非妊娠狀態下人絨毛促性腺激素的免疫調節作用研究進展①

李國華 綜述 鮑時華 審校

(同濟大學附屬第一婦嬰保健院生殖免疫科，上海 201204)

人絨毛膜促性腺激素 (Human chorionic gonado- tropin，HCG)是妊娠期的重要激素，同時可異位表達于腫瘤細胞，并且是治療自身免疫疾病的潛在藥物。本文對HCG在腫瘤和自身免疫疾病中的免疫調節作用進行綜述。

HCG是一種二聚體糖蛋白，由兩個糖基化的亞單位組成：α和β亞單位，兩者通過非共價鍵結合，全分子HCG是具有生物活性的HCG分子[1]， 但只有β亞基具有激素特異性。就人類而言，編碼了HCG的β亞基的基因位于19號染色體的長臂上。包括有四個高度同源的絨毛膜促性腺激素基因(Chorionic gonadotropin beta gene，CGB)，即CGB3、CGB5、CBG7和CGB8，其中CGB5和CGB8占整個轉錄池的82%，以及兩個功能尚不明確的基因CGB1和CGB2[2]。

HCG分子在人的血液中有多種存在形式，除了同時含有α亞基和β亞基的完整HCG分子，即普通HCG外，還有其他幾種不同形式的HCG分子。如普通hCG游離α亞單位、高糖基化hCG、高糖基化hCG游離α亞單位。完整hCG分子可降解為游離β亞單位、游離α亞單位、缺口游離β亞單位、尿β核心片段等。妊娠狀態主要為普通HCG，腫瘤細胞，包括生殖細胞腫瘤及一些非生殖細胞腫瘤，如上皮性卵巢癌、子宮內膜癌、胃癌、膀胱癌、腎癌和多種肉瘤等主要以分泌游離亞單位分子、異常的缺口HCG為主，此外，尚存在無妊娠狀態、癌癥等疾病證據的垂體來源的硫酸化HCG[1]。

1 HCG在腫瘤中的作用

1.1HCG對腫瘤發生的作用 HCG不僅僅由妊娠時滋養細胞合成分泌，某些腫瘤細胞也異位合成HCG[3]。編碼HCG β亞單位的基因CGB1和CGB2原來被認為是假基因，有研究發現這兩個基因在卵巢癌形成過程中被激活。在尚無癌癥的正常卵巢組織無法檢測到CGB1和CGB2的表達，它們的轉錄僅僅存在于發生癌變的卵巢組織中。因此檢測CGB1和CGB2的表達可能預測卵巢組織中的癌變[2]。然而HCG在乳腺癌的發生中具有不同作用，有證據表明[4]，妊娠后HCG通過降調雌激素受體而增加乳腺癌組織的分化、降低乳腺組織對毒物的易感性，對乳腺癌產生保護作用。未來可能利用HCG的抗癌作用來開發藥物預防乳腺癌，從而降低乳腺癌的死亡率。

1.2HCG在腫瘤發展中的作用 盡管HCG可表達于某些腫瘤組織中，但HCG與腫瘤進展有關的分子機制并不清楚。多數研究發現HCG對腫瘤具有生長因子樣的特性。動物實驗顯示外源的HCG提高結腸癌和肺癌細胞的活力，促進小鼠同源腫瘤的生長。通過免疫組化和免疫印跡的方法，檢測HCG與其受體在外周血管內皮細胞的表達，發現HCG通過LH/HCG 受體以劑量依賴的方式促進血管植入，并誘導血管形成的相關分子：HIF- 1、CXCL2和CXCR4[5]。VEGF可以促進內皮細胞的遷移與增殖，抑制VEGF誘導的血管生成具有抑制腫瘤增殖的作用，而HCG可誘導VEGF合成[6]。IL- 8在內皮細胞增殖和侵襲中的作用也越來越得到認識。侵襲主要由基質金屬蛋白酶 (Matrix metalloprotease)MMP- 2和MMP- 9介導，釋放VEGF所致。而HCG可誘導IL- 8、MMP- 2、MMP- 9合成[6]，介導TLR- 2產生炎癥反應，從外周血黏附細胞中產生腫瘤相關的細胞因子TNF- α和IL- 6[6]。另有研究發現與HCG孵化后，腫瘤細胞的侵襲能力得到提高，進一步證明HCG在腫瘤的增殖和侵襲中發揮重要作用。這一過程伴有這些蛋白酶的增加，令人感興趣的是，這一現象與侵蝕性滋養細胞疾病中HCG、MMP- 2/MMP- 9分泌類似。而抗HCG抗體限制種植在裸鼠內的腫瘤細胞的生長，為抗HCG疫苗用來治療Gn敏感的腫瘤提供理論依據[6]。

