脊髓灰質(zhì)炎病毒受體的生物學(xué)特性及其在腫瘤免疫中的研究進(jìn)展

馬 莉，劉紅剛

（1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院 病理科，北京 100005；2.中日友好醫(yī)院 婦產(chǎn)科，北京 100029）

CD155 最早在1989年被Mendelsohn CL 等學(xué)者發(fā)現(xiàn)并報道[1]，它特定于靈長類譜系，在脊髓灰質(zhì)炎病毒復(fù)制的第一步中充當(dāng)其受體，被稱為脊髓灰質(zhì)炎病毒受體（poliovirus receptor，PVR）；同時它作為粘連蛋白Nectin/Nectin樣（nectin like，Necl）分子家族的一員，也被稱為Necl-5[2]。在正常生理?xiàng)l件下，CD155 主要在內(nèi)皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞上表達(dá)，發(fā)揮細(xì)胞黏附分子功能和免疫調(diào)節(jié)作用；在腫瘤發(fā)生過程中，CD155 主要來源于腫瘤細(xì)胞，常表達(dá)上調(diào)，通過與共刺激受體和共抑制受體相互作用，參與免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的形成[3，4]。臨床病理分析表明[5]，CD155 過表達(dá)可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移，與腫瘤進(jìn)展和預(yù)后不良有關(guān)，本文就CD155 作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CD155 的生物學(xué)特性

CD155 細(xì)胞外區(qū)域包含一個免疫球蛋白V 結(jié)構(gòu)域，一個C1 樣結(jié)構(gòu)域和一個C2 結(jié)構(gòu)域，它有4 種剪接異構(gòu)體，命名為α、β、δ 和γ[6]。其中α 和δ 亞型含有跨膜結(jié)構(gòu)域，α亞型含有較長的C 末端，其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域包含一個免疫受體酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif，ITIM），該序列是參與維持極化細(xì)胞CD155 定位和CD155 固有信號傳導(dǎo)所必需的，α 亞型定位于極化上皮細(xì)胞的基底外側(cè)膜；δ 亞型具有較短的C 末端，缺乏ITIM，它定位于細(xì)胞頂部和基底外側(cè)質(zhì)膜；β 和γ 異構(gòu)體缺乏穿膜結(jié)構(gòu)域，稱為可溶型或分泌型，它們存在于許多不同的體液中，包括血液、腦脊液和尿液[7]，可溶型CD155 水平在多種腫瘤患者的血清中增加，因此它可能是癌癥進(jìn)展和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。

2 CD155 的生物學(xué)作用

2.1 CD155 的胞內(nèi)生物作用

CD155α 的ITIM 可以募集重要的信號介質(zhì)如含有SH2 的酪氨酸磷酸酶-2（SHP-2），啟動由CD155 介導(dǎo)的重要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[8]。它通常與其他Nectin 分子（如Nectin-3）、生長因子受體（growth factor receptor，GFR）以及整合蛋白等相互作用，在促進(jìn)細(xì)胞黏附、遷移、接觸抑制、增殖和存活中發(fā)揮胞內(nèi)生物作用：CD155 在生長因子介導(dǎo)的細(xì)胞遷移中起作用，它促進(jìn)肌動蛋白重組，形成膜突起、絲狀偽足及層板和褶皺，從而促進(jìn)細(xì)胞沿趨化梯度運(yùn)動[8]；CD155 具有細(xì)胞增生調(diào)節(jié)作用，增強(qiáng)了Ras-Raf-MEK-ERK 信號途徑，引起細(xì)胞周期蛋白表達(dá)變化[9]；CD155 和其他的生長因子受體相互作用共同參與細(xì)胞增生的調(diào)節(jié)，包括胰島素樣生長因子 （insulin-like growth factor，IGF）1R、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子（vascular endothelial cell growth factor ，VEGF）受體、Met 受體等[10]；CD155 與毗鄰細(xì)胞Nectin-3 的短暫迅速的相互作用，通過內(nèi)吞作用導(dǎo)致CD155 內(nèi)化，觸發(fā)細(xì)胞接觸抑制，促進(jìn)穩(wěn)定的粘附[11]。

