子宮內(nèi)膜癌免疫微環(huán)境的研究進(jìn)展

李佳琳 馮曉娜 宋繼榮 呂敬媛 張宇

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科,黑龍江 佳木斯 154002)

子宮內(nèi)膜癌(EC)是歐洲和美國(guó)女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤,也是全球女性第六大常見(jiàn)癌癥〔1〕。絕大多數(shù)EC病例發(fā)生于50歲以上的女性,被診斷為EC的女性中位年齡為63歲〔2〕。根據(jù)美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)報(bào)道,2020年美國(guó)約有60 000例EC新發(fā)病例,并有超過(guò)12 000例婦女死于該疾病〔2〕。EC的主要危險(xiǎn)因素是外源性和內(nèi)源性雌激素過(guò)量,有明確證據(jù)表明,使用雌激素10年會(huì)使發(fā)生EC的風(fēng)險(xiǎn)增加10倍〔3〕。此外,血清雌激素水平的升高也會(huì)使EC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加一倍〔1〕。組織微環(huán)境由細(xì)胞(如上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、免疫細(xì)胞和炎癥細(xì)胞等)和非細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)組成〔4〕。其中,ECM是生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和結(jié)構(gòu)蛋白的存儲(chǔ)庫(kù),是上皮細(xì)胞與周?chē)|(zhì)細(xì)胞之間串?dāng)_產(chǎn)生的結(jié)果〔5〕。在正常狀態(tài)下,細(xì)胞可直接或通過(guò)ECM間接與其他類(lèi)型的細(xì)胞進(jìn)行信息交流〔6〕。腫瘤發(fā)展是一個(gè)多步驟復(fù)雜的過(guò)程,從最初的致癌刺激開(kāi)始到癌癥的最終表現(xiàn)也需要一個(gè)適當(dāng)?shù)奈h(huán)境來(lái)保證腫瘤細(xì)胞不受控制的生存和發(fā)展,而這個(gè)微環(huán)境被稱(chēng)為腫瘤微環(huán)境(TME)〔7〕。近年來(lái),TME因其在腫瘤免疫抑制、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、局部耐藥和靶向治療反應(yīng)中的重要作用而備受關(guān)注〔8〕,與大多數(shù)癌癥一樣,TME也在EC的進(jìn)展中起關(guān)鍵作用〔9〕。本文探討免疫學(xué)機(jī)制在EC的TME中研究進(jìn)展。

