中醫藥對腫瘤微環境中免疫細胞的調節作用*

陳良燕，朱月伊，石曉蘭

上海中醫藥大學附屬普陀醫院，上海 200062

據《2020全球癌癥報告》估計，在未來20年，全球癌癥例數可能會增加60%，急需更清晰的認識和治療方法來緩解癌癥給患者帶來的痛苦和壓力[1-2]。19世紀，腫瘤微環境的提出使人們對腫瘤的認識到達一個新的階段，揭示了腫瘤細胞在人體中維持自身生存、增殖、轉移等活動的優勢，解釋了腫瘤的免疫逃逸在其發生過程中的必要性，對現代探索腫瘤成因和治療具有深遠的指導意義。腫瘤微環境中的免疫細胞既能抑制癌變細胞生存，又可促進癌變發生，目前，腫瘤免疫療法通過調節患者體內免疫細胞的數量、表型和功能增強免疫應答，已批準用于多種腫瘤的臨床治療，并取得了突出的療效[2-3]。長期以來，中醫藥在防治腫瘤方面積累了豐富的經驗，研究證實，中醫藥能調節患者體內免疫細胞，發揮抗腫瘤作用，有效地抑制腫瘤生長、改善患者生存質量、延長生存期[4-5]。本文闡述了免疫細胞與腫瘤微環境的關系和中醫藥對腫瘤微環境中免疫細胞的調節作用，以探究中醫藥調節免疫細胞機制以及中醫藥調節免疫細胞抗腫瘤的研究方向。

1 免疫細胞與腫瘤微環境

免疫細胞可分為免疫活性細胞和免疫抑制細胞，時刻守衛機體的健康、維護內環境穩態和系統間正常運行，雙方各司其職且相互作用，既能在機體中發揮監視、自穩和防御功能，又能通過免疫抑制作用避免過度免疫而產生的自身免疫性疾病。研究發現，腫瘤患者的免疫系統功能低下，免疫細胞間的平衡被打破，與腫瘤微環境關系密切[6]。腫瘤微環境是由腫瘤細胞、免疫細胞、內皮細胞等非腫瘤細胞、細胞外基質以及低氧、低pH、高滲性等理化特征等形成的利于腫瘤細胞生存的局部穩態環境[7]。腫瘤微環境中免疫抑制細胞占據主體地位，在各種趨化因子、細胞因子的作用下浸潤到腫瘤內部，發揮免疫抑制功能，由于腫瘤微環境的低氧、高滲性等理化特性和腫瘤細胞-免疫細胞的相互作用，免疫活性細胞功能受損，這些免疫細胞間發生交互作用，相互影響，進一步維持免疫抑制微環境，增強腫瘤細胞的免疫耐受。

1.1 免疫細胞在腫瘤微環境中浸潤免疫細胞浸潤到腫瘤內部是由于腫瘤細胞分泌的趨化因子的募集作用，如淋巴瘤和黑素瘤細胞表達的CC亞家族趨化因子配體(CC chemokine ligand，CCL)2/7與其受體(CC chemokine receptor，CCR)2作用促進骨髓來源抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)向腫瘤細胞遷移[8]，肝癌細胞過表達CCL15招募CCR1+、CD14+單核細胞到腫瘤部位的侵襲邊緣，參與腫瘤細胞轉移過程[9]，低氧環境下高表達的髓樣來源生長因子上調CCL2分泌，促進腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages，TAMs)的趨向遷移、增加炎性因子分泌，重塑腫瘤微環境[10]。BHAT A A等[11]總結說明了食管癌中促腫瘤的趨化因子、細胞因子高表達，招募調節性T細胞(regulatory T-cells，Tregs)、MDSCs、TAMs等免疫抑制細胞浸潤腫瘤局部，共同參與腫瘤微環境重塑，促進腫瘤生存、轉移和免疫耐受。