CD155 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的胞內(nèi)生物作用，提示其在腫瘤發(fā)展過程中具有多種功能。CD155 信號對腫瘤細(xì)胞的增殖有積極作用，在ras 轉(zhuǎn)化細(xì)胞中CD155 過表達(dá)上調(diào)cyclinD2，下調(diào)p27，縮短G0/G1 期；相反，CD155 下調(diào)抑制腫瘤細(xì)胞增殖，在G2/M 階段誘導(dǎo)細(xì)胞周期驟停；CD155 敲除的腫瘤細(xì)胞存在增殖缺陷和細(xì)胞周期阻滯[12]；CD155 參與了人結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖，提高其存活能力，CD155 基因敲除通過影響B(tài)ax 和Bcl-2 表達(dá)的比率來抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[13]。CD155 可以提高腫瘤細(xì)胞的播散和轉(zhuǎn)移能力。敲除CD155 可以顯著降低腫瘤細(xì)胞的遷移能力。CD155 在大鼠的膠質(zhì)瘤細(xì)胞中過表達(dá)增加了細(xì)胞的播散。有學(xué)者[14]在小鼠腫瘤模型進(jìn)行觀察，顯示CD155 表達(dá)的腫瘤細(xì)胞比CD155 敲除的腫瘤細(xì)胞具有更大的轉(zhuǎn)移潛力。

2.2 CD155 的胞外生物作用

CD155 是免疫細(xì)胞中可以被激活和抑制受體都識別的少數(shù)配體之一，通過與激活或抑制性受體的相互作用來影響免疫反應(yīng)的結(jié)果。CD226（DNAX-associated molecule-1，DNAM-1），是激活或稱共刺激受體，它表達(dá)在大多數(shù)免疫細(xì)胞上，包括T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞和單核細(xì)胞，它可以識別CD155 和CD112（Nectin-2）[15]。T 細(xì)胞免疫球蛋白和ITIM 結(jié)構(gòu)域 （T cell immunoglobulin and ITIM domain，TIGIT）是一種抑制性受體，在NK 細(xì)胞、活化T 細(xì)胞、記憶T 細(xì)胞和調(diào)節(jié)T 細(xì)胞上表達(dá)[16]。CD155 可被其識別。CD155還可與CD96（tactile）結(jié)合，CD96 是免疫球蛋白超家族的另一受體成員，它為Th9 和NK 細(xì)胞的抑制受體[17]。

3 CD155 與腫瘤免疫

CD155 在腫瘤進(jìn)展過程中作用可能不同[18]：在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)化的早期階段，CD155 表面表達(dá)主要促進(jìn)抗腫瘤免疫；在晚期，它支持腫瘤的生長和免疫逃逸。

3.1 CD155 與激活受體CD226 的相互作用

共刺激分子CD226 是一種激活受體，屬于Ig 超家族，其配體為CD155 和CD112。CD226 含有細(xì)胞內(nèi)免疫受體酪氨酸尾（intracellular immunoreceptor tyrosine tail，ITT）樣基序，與CD155 或CD112 相互作用后，啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，觸發(fā)NK 細(xì)胞或T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，伴隨細(xì)胞因子產(chǎn)生的增加。

體外研究[19]表明，CD155 表達(dá)較高的腫瘤細(xì)胞更容易受到CD226 誘導(dǎo)的殺傷，CD226 介導(dǎo)NK 細(xì)胞抑制CD155陽性腫瘤轉(zhuǎn)移。在小鼠模型體內(nèi)證據(jù)顯示：在注射RMA 淋巴瘤細(xì)胞系的小鼠中，CD155 的過度表達(dá)誘導(dǎo)由CD226介導(dǎo)的NK 細(xì)胞腫瘤排斥反應(yīng)[20]；在自發(fā)性多發(fā)性骨髓瘤（MM） 小鼠模型中，NK 和T 細(xì)胞上CD226 的表達(dá)在控制腫瘤進(jìn)展中起著突出的作用[21]；在自發(fā)性Burkitt 淋巴瘤發(fā)展的遺傳模型中，早期惡性階段的CD155 表達(dá)，介導(dǎo)CD226 依賴的NK 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞腫瘤細(xì)胞清除[22]。相反，利用CD226 缺陷小鼠的研究[23]表明與野生型小鼠相比，CD226 缺陷小鼠NK 細(xì)胞或T 細(xì)胞對CD155 陽性腫瘤細(xì)胞的抗腫瘤活性明顯降低，其致癌物誘導(dǎo)的腫瘤發(fā)病率增高，腫瘤生長速度加快，實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)移增加，死亡率增加。缺乏CD226 的小鼠比野生型小鼠更容易肺轉(zhuǎn)移，這表明它在控制腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用[15]。

在人類實(shí)體和血液腫瘤表面的高CD155 表達(dá)水平使其更容易以CD226 依賴的方式被NK 細(xì)胞介導(dǎo)清除。在患者分離的神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞[18]上發(fā)現(xiàn)CD155 和CD112 的表達(dá)水平與腫瘤細(xì)胞對NK 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性的敏感性有關(guān)。只有抗CD155 阻斷抗體才能干擾NK 細(xì)胞殺傷，表明CD155 是主要的CD226 配體。轉(zhuǎn)移性黑色素瘤[24]和卵巢癌[25]中CD155 介導(dǎo)NK 細(xì)胞識別和腫瘤清除。在血液惡性腫瘤中，NK 細(xì)胞激活的配體是優(yōu)先表達(dá)于髓系和淋巴白血病的CD226 的配體。因此，NK 細(xì)胞介導(dǎo)的白血病細(xì)胞清除在很大程度上受到了抗CD226 阻斷抗體的影響。CD155 也在大多數(shù)MM 患者的惡性漿細(xì)胞上表達(dá)，CD226 受體對它的識別有助于NK 細(xì)胞介導(dǎo)的惡性漿細(xì)胞清除。

