調節性T細胞在抗腫瘤免疫及治療中的研究進展

梁 敏，肖艷紅，劉艷靈，王偉巖，劉芹芹，滕清良，

(1．青島大學附屬泰安市中心醫院血液病診療中心，山東 泰安 271000；2．青島大學附屬泰安市中心醫院醫學影像中心，山東 泰安 271000)

腫瘤是機體在各種致癌因素作用下，由細胞異常克隆性增生而形成的新生物，是人類的重大疾病之一。國家癌癥中心陳萬青教授團隊根據2020年全球癌癥負擔數據和聯合國人口數據以及國家衛生統計中心的數據估算了2022年癌癥新增病例和新增死亡人數，數據顯示，2022年中國新發各類癌癥共計482萬余例，死亡近321萬例[1]。目前除了傳統的手術、放療、化療外，腫瘤靶向治療的出現大大提高了腫瘤患者的生活質量。調節性T細胞(regulatory T cells，Tregs)是CD4+T細胞的一個亞群，具有調節免疫反應維持免疫穩態的作用，于1995年首次被發現并命名為CD4+CD25+T細胞[2]，也稱其為調節性T細胞。Tregs因獨特的免疫作用成為免疫學研究的熱點，一方面Tregs通過抑制免疫應答維持免疫穩態來預防自身免疫性疾病的發生；另一方面Tregs可通過抑制適應性免疫反應的方式抑制機體抗腫瘤免疫細胞的活性，促進腫瘤發生免疫逃逸。

Tregs在腫瘤免疫治療中扮演重要角色，根據Tregs可抑制抗腫瘤免疫反應這一特性，認為抑制Tregs的功能是一種治療腫瘤疾病的新策略[3]。本文將對Tregs在抗腫瘤免疫和治療中的研究進展作一綜述。

1 Tregs的起源

1970年，Gershon等[4]發現胸腺源性的T細胞可抑制某些抗體反應，首次提出了Tregs作為抑制性T細胞的概念，但是由于缺乏特異性T細胞的標記物，未能成功引入Tregs；直到20世紀90年代，Sakaguehi等[2]首次在小鼠外周血CD4+T細胞中發現一群高表達IL-2受體a鏈(CD25)的細胞群體，這群細胞具有免疫調節和抑制免疫細胞的功能，命名為CD4+CD25+調節性T細胞。研究發現CD25除高表達于CD4+T細胞之外，在CD8+T細胞中也有表達，由此說明CD25分子在Tregs中的表達并不是特異性的，因此，將CD25作為Tregs的標志物并不完全準確。直到21世紀初，Sakaguchi等[5]學者發現在CD4+CD25+T細胞中轉錄因子叉頭盒蛋白3(forkhead-box Protein 3，Foxp3)分子呈特異表達，該分子是Tregs的關鍵轉錄因子，與Tregs的發育和發揮免疫抑制與調節功能密切相關[6]。

2 Tregs的分類及亞群

體內Tregs按其來源可分為胸腺源性Tregs(thymic-derived Tregs，tTregs)和外周誘導性Tregs(peripheral Tregs，pTregs)[7]。tTregs可直接從胸腺中發育而來，而pTregs是外周淋巴組織或腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)中在轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)存在及炎性細胞因子(如IFN-γ、IL-4、IL-6)缺失的情況下由CD4+CD62L-Foxp3-的T細胞誘導而來[8]。

Tregs可以分為如下幾個亞群：源自CD4+T細胞的亞群如調節性T細胞1(Tr1)、輔助性T細胞3(Th3)和CD25+Tregs，以及CD8+T亞群如CD8+Tregs。其中Tr1可分泌大量細胞因子IL-10；Th3可高表達細胞因子TGF-β；CD25+Tregs可表達多種功能分子，如Foxp3、細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4)、CD25、糖皮質激素誘導的TNF受體家族相關蛋白(glucocorticoidinduced TNF receptor family-related protein，GITR)和誘導型共刺激分子(inducible co-stimulator，ICOS)等，這些功能分子可以穩定Tregs的表型并調節免疫系統[6]；此外，已有文獻報道了CD8+Tregs具有免疫抑制功能，可通過分泌細胞因子IL-10及TGF-β抑制細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T cells，CTLs)及NK細胞的抗腫瘤活性[9]。綜上所述，Tregs不同亞群具有抑制免疫系統的不同機制。

3 Tregs抗腫瘤免疫的機制

Tregs通過促進ATP水解來抑制TME，從而實現抗腫瘤免疫。Tregs可表達兩種酶：CD39和CD73，CD39是一種細胞表面酶，是ATP水解和腺苷生成的關鍵酶；CD73是一種將AMP轉化為腺苷的外酶[10]。在TME內，ATP被激活后可增強抗腫瘤免疫細胞的活性，而腺苷可抑制TME中腫瘤浸潤淋巴細胞(TILs)及NK細胞對腫瘤的殺傷功能，從而促進腫瘤免疫逃逸。在癌癥患者中，大多數臨床數據表明CD73/CD39高表達與預后不良及疾病進展密切相關[11-12]。

