免疫細胞與肝細胞癌關系的研究進展

張景豪 鄭超 周振華 朱曉駿 張鑫 孫學華 高月求

[摘要] 肝細胞癌（HCC）是肝臟的原發惡性腫瘤，有較高的發病率和死亡率。免疫系統功能紊亂可以導致機體對HCC免疫監視的異常，同時肝癌細胞也會作用于機體免疫系統，發生免疫逃逸。包括樹突狀細胞（DCs）、巨噬細胞（MΦ）、髓源性抑制性細胞（MDSCs）、自然殺傷細胞（NK）、細胞毒性T淋巴細胞（CTL）、CD4+T細胞、調節性T細胞（Treg）、輔助性T細胞7（Th7）和自然殺傷T細胞（NKT）在內的多種免疫細胞均參與HCC的發生和發展進程，本文對免疫細胞與肝癌相互作用關系的研究進展進行系統綜述，以期為HCC的治療提供新的思路和方法。

[關鍵詞] 肝細胞癌;免疫細胞;研究進展;綜述

[中圖分類號] R735.7 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-7210（2018）12（c）-0024-04

[Abstract] Hepatocellular carcinoma （HCC） is the primary malignant tumor of liver， which has a high morbidity and mortality. Dysfunction of the immune system can lead to abnormal immune surveillance of HCC， and hepatocellular carcinoma cells can also act on the immune system to lead immune escape. Immune cells including dendritic cells （DCs）， macrophage （MΦ）， myeloid-derived suppressor cells （MDSCs）， natural killer cell （NK）， cytotoxic lymphocyte （CTL）， CD4+T cell， regulatory cells （Treg）， helper T cell 7 （Th7） and natural killer T cells （NKT）， play an important role in the occurrence and development process of HCC. In this paper， advances in the interaction between immune cells and liver cancer are reviewed to provide new ideas and methods for the treatment of HCC.

[Key words] Hepatocellular carcinoma; Immune cell; Research progress; Review

肝細胞癌（HCC）占原發性肝癌的70%～80%，世界范圍內是第6位常見的癌癥，術后的復發以及轉移引起的死亡排名第3[1]。在亞洲國家尤其是中國和日本，在明確診斷后的數周至數月內死亡率高，5年生存率小于14%，術后5年的復發率大于50%，術后5年生存率只有30%～40%[2-3]。HCC的危險因素主要有病毒感染、酗酒、遺傳代謝性疾病、吸煙、黃曲霉素、過量使用口服避孕藥及鐵制劑等[3-4]。肝癌的發生和免疫系統的功能失調相互影響，免疫細胞數量和/或功能的失調，可以導致機體對腫瘤免疫監視的異常，同時肝癌細胞也會作用于機體免疫系統，發生免疫逃逸?，F就近年來免疫細胞與肝癌關系的研究進展作一綜述。

1 先天免疫

1.1 樹突細胞

樹突狀細胞（DCs）對腫瘤抗原進行識別、加工、提呈，是有效的抗腫瘤免疫應答的前提，與健康人相比，HCC患者DCs表達更少的人類白細胞抗原（HLA）-Ⅰ類分子，且胞吞功能減弱，分泌更少的白細胞介素（IL）-12，提示HCC發生時，DCs存在成熟缺陷[5-6]。也有研究表明HCC患者外周血中活化的CD83+DC細胞的比例少于肝硬化患者和健康對照組，且HCC患者自身外周血中CD83+DC細胞比例明顯低于肝組織，提示活化的DCs難以浸潤入癌結節中，導致腫瘤特異性淋巴細胞難以招募到該區域[7]。近來研究發現一類新DCs亞群，CD14+CTLA-4+調節性DCs，可以通過細胞毒性的T淋巴細胞抗原4（CTLA-4）依賴的IL-10和吲哚胺2，3雙加氧酶抑制CD4+T細胞應答，從而發生腫瘤免疫逃逸[8]。

1.2 巨噬細胞

在腫瘤浸潤的白細胞中，巨噬細胞占較大比例，它們大部分由外周血單核細胞遷移、分化而來。巨噬細胞具有很好的可塑性，在不同的腫瘤微環境中可以不同的方式向M1或M2型極化。脂多糖（LPS）、γ-干擾素（IFN-γ）等可以促進其向M1型極化;IL-4、IL-3、轉化生長因子（TGF）-β等可促進其向M2型極化。M1型巨噬細胞具有較強的吞噬、促炎及抗腫瘤活性，M2型巨噬細胞有抗炎、促腫瘤的活性[9]。腫瘤相關巨噬細胞主要以M2型為主，主要集中在腫瘤的邊緣，通過激活核因子，誘導IL-6等，促進腫瘤細胞的生存、遷移[10]，同時通過招募輔助性T細胞（Th）2，抑制Th1，使初始T細胞（na？觙ve T）無效化，影響調節性免疫應答[11]。

