卵巢癌免疫逃逸機(jī)制的研究進(jìn)展*

陳俊臣，彭燕蓁 綜述，成九梅 審校

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院婦科微創(chuàng)中心/北京婦幼保健院 100006)

卵巢癌病死率在婦科惡性腫瘤中居首位[1]。由于卵巢癌解剖特征，卵巢癌在發(fā)現(xiàn)時(shí)通常已處于晚期[2]，病死率很高。2020年，全球共313 959人診斷為卵巢癌，207 252人死于卵巢癌[3-4]。手術(shù)和化療是其主要治療方法，盡管近年來對這些治療的研究取得了一些進(jìn)展，卵巢癌的存活率僅略有提高。其5年生存率在中國僅為38.9%[5]。目前急需更加有效的治療方式來提高卵巢癌患者的生存率。腫瘤免疫治療逐漸顯示出令人驚喜的療效，CAR-T技術(shù)使急性淋巴細(xì)胞白血病患者EMILY無癌生存9年。免疫檢查點(diǎn)封鎖等腫瘤免疫治療也提高了晚期黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌、尿路上皮癌、腎細(xì)胞癌等患者的總體生存率[6-8]。為使卵巢癌患者最大程度受益于腫瘤免疫治療，就要充分深入了解卵巢癌的免疫逃逸機(jī)制。

免疫系統(tǒng)與宿主體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞緊密聯(lián)系并相互作用，自相矛盾地抑制和促進(jìn)了腫瘤的發(fā)展和進(jìn)程。此過程稱為癌癥免疫編輯，該過程分為3個(gè)階段：消除、平衡和逃逸。免疫監(jiān)視發(fā)生在第一階段，即癌細(xì)胞被腫瘤細(xì)胞識別并清除；而腫瘤的選擇發(fā)生在第二階段，即一部分癌細(xì)胞持續(xù)存在，但免疫應(yīng)答足以預(yù)防其增殖，但最終選擇性清除壓力，導(dǎo)致可逃避免疫應(yīng)答的癌細(xì)胞占優(yōu)勢。這最終導(dǎo)致免疫逃逸，腫瘤細(xì)胞生長不再受限制，病情進(jìn)展[9-10]。免疫逃逸的機(jī)制包括免疫抵抗性腫瘤細(xì)胞的選擇與樹突狀細(xì)胞和T細(xì)胞等抗腫瘤相關(guān)的免疫細(xì)胞異常，T細(xì)胞運(yùn)輸中的障礙以及免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的形成。盡管基于免疫檢查點(diǎn)的癌癥免疫療法已在多種癌癥類型中取得了顯著成功，但只有一小部分患者獲得了臨床益處。因此，了解卵巢癌免疫逃逸的機(jī)制不僅對于提高當(dāng)前療法的效率至關(guān)重要，而且對于開發(fā)卵巢癌免疫療法中的新治療策略也很重要。本文主要介紹卵巢癌相關(guān)抗原識別、抗原遞呈細(xì)胞的抑制、腫瘤殺傷性免疫細(xì)胞的抑制、免疫抑制細(xì)胞的激活等重要卵巢癌免疫逃逸機(jī)制。

