乳腺癌細(xì)胞與樹突細(xì)胞在免疫過程中的相互作用

宋雪蓮 李湘奇 (山東第一醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，山東 泰安 271000)

癌癥是一個值得全人類共同注意的公共衛(wèi)生事件〔1〕。在中國，癌癥亦是人們所面臨的重大問題，每一年新診斷出來的癌癥患者就超160萬人，死于癌癥者可至120萬人〔2〕。自2004年以來，乳腺癌的確診人數(shù)一年比一年多〔1,2〕。如今，乳腺癌已成為女性所患惡性腫瘤中最強勁的對手，這意味著采取強有力的措施以應(yīng)對當(dāng)前乳腺癌的發(fā)展刻不容緩。由于免疫浪潮的推進，針對乳腺癌細(xì)胞的免疫手段作為一種新方案已成為當(dāng)今研究熱點。在眾多免疫細(xì)胞中，專職抗原提呈細(xì)胞(APCs)——樹突細(xì)胞(DCs)參與啟動和調(diào)節(jié)先天免疫和后天免疫的特殊功能更加引人注目。DCs與乳腺癌細(xì)胞在免疫效應(yīng)階段相互影響，一起參與乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)歸。本文以乳腺癌細(xì)胞與DCs在腫瘤進展轉(zhuǎn)歸過程中的相互作用做簡要綜述。

1 乳腺癌研究概況

1.1乳腺癌現(xiàn)狀 目前，乳腺腫瘤居女性腫瘤排名之首，是女性癌癥致死的最大因素〔3〕。在中國，乳腺癌也是女性所患癌癥中最多見的，其發(fā)病率及死亡率分別為12.2%和9.6%〔2〕。有數(shù)據(jù)顯示，近幾年各個國家的乳腺癌發(fā)病率均出現(xiàn)增長速度加快且年輕化的走勢〔1～3〕。

乳腺癌在中國的確診年齡段是45～55歲，該年齡段發(fā)病可能是由于出生隊列效應(yīng)，經(jīng)期和懷孕生育方式、生活作息和工作環(huán)境變化等因素所致。與西方女性相似，生殖和荷爾蒙因素使得我國乳腺癌風(fēng)險增加，例如初潮早、絕經(jīng)晚、未育、初產(chǎn)年齡大和母乳喂養(yǎng)不足〔2〕。另外，絕經(jīng)前后婦女體重的增加和低負(fù)荷的體育鍛煉是西方國家或都市生活習(xí)慣女性乳腺癌的危險因素，這些影響因素可能對于中國女性患乳腺癌概率的上升也有所關(guān)聯(lián)〔4〕。有數(shù)據(jù)表明〔1，5〕女性乳腺癌發(fā)生率自2004年以來以每年0.3%的速度略有增加且乳腺癌單獨一項就占到女性總癌癥的30%。

由于當(dāng)前知識體系的完善、治療技術(shù)的提高及治療方案的有效實施，乳腺癌患者的死亡率出現(xiàn)下降走勢，生存率顯著上升。女性乳腺癌的相對生存率在2009～2015年占到90%，與以往相比顯著提高。女性乳腺癌患者的死亡率在1989～2017年這28年來減少了40%，但近期下降有所減緩。全世界20～59歲女性癌癥患者中，乳腺癌仍居死亡率之首〔1～5〕。

