Treg細胞與腫瘤免疫的關系*

李曉英 綜述，羅福康，謝啟超 審校

(1.重慶市渝北區人民醫院腫瘤科　401120；2.第三軍醫大學新橋醫院檢驗科，重慶 400037；3.第三軍醫大學新橋醫院腫瘤科，重慶 400037)

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·綜述·

Treg細胞與腫瘤免疫的關系*

李曉英1綜述，羅福康2，謝啟超3△審校

(1.重慶市渝北區人民醫院腫瘤科401120；2.第三軍醫大學新橋醫院檢驗科，重慶 400037；3.第三軍醫大學新橋醫院腫瘤科，重慶 400037)

調節性T細胞；腫瘤免疫；免疫調節

腫瘤免疫逃逸是導致腫瘤發生、進展的核心機制。調節性T細胞(regulatory T cell，Treg)作為調控機體免疫系統內穩態及人體自身免疫耐受的重要機制，也在腫瘤免疫的調控中扮演著重要角色，是目前該領域的研究熱點。因此，本文對Treg在腫瘤免疫逃逸及相關機制中扮演的多重角色進行綜述。

1　Treg的來源及分類

Treg是CD4+T細胞中的一個亞群，總數量約占T細胞的5%。依據來源的不同，可分為自然性Treg(natural Treg，nTreg)及誘導性Treg(induced Treg，iTreg)。其中，nTreg在胸腺內發育成熟，因此也稱為胸腺來源Treg(thymus-derived Treg，tTreg)，其主要參與維持健康人的免疫耐受及調控炎癥反應的作用。而iTreg在外周血或腫瘤組織中，因局部微環境發生變化，如細胞因子或免疫細胞信號轉導等因素的存在而被誘導形成，因此也被稱為外周Treg(peripherally derived Treg，pTreg)。白細胞介素2受體α(IL-2Rα或CD25)曾被認為是Treg的最具特異性的標記物。但當Shimon等[1]在發現叉頭/翅膀狀螺旋轉錄因子(forkhead/winged helix transcription factor，FOXP3)特異性表達于Treg后，人們認為后者作為Treg的標記物更為合理，因為CD25還表達于一些非Treg的活化效應性T細胞。目前CD4+CD25+FOXP3+被認為是Treg的經典標記組合。事實上，FOXP3除了可以標記Treg外，其基因本身也是調控Treg免疫抑制功能的重要機制[2]。

2　Treg在腫瘤微環境中的作用機制

現已發現，FOXP3+Treg可在多種免疫反應中發揮調控作用，如自身免疫、超敏反應、移植物排斥反應等[3]。腫瘤是生長于特異微環境中的、有別于機體自身的特殊抗原，其形成和發展必然需要逃過機體的免疫監視[4]；因此，也需要相當的免疫調節因素參與其中，Treg特別是iTreg則是其重要一環。腫瘤微環境是腫瘤賴以生存和發展的重要條件，Treg與其他細胞、細胞因子、細胞外基質等，共同參與營造了合適的腫瘤生長微環境。

2.1對微環境中其他細胞的調控作用首先，Treg與樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)間存在諸多關聯。Treg能與DCs接觸而發揮作用。Treg表面的細胞毒T淋巴細胞相關抗原4(CTLA4)作為共刺激分子，能與DCs表面的CD80/86結合，這種結合使DCs上調吲哚胺2,3加雙氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase)的表達，繼而向效應性T細胞傳遞抑制性信號[5]。通過淋巴細胞活化基因與DCs的主要組織相容性復合體Ⅱ(MHCⅡ)類分子相互作用，Treg能抑制DCs的成熟，從而減弱后者在腫瘤微環境當中的抗原遞呈效應，最終使效應性淋巴細胞活化不足，抗腫瘤抗原效應減弱[6]。通過神經纖毛蛋白-1(neuropilin-1)，Treg可弱化DCs活化效應性T細胞的功能[7]。此外，Treg亦可通過競爭性剝奪可溶性因子與協同刺激，阻礙DCs對腫瘤細胞的吞噬作用[8]。其次，Treg與效應性T細胞間也存在諸多調控機制。Treg能表達絲氨酸蛋白酶和半乳凝素(galectin-1)直接與效應性T細胞結合導致細胞凋亡或周期中止。在CD8+細胞毒淋巴細胞(CTL)對某特異抗原進行大規模殺傷前，Treg能更快地完成活化，并在早期阻斷CTL的擴增[9]。IL-2是效應細胞(如CD4+和CD8+T淋巴細胞)生長所必需的因子，Treg通過在其表面高度表達IL-2受體(CD25)，直接消耗大量IL-2，產生競爭性抑制的作用[10]。Treg通過縫隙連接作用將大量cAMP轉移至效應細胞中，干擾細胞代謝[11]。Treg還能調控自然殺傷細胞(natural killer cells,NKs)的功能。CD4+CD25+FOXP3+Treg可以高度表達顆粒酶B，通過顆粒酶/穿孔素依賴途徑，使NKs、CTLs等免疫效應細胞溶解[12]。