1.3 自然殺傷細胞

自然殺傷細胞（NK）占人肝臟內淋巴細胞的25%～40%，根據CD56分子的表達量可分為CD56bright和CD56dim兩個亞群。其中CD56bright亞群可被IL-2刺激后擴增，約10%表達殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（KIR），可分泌合成TNF相關的凋亡誘導配體（TRAIL）;而CD56dim亞群對IL-2刺激不敏感，85%的CD56dim為KIR+，分泌合成穿孔素和顆粒酶B[12]。當HCC發生時，一方面肝癌細胞表面表達Rae1，該因子作為NK細胞活化受體NKG2D的配體可以活化NK細胞，促使其發揮抗腫瘤免疫的作用。另一方面，NK細胞的免疫功能受到限制，HCC患者外周血中CD56dimNK細胞亞群明顯少于健康對照組[13]。同時HCC患者腫瘤區域中的CD56dimNK細胞表達的IFN-γ少于非腫瘤區域，有體外實驗表明這與CD4+CD25+調節性T細胞（Treg）相關。肝癌發生時，細胞外基質微環境的改變、HSC分泌的TGF-β等可以抑制NK細胞活性及功能，進而使其對肝細胞的監視功能減弱[14]。

1.4 髓源性抑制性細胞

腫瘤發生時，慢性炎性因子可招募髓源性抑制性細胞（MDSCs）至腫瘤發生區域，腫瘤細胞、腫瘤基質細胞及部分活化的T細胞分泌的IFN-γ、IL-4、IL-13和TGF-β，通過信號傳導及轉錄激活因子（STAT）6、STAT1和核因子-κB（NF-κB）等轉錄因子的作用發生活化，來發揮其免疫抑制作用。MDSCs既可以表達多種促血管形成因子[如血管內皮生長因子（VEGF）、成纖維細胞生長因子（bFGF）和基質金屬蛋白酶（MMPs）]直接促進腫瘤血管的形成;也可以通過高表達ARG1、誘導型一氧化氮合酶（iNOS）和活性氧簇（ROS）抑制T細胞介導的特異性抗腫瘤免疫及NK細胞和巨噬細胞介導的天然抗腫瘤免疫[15]。此外也有研究表明，腫瘤誘導擴增的MDSCs通過膜型TGF-β1抑制NK細胞活化受體NKG2D的表達和IFN-γ的產生，從而抑制NK細胞的細胞毒功能;MDSCs還可以通過下調NK細胞穿孔素發揮抑制功能[16]。

2 適應性免疫

2.1 T淋巴細胞

T淋巴細胞在抑制和殺傷腫瘤細胞中發揮著重要的作用，HCC患者CD4+T細胞明顯少于健康對照組，提示其在HCC的發生和進展中的重要作用，發生HCC時，通過程序性細胞死亡蛋白-1（PD-1）及其配體PD-L1的相互作用，效應T細胞對腫瘤細胞免疫作用受到抑制[17]。抑制性T細胞（TS）可以通過分泌抑制因子抑制Th細胞的活性，從而間接抑制B細胞的分化和T細胞殺傷功能，TS也可通過誘導抗原提呈細胞（APCs）表達免疫球蛋白樣轉錄子（ILT）3/4，使APCs產生“耐受原性”，Th1與Th2平衡狀態在HCC發生時也會被打破，發生Th1到Th2的“漂移”，達到Th2狀態[18]。HCC患者血中可溶性IL-2受體α鏈-CD25明顯高于對照組，體外實驗表明當sCD25被去除后，效應T細胞的免疫應答功能會得到恢復[19]。濾泡輔助T細胞（Tfh）分泌的IL-21對B細胞的增殖、分化、成熟及Ig類別轉換發揮重要作用，Tfh比例的減少與HCC的進展存在相關性，同時HCC患者體內Tfh的IL-21分泌減少，對B細胞成熟分化的促進功能減弱[20]。

2.2 調節性T細胞

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細胞，也在腫瘤免疫的調控中扮演著重要角色，是構成有效抗腫瘤免疫的一道屏障。研究表明Treg和HCC的進展和預后存在著一定的相關性，晚期HCC患者肝內CD8+Foxp3+Tregs比例高于早期HCC患者，且癌結節中Tregs浸潤增加會導致CD8+T細胞的減少，以及CD8+T細胞分泌顆粒酶和穿孔素的減少[21]。Treg細胞可以通過分泌抗炎因子IL-10和TGF-β調節T細胞的分化增殖，也可通過表達CD69和HLA-DR抑制T細胞的增殖和IFN-γ的分泌，阻礙其發揮免疫功能[22]。同時，Treg分泌的TGF-β可通過下調NKG2D來抑制NK細胞的活化，影響其對肝癌細胞的免疫殺傷功能[23]。

