乳腺癌細胞與樹突細胞在免疫過程中的相互作用

宋雪蓮 李湘奇 (山東第一醫科大學第二附屬醫院，山東 泰安 271000)

癌癥是一個值得全人類共同注意的公共衛生事件〔1〕。在中國，癌癥亦是人們所面臨的重大問題，每一年新診斷出來的癌癥患者就超160萬人，死于癌癥者可至120萬人〔2〕。自2004年以來，乳腺癌的確診人數一年比一年多〔1,2〕。如今，乳腺癌已成為女性所患惡性腫瘤中最強勁的對手，這意味著采取強有力的措施以應對當前乳腺癌的發展刻不容緩。由于免疫浪潮的推進，針對乳腺癌細胞的免疫手段作為一種新方案已成為當今研究熱點。在眾多免疫細胞中，專職抗原提呈細胞(APCs)——樹突細胞(DCs)參與啟動和調節先天免疫和后天免疫的特殊功能更加引人注目。DCs與乳腺癌細胞在免疫效應階段相互影響，一起參與乳腺癌細胞的轉歸。本文以乳腺癌細胞與DCs在腫瘤進展轉歸過程中的相互作用做簡要綜述。

1 乳腺癌研究概況

1.1乳腺癌現狀 目前，乳腺腫瘤居女性腫瘤排名之首，是女性癌癥致死的最大因素〔3〕。在中國，乳腺癌也是女性所患癌癥中最多見的，其發病率及死亡率分別為12.2%和9.6%〔2〕。有數據顯示，近幾年各個國家的乳腺癌發病率均出現增長速度加快且年輕化的走勢〔1～3〕。

乳腺癌在中國的確診年齡段是45～55歲，該年齡段發病可能是由于出生隊列效應，經期和懷孕生育方式、生活作息和工作環境變化等因素所致。與西方女性相似，生殖和荷爾蒙因素使得我國乳腺癌風險增加，例如初潮早、絕經晚、未育、初產年齡大和母乳喂養不足〔2〕。另外，絕經前后婦女體重的增加和低負荷的體育鍛煉是西方國家或都市生活習慣女性乳腺癌的危險因素，這些影響因素可能對于中國女性患乳腺癌概率的上升也有所關聯〔4〕。有數據表明〔1，5〕女性乳腺癌發生率自2004年以來以每年0.3%的速度略有增加且乳腺癌單獨一項就占到女性總癌癥的30%。

由于當前知識體系的完善、治療技術的提高及治療方案的有效實施，乳腺癌患者的死亡率出現下降走勢，生存率顯著上升。女性乳腺癌的相對生存率在2009～2015年占到90%，與以往相比顯著提高。女性乳腺癌患者的死亡率在1989～2017年這28年來減少了40%，但近期下降有所減緩。全世界20～59歲女性癌癥患者中，乳腺癌仍居死亡率之首〔1～5〕。