1.2 腫瘤微環境中的免疫細胞功能受損免疫細胞功能受損是腫瘤免疫微環境的重要特征，如自然殺傷(natural killer，NK)細胞等，研究發現，結腸癌患者外周血中的NK細胞受體自然殺傷細胞2族成員A(natural killer group 2 member A，NKG2A)表達上調，NK細胞的監視和殺傷功能受到抑制，導致結腸癌細胞免疫逃逸[12]；基質來源因子-1α(stromal cell-derived factor-1 alpha，SDF-1α)下調NK細胞的活化受體自然殺傷細胞2族成員D(natural killer group 2 member D，NKG2D)，降低NK細胞脫顆粒活性和γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)的分泌，從而降低NK細胞對慢性粒細胞白血病細胞K562的細胞毒性[13]。腫瘤微環境的低氧環境亦能損傷NK細胞功能，如通過影響NK細胞代謝[14]，招募和活化酪氨酸磷酸酶而阻斷活化通路細胞外信號調節激酶(extracellular signal-regulated protein kinase，ERK)/轉錄激活蛋白3(signal transducers and activators of transcription 3，STAT3)，下調NK細胞活化受體和效應因子的表達等[15]。腫瘤微環境的低pH和高滲性的理化特性可影響樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)的功能，如降低DCs的抗原交叉呈遞作用，酸性環境影響腫瘤相關樹突狀細胞內抗原內化和加工的功能，高滲性環境能以β干擾素TIR結構域銜接蛋白(Toll/IL-1 receptor-domain-containing adapter-inducing interferon-β，TRIF)依賴的方式抑制骨髓來源樹突狀細胞的交叉啟動適應性免疫細胞的作用[16-17]。腫瘤微環境還會誘導免疫細胞向抑制性表型分化，乳腺癌細胞中DEK基因上調可誘導替代途徑(M2)極化的基因過表達，包括胸腺基質淋巴細胞生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)和CCL5，下調促經典途徑(M1)極化的基因表達，如粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)、白細胞介素(interleukin，IL)-6、CXC亞家族趨化因子配體(CXC chemokine ligand，CXCL)1、CCL25等，從而促進TAMs向M2型極化[18]。

1.3 免疫細胞間相互作用維持腫瘤微環境的免疫抑制近年來，基于對免疫系統和固有免疫與適應性免疫之間聯系的認識，腫瘤微環境中免疫細胞之間的相互作用逐漸受到重視。腫瘤微環境中免疫細胞能通過分泌細胞因子、趨化因子、免疫檢查位點表達等互相影響，重塑腫瘤微環境，固有免疫細胞DCs、MDSCs、巨噬細胞等參與適應性T細胞的增殖和活化過程[3，19]。MDSCs分泌的抗炎因子IL-10、轉化生長因子β(transforming growth factor β，TGF-β)等能誘導產生Tregs、TAMs等[20]，M2型TAMs可增加IL-10、TGF-β、CCL17/18/22/24等的分泌，誘導具有抑制功能的輔助性T細胞(helper T cells，Th)生成[21]。TAMs分泌的精氨酸酶、誘導型一氧化氮合成酶部分抑制T細胞活性，表達的程序性死亡配體1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)與T細胞的程序性死亡受體1(programmed cell death 1，PD-1)作用誘導T細胞凋亡[22]。韓麗芳等[23]指出，肝癌微環境中Tregs通過抑制CD8+T細胞、分泌IL-10抑制肝癌的局部免疫，此外Tregs也可以通過細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4)與CD80/86結合等細胞接觸方式，抑制效應T細胞活化，促進其凋亡[24]。

綜上，腫瘤微環境中的免疫抑制細胞、免疫活性細胞功能受損，以及細胞間的相互作用，維持著免疫抑制微環境，是導致腫瘤難治性的關鍵原因之一，探索改變腫瘤免疫抑制微環境以提高免疫活性的免疫療法越來越受到重視，如細胞因子療法、免疫細胞過繼療法、免疫檢查位點封鎖以及癌癥疫苗等，為腫瘤治療提供了新的手段，研究發現，這些療法并非適用于所有腫瘤，可能發生免疫耐受[3，7，25-26]。

2 中醫藥調節腫瘤微環境中免疫細胞的作用

中醫認為，腫瘤微環境處于動態非平衡狀態[27]，這使得免疫細胞之間的平衡被改變，因此，恢復免疫細胞平衡，增強免疫活性細胞功能、調節免疫抑制細胞對腫瘤治療具有重要的意義，研究證明，中醫藥可通過整體調節、改變免疫細胞在腫瘤微環境中的作用，改善腫瘤免疫微環境等，發揮抗腫瘤作用。

