T細胞免疫與宮頸癌關系的研究進展

石笑瑜，周蓓蓓，來藝青，張麗娜

(南京醫科大學附屬常州婦幼保健院 宮頸疾病診治中心，江蘇 常州 213003)

宮頸癌是婦女第4大常見的癌癥。世界衛生組織公認，高危型人乳頭瘤病毒(HR-HPV)是宮頸癌發生發展的主要危險因素，持續高危型HPV陽性是宮頸上皮內瘤變(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)持續和復發的高危因素[1-2]。在持續性HPV感染者中，HPV E6/E7 mRNA陽性往往提示細胞惡化風險增高，并隨著宮頸病變級別的升高，其陽性率呈增加趨勢[3]。大部分女性感染HPV是一過性的，在2年內可轉歸為正常，只有少數感染者會進展為持續性HPV感染[2]。免疫功能是機體識別和排除抗原性異物、維持機體生理平衡的重要機制，與腫瘤的發生發展密切相關[4]。近年研究發現，HPV 感染后的轉歸與機體免疫功能，尤其是宮頸T細胞免疫功能密切相關。越來越多學者開展腫瘤免疫相關的臨床研究，T細胞免疫治療有望成為宮頸癌繼手術、放化療之后的一種新的治療手段。現就 T 細胞免疫與宮頸癌的相關性作簡要綜述。

1 T細胞概述

胸腺依賴性淋巴細胞(簡稱T細胞)是淋巴細胞的主要組分，在外周血中占淋巴細胞總數的65%～75%，在胸導管內高達95%以上。它具有多種生物學功能，如直接殺傷靶細胞、輔助或抑制B細胞產生抗體、對特異性抗原和促有絲分裂原的應答反應以及產生細胞因子等。T細胞不產生抗體，而是直接起作用，所以T細胞的免疫作用叫作“細胞免疫”。T細胞根據不同的分類方法可分為不同的亞群[5]：根據是否表達CD4或CD8分子通常可分為CD4+T細胞、CD8+T細胞；按照功能和表面標志可分為細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T cell，CTL或TC)、輔助T細胞(helper T cell，Th)、調節/抑制T細胞(regulatory/suppressor T cell,Treg)。T細胞的可塑性使得它們成為免疫反應的關鍵組成部分，參與抗腫瘤免疫反應。

2 T細胞亞群與宮頸癌

2.1 Th細胞

Th 細胞可分為 Th1、Th2、Th17。Th1在細胞免疫中發揮作用，Th1細胞分泌白細胞介素2(interleukin-2，IL-2)、γ干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-β(tumor necrosis factor-beta，TNF-β)[6]，這些淋巴因子增強和擴大免疫應答過程，輔助誘導其他免疫細胞共同發揮抗腫瘤作用。Th1可以誘導CTL清除HPV感染細胞，其中IFN-γ可以誘導自然殺傷細胞(NK細胞)增強抗腫瘤活性，從而抑制腫瘤生長。Th2在體液免疫中發揮作用，有利于刺激B細胞產生抗體，主要分泌IL-3、IL-4、IL-5、IL-6等，其中Th2分泌的IL-3和IL-4作為腫瘤生長因子能促使腫瘤細胞迅速增長，IL-4又能通過抑制NK細胞的活化、減少腫瘤細胞抗原的表達等來抑制細胞免疫的抗腫瘤效應。Th1/Th2 是觀察機體抗腫瘤免疫動態變化的良好指標，宮頸癌患者體內Th1/Th2細胞平衡呈Th2型偏移狀態，進而促進惡性腫瘤增長，發生腫瘤免疫逃逸[7]。