1.2乳腺癌的類型 乳腺癌需要采取強有力的治療方案以應對，而正確認識腫瘤本身是治療腫瘤的基礎。2000年，乳腺癌分子分型的概念由斯坦福大學的 Perou 等〔6〕初次提到。借鑒“固有基因亞群”，分析雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)、人類表皮生長因子受體(HER)2等分子受體的狀態，利用互補脫氧核糖核酸(DNA)將乳腺癌做了細分：管腔A型、管腔B型、HER2陽性型、三陰性型及其他非常見乳腺癌。此分型在2011年初得以充分肯定，并在ER、PR和HER2 3個衡量指標以外，加入增值指數血管細胞核增殖相關抗原(Ki-67)這一新指標，并參照Ki-67的值是否低于14%對管腔A、B型進行了更嚴格的鑒別〔7〕。2013年舉辦的國際乳腺癌大會上，參會的科研人員對Ki-67閾值有些許不同看法。半數以上表示應將Ki-67的閾值更改為20%，而小部分表示由于當前檢測標準不統一，研究所檢測條件參差不齊，結果肯定不盡相同，這就有可能使得本可通過化療獲益的乳癌病人治療不當，所以建議更改Ki-67閾值或采用盡可能多的基因檢測來完善〔8〕。撇開Ki-67，還有幾名科研人員表示可以用PR的值是否低于20%對管腔A、B型進行分類〔9〕。因此，乳腺癌分子分型于此時又被重新定義：管腔A型〔Lumial A型：ER和(或)PR+、HER2-、Ki-67<20%〕；管腔B型〔Lumial B1/HER2-型：ER+和(或)PR<20%、HER2-、Ki-67≥20%；Lumial B2/HER2+型：ER+和(或)PR+、HER2過表達〕；HER2陽性型(HER2+、ER-和PR-)；三陰性型(HER2-、ER-和PR-)及其他非常見型乳腺癌〔10〕。該分子分型作為最受廣泛認可和運用的分類延續至今。除了分子分型之外，還可以根據標準化病理標準作出乳腺癌的組織學分類。在乳腺癌中所占比例最高的組織學表現型是浸潤性導管癌，可見于50%～75%的患者中；浸潤性小葉癌所占比例僅次于前者，為5%～15%；此外，還有導管/小葉混合癌和其他較少見的組織學表現型〔11〕。

2 DCs研究概況

2.1DCs的發現 DCs名字的由來是因為其外部形態。1973年，在小鼠外周淋巴器官(脾臟、淋巴結、佩爾斑)制備的貼壁細胞群中，由Steinman等〔12〕發現。雖然數量很少，但其特點突出：胞核體積大，折射、形狀扭曲，含有小的核仁且核仁數量通常為2個，豐富的細胞質呈不同長度和寬度的突起排列，含有許多大的球形線粒體。胞核和胞質均呈弱堿性染料染色，不具活性內吞作用特點，即膜褶皺、吞噬小泡、豐富的溶酶體、吞噬的物體。在體外生存狀態下，其細胞質突起不斷伸長、收縮和重新定位，導致細胞形狀多種多樣。后來又進一步探索，解釋了DCs在獲得性免疫應答中扮演了重要角色〔13〕。

2.2DCs的分類及功能 DCs當前已被證實是一種作用能力最完善的專職APCs，能夠特異性刺激B細胞和T細胞的成熟，啟動獲得性免疫反應，對機體內、外源性抗原的識別和清除都至關重要〔14～16〕，是啟動和維持對惡性細胞免疫反應的基礎〔17〕。外周血所含DCs的量極低，不足1%〔18〕。但就DCs的來源、表型及功能方面來講，其異質性都很明顯。在人外周血中，DCs主要是由造血前體細胞(HPCs)分化而來，DCs根據表型特征分類如下：漿樣DCs(pDCs)、髓樣DCs(mDCs)、傳統DCs(cDCs)和經典DCs(cDCs)〔19〕。mDCs的主要功能是識別、攝取、提呈抗原。游走性mDCs會捕捉外周識別到的抗原或刺激因子并進行處理和加工，然后借助組織相容性復合體(MHC)呈遞到抗原表面〔20〕。與mDCs不同，pDCs具有較強產生Ⅰ型干擾素(IFNs，多數為IFN-α/β)能力的特點。當異物侵入機體時，pDCs可以借助Toll樣受體(TLR)迅速識別這些抗原并產生大量Ⅰ型IFN。pDCs的TLR表達譜與mDCs也有所不同，其主要表達TLR7/8和TLR9分別識別單鏈核糖核酸(ssRNA)病毒和非甲基化胞核嘧啶鳥嘌呤(CpG)的序次〔21〕。值得留意的是，pDCs接觸到抗原并激活的話同樣會經歷mDCs成熟的階段，只不過抗原提呈的類型較專一〔22〕。

