淋巴毒素的研究進展及其與腫瘤的關系

王曉琳，李 蕾，馬 靜，楊 旭 綜述，王培昌 審校

(首都醫科大學宣武醫院，北京 100053)

在20世紀中期，SHEAR等[1]證明了從Gram-ve細菌脂多糖(LPS)提取出的內毒素可以引起實驗小鼠移植肉瘤的出血性壞死。ITO[2]等發現這種內毒素的混合物能夠引起小鼠體內移植瘤的死亡，隨后這一因子被命名為腫瘤壞死血清(TNS)。隨后發現TNS在人體內可產生類似的效果，WILLIAMSON[3]將TNS正式更名為腫瘤壞死因子(TNF)，它是一種可對腫瘤細胞產生毒性作用的細胞因子，即現在所指的TNFα。此后，發現了另一個結構和功能與TNFα相似的細胞因子，其被命名為TNFβ，隨后發現它是淋巴細胞受到絲裂原或者特殊抗原刺激從而產生的一種細胞毒性物質，AVERBOOK等[4]將這種細胞毒性物質命名為淋巴毒素(LT)。隨后發現LT即為現在所說的淋巴毒素α(LTα)。TNFα與LTα同為腫瘤壞死因子超家族(TNFSF)的成員，因此它們分子結構具有一定程度的同源性，雖然兩者在結構功能及作用上存在一定的差異，但它們均在免疫應答、炎性反應、促進細胞分化和細胞凋亡等領域發揮了重要的作用。

1 LT配體

LT配體包括LTα、LTβ,由LTα和LTβ組成的三聚體LTα1β2和LTα2β1,以及LIGHT。

1.1LTα LTα通常是指具有生物活性的三聚體LTα3，但LTα可以以3種形式存在：可溶性同源三聚體LTα3，以及兩種跨膜異三聚體復合物LTα1β2和LTα2β1[5-6]。可溶性的LTα3與位于細胞膜上的LTβ相結合形成跨膜蛋白復合物LTα1β2和LTα2β1，由于LTαβ和LTβR均位于細胞膜上，因此信號轉導通路激活的前提條件是需要靶細胞相互接觸。此外，LTα3還能與腫瘤壞死因子受體I(TNFR-Ⅰ)以及腫瘤壞死因子受體Ⅱ(TNFR-Ⅱ)相結合。LTα3能夠與單純皰疹病毒攻擊介導物(HVEM)相結合，但是相較于TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ，HVEM與LTα3競爭性結合能力要弱得多[7]。LTα可以由髓系細胞、非造血細胞、靜息狀態下的B細胞及激活狀態下的T淋巴細胞分泌[8]。有研究表明，如果LTα的D50N或Y108F片段發生基因突變，此時雖然LTα仍然能夠以三聚體LTα3的形式存在，但卻不能再與TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ結合，從而失去了生物學活性(如不能再誘導結腸癌細胞株HT29的凋亡)。當LTα與LTβ以穩定的異源三聚體LTαβ的形式存在時，能夠與LTβR反應，從而觸發腺癌細胞株的凋亡[9]。除此之外，WARE等[8]研究發現，即使LTα1β2中的LTα發生突變，仍然能夠引起腺癌細胞株HT29和WiDr的死亡。

1.2LTβ及LTαβ復合物 當膜配體LTβ以三聚體的形式與LTβR結合時，可發揮其生物學效應[10]。成熟樹突細胞(DC)、CD4+T細胞和存在于脾臟的原始B細胞均可表達LTβ。這些淋巴細胞表達的LTβ具有增強免疫反應的作用，與此同時還可以增強抗原呈遞細胞(APC)的作用從而提高了非淋巴細胞的免疫抗病毒作用[11]。LTβ的具體作用仍在研究中，但它不能直接殺死腫瘤細胞，而主要是以LTαβ三聚體復合物的形式發揮生物學效應的[8]。