1.2乳腺癌的類型 乳腺癌需要采取強有力的治療方案以應(yīng)對，而正確認(rèn)識腫瘤本身是治療腫瘤的基礎(chǔ)。2000年，乳腺癌分子分型的概念由斯坦福大學(xué)的 Perou 等〔6〕初次提到。借鑒“固有基因亞群”，分析雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、人類表皮生長因子受體(HER)2等分子受體的狀態(tài)，利用互補脫氧核糖核酸(DNA)將乳腺癌做了細(xì)分：管腔A型、管腔B型、HER2陽性型、三陰性型及其他非常見乳腺癌。此分型在2011年初得以充分肯定，并在ER、PR和HER2 3個衡量指標(biāo)以外，加入增值指數(shù)血管細(xì)胞核增殖相關(guān)抗原(Ki-67)這一新指標(biāo)，并參照Ki-67的值是否低于14%對管腔A、B型進行了更嚴(yán)格的鑒別〔7〕。2013年舉辦的國際乳腺癌大會上，參會的科研人員對Ki-67閾值有些許不同看法。半數(shù)以上表示應(yīng)將Ki-67的閾值更改為20%，而小部分表示由于當(dāng)前檢測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，研究所檢測條件參差不齊，結(jié)果肯定不盡相同，這就有可能使得本可通過化療獲益的乳癌病人治療不當(dāng)，所以建議更改Ki-67閾值或采用盡可能多的基因檢測來完善〔8〕。撇開Ki-67，還有幾名科研人員表示可以用PR的值是否低于20%對管腔A、B型進行分類〔9〕。因此，乳腺癌分子分型于此時又被重新定義：管腔A型〔Lumial A型：ER和(或)PR+、HER2-、Ki-67<20%〕；管腔B型〔Lumial B1/HER2-型：ER+和(或)PR<20%、HER2-、Ki-67≥20%；Lumial B2/HER2+型：ER+和(或)PR+、HER2過表達(dá)〕；HER2陽性型(HER2+、ER-和PR-)；三陰性型(HER2-、ER-和PR-)及其他非常見型乳腺癌〔10〕。該分子分型作為最受廣泛認(rèn)可和運用的分類延續(xù)至今。除了分子分型之外，還可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化病理標(biāo)準(zhǔn)作出乳腺癌的組織學(xué)分類。在乳腺癌中所占比例最高的組織學(xué)表現(xiàn)型是浸潤性導(dǎo)管癌，可見于50%～75%的患者中；浸潤性小葉癌所占比例僅次于前者，為5%～15%；此外，還有導(dǎo)管/小葉混合癌和其他較少見的組織學(xué)表現(xiàn)型〔11〕。

2 DCs研究概況

2.1DCs的發(fā)現(xiàn) DCs名字的由來是因為其外部形態(tài)。1973年，在小鼠外周淋巴器官(脾臟、淋巴結(jié)、佩爾斑)制備的貼壁細(xì)胞群中，由Steinman等〔12〕發(fā)現(xiàn)。雖然數(shù)量很少，但其特點突出：胞核體積大，折射、形狀扭曲，含有小的核仁且核仁數(shù)量通常為2個，豐富的細(xì)胞質(zhì)呈不同長度和寬度的突起排列，含有許多大的球形線粒體。胞核和胞質(zhì)均呈弱堿性染料染色，不具活性內(nèi)吞作用特點，即膜褶皺、吞噬小泡、豐富的溶酶體、吞噬的物體。在體外生存狀態(tài)下，其細(xì)胞質(zhì)突起不斷伸長、收縮和重新定位，導(dǎo)致細(xì)胞形狀多種多樣。后來又進一步探索，解釋了DCs在獲得性免疫應(yīng)答中扮演了重要角色〔13〕。

2.2DCs的分類及功能 DCs當(dāng)前已被證實是一種作用能力最完善的專職APCs，能夠特異性刺激B細(xì)胞和T細(xì)胞的成熟，啟動獲得性免疫反應(yīng)，對機體內(nèi)、外源性抗原的識別和清除都至關(guān)重要〔14～16〕，是啟動和維持對惡性細(xì)胞免疫反應(yīng)的基礎(chǔ)〔17〕。外周血所含DCs的量極低，不足1%〔18〕。但就DCs的來源、表型及功能方面來講，其異質(zhì)性都很明顯。在人外周血中，DCs主要是由造血前體細(xì)胞(HPCs)分化而來，DCs根據(jù)表型特征分類如下：漿樣DCs(pDCs)、髓樣DCs(mDCs)、傳統(tǒng)DCs(cDCs)和經(jīng)典DCs(cDCs)〔19〕。mDCs的主要功能是識別、攝取、提呈抗原。游走性mDCs會捕捉外周識別到的抗原或刺激因子并進行處理和加工，然后借助組織相容性復(fù)合體(MHC)呈遞到抗原表面〔20〕。與mDCs不同，pDCs具有較強產(chǎn)生Ⅰ型干擾素(IFNs，多數(shù)為IFN-α/β)能力的特點。當(dāng)異物侵入機體時，pDCs可以借助Toll樣受體(TLR)迅速識別這些抗原并產(chǎn)生大量Ⅰ型IFN。pDCs的TLR表達(dá)譜與mDCs也有所不同，其主要表達(dá)TLR7/8和TLR9分別識別單鏈核糖核酸(ssRNA)病毒和非甲基化胞核嘧啶鳥嘌呤(CpG)的序次〔21〕。值得留意的是，pDCs接觸到抗原并激活的話同樣會經(jīng)歷mDCs成熟的階段，只不過抗原提呈的類型較專一〔22〕。

