肝癌發(fā)生免疫逃逸機(jī)制的研究進(jìn)展*

張 虹 晁 旭，2△

1.陜西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院(陜西 咸陽(yáng)， 712046) 2.陜西中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院

肝癌是當(dāng)前癌癥最常見(jiàn)的死亡原因，手術(shù)、消融及放化療是肝癌的主流治法[1]。然而，因多數(shù)肝癌患者難以做到早期發(fā)現(xiàn)和治療，在術(shù)后及放化療后其復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率仍然很高。近期研究發(fā)現(xiàn)，免疫逃逸是腫瘤患者治療后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制[2]。

免疫系統(tǒng)在免疫清除和腫瘤發(fā)展之間發(fā)揮重要平衡作用。在病理情況下，由于腫瘤細(xì)胞的遺傳不穩(wěn)定性而時(shí)常發(fā)生基因變異，其所表達(dá)的抗原不能被免疫細(xì)胞識(shí)別而發(fā)生免疫逃逸。研究顯示，肝細(xì)胞癌(HCC)可通過(guò)多種機(jī)制如腫瘤細(xì)胞表面抗原的改變、免疫抑制細(xì)胞的招募及抑制性細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)和白細(xì)胞介素10(IL-10)等的分泌共同構(gòu)成免疫抑制性微環(huán)境，逃避宿主的抗腫瘤免疫力，促進(jìn)肝癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。

1 肝癌細(xì)胞表面抗原的變異

腫瘤細(xì)胞表面抗原的變化是肝癌發(fā)生免疫逃逸的機(jī)制之一。主要組織相容性復(fù)合體(MHC)和共刺激分子共同調(diào)節(jié)特定抗原參與下的免疫應(yīng)答。當(dāng)MHC基因下調(diào)時(shí)，腫瘤表面抗原加工和呈遞受損，且伴隨共刺激分子B7-1和B7-2下調(diào)時(shí)，促進(jìn)腫瘤發(fā)生免疫逃逸。腫瘤細(xì)胞表面Toll樣受體3(TLR3)與細(xì)胞逃避凋亡有關(guān)，TLR3在肝細(xì)胞癌中呈現(xiàn)低表達(dá)，其下調(diào)后可保護(hù)肝癌細(xì)胞免受TLR3調(diào)控觸發(fā)的凋亡行為，在HCC患者中TLR3低表達(dá)往往導(dǎo)致預(yù)后不良[3]。

2 免疫抑制細(xì)胞

2.1 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs) T細(xì)胞是腫瘤免疫反應(yīng)中重要的參與者，其中以CD4T細(xì)胞和CD8T細(xì)胞為代表。CD4T細(xì)胞產(chǎn)生和釋放抗體并參與CD8T細(xì)胞的抗腫瘤作用，但反之CD4T細(xì)胞分化成Tregs引發(fā)相應(yīng)免疫逃逸行為。叉頭盒蛋白3(Foxp3)是Tregs發(fā)育和功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，F(xiàn)oxp3 Tregs能夠抑制CD8T細(xì)胞中顆粒酶B的表達(dá)進(jìn)而損害CD8T細(xì)胞的溶細(xì)胞效應(yīng)功能，從而損害細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)介導(dǎo)的殺傷腫瘤細(xì)胞作用。趨化因子配體20(CCL-20)是招募Tregs的細(xì)胞因子，當(dāng)肝癌中CCL-20及其受體CCR6表達(dá)增多，且伴隨IL-17、IL-6細(xì)胞因子增多時(shí)，HCC通過(guò)CCL20-IL17-IL6細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)來(lái)增強(qiáng)Tregs活性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生逃逸和轉(zhuǎn)移[4]。