對LTβ而言，雖然LTαβ在體內、外均能誘導產生細胞毒性作用，但是LTαβ復合物在與LTβR結合活化后的具體作用機制仍有待進一步的研究[9]。此外，LTαβ可由于分子結構組成的不同而與相應受體表現出不同的親和力[12]。LTβ和LTα能夠以兩種膜結合型復合物的形式存在：一種是LTα1β2，對LTβR有較高的親和性；另一種是LTα2β1，相對于LTβR而言，它則對TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ的親和性更高一些[13-14]。此外，白細胞介素-2(IL-2)可調節LTα1β2和LTα2β1在外周血中的表達[15]。在體外動物實驗中發現，趨化因子CCL19、CCL21和細胞因子IL-4、IL-7可誘導脾臟T細胞表達LTαβ[16-17]，但目前還未在人體得到進一步證實。有研究發現LTαβ與其受體LTβR的相互作用對于維持腸道相關淋巴組織(GALT)——包括淋巴結和腸道集合淋巴結(Peyer結)的生理功能有一定作用[5,15]。這表明，該系統對成人正常的免疫調節及免疫增值發揮了重要作用[5,18-19]。此外，干擾素γ(INF-γ)可作用于重組LTα1β2而誘導部分腺癌細胞株的死亡[10]。

1.3LIGHT LIGHT是一種類淋巴毒素因子，因能與單純皰疹病毒D糖蛋白競爭性結合位于T淋巴細胞表面的受體HVEM，故又稱為HEVM配體(HEVM-L)。因與腫瘤壞死因子超家族的成員有一定程度的同源性，如TNFα(27%)、LTα(27%)、LTβ(34%)、FasL(31%)等[20-21]，因此也被歸為TNFSF成員之一。LIGHT主要在巨噬細胞、原始樹突細胞、骨髓細胞以及活化的T細胞中表達[19]。LIGHT不與TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ反應，但是可與LTβR和HVEM結合從而參與調節細胞的增殖、分化和生長抑制[22]。此外，LIGHT與LTβR和HVEM的反應對免疫細胞之間的正協同刺激也有重要作用。LIGHT在調節先天性免疫系統和機體與抗原接觸后產生的后天性免疫應答中都發揮了重要作用，但同時可能也與某些疾病(如自身免疫性疾病和腫瘤)相關[23]。體外實驗表明LIGHT能夠調節T細胞的增殖、維持T細胞內穩態，體內實驗表明LIGHT能夠調節T細胞的增殖、促進INF-γ的分泌[24]。

2 LT受體

LT受體包括LTβR、TNFR-Ⅰ、TNFR-Ⅱ和HVEM。

2.1LTβ受體 異源三聚體復合物LTα1β2、LTα2β1和同源三聚體復合物LIGHT均可激活LTβ受體(LTβR)[5]。除淋巴細胞外，上皮細胞、樹突細胞、成纖維細胞和肥大細胞中均可有LTβR的表達[23-24]。腸道間質細胞中LTβR的正常表達是消化系統在接觸抗原后產生免疫球蛋白A(IgA)的重要前提條件。LTβR的異常表達與自身免疫性疾病相關，包括實驗性的自身免疫性腦脊髓炎(EAE)和干燥綜合征。LTα和LTβR缺如小鼠的趨化因子和黏附分子在固有層淋巴細胞的表達降低[25]。用可溶性受體免疫球蛋白融合蛋白(LTβR-Ig)阻斷正常成年小鼠的LT傳導路徑可以導致體液免疫缺陷及抑制脾臟生發中心的形成[26]。這些體外動物實驗均可表明，LTβR對適應性體液免疫應答和淋巴組織的發生有重要作用[27]。另外，LTβR在人體正常結腸組織和良性腺瘤中幾乎不表達，但在結腸腺癌中表達增高[28-29]，提示LTβR的表達在癌變過程中可能增加。

