基于免疫調節探討茶多酚及表沒食子兒茶素沒食子酸酯的抗腫瘤機制Δ

李光達，王婧，許晶，謝美雯，周義斌，侯麗（北京中醫藥大學東直門醫院血液腫瘤科，北京 100700）

茶多酚是普遍存在于茶葉中的多羥基酚類化合物，約占綠茶干質量的30%[1]。兒茶素是茶多酚的主要成分，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯（epigallocatechin-3-gallate，EGCG）占兒茶素的50%～70%，是綠茶最主要的兒茶素，也是綠茶發揮藥理作用的最主要成分。茶多酚及EGCG對肺癌、乳腺癌、肝癌、前列腺癌、卵巢癌等均具有良好的抑制作用[2]，其可能的作用機制包括抗增殖、抗遷移、促凋亡、抗血管生成等[3]。此外，免疫調節也是茶多酚及EGCG發揮抗腫瘤作用的重要機制之一[4-5]。由于腫瘤與免疫系統之間存在腫瘤免疫循環，腫瘤特異性抗原會激活免疫系統，啟動抗腫瘤免疫效應，一系列免疫相關事件逐步發生并重復擴展，進而消滅腫瘤細胞[6]。其中各種調節因素的失衡，是抗腫瘤免疫失效的主要原因。目前已經開發出了一系列腫瘤免疫治療方法，但西醫的腫瘤免疫治療方法在獲得抗腫瘤療效的同時也可能產生嚴重的不良反應。茶多酚及EGCG作為免疫調節劑用于腫瘤治療已有初步報道，本文將從提高免疫效應及改善免疫逃逸角度，綜述茶多酚及EGCG的抗腫瘤機制，旨在為腫瘤免疫治療提供參考。

1 提高免疫效應

茶多酚及EGCG作為免疫調節劑，可激活免疫系統、促進免疫調節，進而通過活化特定免疫細胞、促進細胞因子分泌等方式來激活免疫系統以殺傷腫瘤細胞，達到治療腫瘤的目的。茶多酚及EGCG等成分調節腫瘤免疫的作用機制見表1。

表1 茶多酚及EGCG等成分調節腫瘤免疫的作用機制

1.1 活化免疫細胞

已有研究表明，茶多酚及EGCG具有廣泛的人體免疫調節作用，可通過活化T細胞、自然殺傷（natural killer cell，NK）細胞以及激活巨噬細胞等方式來增強免疫效應[32]。而對于腫瘤疾病，茶多酚及EGCG同樣可以通過激活免疫反應來抑制腫瘤進展，如不同劑量的EGCG可以分別增強白血病BALB/c小鼠巨噬細胞的吞噬作用、NK細胞活性以及促進T細胞及B細胞增殖，且具有一定的安全性[7]；EGCG對于NK細胞活性的增強作用同樣在膀胱癌模型小鼠中被證實[8]。臨床研究中，茶多酚被證實可以改善肺癌患者化療前后Th1/Th2細胞的平衡進而增強機體的抗腫瘤免疫效應[9]，也可通過上調CD4+/CD8+細胞來改善晚期非小細胞肺癌患者的免疫功能[10]。由此可見，腫瘤的免疫殺傷過程由多種效應細胞參與，其中包括細胞毒性CD8+T細胞、CD4+T細胞、NK細胞等。除此之外，B細胞、巨噬細胞等免疫細胞也同樣存在于腫瘤微環境中，各個細胞間的協同作用可抑制腫瘤的發展。茶多酚及EGCG可通過活化上述免疫細胞、改善免疫細胞平衡發揮抗腫瘤免疫效應，從而殺傷腫瘤細胞。