1 巨噬細(xì)胞在EC中的免疫學(xué)作用機(jī)制

巨噬細(xì)胞是腫瘤間質(zhì)的主要成分之一,可通過(guò)釋放多種生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和趨化因子促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和侵襲。由于巨噬細(xì)胞具有表型多樣性,因此其在腫瘤中具有促進(jìn)或抑制癌癥進(jìn)程的雙重作用。巨噬細(xì)胞通常存在兩種基本表型,其中具有細(xì)胞毒性的M1型巨噬細(xì)胞有抗腫瘤作用,而與傷口愈合和組織修復(fù)功能相關(guān)的M2型巨噬細(xì)胞有促腫瘤作用〔10〕。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)在EC的腫瘤轉(zhuǎn)化和進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn),與良性子宮內(nèi)膜相比,EC組織中可檢測(cè)到高密度的巨噬細(xì)胞,且高級(jí)別浸潤(rùn)性EC或伴有子宮肌層侵犯的Ⅱ型EC較無(wú)浸潤(rùn)性EC有更多的間質(zhì)M2型巨噬細(xì)胞〔11,12〕。Dun等〔11〕也發(fā)現(xiàn),與良性對(duì)照組織相比,EC患者的腫瘤和間質(zhì)組織中的分化簇(CD)68+TAMS總數(shù)均顯著增加。使用免疫組化的進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),隨著疾病嚴(yán)重程度的增加,EC間質(zhì)的巨噬細(xì)胞密度顯著增加,此外,在比子宮內(nèi)膜樣子宮內(nèi)膜癌(EEC)更具侵襲性的非子宮內(nèi)膜樣EC中可觀察到更高密度的巨噬細(xì)胞〔13〕。然而,表達(dá)M2型標(biāo)記物CD163的TAMs密度在不同組織分型EC上不存在差異,這表明在更具侵襲性的EC腫瘤中,浸潤(rùn)的TAMs主要由促炎性M1型巨噬細(xì)胞組成〔13〕。研究發(fā)現(xiàn),集落刺激因子(CSF)-1在EC細(xì)胞上的表達(dá)可促進(jìn)巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)〔11〕。除了被招募的巨噬細(xì)胞外,駐留在子宮壞死區(qū)域和血管周?chē)鷧^(qū)域的巨噬細(xì)胞都可通過(guò)產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6和氧自由基來(lái)促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌變〔14〕。壞死區(qū)域的TME以低氧或缺氧為特征,而TAMs在壞死區(qū)域的積累可進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)血管生成〔14〕。此外,有研究表明TAMs可通過(guò)攜帶高表達(dá)的雌激素受體誘導(dǎo)EC細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)〔15〕。在TME中TAMs能夠通過(guò)分泌外泌體影響T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的功能,并進(jìn)一步調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)展〔16〕。Wang等〔17〕最近發(fā)現(xiàn),TAMs 可通過(guò)將外泌體轉(zhuǎn)移到 EC 細(xì)胞中調(diào)節(jié) EC 細(xì)胞的EMT和凋亡,而將微核糖核酸(miR)-192-5p過(guò)表達(dá)于TAMs來(lái)源的外泌體中可以明顯抑制EC的形成和EMT,提示miR-192-5預(yù)修飾TAMs來(lái)源的外泌體可能是EC治療的潛在靶點(diǎn)。缺氧是EC一種侵襲性特征,與腫瘤分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和化療耐藥性顯著相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),在低氧條件下EC細(xì)胞可較常氧條件下表達(dá)更多的外泌體,且外泌體中miR-21表達(dá)量也顯著增加,而當(dāng)將EC細(xì)胞與單核細(xì)胞共培養(yǎng)后,外泌體中的miRNA-21可轉(zhuǎn)移到單核細(xì)胞中,并使其IL-10和CD206的mRNA表達(dá)水平明顯升高,說(shuō)明在缺氧條件下EC癌細(xì)胞通過(guò)傳遞外泌體中miRNA-21來(lái)促進(jìn)單核細(xì)胞向M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化,可能是EC進(jìn)展中免疫微環(huán)境形成的潛在機(jī)制〔18〕。