HCG促進腫瘤生長的另一個可能的機制是抑制腫瘤細胞凋亡。有研究人員建立兩個模型：體外模型：卵巢癌OVCAR- 3和SKOV- 3細胞株轉染了編碼HCG的β亞基的CGB5基因；體內模型：卵巢癌組織。檢測編碼凋亡因子BCLy2、BAX和BIRC5基因的表達水平變化，研究發現，與對照組細胞相比，B- HCG過度表達可導致轉染細胞中所分析的三種基因表達降低。因此研究者認為HCG的β亞單位通過抑制凋亡在腫瘤的生長中發揮重要生物活性[7]。此外，與妊娠中HCG抑制T細胞增殖，誘導Treg細胞生成相類似，HCG上調腫瘤細胞Treg相關的轉錄因子FOXP3，增加TGT- β和IL- 10的分泌，抑制T細胞增殖，誘導FOXP3-CD4+CD25-細胞分化成FOXP3+CD4+CD25+抑制細胞[6]。

1.3HCG在腫瘤預后中的作用 HCG的分泌往往存在于分化差、高級別腫瘤中，其預后也較差，對化療及放療不敏感。一項納入235例研究對象的回顧性分析結果提示血清B- HCG水平是膀胱移行細胞癌患者化療后結局的獨立預測因素，HCG高的患者生存率低于HCG水平低的患者，因此,HCG可作為某些腫瘤預后的獨立預測因素[8]。生殖細胞腫瘤患者在腦脊液中分泌HCG高者相比低者腫瘤更容易復發[9],也同樣證實了HCG在腫瘤預后中的作用。

2 HCG與自身免疫病

HCG是一個天然的免疫調節劑，對多種免疫細胞及細胞因子產生作用：誘導Th1細胞轉化為Th2細胞[10]；誘導CD4+FOXP3-T細胞變成CD4+Foxp3+Treg細胞[11]；外周血中B細胞表達HCG受體,與HCG共同培養的B細胞能夠分泌更多的IL- 10[12]；HCG還可以提高巨噬細胞清除凋亡細胞的能力，改善炎癥[13]；HCG可通過樹突狀細胞阻斷MHCⅡ類分子的上調，增加IL- 10分泌，降低T細胞增殖[14]。

自身免疫疾病如:類風濕性關節炎(Rheumatoid arthritis，RA)、干燥綜合征(Sicca syndrome，SS)和克隆病在妊娠期間可以得到改善，與妊娠期間母體免疫耐受有關，而HCG在此過程中發揮重要作用，自身免疫疾病需要長期應用免疫抑制劑和抗炎藥物，而HCG具有免疫抑制和抗炎作用，與自身免疫疾病治療一致。動物實驗發現采用HCG治療自身免疫疾病可帶來類似于妊娠的好處，HCG可以降低RA的關節炎，并呈劑量相關，阻斷病理變化，減輕癥狀，降低促炎癥因子的釋放[15]。有研究者采用干燥綜合征的雌性小鼠模型，在6～12周齡給予HCG治療，14周齡通過PCR的方法評價小鼠炎癥病損程度和各種細胞因子，18周齡評價唾液流出率，結果顯示HCG治療后明顯降低淋巴細胞浸潤和唾液腺實質細胞損傷，而INF- γ、TNF- α、IL- 10，誘導型一氧化氮合酶，MMP- 9 等細胞因子均明顯降低，同時HCG治療后唾液腺腺分泌流速增加，所以HCG可能會成為一種免疫調節劑，阻止唾液腺病理的發展，從而對治療干燥綜合征和其他自身免疫疾病產生有利的影響[16]。因此,HCG可能會是治療自身免疫性疾病的潛在藥物，HCG和目前自身免疫疾病藥物的聯合治療可能更加有效，而且可降低藥物的副作用[17]。HCG的免疫調節作用不僅僅限于自身免疫疾病，有研究通過動物實驗證實雌性小鼠接受HCG治療后，異源皮膚移植的排斥反應發生延遲，研究者認為HCG在器官移植后誘導免疫耐受過程中發揮有益作用[18]。

副腫瘤綜合征(Paraneoplastic syndromes，PNS)是發生在某些惡性腫瘤患者體內，在未出現腫瘤轉移的情況下，引起自身其他部分或器官的病變，如發生在神經系統，稱之為神經系統副腫瘤綜合征。目前PNS尚無特效療法。抗Hu抗體引起的神經系統副腫瘤綜合征是T細胞介導的免疫反應。有研究納入15例患者，采用前瞻性研究，給予1萬單位HCG/d，肌肉注射12周，結果顯示患者身體功能得到改善，神經損害減輕，日常生活改善，提示HCG的免疫調節活性可以延緩此疾病的進程[19]。

綜上所述，HCG在腫瘤的發生、發展和預后中具有重要作用；作為天然的免疫調節劑，HCG的免疫抑制和抗炎作用使其在自身免疫疾病,甚至器官移植中的應用具有一定前景。

[1] 高洪偉.絨毛膜促性腺激素的分子特性及其臨床應用[J].藥品評價，2014，11(5):33- 37.

