療組（對照組）。對照組予奧沙利鉑84 mg/m2靜滴+5-FU 400 mg/m2靜推+5-FU 600 mg/m2持續(xù)泵入22 h，d 1；觀察組在對照組基礎上予中藥自擬方龍術消瘤方每日1 劑（組方：生白術60 g，五爪龍30 g，茯苓30 g，火炭母30 g，生米仁30 g，肉蓯蓉15 g，生曬參15 g，椿根皮15 g，了哥王12 g，重樓12 g，莪術12 g）；14 d 為1 個療程，共治療4 個療程。結果顯示，觀察組患者血清IL-6、TGF-β1 水平及MDSCs 比例均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。柴旺等[33]為研究中藥黃芪中重要的有效成分—黃芪多糖對MDSCs 的調(diào)節(jié)和影響進行了一項實驗，將50 只小鼠隨機分為正常組（予生理鹽水0.2 mL/只灌胃）、模型組（予生理鹽水0.2 mL/只灌胃）、環(huán)磷酰胺（CTX）組（予CTX 10 mg/kg，0.2 mL/只腹腔注射Qd，連續(xù)給藥1 周）、黃芪多糖組（予黃芪多糖150 mg/kg 0.2 mL/只灌胃Qd，連續(xù)2 周給藥）及黃芪多糖+CTX 組（予黃芪多糖150 mg/kg 0.2 mL/只灌胃Qd，連續(xù)2 周給藥+CTX 10 mg/kg，0.2 mL/只腹腔注射Qd，連續(xù)給藥1 周），結果顯示，CTX、黃芪多糖、CTX+黃芪多糖組小鼠脾臟中Gr-1+CD11b+髓樣抑制細胞比例均較模型組顯著降低，且3 個治療組小鼠血清中IL-10、VEGF 也較模型組顯著降低。吳皓等[34]探討了八寶丹對結直腸癌荷瘤小鼠髓系抑制性細胞的影響，作者將40 只小鼠共分為4組，即空白對照組、生理鹽水組（NS 組）、吉西他濱組及八寶丹組。除空白對照組外均接種結腸癌瘤株。吉西他濱組予吉西他濱60 mg/kg 腹腔注射d 7、d 14，八寶丹組予八寶丹1.2 g/kg 灌胃，NS 組予0.9%氯化鈉溶液0.2 mL/20 g 灌胃，共治療14 d。研究結果顯示NS 組小鼠脾臟、外周血、骨髓中MDSCs 細胞比例均較空白組升高，吉西他濱組、八寶丹組外周血中MDSCs 細胞比例均較NS 組顯著下降，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。通過靶向髓源抑制細胞（MDSCs）進行抗腫瘤治療為臨床治療惡性腫瘤提供了新思路，降低惡性腫瘤患者外周血、骨髓、脾臟中MDSCs 比例減少免疫抑制從而減慢腫瘤發(fā)展以延長患者生存期，為腫瘤患者帶來新的期盼。

4 問題與展望

臨床大量實驗研究表明MDSCs 細胞在健康人中表達極低，但腫瘤患者體內(nèi)MDSCs 細胞表達量明顯升高，關于MDSCs 的產(chǎn)生與調(diào)節(jié)機制及靶向MDSCs 的免疫治療研究日漸深入，然而仍有很多問題存在。（1）MDSCs 具有免疫抑制作用，但其免疫抑制具體機制仍有待進一步研究；（2）MDSCs 達到多大比例才能有效免疫抑制，晚期惡性腫瘤中MDSCs水平更高，可以通過靶向治療MDSCs 減慢腫瘤發(fā)展速度，那早期腫瘤是否有必要對MDSCs 進行干預；（3）除已知的促炎細胞因子以外是否還有其他細胞因子可以誘導MDSCs 的產(chǎn)生；（4）有研究認為MDSCs 可以促進慢性感染向腫瘤轉(zhuǎn)化，有哪些慢性感染會發(fā)展為惡性腫瘤？是否可以在慢性感染期間通過靶向MDSCs 而抑制其向惡性腫瘤發(fā)展？因此通過靶向髓源抑制性細胞減緩腫瘤的發(fā)生發(fā)展臨床上仍需進一步深入研究。