2.3 Th17細胞

Th17細胞及其相關細胞因子存在于許多腫瘤中，并在炎癥相關腫瘤中發揮重要的作用，但是其在腫瘤微環境中分化表達、免疫調控機制及功能效應仍不明確。研究表明，Th17細胞與HCC患者生存率降低呈正相關，HCC患者癌變組織中Th17細胞明顯多于非癌變組織，這與癌結節中微血管的密度呈正相關[24]，TH17分泌的細胞因子IL-17在HCC的腫瘤免疫中具有雙重作用，其一方面可以促進細胞毒性T細胞發揮抗腫瘤功能;另一方面可以促進上皮細胞和成纖維母細胞附近的新生血管的形成，促進腫瘤的生長[25]。HCC患者瘤體中Th17/Th1比值高于非腫瘤區域，這與HCC整體無病生存期相關，Th17/Th1比值升高可以促進HCC進展，也被作為判斷HCC預后的一個標志[26]。

2.4 自然殺傷T細胞

自然殺傷T細胞（NKTs）表達α、β-T細胞抗原受體（TCR）和NK細胞受體，分泌IL-4、IFN-γ和TNF-α等細胞因子。在腫瘤免疫中，NKT細胞具有雙重作用[27]，根據其CD4分子表達的有無可以分為CD4+NKT細胞和CD4-NKT細胞兩類，二者均在腫瘤環境中聚集，前者可通過分泌Th2型細胞因子IL-4、IL-5、IL-10等抑制腫瘤特異性CD8+T細胞對腫瘤細胞的免疫應答，后者主要通過抑制β-連環蛋白（β-catenin）發揮抗腫瘤作用[28]。研究證實，在肝癌的發生中β-catenin基因突變導致的炎癥應答可以決定HCC的侵襲，CD4-NKT細胞與白細胞衍生趨化因2（LECT2）是β-catenin導致的炎癥中的重要因子，當NKT基因敲除時，HCC的侵襲和轉移能力增強，提示其具有抗腫瘤作用[29]。

3 討論

由于HCC發病率高，死亡率高，治療及預后差，亟需新的治療方法來解決這些難題，近年來肝癌的免疫治療（如阻斷激活T細胞上的免疫抑制受體CTLA-4、PD-1/PD-L1等）成為研究的熱點。這需要我們深入地剖析機體免疫系統不同組成部分的功能，以及它們在抗腫瘤免疫中的相互作用。許多免疫細胞在抗腫瘤免疫中的作用尚未十分明確，如腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）、MDSCs、NKT等，這些細胞往往同時具有抗癌和促癌作用，其具體的調節和作用機制尚未十分明晰。免疫細胞的分化、成熟、功能發揮都需要細胞因子、化學因子的參與和調節，也離不開受體和相關配體的相互作用，這些因素改變都可以導致HCC發生時，腫瘤微環境中的改變，從而對免疫細胞抗腫瘤免疫產生抑制作用。

[參考文獻]

[1] ?Forner A，Llovet JM，Bruix J. Hepatocellular carcinoma [J]. Lancet，2012，379（9822）：1245-1255.

[2] ?El-Serag HB，Marrero JA，Rudolph L，et al. Diagnosis and treatment of hepatocellular carcinoma [J]. Gastroenterology，2008，134（6）：1752-1763.

[3] ?Aravalli RN，Steer CJ，Cressman EN. Molecular mechanisms of hepatocellular carcinoma [J]. Hepatology，2008，48（6）：2047-2063.

[4] ?邵家勝，盧洪洲，張永信.肝細胞癌流行病學研究進展[J].肝臟，2011，16（6）：503-505.

[5] ?Matsui M，Machida S，Itani-Yohda T，et al. Downregulation of the proteasome subunits，transporter，and antigen presentation in hepatocellular carcinoma，and their restoration by interferon-gamma [J]. J Gastroenterol Hepatol，2002，17（8）：897-907.

[6] ?Ninomiya T，Akbar SM，Masumoto T，et al. Dendritic cells with immature phenotype and defective function in the peripheral blood from patients with hepatocellular carcinoma [J]. J Hepatol，1999，31（2）：323-331.

[7] ?Chen S，Akbar SM，Tanimoto K，et al. Absence of CD83-positive mature and activated dendritic cells at cancer nodules from patients with hepatocellular carcinoma：relevance to hepatocarcinogenesis [J]. Cancer Lett，2000，148（1）：49-57.

[8] ?Han Y，Chen Z，Yang Y，et al. Human CD14+ CTLA-4+ regulatory dendritic cells suppress T-cell response by cytotoxic T-lymphocyte antigen-4-dependent IL-10 and indoleamine-2，3-dioxygenase production in hepatocellular carcinoma [J]. Hepatology，2014，59（2）：567-579.