DCs除了分類特征的不同外，還有2種不同的存在狀態，即成熟態和未成熟態。二者在細胞形態、表型及功能等方面表現均有差別〔20，23，24〕。未成熟DCs(iDCs)具有較強移動能力，免疫監視、檢測潛在病原微生物和腫瘤抗原等是其重要作用。它可以通過各種手段把所識別到的抗原捕獲至胞內。另外，iDCs可通過胞啃作用等方式對腫瘤抗原進行捕獲。較高的抗原識別和捕獲能力是iDCs重要的細胞學特征。成熟的DCs功能完善，主要是啟動和調節功能，是免疫應答過程的重中之重。其可以有效促進內、外源性主要MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ將腫瘤抗原轉運至引流淋巴結內，交叉提呈抗原以激活細胞毒性T淋巴細胞，從而使得T細胞分化，啟動T細胞參與的免疫應答反應〔25〕。

2.3DCs的分化與成熟的分子調控網絡 造成DCs呈現出不同狀態類型，從而表現出不同功能的原因主要是機體有一套精密且復雜的分子調控網絡作用于DCs的分化與成熟，分為由細胞因子-細胞因子受體所傳遞的胞外信號和由轉錄因子所調控的胞內信號。對于pDCs及cDCs的分化發育，FMS樣絡氨酸激酶(Flt)3及其配體Flt3L在細胞因子調控網絡中起關鍵性作用。人集落刺激因子(CSF)-1、CSF-2、IFN、轉化生長因子(TGF)-β等在不同DCs亞群的分化過程中也起了重要作用。另外，轉錄因子Spi-1原致腫瘤基因(PU.1)、干擾素調節因子(IRF)8、雌二醇(E2)-2、DNA結合抑制因子(Id)2、核轉錄因子(NF)-κB及信號轉導及轉錄激活蛋白(STAT)家族等在DCs各個時期的分化及成熟領域也充分展示了其不可或缺的調控作用〔26～29〕。

3 乳腺癌細胞與DCs的相互作用

乳腺癌的發展轉歸是特別復雜的過程，最終惡性化程度增高乃至發生轉移，是乳腺腫瘤細胞與免疫細胞相互影響作用所呈現出的結果。循環腫瘤、癌床、引流淋巴結等許多腫瘤模擬物全部證實，在癌癥患者體內，成熟DCs的含量明顯下降〔30〕，浸潤的DCs可由惡性癌細胞促使凋亡，進而阻止表達相關癌抗原〔31〕。

Kichler-Lakomy等〔32〕研究表明，初期患乳腺癌女性體內DCs表達白細胞分化抗原(CD)1a、CD83、CD80、CD86、CD54的量與正常對照組對比是顯著減少的，激活T淋巴細胞能力也明顯減弱。從而得出結論：患者的DCs功能在乳腺癌早期就已受損。腫瘤發生免疫逃逸則會明顯降低DCs的功能和數量，轉移性乳腺癌患者DCs數量的減少已得到證實〔33〕。不過，在對乳腺癌患者DCs亞群的研究中可以發現，與pDCs相比，細胞數量減少囿于cDCs〔30〕。