Tregs可通過分泌IL-10、IL-35、TGF-β等抑制性細胞因子直接抑制免疫應答。研究表明：在惡性腫瘤晚期，TGF-β通過促進骨髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)增殖[13]、抑制NK細胞活性[14]以及降低CTLs活化[15]來降低機體抗腫瘤免疫。

此外，Tregs還可以通過FasL/Fas及顆粒酶/穿孔素途徑介導CD8+T細胞凋亡，以及通過與樹突狀細胞(dendritic cell，DCs)間的相互作用來影響DCs的功能，從而抑制T細胞的抗腫瘤活性。Tregs表面免疫抑制因子CTLA-4和T細胞表面的協同刺激受體CD28競爭性的與CD80/CD86結合產生抑制性信號，導致T細胞活化降低[16]。IL-2是促進T細胞活化與分化的重要細胞因子之一，而Tregs高表達CD25，與DCs分泌的IL-2有更強的親和力，CD25與IL-2結合會抑制效應T細胞的活化、增殖與分化[17]。

4 腫瘤微環境中靶向Tregs的策略

Tregs利用多種機制參與腫瘤免疫反應，促進腫瘤生長和發展，通過破壞Tregs的功能、降低Tregs的活性、限制Tregs進入腫瘤組織以及靶向腫瘤代謝等免疫治療的方法，可有效抑制腫瘤的發生與發展。

4.1 免疫檢查點抑制劑

Tregs表面高表達免疫檢查點分子(如PD-1、CTLA-4)，靶向這些分子可能是抑制Tregs功能較理想的方法。研究表明，在荷瘤小鼠CT26結腸癌模型中，小鼠腹腔注射抗CTLA-4抗體后可降低小鼠腫瘤進展、提高生存期，但與抗PD-1抗體聯合用藥時抗腫瘤作用并未起到協同效果[18]；而在三陰性乳腺癌細胞模型中聯合上述用藥后抗腫瘤作用顯著增強[18]；此外，在某些晚期癌癥患者中，抗PD-1抗體使用后，患者血清中會高表達犬尿氨酸(kynurenine，Kyn)，導致患者預后不良[19]。由此可見聯合用藥可能是治療某些侵襲性腫瘤耐藥性的新途徑。

4.2 清除Tregs

消除Tregs的免疫抑制作用是腫瘤免疫治療的關鍵[20]，CD25在Tregs中高表達，是實現Tregs耗竭的一個潛在靶點。抗CD25免疫毒素(denileukin diftitox，DAB-IL-2，Ontak)最早用于治療T細胞淋巴瘤，但因會造成毛細血管滲漏綜合征而在臨床應用受限[21]。Cheung等[22]研究出第二代靶向CD25的白喉融合毒素s-DAB-IL-2(V6A)能夠降低B16黑色素瘤荷瘤小鼠瘤內Tregs數量，抑制腫瘤生長同時減少了血管滲漏綜合征的發生。雖然該藥物在動物試驗中取得了良好療效，但臨床應用極其少見，其安全性尚需進一步研究。

4.3 抑制Tregs衍生的細胞因子

Tregs可通過分泌抑制性細胞因子如IL-10、TGF-β、IL-35等抑制免疫應答。研究表明，在卵巢癌患者中IL-10表達明顯上調[23]。此外，在前列腺癌荷瘤小鼠模型中，TME內IL-35+Tregs及MDSCs比例顯著增加且促進腫瘤組織血管生成，當IL-35被中和抗體清除后，小鼠腫瘤生長受到抑制且TME中CD4+T及CD8+T細胞數量增加，抗腫瘤作用增強[24]。這為治療前列腺癌提供了新靶點。

4.4 IDO/TDO抑制劑

在TME中，IFN-γ一方面作用于腫瘤細胞使之發生凋亡，另一方面可促進腫瘤細胞分泌吲哚胺2,3雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase，IDO)及色氨酸2,3-雙加氧酶(tryptophan 2,3-dioxygenase，TDO)[25]，TME中存在大量色氨酸(tryptophan，Trp)，Trp在IDO/TDO的作用下分解成Kyn，Kyn作為多環芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AhR)的配體可激活AhR，AhR既可誘導Tregs的增殖[26]，又能促進CD8+T細胞中PD-1的表達，進而影響CD8+T細胞對腫瘤細胞的殺傷作用，促進腫瘤免疫逃逸[27]。研究表明，抑制腫瘤細胞中IDO的表達可抑制小鼠結腸癌的進展[26]，此外將IDO1/2抑制劑與抗PD-1抗體聯合使用時抗腫瘤效應增強[28]。這些結果為未來臨床試驗中使用AhR抑制劑、IDO1/2抑制劑聯合免疫檢查點抑制劑治療癌癥提供了理論依據。