2.2 髓源抑制細(xì)胞(MDSCs) MDSCs是腫瘤誘導(dǎo)免疫抑制的關(guān)鍵成分，由早期髓樣祖細(xì)胞的異質(zhì)群體構(gòu)成，其對(duì)機(jī)體的先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)皆具有抑制作用。缺氧是MDSC積累的主要原因。缺氧時(shí)肝癌細(xì)胞通過(guò)穩(wěn)定缺氧誘導(dǎo)因子-1(HIF-1)，誘導(dǎo)外核苷三磷酸二磷酸水解酶2(ENTPD2)過(guò)度表達(dá)，并將細(xì)胞外ATP轉(zhuǎn)換為5'-AMP，從而防止MDSCs的分化[5]。粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子/非受體酪氨酸激酶2/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(GM-CSF/JAK2/STAT3)軸可驅(qū)動(dòng)肝臟相關(guān)MDSC(L-MDSC)擴(kuò)散，STAT3抑制則降低L-MDSC水平，文獻(xiàn)報(bào)道STAT3抑制劑STATTIC或BBI608治療小鼠后分離的L-MDSC能顯著降低其免疫抑制功能[6]。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，MDSCs不僅存在于外周血、繼發(fā)淋巴器官和腫瘤中，在臨床前腫瘤模型和肝細(xì)胞癌患者的肝臟中亦有累積，且肝臟的自身造血功能也促進(jìn)MDSC在肝臟中急劇膨脹[7]。

2.3 樹(shù)突狀細(xì)胞(DC) DC能夠啟動(dòng)和調(diào)控適應(yīng)性免疫反應(yīng)。DC在未成熟時(shí)主要存在在淋巴組織和周?chē)M織中，通過(guò)捕獲抗原激活DC成熟并遷移到淋巴器官。通過(guò)MHCⅠ和MHCⅡ激活CD4T和CD8T細(xì)胞，DC上CD80與CD86與T細(xì)胞表面的CD28相互作用及腫瘤微環(huán)境中共刺激分子誘導(dǎo)DC細(xì)胞呈遞抗原是DC啟動(dòng)效應(yīng)T細(xì)胞的三個(gè)信號(hào)。在HCC患者中，腫瘤細(xì)胞則通過(guò)各種機(jī)制干擾DC對(duì)腫瘤細(xì)胞的特異性免疫反應(yīng)，DC的腫瘤糖蛋白癌胚抗原和黏蛋白1被限于早期的內(nèi)涵體，從而阻止呈遞T細(xì)胞，同時(shí)，腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)生的DC誘導(dǎo)Fcγ受體II激活B細(xì)胞而產(chǎn)生IL-10，能夠抑制細(xì)胞毒性T細(xì)胞活性，從而創(chuàng)造有利于腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境[8,9]。

2.4 巨噬細(xì)胞 巨噬細(xì)胞是先天免疫反應(yīng)中重要的免疫細(xì)胞，對(duì)機(jī)體感染有很好的保護(hù)作用，主要分為M1和M2兩種類(lèi)型。M2極化巨噬細(xì)胞是腫瘤滲透細(xì)胞中的主要成分，能夠抑制機(jī)體免疫，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和血管生成，在HCC發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。當(dāng)腫瘤中的單核細(xì)胞暴露在腫瘤衍生的消炎分子中時(shí)，如IL-4、IL-10、TGF-1及前列腺素E2，單核細(xì)胞易分化成M2型巨噬細(xì)胞。同樣，IL-6/STAT3信號(hào)通路可調(diào)控巨噬細(xì)胞極化成M2型[10]。此外，腫瘤微環(huán)境中巨噬細(xì)胞表達(dá)免疫抑制細(xì)胞因子與特定酶，抑制腫瘤滲透NK細(xì)胞和T細(xì)胞抗腫瘤活性[11]。ARID2是染色質(zhì)重塑復(fù)合物PBAF的一個(gè)亞基，能調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生，而ARID2突變會(huì)損傷趨化因子通路，并顯著增加M2型巨噬細(xì)胞的比例[12]。