[9] ?Yan W，Liu X，Ma H，et al. Tim-3 fosters HCC development by enhancing TGF-β-mediated alternative activation of macrophages [J]. Gut，2015，64（10）：1593-1604.

[10] ?陳偉，周赟，龔建平.腫瘤相關巨噬細胞在原發性肝癌發生發展中的作用[J].臨床肝膽病雜志，2016，32（7）：1422-1424.

[11] ?Zhu XD，Zhang JB，Zhuang PY，et al. High expression of macrophage colony-stimulating factor in peritumoral liver tissue is associated with poor survival after curative resection of hepatocellular carcinoma [J]. J Clin Oncol，2008，26（16）：2707-2716.

[12] ?王平忠，黎志東，于海濤，等.NK細胞的活化及其介導的抗病毒作用[J].細胞與分子免疫學雜志，2012，28（3）：330-332.

[13] ?Gao B，Radaeva S，Park O. Liver natural killer and natural killer T cells：immunobiology and emerging roles in liver diseases [J]. J Leukoc Biol，2009，86（3）：513-528.

[14] ?Muhanna N，Doron S，Wald O，et al. Activation of hepatic stellate cells after phagocytosis of lymphocytes：A novel pathway of fibrogenesis [J]. Hepatology，2008，48（3）：963-977.

[15] ?徐岷，蔣健.髓源抑制細胞參與腫瘤免疫逃逸的研究進展[J].醫學綜述，2015，21（6）：1003-1005.

[16] ?Gabrilovich DI，Nagaraj S. Myeloid-derived suppressor cells as regulators of the immune system [J]. Nat Rev Immunol，2009，9（3）：162-174.

[17] ?Attallah AM，Tabll AA，El-Sadany M，et al. Dysregulation of blood lymphocyte subsets and natural killer cells in schistosomal liver cirrhosis and hepatocellular carcinoma [J]. Clin Exp Med，2003，3（11）：181-185.

[18] ?Wu K，Kryczek I，Chen L，et al. Kupffer cell suppression of CD8+ T cells in human hepatocellular carcinoma is mediated by B7-H1/programmed death-1 interactions [J]. Cancer Res，2009，69（20）：8067-8075.

[19] ?Murakami S. Soluble interleukin-2 receptor in cancer [J]. Front Biosci，2004，9（9）：3085-3090.

[20] ?Ma CS，Suryani S，Avery DT，et al. Early commitment of na？觙ve human CD4+ T cells to the T follicular helper TFH cell lineage is induced by IL-12 [J]. Immunol Cell Biol，2009，87（8）：590-600.

[21] ?Fu J，Xu D，Liu Z，et al. Increased regulatory T cells correlate with CD8 T-cell impairment and poor survival in hepatocellular carcinoma patients [J]. Gastroenterology，2007，132（7）：2328-2339.

[22] ?Bergmann C，Wild CA，Narwan M，et al. Human tumor-induced and naturally occurring Treg cells differentially affect NK cells activated by either IL-2 or target cells [J]. Eur J Immunol，2011，41（12）：3564-3573.

[23] ?Ghiringhelli F，Ménard C，Martin F，et al. The role of regulatory T cells in the control of natural killer cells：relevance during tumor progression [J]. Immunol Rev，2006， 214（12）：229-238.

[24] ?Zhang JP，Yan J，Xu J，et al. Increased intratumoral IL-17-producing cells correlate with poor survival in hepatocellular carcinoma patients [J]. J Hepatol，2009，50（5）：980-989.

[25] ?Murugaiyan G，Saha B. Protumor vs antitumor functions of IL-17 [J]. J Immunol，2009，183（7）：4169-4175.

[26] ?Yan J，Liu XL，Xiao G，et al. Prevalence and clinical relevance of T-helper cells，Th17 and Th1，in hepatitis B virus-related hepatocellular carcinoma [J]. PLoS One，2014，9（5）：e96080.

[27] ?Berzofsky JA，Terabe M. The contrasting roles of NKT cells in tumor immunity [J]. Curr Mol Med，2009，9（6）：667-672.

[28] ?Bricard G，Cesson V，Devevre E，et al. Enrichment of human CD4+ Vα24/Vβ11 invariant NKT cells in intrahepatic malignant tumors [J]. J Immunol，2009，182（8）：5140-5151.

[29] ?Anson M，Crain-Denoyelle AM，Baud V，et al. Oncogenic β-catenin triggers an inflammatory response that determines the aggressiveness of hepatocellular carcinoma in mice [J]. J Clin Invest，2012，122（2）：586-599.

（收稿日期：2018-04-04 ?本文編輯：羅喬荔）