腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞與乳腺癌新輔助化療敏感性及預(yù)后關(guān)系的研究進(jìn)展

林佳雯，衛(wèi)姣飛綜述，李淑琴審校

0 引 言

世界衛(wèi)生國(guó)際癌癥機(jī)構(gòu)表明2020年乳腺癌的新發(fā)病例數(shù)已達(dá)全球第一，且其發(fā)病年齡年輕化[1]。新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy，NACT)由于其變不可手術(shù)為可手術(shù)、不可保乳為保乳、觀察藥敏性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。pCR通常表示預(yù)后的改善，被視為長(zhǎng)期生存的替代終點(diǎn)。但是，NACT后并非全部乳腺癌患者均可得到病理完全緩解(pathologic complete response，pCR)。有研究收集1999名接受NACT的乳腺癌患者的臨床資料，發(fā)現(xiàn)僅有21.8%患者可獲得pCR[2]。一些患者腫瘤消退不顯著，甚至短期內(nèi)進(jìn)展，錯(cuò)過(guò)了最佳的手術(shù)時(shí)機(jī)。因此，需要將這部分對(duì)化療不敏感的患者挑選出來(lái)制定其他治療方案。

Ki-67水平、組織學(xué)分級(jí)和乳腺癌的分子亞型等已被報(bào)道可預(yù)測(cè)患者對(duì)化療的反應(yīng)和預(yù)后[3]。但是目前并未有系統(tǒng)的方法來(lái)準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。最近一些研究表明，化療敏感性和預(yù)后在很大程度上取決于癌細(xì)胞與腫瘤微環(huán)境中不同組分，尤其是與腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞(tumor-infiltrating immune cells，TICs)之間的相互作用[4]。因此，研究乳腺癌中TICs與NACT的相關(guān)性，找出化療敏感性的預(yù)測(cè)因子，并針對(duì)這種因子來(lái)開(kāi)發(fā)逆轉(zhuǎn)化療耐藥的藥物，對(duì)指導(dǎo)化療用藥、提高化療的效率有重要意義。本文就腫瘤中部分免疫細(xì)胞在新輔助化療環(huán)境中的作用作一綜述。

1 腫瘤免疫微環(huán)境與腫瘤浸潤(rùn)免疫細(xì)胞

免疫系統(tǒng)被認(rèn)為在癌癥的整個(gè)進(jìn)展發(fā)揮著重要作用。免疫監(jiān)視學(xué)說(shuō)認(rèn)為，免疫系統(tǒng)能對(duì)體內(nèi)進(jìn)行巡查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)突變的體細(xì)胞時(shí)可予以清除[5]。當(dāng)細(xì)胞發(fā)生癌變，免疫系統(tǒng)能夠?qū)ζ渥R(shí)別、消滅，阻止腫瘤的發(fā)生。但是后續(xù)的研究表示，腫瘤細(xì)胞可通過(guò)各種機(jī)制逃脫這一監(jiān)視，形成相應(yīng)免疫抑制微環(huán)境。當(dāng)發(fā)展至免疫逃逸時(shí)，腫瘤快速增殖，與周圍環(huán)境相互斗爭(zhēng)，導(dǎo)致臨床腫瘤出現(xiàn)[6]。這表明免疫系統(tǒng)起到了保護(hù)宿主和刺激腫瘤生長(zhǎng)的雙重作用。

1.1腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages，TAMs)循環(huán)血中的巨噬細(xì)胞被癌細(xì)胞釋放的炎癥信號(hào)吸引，在腫瘤中轉(zhuǎn)化為T(mén)AMs，是腫瘤基質(zhì)的核心，決定腫瘤內(nèi)免疫狀態(tài)。TAMs分為M1以及M2型。M1型TAMs由脂多糖和促炎細(xì)胞因子如干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)激活，可誘導(dǎo)輔助性T細(xì)胞(helper T cell，Th)1型免疫反應(yīng)，具有促炎和抗瘤免疫活性的能力，能清除病原體，殺死腫瘤細(xì)胞，對(duì)抗腫瘤。M2型TAMs由抗炎細(xì)胞因子白介素-4和白介素-13等誘導(dǎo)，呈遞抗原能力低，誘導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[7-8]。TAMs在早期可識(shí)別癌細(xì)胞并將其抗原呈遞給免疫系統(tǒng)的效應(yīng)器，而在晚期通過(guò)刺激腫瘤生長(zhǎng)、血管生成、轉(zhuǎn)移和免疫抑制促進(jìn)腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[9]。并且，TAMs在腫瘤進(jìn)展的所有階段都很豐富，可通過(guò)產(chǎn)生生長(zhǎng)因子和消化細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白水解酶，刺激癌細(xì)胞增殖和傳播[10]。