1.2 促進細胞因子分泌

在腫瘤免疫反應中通常需要腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素2（interleukin 2，IL-2）、IL-12等多種細胞因子的調節，激活免疫促進細胞因子可以增強抗腫瘤免疫效應。研究表明，茶多酚在乳腺癌小鼠模型中可增加腫瘤微環境TNF-α水平[11]，并可恢復黑色素瘤腫瘤特異性CD3+T細胞中IL-2的表達[12]，而TNF-α與IL-2不僅能夠增強樹突狀細胞（dendritic cell，DC）的抗原呈遞功能，還可增加巨噬細胞的毒性作用[33]。茶多酚對于IL-12的調節多見于光誘導的皮膚癌相關研究，其可上調小鼠皮膚或引流淋巴結中IL-12的表達，修復DNA損傷同時誘導免疫調節[13-14]。IL-12通常具有調節T細胞生長和T細胞功能的作用，可通過刺激γ-干擾素（Interferon-γ，IFN-γ）的產生來增強Th1細胞的發育。Katiyar等[14]研究發現，茶多酚及EGCG可通過IL-12依賴性DNA修復來抑制紫外線誘導的免疫抑制，防止紫外線誘導的小鼠皮膚腫瘤發展。由此可見，茶多酚及EGCG可通過提高TNF-α水平、促進IL-2和IL-12表達發揮抗腫瘤作用。

2 改善免疫逃逸

腫瘤細胞在生長過程中可以通過募集免疫抑制細胞或分子、修飾自身表面抗原及改變腫瘤微環境等方式逃離免疫系統的監控，進而發生免疫逃逸，導致腫瘤進展。茶多酚及EGCG可通過多種機制改善免疫逃逸，其中包括調節免疫抑制細胞、調控免疫檢查點、調節細胞因子以及抑制免疫調節酶與Janus激酶/信號轉導和轉錄激活子（Janus kinase/signal transducer and activator of transcription，JAK/STAT）通路等，具體內容見表1。

2.1 調節免疫抑制細胞

2.1.1 抑制髓系抑制性細胞 髓系抑制性細胞（myeloid-derived suppressor cells，MDSCs）是來源于骨髓的免疫抑制細胞。正常情況下，未成熟的骨髓細胞可分化為粒細胞、巨噬細胞或樹突狀細胞，而腫瘤患者體內骨髓細胞分化發生阻滯形成MDSCs，并在細胞因子等作用下持續擴增，最終在腫瘤微環境中介導免疫逃逸[34]。2013年Santilli等[15]首次證實，免疫逃逸過程中茶多酚可通過抑制MDSCs擴增進而增強抗腫瘤免疫效應。其通過體內實驗發現，標準茶多酚制劑可減少腫瘤浸潤MDSCs數量，抑制小鼠自發性神經母細胞瘤的發展；同時體外實驗也證實，標準茶多酚制劑可阻滯MDSCs發育及運動，并通過激活67 kDa層粘連蛋白受體及誘導粒細胞集落刺激因子促進MDSCs分化，從而改善腫瘤免疫抑制狀態。在此基礎上，國內學者也證實，EGCG同樣可以通過調控MDSCs來抑制乳腺癌腫瘤細胞免疫逃逸，顯著增強荷瘤小鼠體內CD4+T細胞及CD8+T細胞表達，抑制腫瘤生長[16-17]。由此可見，茶多酚及EGCG均可通過調節MDSCs來發揮抗腫瘤作用，但其詳細的作用機制仍然需要進一步研究，例如茶多酚及EGCG對MDSCs黏附受體及MDSCs分化能力的影響、對細胞因子產生能力的影響以及對腫瘤浸潤淋巴細胞的具體作用等。

2.1.2 抑制調節性T細胞 調節性T細胞（regulatory T cells，Treg）是調節機體免疫反應的T細胞亞群，在維持免疫耐受性和抑制自身免疫方面具有關鍵作用，但在腫瘤微環境中，其免疫抑制作用會影響機體的抗腫瘤免疫效應并促進腫瘤生長。目前已有越來越多的研究表明，腫瘤患者外周血中Treg含量顯著升高[35]，而Treg在腫瘤組織中的大量浸潤也與不良的預后有關[36]。據報道，慢性淋巴細胞白血病患者在口服綠茶提取物后外周血中Treg及淋巴細胞含量均顯著降低，同時血液中參與免疫抑制的細胞因子IL-10及轉化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）水平也同樣降低[18]。此外，在另一項關于老年急性髓系白血病的研究中也得到了相似的結論[19]。由此可見，茶多酚作為免疫調節劑，已被證實可以通過抑制Treg發揮抗腫瘤作用。