2.1 中醫藥改變腫瘤患者的免疫狀態CD4+/CD8+、Th1/Th2以及Th17/Treg、NK細胞等常用來表示機體的免疫狀態，這個比值在腫瘤患者體內被下調[28]。中藥制劑、中藥復方聯合或不聯合放療化療治療腫瘤患者，能夠改善患者的免疫情況，增加外周血中免疫活性細胞的數量。如中藥制劑康萊特能夠改善非小細胞肺癌患者的T淋巴細胞浸潤，上調CD4+和CD8+T細胞數量及CD4+/CD8+T的比例[29]；康艾注射液聯合化療增加了非小細胞肺癌患者體內CD3+、CD4+T和NK細胞的含量[30]；金龍膠囊可調節晚期肝細胞癌患者體內CD3+、CD4+T和NK細胞的數量[31]；胃癌切除術后予芪黃湯有助于恢復免疫細胞CD3+、CD4+T的數量，有效提高患者的免疫力和對腫瘤的抵抗力[32]；益氣溫陽方聯合化療可抑制結腸癌患者體內Tregs細胞比例[33]；膽囊癌術后予清膽逐瘀湯有助于降低患者血清中Tregs、MDSCs的水平，更利于患者免疫功能的恢復[34]。

2.2 中醫藥促進免疫活性細胞的作用

2.2.1 T淋巴細胞 適應性免疫細胞T淋巴細胞是腫瘤免疫療法中關鍵的效應細胞，中醫藥可調節T淋巴細胞的亞型分化、浸潤數量和功能強度，抑制腫瘤生存，中藥成分半纖維素多糖(黃芪提取物)能明顯改變肺癌移植瘤小鼠脾中T淋巴細胞的數量和亞型，增加CD4+/CD8+T細胞的比例，改善肺癌小鼠的免疫功能，尤其是和化療聯合使用時，能明顯改善化療引起的免疫抑制[35]。靈芝提取物β-葡聚糖增強了結腸癌荷瘤小鼠體內T淋巴細胞的抗腫瘤反應，促進了荷瘤小鼠脾臟中Th1和細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)的分化和增殖，增強了抗腫瘤免疫[36]；紅景天醇提取物能增加肺癌小鼠體內CD4+T、CD8+T淋巴細胞數量，提高CTL的殺傷活性，增加IL-2、IFN-γ的含量，同時下調FOXP3+Tregs的比例，有效逆轉腫瘤免疫抑制微環境[37]；中藥槐耳可促進CD4+T細胞增殖，增加IL-2和IFN-γ分泌，誘導M2向M1型巨噬細胞極化，增加NK細胞的殺傷功能[38]。

2.2.2 NK細胞 NK細胞處于抗腫瘤免疫的第一道防線，其功能對恢復腫瘤微環境及腫瘤的治療具有積極作用[39]，因此，中醫藥對NK細胞的調節作用也是研究熱點之一。大戟的化學成分DI3A以劑量依賴性方式增加NK細胞的顆粒酶和IFN-γ的分泌，增強NK細胞殺傷腫瘤細胞的作用[40]；大黃素可能通過上調A569細胞表面NK細胞活化受體的配體、下調NK細胞抑制性受體配體來增強NK細胞對肺癌A569細胞的殺傷效力[41]；板藍根多糖上調食管癌細胞上NKG2D配體非HLA-I類分子的UL16結合蛋白(UL16binding protein，ULBP)1/2和MHC-I類鏈相關分子(MHC class I chain-related molecule，MIC)A/B，促進NKG2D與配體結合，從而激活NK細胞，產生細胞因子和細胞毒性殺傷食管癌細胞[42]。CHEN X M等[39]發現，黃芪甲苷Ⅲ能夠顯著抑制荷瘤小鼠的腫瘤生長，激活腫瘤部位、淋巴結和脾中的NK細胞，增加NKG2D、IFN-γ的表達。中藥復方同樣對NK細胞具有調控作用，澤漆湯能顯著增加肺癌小鼠移植瘤中NK細胞的數量，并且增強NK細胞的脫顆粒活性，增加細胞毒性，從而抑制肺癌增殖，延長小鼠生存期[43]。復方苦參能上調癌細胞上NKG2D的配體，從而增加NK癌細胞對NK細胞敏感性，促進NK細胞對白血病干細胞的殺傷作用[44]；十全大補湯可上調小鼠結腸癌切除后體內NK細胞的比例和活化受體CD335，增加NK細胞的殺傷作用，從而抑制原發瘤轉移[45]。