Th17是第3種獨立的T輔助細胞。Chen等[8]研究發現，宮頸癌和CIN患者Th17以及相關細胞因子數量明顯增多，Th17/Treg比例上調，Th17/Treg的平衡對于宮頸癌的診斷有重要意義。Lin等[9]對宮頸癌患者Th1/Th2和Th17/Treg失衡在不同分期表達情況的研究進一步強化了該觀點：宮頸癌Ⅱ期與Ⅰ期相比，外周血中Th1細胞減少，Th2、Th17增加。宮頸癌患者存在明顯的Th1/Th2和Th17/Treg細胞失衡，并與腫瘤大小、淋巴結轉移和血管侵犯有關。Th17細胞在促進腫瘤生長的同時又表現為某些抗腫瘤免疫反應：激活CD8+T細胞，分泌IFN-γ來驅動抗腫瘤免疫應答[10]。該雙重作用若加以合理利用，也不失為宮頸癌的一種免疫治療方法。

2.2 Treg細胞

Treg 細胞是一群表型和功能特異的細胞群，按其來源可分為天然 Treg細胞和誘導Treg細胞。天然Treg細胞主要維持機體外周免疫耐受和免疫應答穩態[11]。誘導Treg細胞主要對機體的抗腫瘤免疫反應起抑制作用，進而促進腫瘤的發生發展。CD4+Treg表達高水平CD25，可作為特異性免疫的重要組成部分參與抗腫瘤免疫反應。轉錄因子Foxp3是Treg細胞最常見的、使用最廣的標志物，直接參與Treg細胞的發育和分化[12]。宮頸癌的相關研究證明，宮頸癌和CIN患者外周血中Treg細胞所占的比例較健康人群升高，且與HR-HPV感染、臨床分期和病變程度密切相關，可作為病變進展的一個生物指標[13]。隨著宮頸病變級別增高及細胞分化程度降低，Treg特異性表達因子Foxp3水平明顯升高[14]。研究發現Treg 細胞在淋巴結轉移的陽性淋巴結中高表達，CD8+T細胞/Treg下降明顯，增加惡化的風險[15]。這表明在宮頸癌發展過程中，隨著病變不斷進展，Treg 細胞比例增加，形成免疫耐受，促進宮頸癌的發生。合理地削弱這種抑制作用，可能為腫瘤的治療提供幫助。

2.3 CD4與CD8的變化

CD4和CD8是T細胞表面表達的一種糖蛋白，都是T細胞受體，由于形態的不同而有所區別。CD4主要分化為T輔助細胞(Th)和T調節細胞(Treg)，CD8主要分化為細胞毒性T淋巴細胞(CTL)。多項研究[16-18]認為，隨著宮頸病變的進展和惡化，CD4+/CD8+值下降，致使機體的免疫功能進一步受損，為腫瘤迅速生長、轉移、繼發感染創造條件，預后不佳。Monnier-Benoit等[19]研究結果顯示，自然緩解的CIN 1級(rCIN)中CD4+T細胞表達高于進展為高級別病變的CIN 1級，rCIN的CD4+/CD8+顯著高于CIN 3級。Shah等[20]研究發現宮頸癌患者的5年生存率與CD4+/CD8+相關，降低CD4+Treg，上調CD4+/CD8+可使宮頸癌患者獲得較好的臨床結局。

一系列研究表明，CD4代表具有殺傷作用T淋巴細胞增強和擴大免疫應答過程，輔助誘導其他免疫細胞共同發揮抗腫瘤作用。CD4+淋巴細胞減少，導致免疫功能低下。CD8代表抑制作用的T淋巴細胞，抑制抗體的合成、分泌及T淋巴細胞的增殖，只有當兩者保持適當比例才能發揮正常抗腫瘤作用[21]。

3 T細胞免疫與HPV

HR-HPV是宮頸癌發生發展的必要條件，HR-HPV可產生E6和E7兩種癌蛋白，干擾細胞周期，抑制細胞凋亡，與腫瘤的發生發展密切相關[22]。T細胞特異性免疫能夠識別這兩種癌蛋白，并通過免疫反應抑制其表達，實現抗腫瘤免疫反應。目前，宮頸癌HPV特異性免疫和免疫抑制的研究已經成為了研究的熱點。

