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调节性T细胞与卵巢癌肿瘤免疫的相关研究进展

2020-09-23 241 上传者：管理员

摘要：调节性T细胞(Treg)是一类具有免疫调节功能的特殊T细胞亚群,其中以CD4+CD25+Treg细胞亚型研究最为广泛,其主要作用为调节机体的免疫耐受功能。其能够通过直接接触的方式抑制CD8+和CD4+效应T细胞的活化和增殖,进而阻止自身免疫性疾病的发生。在肿瘤领域,越来越多的研究发现恶性肿瘤细胞的增殖和侵袭与患者的自身免疫调节功能失衡密切相关。卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,发病率居妇科肿瘤第三位,致死率占妇科恶性肿瘤首位,其发病隐匿,侵袭力强,转移较快,一直以来缺乏强有力的治疗手段。通过对CD4+CD25+Treg的概述以及现有涉及CD4+CD25+Treg与卵巢癌研究进展的综述,寻求在免疫学水平上卵巢癌的早期诊断以及治疗的新方法,从而提高患者的生存率。

关键词：
CD4阳性T淋巴细胞
CD8阳性T淋巴细胞
T淋巴细胞
免疫调节
卵巢癌
卵巢肿瘤
妇科恶性肿瘤
癌
调节性
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卵巢癌是妇科常见恶性肿瘤，因其早期病变不易发现，超过70%患者确诊时已处于中晚期，死亡率居女性生殖道肿瘤首位。卵巢癌起源及发病机制的研究对卵巢癌防治工作有重大的意义。有研究报道，卵巢癌发病与机体抗肿瘤免疫功能低下密切相关[1,2]，且肿瘤免疫监视与卵巢癌预后相关。CD4+CD25+调节性T细胞（Treg）在自身免疫疾病的研究中备受关注，作为肿瘤免疫的主要效应细胞，其对肿瘤的治疗及预后起着关键性作用。因此，现基于国内外关于Treg与卵巢癌免疫的研究报道对该领域的相关进展进行综述。

1、CD4+CD25+Treg的来源及其功能

CD4+CD25+Treg是具有特殊免疫调节功能的T细胞亚群，1995年Sakaguchi等[3]实验证明，机体内的Treg首次被发现，其是一类可以进行免疫调节的细胞，目前共有两种来源，一种是自然Treg(nTreg），在机体内天然产生，主要来源于胸腺组织，约占外周CD4+T细胞总数的5%～10%。主要根据在于分别将表达流感病毒血凝素（HA）特异性受体的T细胞受体（TCR）转基因鼠与HA抗原鼠进行杂交，然后取组织进行检测，发现有30%的胸腺细胞为CD4+CD25+Treg，其可识别自身抗原的T细胞受体，因此也称为抗原非特异性Treg细胞或固有Treg细胞[4]。另一种来源则是适应性Treg(aTreg），由外周CD25+T细胞经抗原刺激诱导而来，如白细胞介素10(IL-10）、转化生长因子β（TGF-β）等细胞因子刺激产生，其能够特异性识别自身抗原和外来抗原，从而特异性抑制效应T细胞。因此也称作抗原特异性或适应性Treg[5]。两种Treg的抑制作用也不同，但具有相同的表面标志物[6]。

关于CD4+CD25+Treg分子标志物的研究已逐步揭示了其不同的特异功能。首先，CD4存在于Treg表面，主要作用是辅助T细胞行使其主要功能的重要受体。当抗原提呈细胞（APC）将外来抗原与主要组织相容性复合体（MHC）结合后，与细胞表面的CD4受体结合，继而刺激B细胞产生抗体，发挥体液免疫功能[7]；其次，CD25作为IL-2受体的α链也属于Treg的表面标志，当与IL-2结合后能够参与到Treg的形成过程[8]。Foxp3也称叉头蛋白3，是Treg表面特异性高的标志之一，其位于细胞核，作用是促进细胞发育并使细胞发挥作用[9]。Foxp3可以通过下调肿瘤坏死因子（TNF）、IL-2等细胞因子表达而发挥免疫抑制功能。