2.1.3 調節腫瘤相關巨噬細胞 腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophages，TAM）是腫瘤微環境中參與免疫調節的主要細胞之一，其在不同因素的影響下可極化為經典活化型（M1型）與替代活化型（M2型）巨噬細胞，前者在抗腫瘤中發揮重要作用，而后者則可抑制抗腫瘤免疫效應，促進腫瘤進展。在腫瘤微環境中，M1型巨噬細胞通常被腫瘤細胞釋放的細胞因子極化為M2型，但二者均具有高度的可塑性，在藥物干預作用下可以互相轉化。Jang等[11]在小鼠乳腺癌模型中通過檢測相關趨化因子及M1、M2型巨噬細胞相關細胞因子，證實EGCG可以抑制TAM浸潤并促進M2型巨噬細胞向M1型極化，進而達到抑制腫瘤生長的作用。EGCG同樣也可以在異種移植瘤模型中下調趨化因子人趨化因子配體12，抑制表達血管內皮生長因子A的TAM浸潤，從而抑制子宮內膜癌血管生成[20]。此外，EGCG對TAM極化的調節作用在膠質母細胞瘤的治療中也有報道[21]。由此可見，EGCG可通過抑制TAM浸潤、調節TAM極化，發揮抗腫瘤作用。

2.2 調控免疫檢查點

腫瘤細胞中免疫檢查點分子的相互作用是指通過抑制T細胞對腫瘤細胞的識別來降低抗腫瘤的免疫反應，其中程序性死亡蛋白1（programmed cell death protein 1，PD-1）及其配體（PD-L1）是腫瘤發展過程中最重要的免疫檢查點分子之一。腫瘤細胞表面的PD-L1與T細胞表面的PD-1相互結合可介導腫瘤細胞的免疫逃逸。近年來，基于PD-1/PD-L1的免疫檢查點抑制劑已廣泛應用于各類腫瘤的治療[37]，但其低反應率與免疫相關不良事件仍然是目前的主要問題[38]。Rawangkan等[12]通過觀察兒茶素抗PD-1/PD-L1的作用，發現其可抑制PD-L1表達和肺癌細胞生長。該結論同樣在黑色素瘤細胞中得到了驗證[12，22]。基于以上結果，有學者通過分子對接、分子動力學模擬等方法證實EGCG與PD-L1二聚體具有一定親和力，進而抑制PD-1與PD-L1的相互作用[39]。近期也有研究建立了含有EGCG的分子遞送系統，使得EGCG發揮出更顯著的PD-L1調控作用，增強了EGCG的免疫治療效果[40]。由此可見，茶多酚及EGCG可以作為免疫檢查點抑制劑發揮抗腫瘤作用。

2.3 調節細胞因子

在腫瘤發展的過程中，腫瘤細胞與周圍環境之間通過多種細胞因子保持復雜的、動態的相互作用，逐步演化形成具有腫瘤免疫抑制性的微環境，這有利于腫瘤細胞逃避機體免疫的識別和攻擊，增強其侵襲和轉移能力。EGCG及綠茶提取物可降低TGF-β及IL-10的水平[18-19，23]，一方面可以誘導T細胞向Treg轉化，另一方面也可抑制免疫細胞的活化，促進腫瘤進展。目前已有研究證實，腫瘤局部及患者血清中TGF-β及IL-10水平升高會影響預后，EGCG的應用則可通過改善這一情況抑制腫瘤進展[41]。EGCG還可降低腫瘤微環境中IL-6水平[11，23-24]，通過激活JAK/STAT通路、促進免疫抑制因子的表達等多種機制來影響腫瘤的免疫逃逸[42]。除細胞因子外，一些生長因子如集落刺激因子1（colonystimulating factor 1，CSF-1）等也可發揮免疫抑制作用。EGCG同樣可通過降低CSF-1水平來抑制其誘導TAM形成[11]。此外，EGCG 還對 IFN-γ[25]、VEGF[13，20]等具有一定的抑制作用，進而通過降低腫瘤免疫抑制，發揮抗腫瘤功效。由此可見，茶多酚與EGCG可以在不同程度上調節多種細胞因子，從而打破腫瘤免疫抑制的平衡，遏制腫瘤進展。