2.2.3 DCs DCs是免疫監視的前哨細胞，聯系著固有免疫應答和適應性免疫應答[46]，研究發現，中醫藥能促進DCs的增殖、成熟等，增加其抗原呈遞功能，激活免疫應答。伍玉南等[47]發現，鱉龍軟肝湯能促進DCs的增殖，提高抗原呈遞的能力，改善癌癥患者免疫力；肺瘤平膏能使Lewis肺癌荷瘤小鼠體內DCs數量維持一定的水平[48]，不僅可以通過促進DCs和T細胞間的突觸形成，延長結合時間，刺激T細胞增殖，增強其活性[49]，還可以降低腫瘤相關樹突狀細胞的脂質堆積，提高抗原呈遞能力，促進T淋巴細胞的增殖和活化，誘導產生Th和CTL細胞亞群，抑制Tregs細胞亞群的活化[50]；玉屏風散在肝癌實驗中，通過刺激DCs的成熟，促進T細胞向Th1分化，降低了Th2在腫瘤中的數量，改善了腫瘤微環境Th1/Th2比例失衡引起的免疫抑制[51]；養陰溫陽方能通過絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)和核轉錄因子κB(nuclear factor kappa B，NF-κB)信號通路促進DCs的成熟，并促進DCs釋放細胞因子IFN-γ、IL-1β、IL-2，促進T細胞增殖和分化為具有腫瘤殺傷作用的Th1和CTL，提高Th1/Th2比例，改善了免疫抑制狀態[52]；白花蛇舌草提取物在HPV感染引起的癌癥中，通過MAPK信號通路促進專職抗原呈遞細胞活化，增強DCs的抗原呈遞作用，促進CD8+T細胞的免疫應答，誘導記憶T細胞增殖，達到預防和治療腫瘤的效果[53]；紅景天苷可正向調控Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)4的表達，促進DCs成熟，激活表面分子，提高抗原呈遞能力，從而增加CTL對肺癌細胞的殺傷作用[54]，也能激活ERK信號通路，促進DCs分泌IL12p70，增強CTL的殺傷活性[55]。

2.3 中醫藥調節免疫抑制細胞的作用

2.3.1 TAMs TAMs具有經典活化途徑(M1)和替代性活化途徑(M2)兩種亞型，在腫瘤微環境中發揮主要免疫抑制作用的是M2型TAMs，中醫藥可抑制M2型TAM極化、增加M1/M2的比例，使TAMs發揮抗腫瘤作用[56]。中藥甘草和人參的提取物能有效地降低腫瘤中M2型TAMs極化，增加M1的極化[57]；海牡方作用于RAW264.7細胞(小鼠單核巨噬細胞)，能增強其抗癌和吞噬作用，激活巨噬細胞、增強巨噬細胞因子分泌，如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、IL-1β、IL-12p70以及一氧化氮、活性氧等，還可以誘導M1型巨噬細胞極化，從而發揮抑制肺癌細胞增殖的作用[58]。克金巖方在Lewis肺癌移植瘤小鼠中影響巨噬細胞極化，增加M1型、降低M2型巨噬細胞的積累，從而抑制肺癌的進展和轉移[59]；清熱活血配方可能通過阻斷CXCL12/CXCR4/JAK2/STAT3信號通路抑制巨噬細胞極化，減少腫瘤組織中M2型巨噬細胞的積累，增加M1型巨噬細胞，從而抑制腫瘤細胞與TAMs的相互作用，抑制腫瘤生長、轉移[60]。YUAN M Y等[61]發現，改良健脾扶正方通過抑制巨噬細胞內PI3Kγ及下游的NFκB信號通路，減少M2型巨噬細胞極化，增加M1型巨噬細胞，抑制胃癌細胞的增殖和轉移。WANG S Q等[62]證明，消痞方可以抑制M2型TAMs極化，減少CXCL1的表達，從而抑制乳腺癌干細胞的自我更新，還能抑制MDSCs形成，從而有效抑制乳腺癌肺轉移[63]。中醫藥也有助于提高M1型巨噬細胞的抗原呈遞能力，激活T細胞介導的適應性免疫應答，促進CD4+T細胞向Th1分化，有研究從非小細胞肺癌的小鼠移植瘤模型中發現，玉屏風散誘導腫瘤組織中M1型巨噬細胞極化、促進M1型巨噬細胞的抗原呈遞能力，激活CD4+T細胞，并使其向Th1亞型分化，發揮殺傷腫瘤細胞的作用[64]。