2.2通過細胞因子產生調控作用 除與微環境中細胞直接產生調控作用外，Treg還能通過分泌多種細胞因子調控腫瘤免疫過程。Treg能分泌IL-35、IL-10、轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)等抑制性細胞因子，這些因子能促進抗凋亡分子的表達，使腫瘤細胞能抵御免疫效應細胞的誘導凋亡的作用。TGF-β不僅能全面抑制機體的免疫系統功能，而且可以幫助腫瘤細胞逃避免疫效應細胞識別和偵察[13]。有研究發現TGF-β能通過抑制NKs的細胞毒殺傷作用使腫瘤細胞在宿主內存活[14]。DNAX活化蛋白12(DAP12)是一個跨膜受體，廣泛存在于NKs、粒細胞、單核/巨噬細胞表面，在傳遞活化信號中發揮重要作用。TGF-β能通過miRNA-183(miR-183)抑制性調控DAP12功能，使免疫細胞殺傷、吞噬、抗原遞呈的效應減弱[15]。

2.3Treg FOXP3表達的調控機制正如之前所述，轉錄因子FOXP3除作為Treg的特異性標記物外，其本身也在Treg增殖、分化、免疫抑制等功能調控中處于核心位置。FOXP3基因位點上有很多遺傳保守非編碼序列(conserved non-coding sequences，CNS-1、2、3)參與FOXP3基因的調控。CNS-1包含活化T細胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)及活化蛋白1(activator protein-1，AP-1)的結合序列，它們受相關轉導信號激活后，能提高Treg FOXP3的表達[16]。RUNX-1核心結核因子β亞基復合體(runtrelated transcription factor 1-core-binding factor subunit-β complex，RUNX1-CBF-b complex)可與CNS-2序列結合，使Treg的FOXP3表達能穩定維持在較高水平。CNS-3序列與轉錄因子NF-κB家族成員REL結合能促進T細胞抗原受體(TCR)活化，進而激活FOXP3基因啟動子。除了上述基因轉錄水平外，FOXP3的調控也存在于蛋白翻譯后修飾過程。FOXP3能夠形成一個大的蛋白復合體，后者參與調控Treg的特異表型、功能基因。FOXP3蛋白質不同位置的氨基酸磷酸化也是重要的調控方式，有學者發現，人pim-1原癌基因(PIM1)激酶能磷酸化FOXP3蛋白的Ser422并負向調節其免疫抑制功能，使效應性T細胞重新活化。

3　Treg在腫瘤診斷及預后中的參考意義

Treg與腫瘤的免疫逃逸機制的關系使人們對其進行了很多臨床研究。很多學者發現Treg能夠通過抑制機體免疫反應而促進腫瘤的發生、發展，是很好的腫瘤預后參考指標。然而，隨著研究的深入，人們又發現慢性炎癥參與了一些腫瘤發病過程，而Treg恰恰能夠通過抑制局部炎性反應而保護機體免受腫瘤侵擾。Bassuoni等[17]對比了慢性丙型肝炎肝硬化(CLD)及肝細胞癌(HCC)患者外周血Treg水平的差異。他們發現：HCC患者外周血CD4+CD25+T細胞比例較CLD患者顯著增高(8.96%/2.47%)，且均顯著高于健康人樣本(1.15%)。值得注意的是，他們還發現HCC患者血清甲胎蛋白(AFP)水平與CD4+CD25+T細胞比例負相關(R=-0.923)，而對比之下，CLD患者則顯著正相關(R=0.962)。這些現象提示在慢性肝炎過程中，Treg可能對肝臟具有一定的保護性作用，能促使肝細胞增殖，肝功能恢復。而在肝細胞癌患者中，Treg則可能僅僅參與了部分的腫瘤免疫逃逸機制。Lei等[18]發現，非小細胞肺癌患者外周血Th17/Treg細胞比值對判斷預后具有參考意義，非小細胞肺癌患者該比值較健康人低。此外，該比值與腫瘤分期亦呈負相關，對綜合判斷預后更具參考價值。慢性炎癥在結腸癌發生、發展過程中具有較其他腫瘤組織更為重要的地位，因此其Treg的變化具有一定獨特性。Correale等[19]發現進展期結腸癌患者病灶內浸潤性Treg數量對疾病的診斷及治療有參考意義。進展期結腸癌手術無法切除者，經GOLFIG(含吉西他濱、奧沙利鉑、5-氟尿嘧啶等)化療方案后，瘤灶內Treg浸潤數量顯著減少，且腫瘤可被手術切除。他們隨后的研究又進一步發現，結腸癌診斷時高Treg瘤灶內浸潤是影響化療效果的獨立危險因素。然而，他們并沒有發現病灶Treg浸潤與淋巴細胞總浸潤度、CD8+T淋巴細胞浸潤度、腫瘤分級、分期之間存在顯著的相關性。有學者在結腸癌外周血Treg研究中發現，Treg數量與DUKE分級存在關聯，且腫瘤根治性切除后外周血Treg計數降低更為明顯[20]。這一研究顯示外周血Treg在判斷手術治療效果及預后中具有一定的參考意義。上述研究結果顯示Treg確實能在腫瘤預防、診斷、治療、預后等方面作為參考。然而，由于不同組織腫瘤發病機制的差異及同組織腫瘤生物多樣性的存在，目前還難以僅憑Treg數量或與其相關的有限幾個指標對疾病的治療轉歸進行可靠的判斷，需要進一步深入研究不同來源腫瘤及同來源不同病程階段腫瘤的Treg免疫調控機制。