3.1 抗原提呈細胞

抗原提呈細胞(APC)與T細胞非常接近[23]，樹突狀細胞(dendritic cells，DC)作為專職APC，被認為是適應性免疫反應的主要啟動子[24]。DC表達主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC)和T細胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，具有顯著的抗原攝取、加工、處理及呈遞能力，是聯系固有免疫和適應性免疫的樞紐。DC作為能力最強的專職APC，可使CD8+T細胞和CD4+T細胞分別表達一類信號和二類信號，誘導強效效應和記憶T細胞反應，并介導有效的α干擾素(IFN-α)依賴性抗腫瘤作用[25-26]。

Walch-Ruckheim等[27]在研究中發現，在原位宮頸鱗癌間質中CD83+成熟DC表達白細胞介素23(IL-23)，IL-23則與Th17細胞、晚期腫瘤分期、淋巴結轉移和宮頸癌復發相關。HPV陽性的頭頸部腫瘤組織的周圍基質中同樣也發現了DC表達CD83[28]。Schmidt等[29]研究結果顯示，DC經過Poly-1:C (polyinosinic:polycytidylic acid)的活化，能夠分泌大量IL-12，這是抗腫瘤反應中比較重要的細胞因子。Chen等[30]在小鼠實驗中發現DC衍生的外泌體(DC-derived exosomes,Dexo)能夠引起特異性抗腫瘤反應，有效誘導CD8+T細胞的細胞毒活性，使其增殖并釋放IFN-γ，有助于HR-HPV的清除。Xiao等[31]利用新型MtHSP70-FPR1融合蛋白通過p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen activated protein kinase,p38MAPK)信號通路激活人單核細胞來源的DC，能夠表達更高水平的CD80、CD86、CD83、人類白細胞DR抗原(human leukocyte antigen DR,HLA-DR)和趨化因子受體-7(CC-chemokine receptor 7,CCR7)，分泌更多的白細胞介素12p70(IL-12p70)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白細胞介素-1β(IL-1β)，并引發更強的細胞毒性淋巴細胞的增殖，從而對宮頸癌細胞產生有效的HLA-Ⅰ依賴性殺傷作用。

3.2 細胞因子

細胞因子是由免疫原等刺激因子刺激下產生的低相對分子質量的可溶性蛋白，具有免疫調節功能，包括 IL、集落刺激因子(CSF)、IFN家族、TNF家族、生長因子、趨化因子等。IFN家族具有抗病毒增殖、免疫調節和啟動其他抗病毒基因轉錄的作用，是一種免疫保護性因子[32]。然而，HPV E6癌蛋白可通過抑制由信號轉接蛋白TyK2介導的JAK/STAT信號通路(JAK/STAT pathway)途徑，阻斷IFN介導的信號傳導[33]；E7癌蛋白通過與p48結合抑制IFN的激活[34]。TNF家族包括TNF-α和TNF-β，前者主要由活化的巨噬細胞產生，后者由活化的T細胞產生，也稱淋巴毒素。IFN主要發揮調節免疫應答、殺傷靶細胞和誘導細胞凋亡等重要作用。腫瘤壞死因子受體2(tumor necrosis factor receptor2,TNFR2)在CIN和癌癥患者的外周血和腫瘤組織中高表達，且與臨床分期相關。TNFR2-Treg細胞與相關因子共同作用促進腫瘤細胞生長[35]。

Ainaro-Filho等[36]研究HPV感染患者外周血清中不同細胞因子的表達，結果發現宮頸癌組血清中IL-17、IL-23、轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)和IL-10等細胞因子表達增強。Torres-Poveda等[37]認為引起宿主免疫應答變化的IL-4、IL-6、IL-10、TGFB1、TNF-α和IFN-γ基因中的單核苷酸多態性會增加宮頸癌風險。Mangino等[38]研究發現,HPV能夠通過合成和釋放特異性促炎細胞因子和趨化因子來改變腫瘤微環境，可能干擾白細胞運輸，使腫瘤更快地生長和浸潤。Iwata等[39]通過檢測IL-1β、IL-8和巨噬細胞炎癥蛋白-1β(macrophage inflammatory protein-1β,MIP-1β)3種細胞因子來分析CIN患者的免疫反應，結果發現，IL-1β和IL-8水平與細胞學相關，IL-1β和IL-8的表達增強表明CIN病變的進展，HR-HPV感染患者的MIP-1β水平顯著降低。研究顯示，細胞因子的失調在宮頸癌的發生和發展中起關鍵作用，并有越來越多的學者致力于將細胞因子運用在宮頸癌高危患者早期診斷的研究中。