1.2腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumor-infiltrating lymphocytes，TILs)在免疫反應(yīng)中，淋巴細(xì)胞負(fù)責(zé)識(shí)別非我，并通過(guò)細(xì)胞毒性作用(細(xì)胞免疫)消除非我，并產(chǎn)生和分泌針對(duì)外來(lái)蛋白質(zhì)的抗體(體液免疫)。這是一種通過(guò)自身免疫對(duì)抗自我毀滅的生理防御機(jī)制。因此，TILs是最能反映癌癥免疫反應(yīng)強(qiáng)度和特征的細(xì)胞[11]。在乳腺癌細(xì)胞成分中，大量TILs亞型參與了癌癥免疫編輯，在與癌細(xì)胞的相互作用中起著獨(dú)特的作用。在乳腺癌中T細(xì)胞含量最多，B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells，NK)等較少。CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell，CTL)主要通過(guò)釋放包括穿孔素和顆粒酶在內(nèi)的蛋白水解酶和溶細(xì)胞酶，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡發(fā)揮抗癌作用。CTL的激活和成熟是通過(guò)Th1細(xì)胞產(chǎn)生的 IFN-γ和樹(shù)突細(xì)胞處理的特定腫瘤相關(guān)抗原進(jìn)行調(diào)節(jié)，被認(rèn)為是針對(duì)癌癥的免疫監(jiān)視的主要介質(zhì)[12]。此外，NK細(xì)胞、CD4+Th1細(xì)胞已被證明可防止腫瘤生長(zhǎng)，而CD4+Th2和CD4+FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞被認(rèn)為促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[13-15]。

1.3腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(tumor-associated neutrophils，TANs)中性粒細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子和趨化因子來(lái)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，被認(rèn)為是抵御不同類型微生物的首道防線。中性粒細(xì)胞可沿著腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞等產(chǎn)生的趨化因子進(jìn)入腫瘤組織中，在微環(huán)境中轉(zhuǎn)化為T(mén)ANs。其中，白介素-8被認(rèn)為是腫瘤微環(huán)境中最重要的中性粒細(xì)胞趨化因子。與TAMs相似，TANs被極化為N1(抗腫瘤)或N2(促腫瘤)型[16]。TANs已經(jīng)被報(bào)道為影響腫瘤細(xì)胞增殖、組織重塑、血管生成、上皮遺傳不穩(wěn)定性和淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫[17]。

TANs的表型取決于腫瘤微環(huán)境特征和疾病進(jìn)展階段。在轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β的存在下，TANs通常被極化為促腫瘤的N2型，而在干擾素-β豐富的環(huán)境中，TANs轉(zhuǎn)變?yōu)榭沽龅腘1型[18]。此外，通過(guò)研究小鼠模型，研究者發(fā)現(xiàn)，TANs在腫瘤早期更具細(xì)胞毒性，能產(chǎn)生高水平的腫瘤壞死因子-α，NO和H2O2，并且隨著腫瘤的擴(kuò)散和發(fā)展而獲得促腫瘤表型[19]。許多研究描述，在乳腺癌的最后階段，癌細(xì)胞過(guò)度表達(dá)白介素-8，并通過(guò)中性粒細(xì)胞分泌的酶增強(qiáng)癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力[20]。

1.4腫瘤浸潤(rùn)樹(shù)突狀細(xì)胞(tumor-infiltrating dendritic cells，TIDCs)樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells，DCs)作為免疫系統(tǒng)中最有效的抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)，啟動(dòng)和引導(dǎo)適應(yīng)性免疫反應(yīng)，其功能缺陷可能導(dǎo)致癌癥中無(wú)效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。在癌癥中，DCs被稱為T(mén)IDCs。其呈遞抗原的能力可能取決于成熟度、位置，也可能取決于乳腺癌周圍和乳腺癌內(nèi)的區(qū)域差異[21]。