2.5 自然殺傷細(xì)胞(NK) NK在宿主先天和適應(yīng)性免疫防御腫瘤中起著關(guān)鍵作用。NK對(duì)MHC-Ⅰ類(lèi)分子下調(diào)的腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性，并與目標(biāo)腫瘤細(xì)胞接觸通過(guò)穿孔素或顆粒酶將腫瘤細(xì)胞裂解[13]。同時(shí)，NK也通過(guò)死亡受體誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抗體介導(dǎo)細(xì)胞毒性作用及產(chǎn)生細(xì)胞因子等機(jī)制來(lái)清除腫瘤細(xì)胞[14]。然而，NK的衰竭及功能受損與HCC進(jìn)展有關(guān)。腫瘤微環(huán)境中低氧可驅(qū)動(dòng)NK細(xì)胞中雷帕霉素-GTPase動(dòng)力蛋白相關(guān)蛋白1的靶點(diǎn)的持續(xù)激活，導(dǎo)致線粒體裂變成碎片，造成NK數(shù)量減少和細(xì)胞毒性降低，最終使NK所監(jiān)測(cè)的HCC細(xì)胞發(fā)生逃避現(xiàn)象[15]。HCC患者中腫瘤內(nèi)環(huán)境的單核細(xì)胞可強(qiáng)烈表達(dá)CD48蛋白，與NK上受體2B4相互作用時(shí)能夠抑制NK細(xì)胞免疫功能[16]。因此，HCC患者中循環(huán)和肝內(nèi)NK數(shù)量降低，并表現(xiàn)出細(xì)胞活性受損，效應(yīng)細(xì)胞因子的產(chǎn)生減少，進(jìn)一步導(dǎo)致HCC腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。

3 免疫抑制分子

腫瘤微環(huán)境中有大量免疫細(xì)胞，如肝巨噬細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞等，這些細(xì)胞會(huì)在其表面表達(dá)高水平的抑制分子，使T細(xì)胞增強(qiáng)耐受性[17]。HCC細(xì)胞則通過(guò)各種免疫抑制分子，包括TGF-β、IL-10、靶向吲哚胺2, 3-雙加氧酶(IDO)等來(lái)逃避免疫監(jiān)測(cè)，進(jìn)而使其發(fā)生免疫逃逸[18]。

3.1 TGF-β TGF-β可抑制早期HCC的發(fā)展，但在后期則觸發(fā)親腫瘤能力。HCC細(xì)胞中miR-630表達(dá)下調(diào)可促進(jìn)腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的進(jìn)展，而TGF-β通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子SP1/原癌基因c-Jun信號(hào)軸來(lái)抑制小RNA miR-630轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而間接提高Slug的調(diào)節(jié)來(lái)促進(jìn)HCC細(xì)胞的發(fā)生EMT[19]。TGF-β不僅誘導(dǎo)HCC細(xì)胞部分上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，同時(shí)也增加間質(zhì)基因和CD44表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力[20]。TGF-β和Axl的協(xié)同作用可誘導(dǎo)趨化因子CXCL5分泌，促進(jìn)HCC細(xì)胞增殖和侵襲，并導(dǎo)致腫瘤性相關(guān)中性粒細(xì)胞滲透到HCC組織中，促進(jìn)HCC化療耐受[21]。TGF-β通路中調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生障礙在HCC腫瘤微環(huán)境的炎癥、纖維化和免疫調(diào)節(jié)中起著核心作用，現(xiàn)已成為HCC中個(gè)性化免疫治療方法的潛在生物標(biāo)志物[22]。