2.3.2 MDSCs MDSCs是NK細胞、DCs、單核-巨噬細胞等的前體細胞，在腫瘤微環境中，其分化過程受阻而發揮免疫抑制作用，通過增加MDSCs消耗、抑制MDSCs募集或活性、促進其分化是腫瘤治療的一個方向[19]。有研究表明，中藥復方消巖湯能抑制Lewis肺癌荷瘤小鼠體內MDSCs的擴增，降低 IL-6、TGF-β表達，重塑免疫抑制微環境，抑制腫瘤生長[65]。有研究從乳腺癌肺轉移的小鼠實驗中發現，保元解毒湯可通過TGF-β/CCL9通路降低小鼠外周血和脾中的MDSCs，抑制MDSCs在肺中的招募，改變乳腺癌肺轉移前微環境，從而抑制腫瘤的發展和轉移，延長生存期[66]。有研究從肝癌的細胞實驗中發現，健脾化瘀湯在濃度高于250 mg·L-1的情況下，可以促進MDSCs凋亡，在濃度高于500 mg·L-1的情況下，削弱了MDSCs的免疫抑制活性，減弱了對CD4+T細胞的抑制作用，增強免疫系統的抗腫瘤反應，從而抑制肝癌細胞的生長[67]。

2.3.3 Tregs Tregs是腫瘤微環境中主要的免疫抑制細胞，減少腫瘤中Tregs數量、降低其抑制作用是探索腫瘤治療的有效研究方向[24]。SUI H等[68]發現，薏苡附子敗醬散能降低結腸癌小鼠模型中脾、腸系膜淋巴結等中的Tregs的數量，有效影響Treg相關的細胞因子的表達，薏苡附子敗醬散提取物能抑制Tregs，促進MC-38的增殖；健脾固腸方聯合化療有利于減少腸道淋巴組織中Treg、Th17相關轉錄因子的表達，維持腸道免疫平衡，抑制癌細胞侵襲和轉移[69]；益氣養陰方可降低肺癌荷瘤小鼠體內Foxp3表達，調節Tregs細胞分化，降低IL-10、TGF-β的表達，改善細胞免疫抑制狀態，調節重塑腫瘤免疫[70]。在乳腺癌荷瘤小鼠體內實驗中，西黃丸以劑量依賴的方式降低PI3K、AKT蛋白表達，促進Tregs凋亡，減少瘤內Tregs的數量，達到抗腫瘤作用[71]，有研究證明，西黃丸能上調Tregs細胞中促分裂原激活的蛋白激酶的激酶1、細胞外信號調節的蛋白激酶、c-Jun氨基末端激酶1、激活蛋白-1表達，促進Tregs細胞凋亡[72]。

3 結語

免疫細胞的本職是監視和清除外來抗原和內在癌變細胞，而腫瘤微環境利用免疫細胞使之成為腫瘤生存和發展的幫手，如何恢復免疫細胞的免疫監視和清除功能，是目前眾多腫瘤免疫治療的主要目標。中醫藥可通過調控免疫細胞間平衡、改變腫瘤內部浸潤情況、增強免疫活性細胞功能、逆轉免疫細胞抑制表型極化等方法激活免疫系統狀態，從而抑制腫瘤生長和轉移。但是，這些實驗并未深入涉及相關的機制研究，基礎實驗研究起步晚，關于中醫藥調節免疫細胞的分子機制和信號通路方面的研究仍不足。中醫藥對免疫檢查位點調節作用的研究尚不深入。今后，應在中醫藥如何調節免疫檢查位點，調控腫瘤微環境內平衡，干預腫瘤細胞與免疫細胞以及免疫細胞間相互作用從而抑制腫瘤發展和轉移方面進行深入研究。