4　Treg為靶點的腫瘤治療

許多化療藥物能夠對Treg的免疫調控機制產生效應。由于環磷酰胺能顯著降低腫瘤的Treg水平，但很容易發生撤藥后Treg反跳干擾治療整體效果[21]，于是人們改變了治療方案，通過小劑量維持的方式，顯著降低了Treg瘤灶內浸潤而優化了療效。目前，環磷酰胺臨床療效的阻礙主要是其無法高選擇地作用于Treg或腫瘤細胞本身，而是對很多腫瘤抗原特異性效應性T細胞也有殺滅作用，導致整體的免疫效果并不因為Treg的降低而顯著改善[22]。Treg高表達IL-2受體α亞基CD25是另一個化療藥物的靶點，達克珠單抗(daclizumab)作為FDA批準的CD25單克隆抗體藥物，實驗室數據顯示其聯用疫苗能顯著降低Treg FOXP3表達，并轉化為Th1效應T細胞。不過，在黑色素瘤患者臨床應用中卻沒有發現無進展生存率(progression free survival，PFS)因CD25+細胞計數下降而顯著提升[23]，這一結果仍然可能歸因于CD25不單獨表達于Treg，也表達于效應性T細胞。地尼白介素(denileukin diftitox,ONTAK)是一種 IL-2和白喉毒素的融合蛋白，靶向作用于CD25+細胞，可使白喉毒素選擇性殺傷靶細胞。目前臨床實驗發現ONTAK與疫苗聯用治療腫瘤效果優于單用ONTAK。究其原因，可能是疫苗激活了DC的抗原遞呈作用，誘導活化了腫瘤抗原特異性CD4+、CD8+效應性T細胞，此時再使用ONTAK則能抑制Treg對效應性T細胞的免疫調節，從而在整體上提升抗腫瘤免疫效應[24]。

除上述藥物外，核苷類似物氟達拉濱(fludarabine)、絡氨酸激酶抑制劑舒尼替尼、伊馬替尼等，也已被證實能對Treg產生作用。

5　展　　望

正如文中所提到的，Treg是腫瘤免疫調節的核心機制之一。其無論在腫瘤本身生物學行為的研究，還是腫瘤的免疫治療中，均具有非常高的研究價值和應用前景。在基礎醫學領域，Treg已被發現在許多不同的實體或血液系統腫瘤中介導腫瘤躲避免疫監視和免疫逃逸過程。但不同的組織中，其具體機制存在諸多差異，不能一概而論，需要進一步摸索不同腫瘤組織的免疫調節機制及Treg在其中的作用。此外，Treg在同一種腫瘤的不同發病階段，也存在功能上的差異和對宿主的不同干預作用。例如前文提到的結腸癌發病過程中，早期炎性反應可能產生促腫瘤效應，此時局部Treg能緩解炎癥，而使機體獲益。相反，在腫瘤進展階段，Treg則抑制了機體本身的效應性T細胞的免疫反應，使病灶發展。因此需要進一步深入研究Treg在各種腫瘤疾病的不同病程中的免疫調節機制，從而運用更有針對性的手段轉變其免疫抑制效應。在目前各種針對Treg的腫瘤免疫治療方案中，最大的困擾是缺乏對Treg高選擇性的藥物，這主要是由于腫瘤生物多樣性及尚未在Treg中找到高度特異性標記物。因此，進一步對細胞本身的活化及生理功能進行研究，尋找高選擇性給藥方案，也是未來腫瘤治療的研究方向。

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10.3969/j.issn.1671-8348.2016.25.038

重慶市衛生和計劃生育委員會基金項目(20142181)。

李曉英(1977-)，主治醫師，碩士，主要從事腫瘤免疫研究。

，E-mail:626105562@qq.com。

R574

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1671-8348(2016)25-3567-04

2016-03-22

2016-05-06)