2 淋巴細(xì)胞在EC中的免疫學(xué)作用機(jī)制

腫瘤浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞是包括黑色素瘤、子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌和結(jié)直腸癌在內(nèi)的一系列腫瘤預(yù)后指標(biāo),并與EC疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)〔19〕。特定免疫亞群對(duì)EC預(yù)后評(píng)估存在差異。如在P53野生型和P53異常型EC中,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)的數(shù)量分別與患者總生存率呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān),表明這些T細(xì)胞具有潛在的分子亞型特異性作用〔19,20〕。自然殺傷(NK)細(xì)胞是細(xì)胞毒性先天性淋巴樣細(xì)胞,是主要的抗腫瘤效應(yīng)細(xì)胞,其功能被證實(shí)在腫瘤進(jìn)展中發(fā)生顯著改變。Degos等〔21〕研究發(fā)現(xiàn),NK細(xì)胞在浸潤(rùn)性EC腫瘤中缺乏,與招募的CD103-NK細(xì)胞相比,腫瘤駐留的CD103+NK細(xì)胞可表達(dá)更多的共抑制分子,并且這些分子的表達(dá)水平會(huì)隨著EC的嚴(yán)重程度而增加。此外,他們還發(fā)現(xiàn)CXC趨化因子(CXCL)-12、CC趨化因子(CCL)-27、IL-1β、IL-6等細(xì)胞因子在EC腫瘤微環(huán)境中都發(fā)生了改變,可導(dǎo)致NK細(xì)胞功能降低并抑制NK細(xì)胞向腫瘤部位的募集,并使TME中常駐的NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性降低,以上結(jié)果提示腫瘤微環(huán)境NK細(xì)胞表型和功能的重塑可促進(jìn)EC進(jìn)程〔21〕。Li等〔22〕對(duì)Tregs的研究中發(fā)現(xiàn),EC患者外周血中CD4+Tregs比值顯著高于健康女性,且CD4+CD25+CD127-Tregs可分泌大量的IL-10。Kolben等〔23〕證實(shí),在健康人群的子宮內(nèi)膜組織中幾乎不存在Tregs,而EC中Tregs浸潤(rùn)的增加與高分級(jí)和總生存率的降低相關(guān)。此外,腫瘤細(xì)胞與CD4+CD25+CD127-Tregs共培養(yǎng)可導(dǎo)致其侵襲、遷移和活力顯著增強(qiáng),表明TME中Tregs水平的升高可能促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。研究證實(shí),異常低水平的miR-765可通過(guò)激活蛋白脂蛋白(PLP)-2信號(hào)通路導(dǎo)致EC的增殖、侵襲、EMT和預(yù)后不良,其中作為EC典型危險(xiǎn)因素的雌激素/雌激素受體(ER)-β軸可通過(guò)調(diào)節(jié)miR-765/PLP2軸加速腫瘤進(jìn)程,而CD8+T細(xì)胞來(lái)源的外泌體可釋放高水平的miR-765,并通過(guò)miR-765/PLP2軸來(lái)限制雌激素對(duì)EC的促進(jìn)作用〔24〕。細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞對(duì)腫瘤的控制至關(guān)重要,它們的存在與多種癌癥的良性轉(zhuǎn)歸有關(guān)〔25,26〕。CD8+T細(xì)胞是腫瘤生長(zhǎng)的關(guān)鍵抑制劑,它們能夠通過(guò)穿孔素、顆粒酶(GZ)和其他細(xì)胞因子的作用殺死腫瘤細(xì)胞〔27〕。在EC中,CD8+腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TILs)的存在與更好的預(yù)后相關(guān)〔28〕。CD8+T細(xì)胞對(duì)腫瘤控制的貢獻(xiàn)在組織駐留細(xì)胞(CD103+)和非駐留細(xì)胞(CD103-)之間有所不同,其中CD103+細(xì)胞與增強(qiáng)的抗腫瘤免疫相關(guān)〔29〕。大量CD103+CD8+TILs的存在也與子宮內(nèi)膜癌預(yù)后改善相關(guān)〔30〕。Patel等〔31〕研究發(fā)現(xiàn),EC組織中的CD8+T細(xì)胞數(shù)量遠(yuǎn)高于鄰近的非癌組織,但EC組織CD8+T細(xì)胞的顆粒酶(GZ)A、GZB和程序性死亡受體(PD)-1的表達(dá)量卻明顯下降,且其對(duì)同種異體靶細(xì)胞的細(xì)胞毒性殺傷作用也顯著降低。進(jìn)一步研究證實(shí),來(lái)自鄰近組織和腫瘤組織的CD103-CD8+T細(xì)胞,而非CD103+CD8+T細(xì)胞主要負(fù)責(zé)殺死這些靶細(xì)胞。此外,EC腫瘤分泌物中包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β在內(nèi)的免疫抑制細(xì)胞因子的水平明顯高于非癌組織,表明EC腫瘤微環(huán)境通過(guò)分泌免疫抑制細(xì)胞因子抑制CD8+T細(xì)胞的細(xì)胞毒性殺傷作用,并導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞溶解分子的表達(dá)降低〔31〕。程序性死亡受體(PD)-1是最初在T細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)的一種重要的免疫抑制分子,有助于防止T細(xì)胞攻擊體內(nèi)的其他細(xì)胞,阻斷PD-1的藥物可以增強(qiáng)其對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng),導(dǎo)致一些腫瘤生長(zhǎng)減緩〔32〕。關(guān)于對(duì)子宮內(nèi)膜癌中PD-1的配體程序性死亡配體(PD-L)1表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn),PD-L1在錯(cuò)配修復(fù)缺陷(MMRd)患者中的表達(dá)量較高,應(yīng)用PD-1-阻斷抗派姆單抗可在晚期PD-L陽(yáng)性EC患者中顯示出持久的抗腫瘤活性〔33,34〕。

