Treg 細(xì)胞對(duì)腫瘤微環(huán)境的作用研究進(jìn)展*

何熠杰 張敏

西藏民族大學(xué)醫(yī)學(xué)部生命科學(xué)高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 陜西咸陽(yáng) 712082

近年來(lái)，隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，健康已成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)?？v觀人類疾病譜，惡性腫瘤發(fā)病率和死亡率位居前列，嚴(yán)重威脅人類健康。腫瘤是以基因表達(dá)調(diào)控異常和細(xì)胞異常增殖為特征的多基因病，是一個(gè)多因素、多階段、多環(huán)節(jié)的逐漸發(fā)展過(guò)程，涉及細(xì)胞自身變化及外界因素兩方面。腫瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖、抗凋亡、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移、藥物抵抗等特征。腫瘤微環(huán)境為適宜腫瘤生存的內(nèi)環(huán)境，能支持腫瘤生長(zhǎng)，有助于腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[1]。腫瘤微環(huán)境中Treg 細(xì)胞抑制免疫細(xì)胞活化，下調(diào)抗腫瘤免疫，發(fā)揮免疫抑制作用，介導(dǎo)腫瘤免疫逃逸[2]。

1 腫瘤微環(huán)境與Treg 細(xì)胞

腫瘤微環(huán)境是1989年P(guān)aget[3]在“種子和土壤”學(xué)說(shuō)中提出的概念，腫瘤微環(huán)境作為“種子”（腫瘤細(xì)胞）生存的“土壤”，為腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移提供營(yíng)養(yǎng)和物質(zhì)基礎(chǔ)。腫瘤微環(huán)境中存在一類具有免疫抑制功能的 CD4+效應(yīng)T 細(xì)胞亞群，即Treg 細(xì)胞。Treg 細(xì)胞能夠抑制自身反應(yīng)性T 細(xì)胞和B 細(xì)胞活化，是維持免疫平衡和耐受的關(guān)鍵細(xì)胞。Treg 在腫瘤微環(huán)境中大量浸潤(rùn)，不僅能夠抑制腫瘤免疫，還能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[4]。Treg 細(xì)胞產(chǎn)生于胸腺、骨髓、淋巴結(jié)及外周血，經(jīng)CCL22 與受體結(jié)合，遷移至腫瘤微環(huán)境[5]。在腫瘤免疫逃逸過(guò)程中，Treg 細(xì)胞分泌TGF-β、IL-10 和IL-35，下調(diào)抗腫瘤免疫，抑制DC 抗原呈遞、CD4+輔助T 細(xì)胞（Th）功能和產(chǎn)生腫瘤特異性CD8+細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞（CTL）。研究表明，表達(dá)TNFRSF 家族基因的Treg 細(xì)胞有助于腫瘤免疫逃逸并促進(jìn)腫瘤發(fā)展[6,7]。Treg 細(xì)胞表達(dá)CCR8 與多種癌癥不良預(yù)后相關(guān)[8,9]。CCR8 促進(jìn)Treg 細(xì)胞的抑制功能，阻斷CCR8 信號(hào)可能有助于消除對(duì)CTLA-4 的抑制作用，抑制腫瘤生長(zhǎng)。

2 Treg 細(xì)胞調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境代謝

腫瘤微環(huán)境中能量代謝受多種信號(hào)通路調(diào)控,其中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信號(hào)通路和mTOR（雷帕霉素靶蛋白）信號(hào)通路在腫瘤細(xì)胞共同構(gòu)成合成代謝和分解代謝過(guò)程開(kāi)關(guān)[10]。通常mTORC1 通路處于異常激活狀態(tài),AMPK 通路處于抑制狀態(tài)。能量充足時(shí)，mTORC1 通路激活,促進(jìn)糖酵解、核酸合成及谷氨酰胺代謝,激活膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合-1(SREBP-1)通路，增加脂質(zhì)合成,促進(jìn)合成代謝。SREBP-1 c作為脂質(zhì)合成關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，異常激活導(dǎo)致脂質(zhì)合成過(guò)多[11]。能量缺乏時(shí),AMPK 通路激活,抑制SREBP-1 通路及糖酵解,促進(jìn)氧化磷酸化與分解代謝。Treg 細(xì)胞代謝受TLR（Toll 樣受體）信號(hào)通路和Foxp3 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。Treg 細(xì)胞表達(dá)TLR1、TLR2、TLR4、TLR5 和TLR8，通過(guò)TLR 模式識(shí)別增強(qiáng)GLUT1（葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1）表達(dá)，促進(jìn)糖酵解。Foxp3 抑制糖酵解和myc 基因表達(dá)，增強(qiáng)OXPHOS（線粒體內(nèi)膜呼吸鏈復(fù)合物）,促進(jìn)Treg 細(xì)胞分解與NADH 氧化[12]。Foxp3 缺乏導(dǎo)致mTOR2 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)失調(diào)，增強(qiáng)有氧代謝。