4.5 抑制Tregs進入TME

TME中的癌細胞通過產生各種細胞因子和趨化因子，如趨化因子28及其受體10(CCL28/CCR10)、趨化因子1及其受體8(CCL1/CCR8)和趨化因子17及其受體4(CCL17/CCR4)等來增強Tregs對TME的浸潤，因此，阻斷趨化因子或趨化因子受體可阻止Tregs進入腫瘤組織，是降低腫瘤生長的機制之一[29-31]。

胰腺癌是一種高度惡性的腺癌，臨床常將吉西他濱、氟尿嘧啶和葉酸作為輔助療法來改善患者術后總生存期[32-33]，但效果不佳且會產生副作用和耐藥性。研究發現，胰腺癌患者中CCL28和CCR10表達均升高[34]，Yan等[35]發現CCL28的表達與胰腺癌患者低生存率相關。在胰腺癌荷瘤小鼠模型中，敲除CCL28后可阻止CCR10與CCL28的結合，小鼠腫瘤生長受到抑制、Tregs數量降低同時MDSCs數量降低。表明CCL28是一個潛在治療胰腺癌的新靶點。

在癌癥患者中，腫瘤浸潤性Tregs表達的CCR4比外周Tregs更高，且由腫瘤細胞釋放的CCL17招募CCR4+Tregs到腫瘤部位抑制抗腫瘤特異性免疫，促進腫瘤發展，導致預后不良[36]。研究表明，抗CCR4單克隆抗體(莫格利珠單抗)用于治療難治復發性成人T細胞白血病/淋巴瘤(ATLL)[37]及皮膚T細胞淋巴瘤(CTCLs)[38]，多數患者完全緩解。此外在乳腺癌及B16黑色素瘤荷瘤小鼠模型中，減少CCR4的表達后，小鼠腫瘤生長受到抑制、腫瘤浸潤性Tregs數量降低[36]。表明CCR4是一個潛在治療乳腺癌及黑色素瘤的新靶點。

此外，CCR8在腫瘤浸潤的Tregs中高表達，其趨化因子CCL1在炎癥發生部位表達上調，會招募CCR8+Foxp3+Tregs浸潤到腫瘤組織中抑制抗腫瘤免疫功能，使機體對腫瘤產生耐受[39-40]；而且在TME中，當CCR8上調后可誘導Tregs中Foxp3、IL-10、CD39等抑制性分子的表達增加，從而增強腫瘤浸潤性Tregs的免疫抑制活性[39]。通過對結腸癌、肺癌以及黑色素瘤患者實體瘤及血液分析發現，CCR8在腫瘤組織中高表達、血液中低表達，表明CCR8是一個潛在的高選擇性治療腫瘤的新靶點[41]。

4.6 靶向腫瘤代謝

氧化應激引起的腫瘤組織中Tregs凋亡是一種新的腫瘤免疫逃逸機制，在TME中，凋亡的Tregs釋放ATP，通過CD39、CD73代謝為腺苷，并通過與腺苷和腺苷A2A受體的相互作用來抑制抗腫瘤免疫，增強機體對免疫抑制劑的耐藥性[11，42]。研究表明，在荷瘤小鼠模型中使用A2A受體或CD73抑制劑后，小鼠腫瘤生長受到抑制且逆轉抗PD-L1抗體的耐藥性[42]。因此靶向腫瘤代謝可能是腫瘤治療的潛在策略。

5 Tregs作為腫瘤治療靶點的不足

目前已證明多種針對Tregs的免疫治療方法在促進腫瘤殺傷方面發揮著重要作用，然而，有些方法有時會導致機體釋放自身抗原和腫瘤相關抗原引起局部產生炎癥，從而刺激和激活腫瘤浸潤性Tregs，進一步導致抗腫瘤反應受到抑制[43]。有研究顯示：某些腫瘤抗原可特異性誘導產生Tregs，癌癥患者接種針對腫瘤特異性抗原的疫苗可以有效阻斷腫瘤誘導性Tregs的產生，抑制癌癥進展的同時也可導致機體感染[44]。另外，卡介苗(BCG)治療過程中高表達PD-L1的Tregs增多，會顯著降低其治療效果[45]。Tregs是機體維持免疫穩態的重要免疫抑制細胞，盲目清除并不可取，易造成自身免疫性疾病。這些結果揭示了Tregs作為治療腫瘤靶點的不足之處。

6 小結與展望

本文回顧了Tregs的起源、分類、抗腫瘤機制以及TME中靶向Tregs的策略，同時也提出了目前Tregs在臨床抗腫瘤應用中的不足之處。清除腫瘤浸潤性Tregs是目前治療腫瘤的重要方法，針對Tregs新靶點的研究成為當前治療腫瘤的突破點和熱點，尋找減少或阻斷腫瘤浸潤性Tregs和抑制其活性的免疫療法與其他治療方法聯合應用，是目前臨床上提高各種癌癥治療效率和降低耐藥率的有效手段。