3 趨化因子在EC中的免疫學(xué)作用機(jī)制

炎癥在腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。EC基因的突變和激素的改變可促使TME中局部炎癥反應(yīng)的增強(qiáng),這種顯著的改變主要發(fā)生于與炎癥過(guò)程至關(guān)重要的基因中〔35〕。在這些基因中,大多數(shù)炎癥細(xì)胞因子與致癌作用有關(guān),其中趨化因子在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞活性和黏附方面優(yōu)先于其他炎癥細(xì)胞因子〔36〕。趨化因子可由腫瘤細(xì)胞和浸潤(rùn)到TME中的白細(xì)胞產(chǎn)生,并可對(duì)免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞發(fā)揮影響。趨化因子在腫瘤發(fā)生過(guò)程中的顯著特征是能夠調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞向TME的遷移,調(diào)節(jié)腫瘤免疫反應(yīng)和增殖,并改變腫瘤細(xì)胞的特性〔37〕。趨化因子主要通過(guò)以下過(guò)程影響腫瘤發(fā)展。首先,趨化因子通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡在腫瘤生長(zhǎng)中起突出作用〔38〕;其次,趨化因子可促進(jìn)EMT,是引發(fā)轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)的最關(guān)鍵因素〔39〕;此外,趨化因子在腫瘤相關(guān)的血管生成和觸發(fā)新生血管形成的生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生中發(fā)揮重要作用〔40〕。在有關(guān)EC的研究中發(fā)現(xiàn),CXCL12及其受體CXC趨化因子受體(CXCR)4蛋白表達(dá)在EC中可發(fā)生顯著上調(diào)〔41〕。Liu等〔42〕證實(shí),69.23%的EC標(biāo)本中有CXCR4表達(dá),且與正常的子宮內(nèi)膜相比,EC中CXCR4的表達(dá)明顯上調(diào)。Teng等〔43〕發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞分泌的CXCL12可通過(guò)激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)通路和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)/細(xì)胞外調(diào)解蛋白激酶(ERK)通路和增加基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9的表達(dá)來(lái)增加腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲性,此外應(yīng)用CXC12拮抗劑可顯著抑制EC細(xì)胞的上述惡性行為。既往研究表明,肝激酶(LK)B1基因的缺失可誘導(dǎo)EC的侵襲性,并可導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移的進(jìn)展〔44〕。Pea等〔45〕研究了由LKB1基因缺失導(dǎo)致的子宮內(nèi)膜腺癌侵襲表型改變的潛在機(jī)制,證明LKB1可通過(guò)觸發(fā)5'-單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)通路調(diào)節(jié)CCL2的產(chǎn)生,從而導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向腫瘤微環(huán)境的遷移,而當(dāng)抑制與LKB1突變相關(guān)EC中CCL2的表達(dá)則可顯著抑制腫瘤的進(jìn)展。此外,抑制其他趨化因子途徑也在EC治療中發(fā)揮有益的抗腫瘤作用。用孕酮和骨化三醇治療EC細(xì)胞可降低CXCL1和CXCL2的表達(dá),從而限制EC細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移〔46〕。利用未分離的肝素(UFH)可顯著限制EC中CCL2的釋放,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞特性的改變,從而抑制EC的進(jìn)展〔47〕。

綜上,一個(gè)單一的損傷(如基因突變)并不能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生,還需要其隨后引發(fā)的效應(yīng),特別是微環(huán)境來(lái)源的分子、細(xì)胞等驅(qū)動(dòng)腫瘤的進(jìn)展。高級(jí)別或轉(zhuǎn)移性EC長(zhǎng)期以來(lái)一直與細(xì)胞外微環(huán)境的實(shí)質(zhì)性變化有關(guān),因此,針對(duì)EC微環(huán)境靶向臨床治療研究將是更具應(yīng)用前景的合理策略。