同時CD226 在腫瘤微環(huán)境中的表達(dá)被下調(diào)：CD155荷瘤細(xì)胞的慢性刺激，卵巢癌[25]患者腹腔液NK 細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)CD226 水平降低；乳腺癌[26]患者外周血NK（p-NK）細(xì)胞和腫瘤浸潤NK（Ti-NK）細(xì)胞CD226 和其他一些激活受體表達(dá)降低，細(xì)胞毒性減弱；在急性髓樣白血病患者中，CD155 和CD112 表達(dá)的白血病細(xì)胞可誘導(dǎo)CD226 下調(diào)，導(dǎo)致NK 細(xì)胞細(xì)胞毒性受損[27]；來自晚期MM 患者的NK細(xì)胞在癌前期表現(xiàn)出較低的CD226 表達(dá)[28]；與緩解期和健康對照組相比，活動性骨髓瘤患者NK 細(xì)胞CD226 表達(dá)下調(diào)；CD155 在腫瘤浸潤的髓系抑制細(xì)胞上的表達(dá)誘導(dǎo)NK和T 淋巴細(xì)胞表面的CD226 下調(diào)，并損害其排斥CD155陽性移植腫瘤的能力[14]；綜上，證明長期暴露于CD155 促進(jìn)CD226 下調(diào)，導(dǎo)致NK 細(xì)胞和T 細(xì)胞細(xì)胞毒性受損。

3.2 CD155 與抑制性受體：TIGIT 和CD96

在晚期腫瘤階段，TIGIT 和CD96 2 個抑制受體在NK細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞上被上調(diào)。它們都與CD226 共享結(jié)合CD155 的能力，含有ITIM 基序，可以轉(zhuǎn)化抑制信號，平衡CD226 介導(dǎo)的激活信號[15]。它們對CD155 的親和力高于CD226。

TIGIT 在CD8+T 細(xì)胞和腫瘤浸潤調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Tregs）上都有很高的上調(diào)作用，并且在腫瘤浸潤NK 細(xì)胞也有報道[29]，細(xì)胞內(nèi)TIGIT 結(jié)構(gòu)域包含ITIM，負(fù)責(zé)介導(dǎo)抑制信號。TIGIT 的表達(dá)似乎對Tregs 在腫瘤微環(huán)境中的抑制活性很重要。在單獨(dú)或與其他免疫療法聯(lián)合阻斷TIGIT后，CD8+T 細(xì)胞功能得到改善[30]。在DC 上，TIGIT 可以與CD155 相結(jié)合，通過調(diào)節(jié)DC 活性間接抑制T 細(xì)胞活化。

使用TIGIT 基因敲除小鼠的研究[31]表明，TIGIT 抑制T細(xì)胞增殖和激活不依賴抗原提呈細(xì)胞（APC） 衍生的CD155。在TIGIT 缺乏的情況下，T 細(xì)胞衍生的CD155 可以與CD226 結(jié)合激活T 細(xì)胞。TIGIT 能夠直接破壞CD226同源二聚化，通過干擾CD155/CD226 相互作用抑制CD8+T細(xì)胞的反應(yīng)。TIGIT 在Tregs 上顯著上調(diào)，表明TIGIT 是慢性刺激或耗盡Tregs 的標(biāo)志。TIGIT 單獨(dú)阻斷或TIGIT 敲除對腫瘤生長和轉(zhuǎn)移沒有明顯的影響，提示其他抑制分子可能補(bǔ)償TIGIT 的抑制作用[25]。CD8+T 細(xì)胞高TIGIT 表達(dá)與難治性白血病和白血病復(fù)發(fā)有關(guān)[32]。

4 展望

目前的研究結(jié)果表明CD155 分子可望成為一種新的免疫靶點(diǎn)，基于其生物學(xué)作用、利用其雙重免疫功能，提示其可能會吸引更多的關(guān)注來開發(fā)新的技術(shù)和方法，如抗體-藥物結(jié)合物或基因編輯策略。隨著新的治療方法的發(fā)展和對CD155 在腫瘤微環(huán)境和正常狀態(tài)下作用的認(rèn)識的增加，CD155 將引起更多的科研和臨床關(guān)注。今后，仍需進(jìn)行更多的研究實(shí)踐，以確定抗CD155 治療腫瘤的效果。