2.4 抑制免疫調節酶與JAK/STAT通路

在腫瘤微環境中，除了具有免疫抑制作用的細胞因子外，吲哚胺2，3-雙加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）等免疫調節酶也同樣影響腫瘤的發生發展。IDO在腫瘤微環境中高表達會影響預后[43]，一系列IDO抑制劑也進入了抗腫瘤臨床試驗階段[43-44]。研究發現，EGCG是一種有效的IDO抑制劑，可以在偶氮甲烷誘導的結腸癌前病變大鼠模型中抑制腫瘤引起的IDO上調，進而預防結腸癌發生[26]。在體外實驗中，EGCG同樣也可抑制IFN-γ誘導的結腸癌細胞、口腔癌細胞中IDO的表達[27-28]。

EGCG通常是通過抑制IDO的上游JAK/STAT通路來發揮對IDO的抑制作用，該通路在IFN-γ調節IDO表達的過程中發揮重要作用，其激活可以誘導MDSCs的擴增活化[45]，同時也能誘導PD-L1表達進而增強腫瘤細胞的免疫逃逸[46]。目前EGCG通過抑制JAK及STAT激活調節IDO抗腫瘤的作用已在口腔癌及結腸癌細胞中被證實[27-28]。在肺癌及黑色素瘤中，EGCG則可通過阻斷JAK/STAT信號傳導，降低PD-L1 mRNA及蛋白水平的表達而發揮抑制腫瘤生長的作用[12，22]。同時，EGCG在胰腺癌[29]、頭頸部鱗癌[30]、乳腺癌[31]中同樣具有抑制JAK/STAT通路，發揮抗腫瘤作用的潛力。

3 總結與展望

茶多酚及EGCG調節免疫抗腫瘤的機制是多方面的，其不僅可以通過活化免疫細胞與促進細胞因子分泌來提高抗腫瘤免疫效應，還可通過調節免疫抑制細胞、調控免疫檢查點、調節細胞因子、抑制免疫調節酶與JAK/STAT通路來改善腫瘤免疫逃逸，在腫瘤免疫治療方面具有較大潛力。但仍然存在一些不確定性：（1）茶多酚及EGCG對細胞因子及免疫細胞的調節是多方面的，其作為一種免疫調節劑同樣具有廣泛的抗炎作用。已有研究報道，茶多酚可以抑制TNF-α、IL-2、IL-12等細胞因子的產生并可能促進Treg等免疫抑制細胞的活化從而抑制炎性反應[47-48]。EGCG可能通過降低結腸黏膜中TNF-α、IL-12等細胞因子的mRNA表達，從而抑制慢性炎癥誘導的結腸癌的發展[49]。事實上，細胞因子的多效性與重疊性使得其在人體免疫系統中的作用相對復雜，用藥劑量、細胞因子的來源與靶向均可影響不同疾病的治療，甚至在不同腫瘤中同一藥物對細胞因子的調控作用也各不相同。這提示今后對茶多酚及EGCG的研究應更加精準化，如進一步開展用藥的劑量劑型、給藥方式不同對于體內細胞因子變化的影響等相關研究，從而避免上述原因所導致的副作用。（2）茶多酚在體外與體內研究中得到的結果不總一致，尤其在腫瘤周圍通常無法達到有效的作用濃度，這可能與茶多酚的脂溶性低、代謝不穩定及生物利用度差有關。因此目前已經開發出了很多茶多酚的衍生物以及納米載體等技術[3]，雖然促進了茶多酚研究的發展，但仍需要更多臨床試驗驗證其可行性。（3）目前茶多酚及EGCG的研究大多集中于T細胞介導的細胞免疫方面，除被證明可以促進B細胞增殖外，抗腫瘤體液免疫的研究相對較少。同時有研究表明，EGCG與DNA疫苗聯合使用可以增強腫瘤特異性T細胞免疫反應進而增強抗腫瘤作用[50]。這提示茶多酚聯合EGCG的調節免疫作用在腫瘤治療中具有一定的潛力，此方向的研究應更加深入。（4）在臨床研究方面，關于綠茶降低腫瘤風險的作用在各項研究之間得到的結論有所不同，除大部分積極的結果外，一部分研究表明茶多酚的攝入與腫瘤的發生發展無關聯[51]，這可能與不同的腫瘤類型、不同的茶制劑的種類及濃度、不同人群及吸煙或肥胖等混雜因素有關[4]。在今后的研究中仍需要標準化設計的流行病學及干預研究，以探索綠茶及其成分在人體中的抗腫瘤活性。