DCs除了分類特征的不同外，還有2種不同的存在狀態(tài)，即成熟態(tài)和未成熟態(tài)。二者在細(xì)胞形態(tài)、表型及功能等方面表現(xiàn)均有差別〔20，23，24〕。未成熟DCs(iDCs)具有較強移動能力，免疫監(jiān)視、檢測潛在病原微生物和腫瘤抗原等是其重要作用。它可以通過各種手段把所識別到的抗原捕獲至胞內(nèi)。另外，iDCs可通過胞啃作用等方式對腫瘤抗原進行捕獲。較高的抗原識別和捕獲能力是iDCs重要的細(xì)胞學(xué)特征。成熟的DCs功能完善，主要是啟動和調(diào)節(jié)功能，是免疫應(yīng)答過程的重中之重。其可以有效促進內(nèi)、外源性主要MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ?qū)⒛[瘤抗原轉(zhuǎn)運至引流淋巴結(jié)內(nèi)，交叉提呈抗原以激活細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞，從而使得T細(xì)胞分化，啟動T細(xì)胞參與的免疫應(yīng)答反應(yīng)〔25〕。

2.3DCs的分化與成熟的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 造成DCs呈現(xiàn)出不同狀態(tài)類型，從而表現(xiàn)出不同功能的原因主要是機體有一套精密且復(fù)雜的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)作用于DCs的分化與成熟，分為由細(xì)胞因子-細(xì)胞因子受體所傳遞的胞外信號和由轉(zhuǎn)錄因子所調(diào)控的胞內(nèi)信號。對于pDCs及cDCs的分化發(fā)育，F(xiàn)MS樣絡(luò)氨酸激酶(Flt)3及其配體Flt3L在細(xì)胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中起關(guān)鍵性作用。人集落刺激因子(CSF)-1、CSF-2、IFN、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β等在不同DCs亞群的分化過程中也起了重要作用。另外，轉(zhuǎn)錄因子Spi-1原致腫瘤基因(PU.1)、干擾素調(diào)節(jié)因子(IRF)8、雌二醇(E2)-2、DNA結(jié)合抑制因子(Id)2、核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白(STAT)家族等在DCs各個時期的分化及成熟領(lǐng)域也充分展示了其不可或缺的調(diào)控作用〔26～29〕。

3 乳腺癌細(xì)胞與DCs的相互作用

乳腺癌的發(fā)展轉(zhuǎn)歸是特別復(fù)雜的過程，最終惡性化程度增高乃至發(fā)生轉(zhuǎn)移，是乳腺腫瘤細(xì)胞與免疫細(xì)胞相互影響作用所呈現(xiàn)出的結(jié)果。循環(huán)腫瘤、癌床、引流淋巴結(jié)等許多腫瘤模擬物全部證實，在癌癥患者體內(nèi)，成熟DCs的含量明顯下降〔30〕，浸潤的DCs可由惡性癌細(xì)胞促使凋亡，進而阻止表達(dá)相關(guān)癌抗原〔31〕。

Kichler-Lakomy等〔32〕研究表明，初期患乳腺癌女性體內(nèi)DCs表達(dá)白細(xì)胞分化抗原(CD)1a、CD83、CD80、CD86、CD54的量與正常對照組對比是顯著減少的，激活T淋巴細(xì)胞能力也明顯減弱。從而得出結(jié)論：患者的DCs功能在乳腺癌早期就已受損。腫瘤發(fā)生免疫逃逸則會明顯降低DCs的功能和數(shù)量，轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者DCs數(shù)量的減少已得到證實〔33〕。不過，在對乳腺癌患者DCs亞群的研究中可以發(fā)現(xiàn)，與pDCs相比，細(xì)胞數(shù)量減少囿于cDCs〔30〕。