2 TICs與乳腺癌新輔助化療

2.1TAMsTAMs在多數(shù)研究中都顯示與預(yù)后不良相關(guān)，并且預(yù)后只與TAMs的高浸潤(rùn)有關(guān)，與組織學(xué)位置無(wú)關(guān)[22]。只有在少部分研究中，腫瘤間質(zhì)和癌巢內(nèi)的TAMs與不良預(yù)后的關(guān)聯(lián)程度不同[23]。有研究發(fā)現(xiàn)人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)過(guò)度表達(dá)的乳腺癌患者接受新輔助紫杉烷和蒽環(huán)類藥物治療后，CD68+TAMs(巨噬細(xì)胞表型)與乳腺癌患者的無(wú)病生存期(disease free survival，DFS)和總生存率(overall survival，OS)呈負(fù)相關(guān)[24]。陳馨等[25]的研究也證明了NACT前后CD68+TAMs均與DFS和OS呈負(fù)相關(guān)，均為DFS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

此外，Arole等[26]的研究指出，M2型TAMs在預(yù)測(cè)三陰性乳腺癌(triple-negative breast cancer，TNBC)患者的NACT療效中具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，非pCR 患者的 CD163+TAMs(M2型巨噬細(xì)胞表型)水平顯著高于獲得pCR患者(癌巢：35.9%vs22.8%，P=0.003；間質(zhì)：39.2%vs24.8%，P=0.003)。另一項(xiàng)回顧性研究也發(fā)現(xiàn)，低浸潤(rùn)C(jī)D163 +TAMs的患者比高浸潤(rùn)的患者有著更高的 pCR 率(42.9%vs20.0%，P=0.025)，而化療前腫瘤內(nèi)高浸潤(rùn)C(jī)D163+TAMs的TNBC患者的無(wú)復(fù)發(fā)生存率(relapse-free survival，RFS)和OS較差(P均<0.05)[27]。而陳馨等[25]研究各亞型乳腺癌與pCR的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，激素受體(hormone rcceptor，HR)陽(yáng)性乳腺癌的pCR率顯著低于其他分型，或許是由于這型乳腺癌患者對(duì)化療的敏感性較差?？傊?，這些數(shù)據(jù)均顯示TAMs有望成為預(yù)測(cè)NACT化療反應(yīng)和預(yù)后的指標(biāo)。

同時(shí)，不止一項(xiàng)研究表示，CD163+TAM 的高浸潤(rùn)患者與侵襲性行為密切相關(guān)，在NACT后更易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。這或許說(shuō)明了TAMs 在乳腺癌患者的化療耐藥中起著關(guān)鍵作用。Hughes等[28]建立肺癌小鼠模型和乳腺癌轉(zhuǎn)移小鼠模型，發(fā)現(xiàn)環(huán)磷酰胺、紫杉醇和阿霉素對(duì)小鼠的治療導(dǎo)致M2型TAMs顯著增加。并且，化療后M2型TAMs主要聚集在腫瘤血管豐富的趨化因子CXCL12區(qū)域，促進(jìn)腫瘤的血運(yùn)重建和復(fù)發(fā)。

化療可誘導(dǎo)M2型TAMs，并通過(guò)分泌生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和抑制腫瘤細(xì)胞死亡信號(hào)通路等機(jī)制來(lái)介導(dǎo)化療耐藥，從而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受化療的細(xì)胞毒作用[29]。Kim等[30]建立同系鼠乳腺癌模型，用紫杉醇治療荷瘤小鼠后發(fā)現(xiàn)，TAMs中M1標(biāo)記CD86的表達(dá)顯著下調(diào)。并且TAMs吞噬乳腺癌細(xì)胞碎片，上調(diào)血紅素加氧酶-1，促使TAMs從M1型向M2型TAMs轉(zhuǎn)變，降低化療效果。并且，TAMs分泌的高水平白介素-10可以激活信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)信號(hào)，上調(diào)BCL-2基因，增加人乳腺癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇的耐藥性。白介素-10抗體能減弱 STAT3 活化、降低BCL-2 mRNA 表達(dá)，從而提高乳腺癌細(xì)胞敏感性[31]。此外，有研究表示，化療后募集的TAMs可減弱化療反應(yīng)，并提供表達(dá)組織蛋白酶防止共培養(yǎng)中紫杉醇誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞死亡[32]。這種作用可被組織蛋白酶抑制完全逆轉(zhuǎn)，并部分由組織蛋白酶B和S介導(dǎo)。這些證據(jù)都表明，紫杉醇等化療藥物能夠影響TAMs的功能，對(duì)化療療效產(chǎn)生影響，介導(dǎo)化療耐藥。靶向TAMs抑制腫瘤細(xì)胞與TAMs的相互作用，可能是逆轉(zhuǎn)化療耐藥、抑制腫瘤進(jìn)展的一種有效途徑。