3.3 協同刺激分子

協同刺激信號對于T 細胞活化起著至關重要的作用。CD8+T細胞被缺乏共刺激分子的APC誘導時，雖然保留了細胞毒活性，但阻礙了適應性免疫應答，抑制IL-2的產生和增殖[40]。已有各種研究證實HPV感染存在免疫逃逸[41]，而朗格漢斯細胞(LC)缺乏協同刺激信號可能是持續性HPV感染者缺乏T細胞免疫的原因之一[42]。

B7家族是重要的協同刺激分子，包括B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、B7-H1(PD-L1)、B7-H2(ICOSL)、B7-DC(PD-L2)、B7-H3(CD276)和B7-H4(B7X)，可以有效調節適應性免疫應答。APC上的共刺激分子CD80、CD86與T細胞上的共刺激受體CD28結合，觸發T細胞活化和增殖。反之，若缺乏協同刺激分子的參與，則誘導免疫耐受和T細胞無反應性[43-44]。宮頸癌患者體中的HPV E6、E7癌蛋白具有強抗原性，若將B7導入癌細胞中，有效發揮B7家族協同刺激作用，下調免疫抑制，可增強細胞的免疫原性，抑制腫瘤細胞的增殖和侵襲，有望成為宮頸癌免疫治療的新靶點。

4 宮頸癌免疫治療

目前，宮頸癌可以通過注射HPV疫苗和定期有效的癌癥篩查來預防，但是疫苗無法消除已存在的HPV感染，也就無法避免宮頸癌前病變及宮頸癌的發生。因此，迫切需要開發針對確定的HPV感染和相關疾病的有效治療方法。研究[45]表明單次輸注針對HPV E6和E7癌基因的反應性的腫瘤浸潤性T細胞治療，能使轉移性宮頸癌患者出現腫瘤消退的臨床效果，為研究這種疾病的免疫治療提供了額外的支持。腫瘤抗原E6和E7癌基因僅在宮頸癌的表面組成型表達，而不在宮頸的正常組織上表達[46]，成為治療性疫苗的理想靶標。

各種治療性HPV疫苗也正處于開發和研究階段，它們具有引發HPV特異性T細胞介導的免疫應答以清除HPV相關疾病和癌癥的潛力。以干酪乳桿菌為載體的治療性疫苗在CIN 3患者的淋巴細胞中可表現出HPV E7特異性細胞免疫應答，并觀察到疾病消退與其有顯著相關性[47]；以病毒為載體制備的治療性疫苗，在刺激T細胞應答方面具有很強的免疫原性，然而在免疫受損患者中的效果受限[48]；另有一種HPV E6和E7 DNA治療性疫苗，刺激CD4+T細胞分化為Th1細胞，HPV16特異性CD8+T細胞免疫應答增強，有助于宮頸病變消退和治療后HPV清除，77%的人群顯示CIN 3病變完全消退以及治療完成后病毒清除[49]。

盡管各種細胞免疫療法在HPV相關疾病的治療上取得了實質性的進展，但是缺乏大樣本臨床數據支持，許多需求仍未得到滿足，有待更深層次地開展研究。

5 總 結

T細胞免疫與宮頸癌存在密切的關系，CD8+T細胞、CD4+/CD8+值的變化可提示宮頸癌的免疫功能狀態。APC、協同刺激分子、細胞因子、HPV 共同參與了宮頸癌細胞免疫反應。如何從特異性T細胞免疫反應多變的環節中尋找有效的作用途徑，并加以合理利用，控制腫瘤發展，提高治療效果將是今后研究的重點，以T細胞為基礎的宮頸癌免疫療法在早期臨床試驗中展露出良好的前景，必將為宮頸癌的治療開辟新的方向和策略。