梅舒翀 余 莉 陳國安
(南昌大學第二附屬醫院急診科,南昌 330006)
多發性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是發生在B細胞分化終末段即漿細胞單克隆惡性增殖的惡性腫瘤,目前仍是一種不可治愈的疾病。MM腫瘤細胞來源于免疫細胞,可影響患者體液免疫和細胞免疫。和其他惡性腫瘤一樣,MM細胞可以逃避免疫殺傷。對其免疫逃逸機制的深入了解對研發新的免疫療法具有潛在意義。為此,筆者將近年MM免疫逃逸機制進行綜述。
目前對MM細胞誘導的免疫抑制細胞亞群研究最多的是調節性T細胞(regulatory T cells,Tregs)和骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSCs)。Tregs是一類以表達CD4、CD25、FOXP3和低表達CD127 (CD4+CD25+CD127lowFOXP3+)為特征的T細胞亞群,其可自然發生(在胸腺中產生)或由效應T細胞誘導產生,在維持外周耐受性和限制自身免疫疾病方面具有重要生物學意義。Tregs也能抑制抗腫瘤免疫反應,其通過多種機制發揮免疫抑制作用。首先,Tregs分泌抑制性細胞因子TGF-β、IL-10,通過分泌顆粒酶B殺傷NK細胞和細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocytes,CTLs);此外,Tregs通過細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4 (cytotoxic T lymphocyte aassociated antigen-4,CTLA-4)和淋巴細胞活化基因3與樹突狀細胞(dendritic cell,DC)上的配體相互作用抑制DC功能。Tregs還可以通過DC誘導免疫抑制酶吲哚胺2,3-雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)表達,導致腫瘤免疫耐受[1]。多項研究顯示MM患者Tregs比例升高,且Tregs水平與疾病進展相關,進一步研究表明骨髓和外周血中較低的Tregs數量與MM患者的長期生存有關[2-9]。此外,體外試驗發現MM細胞可以誘導傳統T細胞產生Tregs[10,11]。研究顯示,與傳統的T細胞相比,Tregs上的CD38表達上調,因此使用CD38靶向抗體如daratumumab和isatuximab可減輕Tregs誘導的MM免疫抑制[12]。但也有研究認為MM患者Tregs比例與健康人無明顯差異,但存在Tregs功能失調[13-15]。矛盾結果的得出可能與Tregs表型定義的差異、檢測Treg的標本(外周血與骨髓)和疾病所處的狀態(新診斷與復發/難治性MM)有關。
MDSCs是一群骨髓來源的異質性細胞,是DC、巨噬細胞和(或)粒細胞的前體。正常情況下能迅速分化為成熟的DC、粒細胞、巨噬細胞,并進入相應的器官、組織,發揮正常免疫功能。在病理條件下,MDSC成熟受阻,停留在各分化階段,成為具有免疫抑制功能的MDSC,主要表達CD11b+CD33+HLA-DR-/low,根據分化來源不同可分為粒細胞系MDSC(G-MDSC)和單核細胞系MDSC(M-MDSC),其表面標記分別為CD11b+CD33+CD14-CD15+和CD11b+CD33+CD14-CD15[16]。MDSC的免疫抑制功能主要通過抑制T細胞的增殖和活化、抑制NK細胞的天然殺傷作用、活化Th17細胞和Treg等方式促進腫瘤的免疫耐受和免疫逃逸[17]。而且,MDSCs會消耗L-精氨酸和L-半胱氨酸等必需氨基酸,并通過產生活性氧和活性氮引起氧化應激,這兩種物質都抑制T細胞功能。此外,MDSCs可干擾淋巴細胞的轉運和生存,并誘導Treg產生[18]。多項研究顯示,MM患者外周血和骨髓的MDSCs較正常人明顯升高,并證實MM細胞可以誘導MDSCs,而且MDSCs促進了MM的疾病進展[19-21]。有研究證實高G-MDSCs水平與MM患者低總體生存率呈正相關,并發現G-MDSCs可觸發piRNA-823表達,進而促進DNA甲基化,增加MM細胞的致瘤潛能,在MM細胞中沉默piRNA-823可以降低G-MDSCs維持的多發性骨髓瘤干細胞的干性,從而降低體內腫瘤負擔和血管生成[22]。