2.2TILs過(guò)去，乳腺癌被認(rèn)為不具有免疫活性。然而多項(xiàng)研究證據(jù)表明，乳腺癌中TILs和化療反應(yīng)有很強(qiáng)的相關(guān)性， 并且在改善所有亞型乳腺癌的臨床結(jié)果方面發(fā)揮著重要作用。TILs可分為間質(zhì)與瘤內(nèi)TILs，分別浸潤(rùn)腫瘤間質(zhì)和腫瘤上皮細(xì)胞。并且臨床試驗(yàn)表明，間質(zhì)和瘤內(nèi)TILs每升高10%復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)分別降低15%和17% (調(diào)整后P=0.025和P=0.1)[33]。這表示了TILs的增高對(duì)乳腺癌患者的效益巨大。在乳腺癌的所有分型中，TNBC是最有可能出現(xiàn)超過(guò)50%TILs的亞型，即淋巴細(xì)胞為主的乳腺癌(lymphocyte-predominant breast cancer，LPBC)。間質(zhì)TILs和LPBC被一些研究證明是pCR的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[34]。

Denkert等[35]通過(guò)研究1058例NACT前乳腺癌活檢組織首次證明，TILs可預(yù)測(cè)乳腺癌患者的pCR率。在接受以蒽環(huán)類或紫杉烷為基礎(chǔ)的NACT后， TILs高浸潤(rùn)組患者(>10%)的pCR率遠(yuǎn)高于低浸潤(rùn)組(40%～42%vs3%～7%)。隨后，為研究TILs在各亞型乳腺癌中的價(jià)值，Denkert等[36]又研究了3771名乳腺癌患者NACT前活檢組織間質(zhì)內(nèi)TILs，發(fā)現(xiàn)TILs高浸潤(rùn)組的所有乳腺癌亞型的pCR率均較高。并且TILs濃度升高與TNBC患者的OS和DFS正相關(guān)(P=0.032，P=0.011)， 與HER2+乳腺癌的DFS正相關(guān)(P=0.017)，卻與luminal HER2-腫瘤患者中的OS負(fù)相關(guān)(P=0.011)。在所有乳腺癌亞型中，TILs與NACT患者pCR均有很強(qiáng)的正相關(guān)，但是TILs濃度對(duì)DFS和OS的影響在乳腺癌不同亞型之間存在差異。該文獻(xiàn)作者推測(cè)其可能是由于TNBC和Luminal HER2-乳腺癌在細(xì)胞組成和免疫細(xì)胞的預(yù)后上存在差異。在TNBC中，存在著眾多免疫細(xì)胞亞型(包括B細(xì)胞、T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等)，與提高存活率有關(guān)。而在Luminal HER2-乳腺癌中，唯一與改善預(yù)后相關(guān)的細(xì)胞類型是B細(xì)胞和髓系樹(shù)突狀細(xì)胞。

另外， TNBC患者NACT前的CD4+TILs、CD8+TILs、FOXP3+TILs和CD8/FOXP3+TILs比值與 pCR率呈正相關(guān)， CD8+ TILs 是 pCR 的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。并且，CD8+/FOXP3+TILs可能是監(jiān)測(cè)免疫功能的更敏感指標(biāo)，可用來(lái)識(shí)別乳腺癌，特別是TNBC中對(duì)NACT反應(yīng)良好的患者[37-38]。并且有研究表示，在HER2+乳腺癌中，腫瘤浸潤(rùn)性NK細(xì)胞對(duì)抗HER2抗體新輔助治療和標(biāo)準(zhǔn)新輔助化療的pCR結(jié)果有很大的預(yù)測(cè)價(jià)值[39]。即使NACT方案、乳腺癌分子表型都不同， TILs和pCR之間均存在著顯著的相關(guān)性。這表明了TILs有望成為乳腺癌患者NACT敏感性的標(biāo)志物。并且從目前的研究來(lái)看，淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)的腫瘤表現(xiàn)為對(duì)化療更敏感，或許可通過(guò)靶向TILs來(lái)開(kāi)發(fā)化療增敏的策略。雖然目前臨床并不推薦TILs指導(dǎo)系統(tǒng)治療，但是已經(jīng)有大量的研究正在被開(kāi)展來(lái)驗(yàn)證其與乳腺癌的相關(guān)性，TILs在臨床上應(yīng)用指日可待[40]。