2.2TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ同屬于TNFR成員。TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ主要與TNFα相結合，由于組織高度同源性，也可與LTα3和LTα2β1結合[30]。TNFR-Ⅰ主要是在原始上皮細胞和原始成纖維細胞起源的細胞中表達，但也在其他大多數的有核細胞中均可表達。與TNFR-Ⅰ相比，TNFR-Ⅱ表達的范圍要略小一些，TNFR-Ⅱ主要表達在骨髓造血細胞、淋巴細胞、單核細胞、神經元細胞和內皮細胞[31]。在發生炎性反應時，TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ可以快速釋放到血液中與可溶性配體反應，從而參與下調TNFα相關性炎性反應，并且在癌癥患者血和尿液中可被檢測到。此外有實驗表明，配體與TNFR-Ⅰ或TNFR-Ⅱ結合后可介導不同的信號傳導通路，如TNF分別與小鼠胸腺細胞和細胞毒性T細胞結合可誘導細胞不同的轉歸[32]。另外，刺激TNFR-Ⅰ可激活由Caspase途徑介導的細胞凋亡，刺激TNFR-Ⅱ則可引起細胞增殖，也驗證了上述實驗結果。

2.3HVEM 另一種能與LTα和LIGHT相結合的受體為HVEM。非淋巴細胞和淋巴細胞均可以表達HVEM，但主要由NK細胞一過性表達以及組成性表達于幼稚CD4+及CD8+T細胞[33]。HVEM具有受體和配體的雙重作用，最初是作為單純皰疹病毒1(HSV-1)糖蛋白D(HSV-gD)的受體而被發現的，是HSV包膜的主要組成部分，可介導HSV侵入小鼠及人體細胞[34]。有研究表明，大部分B細胞淋巴瘤可表達HVEM，包括伯基特淋巴瘤、急性淋巴細胞白血病(ALL)和慢性B淋巴細胞白血病(B-CLL)[35]。

3 LTαβ和LTβR與腫瘤的研究進展

在體外實驗中，配體LIGHT-R228E(一種突變LIGHT，與LTβR親和性高于HVEM)及競爭性抗LTβR抗體與LTβR反應，可誘導HEK293和375黑色素瘤細胞株內細胞因子IL-8的分泌，抑制細胞生長，這可能是由MAPKs途徑中JNK1/2、AP1、核因子-κB(NF-κB)等多種信號轉導通路引起的[36-37]。NF-κB是一種轉錄因子，是許多先天性及適應性免疫應答、炎性反應的關鍵轉錄激活因子。TNFR-Ⅰ只能激活NF-κB的經典途徑，而LTβR可以激活NF-κB的2條信號轉導通路[38]。LUKASHEV等[39]發現，多價五聚體抗LTβR抗體CBE11可以減緩體內宮頸、結腸腫物的生長。HU等[29]發現，激動性抗LTβR抗體BS-1可以抑制軟組織肉瘤細胞株CMS4、乳腺癌細胞株4T1和結腸癌細胞株HT29、CT26的生長。BS-1和LTβR結合后可激活NF-κB、Caspase-3和Caspase-8以及促進腫瘤細胞中細胞色素C的釋放，這表明LTβR可啟動Caspase凋亡途徑[29]。此外，多價五聚體抗體CBE11還可以增強化藥物對腫瘤細胞的殺傷作用[38]。CHEN等[40]發現，配體LIGHT-R228E或機動性單克隆抗LTβR抗體與LTβR結合后，通過激活TRAF3、TRAF5啟動Caspase或Caspase相關性凋亡途徑，可誘導人肝癌細胞株Hep3bt2、HEK293細胞株凋亡。其中腫瘤壞死因子受體相關因子(TRAF)是與TNFR胞質區結合的一組信號轉導蛋白，可調節配體-受體結合后的信號轉導，包括TRAF1-6。因此激動性抗LTβR抗體與LTβR結合在一定程度上可起到抗腫瘤的作用。

4 小節與前景展望

凋亡經典途徑相關受體如TNFRI、FAS和TRAIL-R等已經得到了較為完善的研究，目前隨著對TNFLs和TNFRs在免疫系統及非淋巴組織中調節細胞凋亡、壞死作用越來越廣泛的研究，LT及其受體作為TNFSF的一員被越來越多的提及。其中LTα能夠與LTβ結合成LTαβ，繼而與LTβR反應，可以產生抑制瘤細胞的生長、降低瘤細胞淋巴結的轉移、增強化療效果的作用，因此，對于抗LTβR抗體的研究有助于為臨床開展治療提供一條新的途徑。