1 卵巢癌相關(guān)抗原的識別

腫瘤抗原的缺陷會損害樹突狀細(xì)胞對抗原的攝取和遞呈，從而使腫瘤細(xì)胞逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。腫瘤相關(guān)抗原疫苗在腫瘤免疫治療中顯示出巨大的潛力。早在2017年，CATHERINE團(tuán)隊(duì)對6例黑色素瘤患者腫瘤進(jìn)行了DNA測序，并預(yù)測了最有可能表達(dá)新抗原的突變[11]。并對每例患者注射了大約20個(gè)不同新抗原疫苗，均引起了強(qiáng)烈的T細(xì)胞免疫反應(yīng)，所有患者在32個(gè)月后體內(nèi)均無腫瘤存在。在包括卵巢癌在內(nèi)的多種癌癥中，NY-ESO-1被認(rèn)為是免疫治療更有希望和更有效的靶標(biāo)[12]。但另有研究[13]顯示，42種上皮性卵巢癌樣本中MHC-1或MHC-2分子均未發(fā)現(xiàn)NY-ESO-1肽抗原。在卵巢癌的臨床試驗(yàn)中，許多實(shí)體瘤靶標(biāo)均依賴于已發(fā)現(xiàn)的腫瘤相關(guān)抗原，例如HER2，WT1，NY-ESO-1和p53，但它們并不經(jīng)常存在于MHC分子上。因此，針對這些抗原誘導(dǎo)免疫反應(yīng)可能會誤導(dǎo)免疫細(xì)胞，從而無法攻擊腫瘤細(xì)胞。SCHUSTER等[13]通過對上皮性卵巢腫瘤與良性組織MHC呈遞抗原進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)了許多免疫原性靶標(biāo)，包括MUC16、間皮素、LGALS1、IDO1和KLK10。這些免疫原性靶標(biāo)可能是抗原特異性免疫治療方法的有效靶標(biāo)。具有免疫原性的卵巢癌腫瘤相關(guān)抗原具有成為腫瘤相關(guān)抗原疫苗的潛力，進(jìn)一步深入研究卵巢癌腫瘤相關(guān)抗原激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答的能力和效果有望為開發(fā)卵巢癌免疫治療疫苗提供新思路。

2 抗原遞呈細(xì)胞抑制

抗原遞呈細(xì)胞在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中都發(fā)揮著重要作用?？乖f呈細(xì)胞包括巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞。其中樹突狀細(xì)胞是最重要的抗原遞呈細(xì)胞。當(dāng)樹突狀細(xì)胞攝取抗原時(shí)，它們會轉(zhuǎn)移到次級淋巴器官并將抗原呈遞給輔助 T 細(xì)胞或效應(yīng)T細(xì)胞，以觸發(fā)特定的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)[14]。為了激活CD8+或CD4+T細(xì)胞，需要幾個(gè)信號，它們包括：與MHC-1或MHC-2分子結(jié)合的抗原肽分別呈遞給CD8+T細(xì)胞或CD4+T細(xì)胞，通過各種正負(fù)信號之間的平衡傳遞適當(dāng)?shù)膮f(xié)同刺激信號以及由樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生的T細(xì)胞刺激性細(xì)胞因子[14]。已有文獻(xiàn)證明IL-6，IL-35[15]和腫瘤外泌體[16]等抑制樹突狀細(xì)胞成熟并促進(jìn)腫瘤逃避免疫監(jiān)視。IL-35通過降低HLA-DR，CD83和共刺激分子的表達(dá)(包括CD40，CD80和CD86)來抑制單核細(xì)胞衍生樹突狀細(xì)胞的功能成熟。此外，用IL-35處理的樹突狀細(xì)胞抑制了原始CD4+T細(xì)胞向Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，并減弱了CD8+T細(xì)胞的反應(yīng)[15]。同時(shí)，IL-6還通過IL-6/STAT3信號通路下調(diào)MHC 2類分子和CD86來抑制樹突狀細(xì)胞成熟[17]。生長分化因子15(GDF-15)可能通過與樹突狀細(xì)胞中的CD44相互作用來抑制其功能，減弱抗原呈遞能力或使共刺激分子表達(dá)降低，從而促進(jìn)卵巢癌的免疫逃逸[18]。嚴(yán)重的樹突狀細(xì)胞功能異常發(fā)生在晚期卵巢癌中，癌細(xì)胞大量浸潤樹突狀細(xì)胞，分泌PGE2和TGF-β，并通過誘導(dǎo)PD-L1和精氨酸酶活性將具有免疫功能的常規(guī)樹突狀細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咭种萍?xì)胞[18]。阻斷抑制樹突狀細(xì)胞的相關(guān)信號通路可能有助于逆轉(zhuǎn)卵巢癌的免疫逃逸。一項(xiàng)研究將5例復(fù)發(fā)性卵巢癌患者的樹突狀細(xì)胞負(fù)載次氯酸氧化的完整腫瘤裂解物(以誘導(dǎo)原發(fā)性壞死并增強(qiáng)裂解腫瘤細(xì)胞的免疫原性)，并經(jīng)區(qū)域內(nèi)淋巴結(jié)給藥。其中2例患者達(dá)到2年甚至更長的無進(jìn)展生存期[19]。包括樹突狀細(xì)胞疫苗在內(nèi)的癌癥疫苗因療效欠佳而不被看好，因此人們認(rèn)為將它們與免疫檢查點(diǎn)抑制劑等免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合使用可能會改善患者的預(yù)后。逆轉(zhuǎn)抗原呈遞抑制的免疫治療效果逐漸顯現(xiàn)，激發(fā)并恢復(fù)抗原遞呈細(xì)胞的正常功能是逆轉(zhuǎn)卵巢癌免疫逃逸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，基于逆轉(zhuǎn)抗原呈遞抑制的免疫治療使卵巢癌免疫治療體系更加充分完整，為達(dá)到最終全面有效的卵巢癌免疫治療做好了鋪墊。