2.3TANs因?yàn)榭煞从硻C(jī)體的免疫功能，外周血中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞之比(neutrophil-to-lymphocyte ratio，NLR)可作為多種癌癥患者預(yù)后的獨(dú)立因素。但是在乳腺癌患者中，NACT前NLR與療效和預(yù)后的關(guān)系結(jié)論不一[41]。一項(xiàng)對(duì)39項(xiàng)研究(包括17 079名早期和晚期乳腺癌患者)的Meta分析表明，NLR的增高和乳腺癌患者不良的OS和高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。亞組分析表示，在TNBC患者中，NLR和OS之間的關(guān)聯(lián)程度大于HER2陽(yáng)性患者[42]。且另一項(xiàng)分析也表示NLR是預(yù)測(cè)接受 NACT 的乳腺癌患者 pCR 和生存率的合適生物標(biāo)志物[43]。但是，有部分研究表示，NLR不是新輔助化療患者預(yù)后的預(yù)測(cè)因子，這可能與NLR易受多種因素干擾或是樣本量小有關(guān)。已有證據(jù)表明，癌巢內(nèi) TANs的高浸潤(rùn)與癌癥患者的不良預(yù)后相關(guān)，而癌旁和間質(zhì)內(nèi)TANs與臨床結(jié)局無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[44]。并且，Geng等[45]的研究表示NACT后較高的TANs被證實(shí)與乳腺癌患者較差的化療療效和較短的DFS有關(guān)，并首次證明NACT前后TANs的動(dòng)態(tài)變化是比NACT后TANs更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)指標(biāo)。然而，也有研究表明，浸潤(rùn)乳腺癌組織的CD66b+TANs在腫瘤微環(huán)境中數(shù)量很少，且與新輔助化療pCR無(wú)關(guān)[46]。總之目前的相關(guān)研究還有很多不足，需要進(jìn)一步的補(bǔ)充證實(shí)。另外有研究證明，乳腺癌細(xì)胞和TANs的相互作用也在化療耐藥中起著重要作用。在人類乳腺癌數(shù)據(jù)集中，耐藥患者的腫瘤中，中性粒細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志基因的表達(dá)高于對(duì)化療敏感患者的腫瘤[47]。癌細(xì)胞可上調(diào)腫瘤細(xì)胞中炎性趨化因子，如CXC受體2(CXC receptor 2，CXCR2)及其配體[48]。Sharma等[49]研究發(fā)現(xiàn)，化療后CXCR2及其配體在乳腺癌細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)，靶向CXCR2可增強(qiáng)化療的療效。

2.4TIDCsTIDCs 在乳腺癌NACT中的研究較少。Kaewkangsadan等[46]對(duì) 33 名接受NACT的大型和局部晚期乳腺癌患者進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在NACT后，原發(fā)性乳腺腫瘤和轉(zhuǎn)移性腋窩淋巴結(jié)中的CD1a+TIDCs水平顯著降低，與pCR無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。

3 結(jié) 語(yǔ)

現(xiàn)階段已有不少對(duì)TICs的研究，但其與化療的相關(guān)性研究尚不完善。通過(guò)研究TICs和乳腺癌NACT敏感性的相關(guān)性，及早識(shí)別需要替代治療的患者，對(duì)于乳腺癌患者的個(gè)體化治療大有幫助。并且，將免疫成分作為治療靶點(diǎn)改變腫瘤微環(huán)境，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞和免疫微環(huán)境之間的相互作用，可逆轉(zhuǎn)化療耐藥、增強(qiáng)化療療效、抑制腫瘤生長(zhǎng)和降低轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。但是目前大多數(shù)相關(guān)的研究都是回顧性的，并且使用的NACT方案存在差異，樣本量也不足，所以還需要進(jìn)行大量的前瞻性研究來(lái)明確其相關(guān)性，構(gòu)建出完善的預(yù)測(cè)體系。同時(shí)，聯(lián)合使用這些預(yù)測(cè)指標(biāo)或許比單獨(dú)某項(xiàng)指標(biāo)更具價(jià)值。