3.2 IL-10 在肝癌患者中，細(xì)胞因子IL-10濃度顯著增加[23]。細(xì)胞所產(chǎn)生的IL-10與自身免疫性疾病、感染及腫瘤有關(guān)。HCC中的MiR-98下調(diào)可促進(jìn)IL-10表達(dá)，抑制腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞，促進(jìn)肝細(xì)胞癌細(xì)胞遷移和入侵的影響[24]。同時(shí)，HCC中IL-10表達(dá)上調(diào)，可增加JAK1的表達(dá)和STAT5磷酸化水平升高，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中Tregs的穩(wěn)定性[25]。HCC中有超過(guò)半數(shù)的FcγRⅡ低/-活性表型的B細(xì)胞，這些細(xì)胞通常由單核細(xì)胞刺激CD95L通路激活，這些細(xì)胞可通過(guò)IL-10信號(hào)抑制自體腫瘤特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞的免疫[9]。HCC組織和細(xì)胞中缺氧誘導(dǎo)基因2(HIG2)表達(dá)增強(qiáng)，刺激IL-10釋放并激活NK細(xì)胞中的STAT3通路，從而抑制NK細(xì)胞的殺傷作用進(jìn)而促進(jìn)HCC的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移[26]。

3.3 IDO IDO是一種免疫抑制酶，可調(diào)節(jié)肝細(xì)胞癌的免疫逃逸。丙型肝炎病毒相關(guān)性的肝細(xì)胞癌患者血漿中TGF-β呈現(xiàn)高表達(dá)，血漿中IDO含量與TGF-β呈正相關(guān)，高水平的IDO和TGF-β與肝細(xì)胞壞死和肝內(nèi)炎癥有關(guān)[27]。IDO的上調(diào)增加乙型和丙型病毒性肝炎誘發(fā)成HCC的風(fēng)險(xiǎn)。IDO在HCC中上調(diào)可將Tregs引入腫瘤微環(huán)境，從而抑制局部免疫反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。同時(shí)，IDO的產(chǎn)生與CD14(+)DCs中細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)高表達(dá)有關(guān)，HCC患者中CD14(+)DCs通過(guò)增加IL-10和IDO表達(dá)顯著抑制體外T細(xì)胞免疫反應(yīng)[28]。

4 免疫檢查點(diǎn)

腫瘤免疫中，淋巴T細(xì)胞是最主要的免疫屏障，T細(xì)胞可以識(shí)別腫瘤抗原并通過(guò)抗原呈遞細(xì)胞呈現(xiàn)給T細(xì)胞。除通過(guò)T細(xì)胞受體發(fā)出信號(hào)外，T細(xì)胞免疫反應(yīng)還還依賴(lài)于一組細(xì)胞表面分子(稱(chēng)為免疫檢查點(diǎn))的微調(diào)，參與T細(xì)胞反應(yīng)的各個(gè)階段[29]。腫瘤細(xì)胞過(guò)度表達(dá)免疫檢查點(diǎn)分子，與T細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)表達(dá)的抑制配體相結(jié)合，從而抑制T細(xì)胞的激活。在大多數(shù)HCC患者中，免疫檢查點(diǎn)通路的上調(diào)是損害T細(xì)胞免疫反應(yīng)的重要機(jī)制[30]。

4.1 程序性死亡配體1(PD-L1)和程序性細(xì)胞死亡-1(PD-1) PD-L1/PD-1之間的相互作用是癌癥免疫逃逸的關(guān)鍵中介，能夠抑制抗癌免疫并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。PD-L1的高表達(dá)與HCC患者的不良預(yù)后顯著相關(guān)[31]，且T細(xì)胞上的PD-1的功能狀態(tài)的改變已成為T(mén)細(xì)胞免疫抑制的一個(gè)重要標(biāo)志[32]。肝癌細(xì)胞內(nèi)TLR9可通過(guò)調(diào)節(jié)PARP1自動(dòng)PAR化與泛素化和STAT3 PAR化與磷酸化，上調(diào)PD-L1表達(dá)并誘導(dǎo)免疫逃逸。當(dāng)與TLR9激動(dòng)劑和抗PD-1抗體或抗PD-L1相結(jié)合的治療遠(yuǎn)比HCC的單一療法具有更好的抗腫瘤療效[33]。腫瘤微環(huán)境中免疫抑制細(xì)胞可分泌促炎癥細(xì)胞因子，激活STAT3和NF-βB信號(hào)通路，進(jìn)而直接或間接地誘導(dǎo)PD-L1的表達(dá)，有助于腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲及血管生成[34]。