3 非特異性免疫途徑的抑制

自然殺傷(NK)細(xì)胞在卵巢癌患者腹腔積液中含量相對較高，但隨著CD16的下調(diào)和抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的天然細(xì)胞毒性的降低而顯示出功能受損[20]。NK細(xì)胞表型和功能的改變是由于卵巢腫瘤的生長、相關(guān)腹腔積液以及由髓樣來源的抑制細(xì)胞(MDSC)和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)產(chǎn)生的多種免疫抑制細(xì)胞因子的結(jié)果[21]。這些改變包括激活受體2B4、CD16、NKp30和DNAM1的下調(diào)，以及抑制關(guān)卡受體PD-1的上調(diào)[22-23]。腫瘤細(xì)胞釋放可溶形式的活化NK細(xì)胞受體配體可能會限制活化NK受體的表達(dá)，從而影響NK細(xì)胞殺死表達(dá)那些受體配體的腫瘤細(xì)胞的能力。卵巢癌細(xì)胞釋放可溶形式的B7-H6，這是NK細(xì)胞上NKp30的主要配體，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中NK細(xì)胞上NKp30表達(dá)的喪失[20]。這些NK細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ和溶細(xì)胞功能下降，隨后NK細(xì)胞介導(dǎo)的B7-H6+卵巢癌細(xì)胞清除作用減弱[20]。同樣，TGF-β的過表達(dá)可以抑制CD16觸發(fā)的NK細(xì)胞IFN-γ的表達(dá)，并與IL-10一起降低了包括NK細(xì)胞在內(nèi)的各種效應(yīng)細(xì)胞的炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生和細(xì)胞毒性[24]。NK細(xì)胞功能在卵巢癌的進(jìn)展過程中明顯受到抑制，而打破這一抑制狀態(tài)有望提高NK細(xì)胞發(fā)揮殺傷卵巢癌細(xì)胞的能力，未來通過研發(fā)相關(guān)配體的中和劑或NK細(xì)胞的激活劑有望通過恢復(fù)NK細(xì)胞的功能提高卵巢癌免疫治療的效力。

4 殺傷性T細(xì)胞功能受到抑制

為了滲入腫瘤微環(huán)境，效應(yīng)T細(xì)胞必須進(jìn)入腫瘤血管，然后與內(nèi)皮上的黏附分子相互作用，最后穿過血管壁。但是，促血管生成因子，特別是VEGF的水平升高，促進(jìn)異常血管形成，從而促成了腫瘤免疫逃逸。此外，內(nèi)皮素B受體的過表達(dá)會阻止T細(xì)胞歸巢到腫瘤部位，從而導(dǎo)致腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)的缺失。T細(xì)胞突破上述障礙后，將面臨多種免疫抑制因素阻止T細(xì)胞有效攻擊癌細(xì)胞。這些因素包括腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的免疫抑制酶和抑制性免疫檢查點(diǎn)分子，以及腫瘤微環(huán)境中與免疫抑制有關(guān)的腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞。吲哚胺2,3-二加氧酶1(IDO1)通常在腫瘤中表達(dá)，它是限速酶，可將L-色氨酸(Trp)轉(zhuǎn)化為犬尿氨酸[25]。IDO1在腫瘤中的過度表達(dá)導(dǎo)致L-色氨酸的耗竭及犬尿氨酸和下游分解代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生，從而通過多種機(jī)制抑制抗腫瘤免疫，包括促進(jìn)T細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯和功能障礙、Tregs的分化以及MDSCs的增殖和激活[26-27]。