Gao HW.The melacular properties and clinical application of human chorionic gonadotropin[J].Drugs Clin,2014,11(5):33- 37.

[2] Kubiczak M,Walkowiak GP,Nowak- Markwitz E,etal.Human chorionic gonadotropin beta subunit genes CGB1 and CGB2 are transcriptionally active in ovarian cancer[J].Int J Mol Sci，2013,14(6):12650- 12660.

[3] Goto A,Ishimine Y,Hirata T,etal.Gallbladder cancer with elevated serum alpha- fetoprotein,alpha- fetoprotein- L3,and human chorionic gonadotropin levels[J].Gan To Kagaku Ryoho，2014,41(8):1021- 1025.

[4] Gehring C,Siepmann T,Heidegger H,etal.The controversial role of human chorionic gonadotropin in the development of breast cancer and other types of tumors[J].Breast，2016,26:135- 140.

[5] Schanz A,Lukosz M,Hess AP,etal.hCG stimulates angiogenic signals in lymphatic endothelial and circulating angiogenic cells[J].J Reprod Immunol，2015,110:102- 108.

[6] Khare P,Bose A,Singh P,etal.Gonadotropin and tumorigenesis:Direct and indirect effects on inflammatory and immunosuppressive mediators and invasion[J].Molecular Carcinogenesis，2017,56(2):359- 370.

[7] Szczerba A,Sliwa A,Kubiczak M,etal.Human chorionic gonadotropin beta subunit affects the expression of apoptosis- regulating factors in ovarian cancer[J].Oncol Rep，2016,35(1):538- 545.

[8] Douglas J,Sharp A,Chau C,etal.Serum total hCGβ level is an independent prognostic factor in transitional cell carcinoma of the urothelial tract[J].Br J Cancer，2014,110(7):1759- 1766.

[9] Fukuoka K,Yanagisawa T,Suzuki T,etal.Human chorionic gonadotropin detection in cerebrospinal fluid of patients with a germinoma and its prognostic significance:assessment by using a highly sensitive enzyme immunoassay[J].J Neurosurg Pediatr，2016,18(5):573- 577.

[10] Tsampalas M,Gridelet V,Berndt S,etal.Human chorionic gonadotropin:a hormone with immunological and angiogenic properties[J].J Reprod Immunol，2010,85(1):93- 98.

[11] Poloski E,Oettel A,Ehrentraut S,etal.JEG- 3 trophoblast cells producing human chorionic gonadotropin promote conversion of human CD4+FOXP3-T cells into CD4+FOXP3+regulatory T cells and foster T cell suppressive activity[J].Biol Reprod,2016,94(5):106.

[12] Muzzio D,Zygmunt M,Jensen F.The role of pregnancy- associated hormones in the development and function of regulatory B cells[J].Front Endocrinol (Lausanne),2014,5:39.

[13] Wan H,Versnel MA,Cheung WY,etal.Chorionic gonadotropin can enhance innate immunity by stimulating macrophage function[J].J Leukoc Biol,2007,82(4):926- 933.

[14] Wan H,Versnel MA,Leijten LM,etal.Chorionic gonadotropin induces dendritic cells to express a tolerogenic phenotype[J].J Leukoc Biol,2008,83(4):894- 901.

[15] Song XY,Zeng L,Jin W,etal.Suppression of streptococcal cell wall- induced arthritis by human chorionic gonadotropin[J].Arthritis Rheum，2000,43(9):2064- 2072.

[16] Li N,Shigihara T,Tzioufas AG,etal.Human chorionic gonadotropin prevents Sjogren′s syndrome- like exocrinopathy in mice[J].Arthritis Rheum，2007,56(7):2211- 2215.

[17] Rao CV.Potential therapy for rheumatoid arthritis and Sjogren syndrome with human chorionic gonadotropin[J].Reprod Sci，2016,23(5):566- 571.

[18] Koldehoff M,Katzorke T,Wisbrun NC,etal.Modulating impact of human chorionic gonadotropin hormone on the maturation and function of hematopoietic cells[J].J Leukoc Biol，2011,90(5):1017- 1026.

[19] van Broekhoven F,de Graaf MT,Bromberg JE,etal.Human chorionic gonadotropin treatment of anti- Hu- associated paraneoplastic neurological syndromes[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry，2010,81(12):1341- 1344.