目前已發(fā)現(xiàn)許多來自腫瘤阻礙DCs成熟使其功能受損的影響因子〔34〕。例如，白細(xì)胞介素(IL)-10可以單向阻斷單核細(xì)胞分化為DCs，誘導(dǎo)DCs沿巨噬細(xì)胞譜系路線進行分化并侵犯其APC作用〔35〕。另外，IL-6也可通過促進DCs向巨噬細(xì)胞分化來抑制抵抗腫瘤適應(yīng)性免疫作用的發(fā)揮。一般來講，腫瘤浸潤性DCs(TIDCs) 功能受損，在一定程度上有助于免疫耐受的發(fā)生〔36〕。試驗證實〔31〕腫瘤部位檢測到的部分可溶性因子，如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、TGF-β1和IL-10等來源于腫瘤細(xì)胞，他們能夠活化蛋白酪氨酸激酶(JAK)2/STAT3途徑，干擾前體DCs的分化，導(dǎo)致iDCs 細(xì)胞聚集和成熟DCs的減少〔37〕，從而使其喪失了對荷瘤宿主APC活性的刺激〔30〕，腫瘤患者體內(nèi)DCs降低對抗原攝取、加工和呈遞的能力，使免疫介質(zhì)和共刺激分子受損，抑制特異性趨化因子的遷移運動功能，并破壞內(nèi)吞作用，使 IL-12的量降低〔30，38〕。另外，癌細(xì)胞可通過降低MHC Ⅰ受體的比例抑制激活免疫應(yīng)答。癌細(xì)胞還可以聚集T細(xì)胞，使其增殖并改變本身環(huán)境條件〔38〕。還有證據(jù)顯示來自腫瘤方面的影響因素可以利用破壞DCs運動能力進而抑制其正常免疫效應(yīng)的應(yīng)答，主要是破壞DCs的結(jié)構(gòu)框架、使其能量不足、功能不全、狀態(tài)退化并改變某些其他特點〔39〕。因此認(rèn)為在腫瘤逃脫機體免疫監(jiān)視過程中，來自腫瘤方面的影響因子對DCs生物物理學(xué)特點的毀損應(yīng)該是其原因之一。不論哪種抑制原理，與損害DCs分化相關(guān)的APC作用的受損都可明顯影響發(fā)揮抗腫瘤免疫作用，并大力加速腫瘤發(fā)生免疫逃逸。

此外，VEGF與非成熟APC的增加都和癌癥患者的循環(huán)抑制表型水平上升相關(guān)聯(lián)〔40〕。Pinzon-Charry等〔41〕已證實腫瘤生長所釋放的TGF-β可以把DCs囿于腫瘤部位，并控制DCs從原腫瘤部位遷移到其可引流的相應(yīng)淋巴結(jié)，并對腫瘤相關(guān)淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移有所幫助。因此，對TGF-β進行干預(yù)或輔助瘤內(nèi)DCs的遷移，或許對阻礙乳腺癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移會有所幫助。

4 DCs對乳腺癌細(xì)胞的雙重作用

4.1正向調(diào)控 DCs作為一種專職APC，識別、捕獲、提呈腫瘤細(xì)胞抗原是其主要免疫學(xué)作用，進而抑制腫瘤進一步發(fā)展，盡可能實現(xiàn)消除腫瘤的目標(biāo)。有文獻(xiàn)表明，TIDCs的含量與乳腺癌患者的腫瘤分級和預(yù)后呈負(fù)相關(guān)〔42〕。另外，DCs能夠刺激發(fā)生適應(yīng)性免疫應(yīng)答反應(yīng)，所以是許多干預(yù)手段的首選位點。目前，HER2肽致敏DCs疫苗已經(jīng)加入治療乳腺癌的行列，其主要是HER2+導(dǎo)管原位癌和早期浸潤性癌的相關(guān)治療疫苗〔43〕。

iDCs作為“哨兵團”主要用于捕獲、加工處理抗原，普遍存在于機體外周組織中。借助病原相關(guān)分子模式(PAMP)受體感受到危害信號時，轉(zhuǎn)化為成熟狀態(tài)的DCs并發(fā)生轉(zhuǎn)移，向T細(xì)胞提呈抗原，通過獲得性免疫反應(yīng)系統(tǒng)，進而產(chǎn)生抗原特異性免疫應(yīng)答，發(fā)揮作用〔44〕。有相關(guān)臨床試驗說明DCs可以直接移至癌細(xì)胞部位，而TIDCs的存在與許多實體腫物生長演變、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的減緩有關(guān)；特別值得注意的是，患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否及預(yù)后好壞和DCs是否達(dá)到完全成熟的狀態(tài)密切相關(guān)〔35〕。即使科研人員已經(jīng)認(rèn)識到DCs在癌癥中扮演的重要角色，但是在腫瘤環(huán)境中，DCs致使免疫應(yīng)答失效的原因仍不明了。因此，進一步研究DCs在腫瘤微環(huán)境中的相關(guān)作用對更好地了解DCs的免疫學(xué)效應(yīng)可能有所幫助。