目前已發現許多來自腫瘤阻礙DCs成熟使其功能受損的影響因子〔34〕。例如，白細胞介素(IL)-10可以單向阻斷單核細胞分化為DCs，誘導DCs沿巨噬細胞譜系路線進行分化并侵犯其APC作用〔35〕。另外，IL-6也可通過促進DCs向巨噬細胞分化來抑制抵抗腫瘤適應性免疫作用的發揮。一般來講，腫瘤浸潤性DCs(TIDCs) 功能受損，在一定程度上有助于免疫耐受的發生〔36〕。試驗證實〔31〕腫瘤部位檢測到的部分可溶性因子，如血管內皮生長因子(VEGF)、TGF-β1和IL-10等來源于腫瘤細胞，他們能夠活化蛋白酪氨酸激酶(JAK)2/STAT3途徑，干擾前體DCs的分化，導致iDCs 細胞聚集和成熟DCs的減少〔37〕，從而使其喪失了對荷瘤宿主APC活性的刺激〔30〕，腫瘤患者體內DCs降低對抗原攝取、加工和呈遞的能力，使免疫介質和共刺激分子受損，抑制特異性趨化因子的遷移運動功能，并破壞內吞作用，使 IL-12的量降低〔30，38〕。另外，癌細胞可通過降低MHC Ⅰ受體的比例抑制激活免疫應答。癌細胞還可以聚集T細胞，使其增殖并改變本身環境條件〔38〕。還有證據顯示來自腫瘤方面的影響因素可以利用破壞DCs運動能力進而抑制其正常免疫效應的應答，主要是破壞DCs的結構框架、使其能量不足、功能不全、狀態退化并改變某些其他特點〔39〕。因此認為在腫瘤逃脫機體免疫監視過程中，來自腫瘤方面的影響因子對DCs生物物理學特點的毀損應該是其原因之一。不論哪種抑制原理，與損害DCs分化相關的APC作用的受損都可明顯影響發揮抗腫瘤免疫作用，并大力加速腫瘤發生免疫逃逸。

此外，VEGF與非成熟APC的增加都和癌癥患者的循環抑制表型水平上升相關聯〔40〕。Pinzon-Charry等〔41〕已證實腫瘤生長所釋放的TGF-β可以把DCs囿于腫瘤部位，并控制DCs從原腫瘤部位遷移到其可引流的相應淋巴結，并對腫瘤相關淋巴結的轉移有所幫助。因此，對TGF-β進行干預或輔助瘤內DCs的遷移，或許對阻礙乳腺癌患者的淋巴結轉移會有所幫助。

4 DCs對乳腺癌細胞的雙重作用

4.1正向調控 DCs作為一種專職APC，識別、捕獲、提呈腫瘤細胞抗原是其主要免疫學作用，進而抑制腫瘤進一步發展，盡可能實現消除腫瘤的目標。有文獻表明，TIDCs的含量與乳腺癌患者的腫瘤分級和預后呈負相關〔42〕。另外，DCs能夠刺激發生適應性免疫應答反應，所以是許多干預手段的首選位點。目前，HER2肽致敏DCs疫苗已經加入治療乳腺癌的行列，其主要是HER2+導管原位癌和早期浸潤性癌的相關治療疫苗〔43〕。

iDCs作為“哨兵團”主要用于捕獲、加工處理抗原，普遍存在于機體外周組織中。借助病原相關分子模式(PAMP)受體感受到危害信號時，轉化為成熟狀態的DCs并發生轉移，向T細胞提呈抗原，通過獲得性免疫反應系統，進而產生抗原特異性免疫應答，發揮作用〔44〕。有相關臨床試驗說明DCs可以直接移至癌細胞部位，而TIDCs的存在與許多實體腫物生長演變、淋巴結轉移的減緩有關；特別值得注意的是，患者淋巴結轉移與否及預后好壞和DCs是否達到完全成熟的狀態密切相關〔35〕。即使科研人員已經認識到DCs在癌癥中扮演的重要角色，但是在腫瘤環境中，DCs致使免疫應答失效的原因仍不明了。因此，進一步研究DCs在腫瘤微環境中的相關作用對更好地了解DCs的免疫學效應可能有所幫助。