4.2 T淋巴細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3(Tim-3) Tim-3是一種新發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點(diǎn)分子，在HCC的發(fā)展中起著重要作用。Tim-3已用于評(píng)估HCC的預(yù)后及治療效果，并且Tim-3干預(yù)在臨床前實(shí)驗(yàn)中已顯示出良好的抗腫瘤作用[35]。Tim-3在腫瘤滲透的駐留NK(LrNK)細(xì)胞和經(jīng)典N(xiāo)K(cNK)細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá)，顯著抑制細(xì)胞因子分泌和細(xì)胞毒性活性。Tim-3介導(dǎo)的PI3K/mTOR1干擾是腫瘤滲透cNK和LrNK細(xì)胞功能障礙的原因，通過(guò)抑制NK細(xì)胞功能來(lái)增強(qiáng)肝細(xì)胞癌的生長(zhǎng)。由腫瘤衍生的外體激活的B細(xì)胞強(qiáng)烈表達(dá)Tim-1蛋白，能夠抑制CD8 T細(xì)胞，類(lèi)似于從HCC腫瘤組織分離出的Tim-1Breg細(xì)胞[36]。外源性高遷移率族蛋白激活B細(xì)胞，通過(guò)Toll樣受體2/4和線粒體激活蛋白激酶信號(hào)通路促進(jìn)Tim-1Breg細(xì)胞擴(kuò)張。HCC患者的腫瘤組織中的Tim-1Breg細(xì)胞滲透率高，滲透的Tim-1Breg細(xì)胞顯示CD5++CD24-CD27-/+CD38+表型，表達(dá)高水平的免疫抑制細(xì)胞因子IL-10，并表現(xiàn)出對(duì)CD8T細(xì)胞的強(qiáng)抑制活性。Tim-1Breg細(xì)胞在腫瘤中的積累與晚期疾病階段有關(guān)，預(yù)測(cè)HCC早期復(fù)發(fā)，降低HCC患者存活率[37]。

4.3 CTLA-4 CTLA-4主要反映于T細(xì)胞發(fā)育和增殖水平，可以抑制活性免疫反應(yīng)的發(fā)展，HCC衍生的Tregs以CTLA-4依賴(lài)的方式在分裂性DC上低調(diào)節(jié)CD80/86表達(dá)，抑制CTLA-4可以防止抗腫瘤免疫反應(yīng)中的Treg介導(dǎo)抑制。Tregs細(xì)胞上的CTLA-4可下調(diào)CD80/CD86，進(jìn)而抑制DC的成熟并抑制DC向T細(xì)胞呈遞抗原[38]。

5 總結(jié)與展望

HCC細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸是腫瘤微環(huán)境中一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞起主要作用，免疫抑制分子和免疫抑制檢查點(diǎn)是兩者之間不可缺少的中介。在腫瘤發(fā)生發(fā)展中，腫瘤細(xì)胞以多種機(jī)制逃避機(jī)體對(duì)其的免疫識(shí)別和殺傷行為。腫瘤表面抗原的改變、腫瘤微環(huán)境中免疫抑制細(xì)胞的充斥及各種免疫抑制分子和免疫檢查點(diǎn)的抑制作用，是腫瘤發(fā)生免疫逃逸的主要機(jī)制。免疫治療是腫瘤新興治療方法，通過(guò)阻斷腫瘤微環(huán)境中各種免疫抑制機(jī)制，進(jìn)而保護(hù)免疫細(xì)胞是腫瘤免疫治療中的重要的一種方法，臨床上已廣泛應(yīng)用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑，尤其針對(duì)PD-1/PD-L1的阻斷劑，確能提高療效并降低對(duì)機(jī)體的毒性作用。