另外，已知小白鼠cDCs中原位淋巴結(jié)型CD8+和遷移型CD103+與人的CD141+型都能檢測出人XC趨化因子受體(XCR)l、黏連蛋白樣分子2、Nectin樣蛋白家族(Necl)2、細(xì)胞黏附分子(CADM)l、TLR-3。此外，C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族9成員(CLec9A)能夠參與調(diào)節(jié)抗原，并可以將DCs的抗原提呈進程時間盡可能拖長〔45〕。巨噬細(xì)胞甘露糖受體蛋白家族成員(DEC-205)在小鼠cDCs的CD8+型中數(shù)量較多，可以通過DEC-205運輸癌相關(guān)抗原以刺激DCs發(fā)生免疫應(yīng)答反應(yīng)并抑制腫瘤發(fā)展，在人體內(nèi)，許多因子都能表達(dá)DEC-205，有相關(guān)試驗顯示CD141在DCs所有類型中促進發(fā)揮免疫作用最好的一類〔46〕。令人沮喪的是，目前臨床試驗結(jié)果并不十分令人滿意且存在許多問題，該選用哪類DCs亞群、如何對腫瘤抗原進行選擇、抗原的負(fù)載方法該如何選用、如何確定回輸間隔和回輸路徑、如何模擬荷瘤宿主體內(nèi)的影響因子作用、如何控制變量模擬腫瘤發(fā)生免疫逃逸等。針對DCs生物學(xué)及免疫功能進行深度探索，重新塑造有腫瘤存在的免疫微環(huán)境下DCs的正常作用，然后啟動針對不同腫瘤類型DCs疫苗的個體化治療，這必將打開腫瘤免疫治療的新大門〔47〕。

4.2負(fù)向調(diào)控 DCs的特殊性除了抗原呈遞能力外，還具有免疫調(diào)節(jié)性質(zhì)。先前已有相關(guān)調(diào)查顯示發(fā)現(xiàn)了DCs的免疫調(diào)節(jié)能力，稱其為調(diào)節(jié)性DCs。這類DCs誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)揮作用的能力較弱，不過，可利用促進T淋巴細(xì)胞增多和減少自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞致使發(fā)生免疫耐受〔48〕。調(diào)節(jié)性DCs的異質(zhì)性歸因于其從微環(huán)境中所獲取的信息和所成立的相應(yīng)免疫應(yīng)答反應(yīng)。而且他們在T細(xì)胞活化方面及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞增殖與活化等方面都有部分共同作用〔49〕，另外，DCs是可塑的，成熟DCs能夠在全部復(fù)極化的狀況下變成耐受型〔30〕。

某些iDCs亞型不會發(fā)出合適的共刺激和細(xì)胞因子信號來激活T細(xì)胞，因而會成為耐受或抑制性iDCs〔30〕，這可能與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分泌IL-10〔34〕、TGF-β來阻礙免疫作用所致的耐受或和機體內(nèi)部抗原特異性CD4+與CD8+的T細(xì)胞不良增多相關(guān)〔30〕，進而由免疫耐受發(fā)展為腫瘤免疫逃逸。前體DCs分化受損可能會使含免疫抑制作用的骨髓來源的抑制性細(xì)胞(MDSC)聚集。在各個腫瘤患者體內(nèi)都可找到此類細(xì)胞，并且腫瘤部位與腫瘤引流的淋巴結(jié)含量更多，當(dāng)前認(rèn)為不良預(yù)后和抵抗治療與此有關(guān)〔33〕。

目前，DCs在致使乳腺腫瘤發(fā)生免疫逃逸的原理尚不明確且仍然存在多種問題。除了各個亞型DCs、成熟與iDCs對乳腺癌的影響外，衰老的DCs是否對乳腺癌發(fā)展轉(zhuǎn)歸有所影響等眾多問題，仍有待深究。

綜上，隨著研究的深入，許多乳腺癌細(xì)胞相關(guān)抗原得以發(fā)現(xiàn)，但對于乳腺癌的特異性抗原方面仍有欠缺。當(dāng)前清楚的是，乳腺癌細(xì)胞可以編輯自身抗原、隱匿共刺激因子、刺激體內(nèi)相關(guān)細(xì)胞凋亡、由免疫耐受發(fā)展為腫瘤細(xì)胞免疫逃逸。所以，設(shè)法聯(lián)系功能最佳APC-DCs來捕獲、加工處理腫瘤抗原，誘導(dǎo)T細(xì)胞產(chǎn)生特異性腫瘤殺傷因子進而清除腫瘤，激起了當(dāng)代科研人員的研究熱情。然而，乳腺癌細(xì)胞可阻礙DCs的成熟和分化，致使其功能受損，而iDCs可促乳腺癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。還有許多研究發(fā)現(xiàn)，試圖為腫瘤患者采用的DCs或許會在其惡性機體環(huán)境里迅速失活，腫瘤患者DCs功能作用受損急切希望相關(guān)專家研發(fā)出源于DCs的新的有效的免疫手段用于治療，將腫瘤抗原與T細(xì)胞活化的傳導(dǎo)通路重新復(fù)原。因此，需要深層掌握DCs與乳腺癌細(xì)胞在免疫過程中相互作用的原理，為乳腺癌患者造福。