另外，已知小白鼠cDCs中原位淋巴結型CD8+和遷移型CD103+與人的CD141+型都能檢測出人XC趨化因子受體(XCR)l、黏連蛋白樣分子2、Nectin樣蛋白家族(Necl)2、細胞黏附分子(CADM)l、TLR-3。此外，C型凝集素結構域家族9成員(CLec9A)能夠參與調節抗原，并可以將DCs的抗原提呈進程時間盡可能拖長〔45〕。巨噬細胞甘露糖受體蛋白家族成員(DEC-205)在小鼠cDCs的CD8+型中數量較多，可以通過DEC-205運輸癌相關抗原以刺激DCs發生免疫應答反應并抑制腫瘤發展，在人體內，許多因子都能表達DEC-205，有相關試驗顯示CD141在DCs所有類型中促進發揮免疫作用最好的一類〔46〕。令人沮喪的是，目前臨床試驗結果并不十分令人滿意且存在許多問題，該選用哪類DCs亞群、如何對腫瘤抗原進行選擇、抗原的負載方法該如何選用、如何確定回輸間隔和回輸路徑、如何模擬荷瘤宿主體內的影響因子作用、如何控制變量模擬腫瘤發生免疫逃逸等。針對DCs生物學及免疫功能進行深度探索，重新塑造有腫瘤存在的免疫微環境下DCs的正常作用，然后啟動針對不同腫瘤類型DCs疫苗的個體化治療，這必將打開腫瘤免疫治療的新大門〔47〕。

4.2負向調控 DCs的特殊性除了抗原呈遞能力外，還具有免疫調節性質。先前已有相關調查顯示發現了DCs的免疫調節能力，稱其為調節性DCs。這類DCs誘導效應T細胞發揮作用的能力較弱，不過，可利用促進T淋巴細胞增多和減少自身反應性T淋巴細胞致使發生免疫耐受〔48〕。調節性DCs的異質性歸因于其從微環境中所獲取的信息和所成立的相應免疫應答反應。而且他們在T細胞活化方面及調節性T細胞增殖與活化等方面都有部分共同作用〔49〕，另外，DCs是可塑的，成熟DCs能夠在全部復極化的狀況下變成耐受型〔30〕。

某些iDCs亞型不會發出合適的共刺激和細胞因子信號來激活T細胞，因而會成為耐受或抑制性iDCs〔30〕，這可能與調節性T細胞分泌IL-10〔34〕、TGF-β來阻礙免疫作用所致的耐受或和機體內部抗原特異性CD4+與CD8+的T細胞不良增多相關〔30〕，進而由免疫耐受發展為腫瘤免疫逃逸。前體DCs分化受損可能會使含免疫抑制作用的骨髓來源的抑制性細胞(MDSC)聚集。在各個腫瘤患者體內都可找到此類細胞，并且腫瘤部位與腫瘤引流的淋巴結含量更多，當前認為不良預后和抵抗治療與此有關〔33〕。

目前，DCs在致使乳腺腫瘤發生免疫逃逸的原理尚不明確且仍然存在多種問題。除了各個亞型DCs、成熟與iDCs對乳腺癌的影響外，衰老的DCs是否對乳腺癌發展轉歸有所影響等眾多問題，仍有待深究。

綜上，隨著研究的深入，許多乳腺癌細胞相關抗原得以發現，但對于乳腺癌的特異性抗原方面仍有欠缺。當前清楚的是，乳腺癌細胞可以編輯自身抗原、隱匿共刺激因子、刺激體內相關細胞凋亡、由免疫耐受發展為腫瘤細胞免疫逃逸。所以，設法聯系功能最佳APC-DCs來捕獲、加工處理腫瘤抗原，誘導T細胞產生特異性腫瘤殺傷因子進而清除腫瘤，激起了當代科研人員的研究熱情。然而，乳腺癌細胞可阻礙DCs的成熟和分化，致使其功能受損，而iDCs可促乳腺癌細胞發生免疫逃逸。還有許多研究發現，試圖為腫瘤患者采用的DCs或許會在其惡性機體環境里迅速失活，腫瘤患者DCs功能作用受損急切希望相關專家研發出源于DCs的新的有效的免疫手段用于治療，將腫瘤抗原與T細胞活化的傳導通路重新復原。因此，需要深層掌握DCs與乳腺癌細胞在免疫過程中相互作用的原理，為乳腺癌患者造福。