3 腫瘤微環(huán)境中Treg 細(xì)胞調(diào)節(jié)的信號(hào)分子及通路

3.1 IL-33/ST2 通路

IL-33 為IL-1 家族成員，具有轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞因子雙重功能,在多種細(xì)胞和組織中表達(dá)，包括成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，特別是在粘膜組織中。ST2 為IL-33 受體，IL-33 與ST2L 結(jié)合，增強(qiáng)免疫細(xì)胞活化，促進(jìn)細(xì)胞增殖及細(xì)胞因子分泌[13]。研究表明，Treg 細(xì)胞表達(dá)ST2L，IL-33 與其結(jié)合促進(jìn)Treg 細(xì)胞增殖，發(fā)揮免疫抑制作用[14]。阻斷ST2L/IL-33 信號(hào)通路，負(fù)調(diào)節(jié)作用被抑制。ST2 的表達(dá)誘導(dǎo)Foxp3+Treg 活化及遷移，有助于Treg 細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中聚集。IL-33 與Treg 表面的ST2 結(jié)合后激活MyD88，使Foxp3+Treg 在體內(nèi)大量擴(kuò)增。IL-33 作用于Foxp3+Treg，刺激CD11c+DC 細(xì)胞產(chǎn)生IL-2，促進(jìn)Foxp3+Treg 的增殖[15,16]。此外，IL-33/ ST2 途徑抑制Th17 分化。

3.2 PI3K 通路

PI3K-Akt-mTOR 信號(hào)通路對(duì)生長(zhǎng)因子敏感，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和代謝過(guò)程[17]，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。PI3K 活性受10 號(hào)染色體(PTEN)上缺失的腫瘤抑制因子、磷酸酶和張力素同源物影響[18]。PI3K 信號(hào)參與細(xì)胞存活、增殖、分化和遷移等過(guò)程。Treg 細(xì)胞分化過(guò)程中PI3K 信號(hào)受抑制。AKT(蛋白激酶)的活化(pAKT)是PI3K/AKT 信號(hào)通路發(fā)揮作用的關(guān)鍵。mTOR 作為Treg 細(xì)胞分化與擴(kuò)增關(guān)鍵性負(fù)調(diào)節(jié)因子。降低 mTOR 活性，促進(jìn)Foxp3 表達(dá)與Treg 細(xì)胞增殖分化。mTOR 抑制劑阻斷 CD4+T 細(xì)胞分化為Th17 細(xì)胞，促進(jìn)Treg 細(xì)胞生成[19]。mTOR 抑制劑通過(guò)PI3K-Akt-mTOR 通路增強(qiáng)Treg 細(xì)胞表達(dá)，抑制Th17 分化，促使Treg/Th17平衡向免疫耐受和Treg 方向轉(zhuǎn)變。