除了Tregs和MDSCs外,調節性B細胞(regulatory B cells,Bregs)在MM免疫逃逸中也有重要作用。Bregs是由CD19+CD24highCD38high細胞表面表型組成的B細胞亞群,可通過產生抗炎細胞因子IL-10達到免疫負調控作用[23]。研究證實在MM患者中,Bregs在骨髓微環境中是一個獨特的群體,依賴于MM細胞的存在,并且能夠抑制NK細胞的抗MM細胞抗體依賴性細胞毒性[24]。
MM骨髓微環境可產生多種免疫抑制細胞因子。骨髓基質細胞及其產生的IL-6是MM發病機制和疾病進展的關鍵細胞因子,可抑制NK細胞功能[25]。此外MM細胞、間質細胞和成骨細胞生成的TGF-β可抑制T細胞、NK細胞和DCs功能。增殖誘導配體(a proliferation-inducing ligand,APRIL)是B細胞成熟抗原的配體,主要由髓細胞和破骨細胞分泌,對漿細胞的生長和存活至關重要。APRIL表達基因上調可誘導產生TGF-β、IL-10及PD-L1等細胞因子,從而產生免疫抑制作用,這種作用可被APRIL抗體阻斷[26]。APRIL還與跨膜激活劑、鈣調劑和親環素配體相互作用體(cyclophilin ligand interactor,TACI)結合,與傳統T細胞相比,TACI在Treg上的表達水平明顯升高,而APRIL通過抑制細胞凋亡促進Treg存活,加入anti-APRIL和anti-TACI抗體均可阻斷這種作用[26]。此外,APRIL還增強了Treg介導的對傳統T細胞增殖的抑制作用,增強了MM細胞對Treg的誘導作用[27]。Ozerova等[28]通過MM的同基因小鼠模型發現,17β-雌二醇顯著提高MDSCs抑制T細胞增殖的能力,證實雌激素可通過增強骨髓間充質干細胞的免疫抑制功能來促進MM的進展。提示雌激素通過影響MM骨髓微環境,導致免疫抑制,其機制尚待進一步研究。
激活的T細胞表達多種免疫檢查點分子,如CTLA-4和程序性死亡蛋白-1(programmed cell death protein 1,PD-1)。將這些受體與其對應的配體結合在抗原呈遞細胞上,可控制抑制活化的T細胞,這對免疫介導的自身免疫性疾病是一種保護機制。隨著研究的深入,發現腫瘤細胞通過上調這些共抑制受體的表達抑制活化的T細胞,產生免疫抑制。程序性死亡配體-1(programmed death-ligand 1,PD-L1)在MM細胞上表達增加,研究表明,PD-L1陽性的MM細胞系具有增殖優勢,抗凋亡蛋白水平升高,對地塞米松和melphalan的敏感性降低[29,30]。Moreaux等[31]研究證實跨膜糖蛋白CD200在MM細胞上的高表達與自體移植后無事件生存的降低有關,這可能是由于其與T細胞上的配體CD200R結合后抑制T細胞活性所致。進一步研究發現MM患者骨髓T細胞PD-1及CTLA-4表達較外周T細胞明顯增高,這種表型的T細胞功能受損且具有較低的增殖能力,導致T細胞耗竭和衰老[32]。
研究表明,MM患者骨髓間充質干細胞及血管內皮細胞通過調節MM細胞凋亡通路,抑制CTLs和NK細胞對MM細胞的殺傷作用,這種免疫抗性是由細胞黏附誘導的,當黏附解除時,這種免疫抗性顯著降低。細胞黏附后,Fas表達下調,生存素和mcl1 (myeloid cell leukemia-1)表達上調。使用小分子YM155可以抑制生存素和mcl1表達,從而增強CTLs對MM細胞的裂解作用[33,34]。
IDO是色氨酸-犬尿氨酸途徑的限速酶,可催化必需氨基酸L-色氨酸生成犬尿氨酸,而色氨酸是細胞生長和免疫細胞功能必需的氨基酸,在MM細胞中IDO的表達可催化加速色氨酸的代謝,且IDO會招募Tregs,從而導致免疫抑制[35]。有研究發現,MM高表達IL-32可顯著誘導巨噬細胞產生IDO,通過抑制CD4+T細胞的增殖和IFN-γ、TNF-α產生,從而導致免疫抑制[36]。研究顯示MM中可溶性主要組織相容性復合體Ⅰ類相關鏈A的增加導致T細胞和NK細胞功能受損[37]。還有研究表明,MM存在有缺陷的抗原處理機制和人類白細胞抗原Ⅰ類下調,導致CD8+T細胞對腫瘤細胞的識別能力下降[38,39]。從而導致MM免疫逃逸和疾病進展。
綜上所述,免疫逃逸在MM患者發病中起重要作用,隨著免疫學、腫瘤學和分子生物學研究的進一步深入,有關其免疫逃逸的機制在不斷明確,但由于MM發病的復雜性,還有很多問題需要進一步深入探討。如何尋找更多的靶點,使免疫細胞重新被激活,逆轉微環境中的免疫抑制狀態,為治愈MM提供更多策略仍是今后的重要任務。