效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤部位后，表面上表達(dá)MHC-1分子的腫瘤細(xì)胞可以被特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)識別。然而，多種證據(jù)表明，腫瘤細(xì)胞中抗原呈遞途徑的缺陷導(dǎo)致癌細(xì)胞表面上的MHC-1分子的丟失或下調(diào)，從而導(dǎo)致T細(xì)胞免疫識別受損。T細(xì)胞活化過程涉及兩個(gè)不同的信號：T細(xì)胞受體(TCR)與MHC肽復(fù)合物的結(jié)合，共刺激分子CD28和B7(CD80和CD86)之間的相互作用。然而，在TCR結(jié)合后，CTLA-4在活化的T細(xì)胞表面上調(diào)，與CD28相比，CTLA-4以更高的親和力結(jié)合B7并介導(dǎo)T細(xì)胞中的抑制信號，從而阻礙了T細(xì)胞的增殖和活化[28]。CTLA-4通過多種機(jī)制發(fā)揮免疫抑制活性：反向信號傳導(dǎo)，從而誘導(dǎo)IDO的產(chǎn)生，進(jìn)而抑制T細(xì)胞增殖；CTLA-4介導(dǎo)的ZAP70表達(dá)的抑制或Cbl的上調(diào)，均抑制T細(xì)胞活化；在PD-1阻斷治療不敏感的卵巢癌中，腫瘤表達(dá)的B7-H3可抑制殺傷性T細(xì)胞的功能[29]。T細(xì)胞的殺傷作用在整個(gè)免疫系統(tǒng)中處于主導(dǎo)地位，也是腫瘤免疫治療的重中之重，CAR-T治療在多種腫瘤免疫治療中取得了顯著效果，未來通過進(jìn)一步開展卵巢癌CAR-T治療的臨床試驗(yàn)，深入研究阻斷這些抑制殺傷性T細(xì)胞的信號通路，有望逆轉(zhuǎn)卵巢癌免疫逃逸最終清除卵巢癌細(xì)胞。

5 免疫抑制性細(xì)胞

5.1 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)介導(dǎo)的免疫抑制活性有幾種機(jī)制，包括Treg細(xì)胞消耗IL-2，從而限制了CD8+T細(xì)胞的活性[28]。IL-10，TGF-β和腺苷等抑制性分子的分泌[30]；免疫檢查點(diǎn)分子的表達(dá)，例如CTLA-4，PD-1，TIM-3和LAG-3[28]；并產(chǎn)生顆粒酶和/或穿孔素以殺死效應(yīng)T細(xì)胞[28]。與SKOV3共培養(yǎng)誘導(dǎo)的CD8+Treg細(xì)胞具有較低的糖酵解基因表達(dá)，表明代謝過程可能是誘導(dǎo)CD8+Treg的機(jī)制[31]。與患有卵巢良性腫瘤和健康對照的患者相比，卵巢癌患者的CD8+Treg細(xì)胞亞群增加，CD25、CTLA-4的表達(dá)增加而Foxp3和CD28表達(dá)下降。與SKOV3/A2780共培養(yǎng)體外誘導(dǎo)的CD8+Treg細(xì)胞顯示CTLA-4和Foxp3表達(dá)增加，而CD28表達(dá)減少。此外，體外誘導(dǎo)的CD8+Treg細(xì)胞通過TGF-β1和IFN-γ介導(dǎo)抑制幼稚的CD4+T細(xì)胞增殖[32]。另外，免疫抑制性調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(Bregs)也可產(chǎn)生IL-10并表達(dá)高水平CD80和CD86促進(jìn)維持耐受性和免疫抑制，促進(jìn)CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為抑制性Treg并抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞增殖[33]。未來通過找出卵巢癌細(xì)胞調(diào)節(jié)T細(xì)胞轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵基因，并開發(fā)出相應(yīng)的抑制劑或阻斷劑，有望逆轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞促卵巢癌免疫逃逸這一過程，實(shí)現(xiàn)全面有效的卵巢癌免疫治療。