3.3 Hippo 通路

Hippo 信號(hào)通路是1995年在研究果蠅時(shí)發(fā)現(xiàn)的高度保守的生長(zhǎng)控制信號(hào)通路，具有調(diào)控器官體積大小與平衡細(xì)胞增殖凋亡的作用[20,21]。Hippo 信號(hào)通路作用于Yes 相關(guān)蛋白(YAP)/(TAZ)，使TAZ 磷酸化。YAP 過(guò)表達(dá)激活細(xì)胞增殖。Hippo 信號(hào)通路中Mst1（蛋白激酶1）、Mst2（蛋白激酶2）下調(diào)或YAP 過(guò)表達(dá)及Sav1(核心激酶1)與肝癌發(fā)生有關(guān)[22]。Hippo 信號(hào)通路異常導(dǎo)致肺癌、結(jié)直腸癌、胃癌、乳腺癌等發(fā)生。Lin 等[23]發(fā)現(xiàn)肺癌中Lats1(磷酸化腫瘤抑制基因1)表達(dá)顯著下降，與腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移分期(TNM)負(fù)相關(guān)。YAP 促進(jìn)Foxp3 表達(dá)，增強(qiáng)Treg 細(xì)胞抑制功能。YAP 上調(diào)Activin 信號(hào)途徑，放大TGFβ/SMAD（Smads家族蛋白）激活在Treg 細(xì)胞中的作用。YAP 缺失導(dǎo)致Treg 細(xì)胞功能失調(diào)，喪失抑制抗腫瘤免疫能力。

3.4 wnt/β-catenin 通路

Wnt 信號(hào)通路參與多種腫瘤細(xì)胞增殖、分化及侵襲轉(zhuǎn)移等過(guò)程[24]。β-catenin 由1980年德國(guó)細(xì)胞生物學(xué)家WaltBirchmeier 研究細(xì)胞黏附分子E2 鈣黏蛋白相關(guān)分子時(shí)發(fā)現(xiàn)，主要由4 條通路構(gòu)成:β-連環(huán)蛋白、T 細(xì)胞因子/淋巴細(xì)胞-增強(qiáng)子-結(jié)合因子通路、細(xì)胞極性通路和Wnt-Ca2 +通路，異?；罨纱龠M(jìn)腫瘤發(fā)生[25]。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路是胃腸腫瘤中重要通路，由胞外Wnt 蛋白、膜受體卷曲蛋白及受體、胞質(zhì)內(nèi)β-catenin 及下游靶基因組成[26,27]。下游分子包括β-聯(lián)蛋白，c-Myc 和CyclinD1（細(xì)胞周期蛋白D1）等。β-catenin 為Wnt 信號(hào)通路關(guān)鍵因子，作用于下游蛋白，發(fā)揮正向調(diào)節(jié)效應(yīng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖，通過(guò)胞外Wnt 基因編碼蛋白觸發(fā)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[28]。胞外Wnt 激活胞內(nèi)β-catenin蛋白受體，抑制β-catenin 磷酸化，使其在胞內(nèi)聚集，進(jìn)入細(xì)胞核與TCF4（T 細(xì)胞因子4）結(jié)合形成復(fù)合物，上調(diào)下游CyclinD1 表達(dá)。Wnt/β-catenin信號(hào)通路抑制Foxp3 轉(zhuǎn)錄活性與Treg 細(xì)胞免疫功能。wnt/β-catenin 信號(hào)通路放大依賴Lgr 與R-spondin分泌蛋白結(jié)合。Lgr5 為Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路下游靶點(diǎn)，上調(diào)腫瘤Wnt 信號(hào)表達(dá)，為胃腸干細(xì)胞標(biāo)記[29]。Lgr5 在胃、結(jié)腸、肝臟、胰腺中高表達(dá)[30]，為胃癌患者預(yù)后不良潛在標(biāo)志。阻斷wnt/β-catenin信號(hào)通路有助于抗腫瘤治療。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

隨著人們對(duì)腫瘤認(rèn)識(shí)的不斷加深，腫瘤治療除腫瘤細(xì)胞本身，腫瘤微環(huán)境作為腫瘤細(xì)胞“生長(zhǎng)與發(fā)芽的土壤”，是腫瘤治療研究中的熱點(diǎn)，有望成為腫瘤治療的新靶點(diǎn)[31]。Treg 細(xì)胞作為腫瘤微環(huán)境中重要組分，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具有重要作用。Treg 靶向治療包括Treg 耗竭、免疫檢查點(diǎn)抑制、腫瘤微環(huán)境中Treg 相關(guān)因子調(diào)控等。Treg 靶向聯(lián)合其他療法將是一個(gè)好的選擇。對(duì)腫瘤微環(huán)境動(dòng)力學(xué)進(jìn)行深入研究，發(fā)揮Treg 免疫治療的潛力，為腫瘤免疫治療提供新策略。