5.2 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞

腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)是關(guān)鍵的免疫抑制細(xì)胞，它們有助于抑制腫瘤微環(huán)境中有效的腫瘤免疫力。TAM表達(dá)PD-1配體，包括PD-L1和PD-L2，從而抑制T細(xì)胞功能[34]。而且，TAM分泌免疫抑制性細(xì)胞因子，例如IL-10和TGF-β，它們抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞并促進(jìn)Treg擴(kuò)增。另外，TAMs產(chǎn)生趨化因子，例如CXCL8，它誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞上PD-L1的表達(dá)，還產(chǎn)生精氨酸酶和IDO，從而導(dǎo)致T細(xì)胞的代謝饑餓[35]。卵巢癌的TAM還表達(dá)免疫抑制趨化因子CCL18和CCL22，他們被發(fā)現(xiàn)大量存在于卵巢癌患者的腹腔積液中[36]。最近評估卵巢癌患者中M1和M2極化的標(biāo)志物的研究表明，M1/M2比率增加與患者生存率提高相關(guān)[37]。表達(dá)CTHRC1的卵巢癌細(xì)胞的條件培養(yǎng)基促進(jìn)了巨噬細(xì)胞的M2極化，相反，CTHRC1敲低消除了STAT6介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞M2極化[38]。未來通過深入研究尋找可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的M1表型的激活劑，在卵巢TAMs中誘導(dǎo)M1表型(例如通過IFN-γ治療)有望逆轉(zhuǎn)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞的免疫抑制作用，提高卵巢癌免疫治療的效力。

5.3 骨髓來源的抑制細(xì)胞

骨髓來源的抑制細(xì)胞(MDSC)是具有有效免疫抑制活性的未成熟骨髓細(xì)胞的集合。MDSCs分泌免疫抑制性細(xì)胞因子，例如IL-10和TGF-β，從而削弱T細(xì)胞的抗腫瘤作用并募集Treg[39]。此外，MDSCs過表達(dá)IDO和精氨酸酶-1，它們分別降解L-色氨酸和L-精氨酸，導(dǎo)致T細(xì)胞無反應(yīng)。類似地，MDSC也會過表達(dá)可誘導(dǎo)的一氧化氮合酶，從而將L-精氨酸轉(zhuǎn)化為一氧化氮(NO)，從而誘導(dǎo)T細(xì)胞無反應(yīng)性。此外，已證明由MDSC產(chǎn)生的高水平活性氧(ROS)可以促進(jìn)T細(xì)胞凋亡[40]。另外，PD-L1在MDSCs上的表達(dá)與腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制密切相關(guān)[41]。在卵巢癌中，PGE2在由CXCL12-CXCR4途徑觸發(fā)的MDSC積累中發(fā)揮重要作用[42]。引入PGE2合成抑制劑(例如塞來昔布)可能是防止CXCL介導(dǎo)的MDSC積累的有效策略，并且可以增強(qiáng)免疫反應(yīng)的有效性。未來通過找出有效分子針對性抑制MDSC，有望逆轉(zhuǎn)其促卵巢癌免疫逃逸作用，輔助清除卵巢癌細(xì)胞，提高卵巢癌患者的生存時(shí)間。

總之，卵巢癌免疫逃逸涉及卵巢癌相關(guān)抗原無法被識別、抗原遞呈細(xì)胞的抑制、腫瘤殺傷性免疫細(xì)胞的抑制、免疫抑制細(xì)胞的激活等方面，腫瘤免疫治療在其他腫瘤取得的驚人效果展現(xiàn)出其巨大的治療潛力，深入了解并針對性逆轉(zhuǎn)卵巢癌免疫逃逸從而提高卵巢癌患者的生存時(shí)間是卵巢癌免疫治療的目標(biāo)。