将Foxp3基因转染入小鼠CD4+CD25-T细胞中，能够诱导分化为CD4+CD25+Treg，反之，该基因缺乏则会引起多种免疫性疾病的发生[9]。在小鼠中，Foxp3基因突变或缺乏表现为多器官淋巴细胞浸润及自身免疫性贫血。更进一步研究发现Foxp3是Treg发挥免疫调节功能所必须的因子，表达Foxp3的T细胞均具有免疫抑制作用[10]。其余的Treg标志物包括糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体（GITR）、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4）和CD127,GITR主要起解除Treg的免疫抑制作用；CTLA-4与B7受体结合后发挥免疫抑制功能[11];CD127是IL-7受体，与Foxp3呈负相关，属于Treg特异性表型[12]。

2、Treg、免疫逃逸与卵巢癌的相关性

卵巢癌恶性程度高，早期症状较隐匿，缺乏早期诊断措施并且肿瘤细胞增殖与转移也发生较早。许多研究从各个角度试图阐述卵巢癌缺乏特效治疗手段的内在病理生理原因，其中包括了肿瘤细胞的耐药性产生与免疫逃逸的发生[13]。在细胞癌变过程中能够产生新的抗原，被称作肿瘤抗原，这类抗原能够触发机体的免疫机制。而免疫逃逸则由肿瘤细胞分泌的免疫抑制分子介导产生，主要作用是使机体自身的抗肿瘤免疫应答处于低能状态，而失去对肿瘤细胞的免疫杀伤功能[14]。CD4+CD25+Treg的功能之一是抑制宿主的抗肿瘤免疫应答，帮助肿瘤细胞获得免疫逃逸，并且显示出与肿瘤进展、增殖的相关性。

目前在卵巢癌患者血液、淋巴结及肿瘤局部出现明显聚集的CD4+CD25+Treg，并且与患者预后呈负相关，这说明患者出现了明显的免疫功能下降[15]。同时有研究发现卵巢浆液性癌患者在化疗开始前Treg占T细胞的比例越大则提示预后越差，因此评价Treg的水平有助于判断患者的化疗药物敏感性[16]。目前推测其聚集的原因有：(1)卵巢癌细胞分泌的IL-2、IL-10及TGF-β能够诱导CD4+CD25+Treg扩增，导致效应性T细胞受到抑制。有研究指出在卵巢黏液性、浆液性癌患者外周血中不但Treg计数明显升高，同时Foxp3表达也明显增强，这导致了肿瘤免疫逃逸与耐受[17]。同时进一步动物研究发现，卵巢癌上调的Treg并非来源于胸腺，而是因肿瘤刺激后由外周产生[18]。(2)Treg抑制B细胞合成免疫球蛋白，抑制自然杀伤（NK）细胞的活性。IL-10能够抑制APC的活性，抑制其表面的MHCⅡ类分子、CD86、CD80和细胞黏附分子的表达，这将导致机体对卵巢癌细胞抗原提呈功能发生障碍。此外IL-10还可以抑制辅助性T细胞1(Th1）的功能，继而抑制细胞毒性T淋巴细胞（CTL）前体细胞的活化，使得CTL无法识别癌细胞[17]。(3)IL-10可以通过抑制IL-1、IL-3等削弱NK细胞和巨噬细胞的杀伤功能。有研究表明在卵巢癌血清中Treg水平与CA125、IL-6和IL-10呈正相关，同时在Treg影响下Th1/Th2细胞的平衡向Th2方向漂移[19]，而Th2细胞恰恰促进肿瘤细胞免疫逃逸[20]。TGF-β的过度表达也促进了卵巢癌细胞产生免疫逃逸，其作用为抑制效应T细胞的增殖与分化。首先TGF-β可以诱导CD94/NKG2A在CTL细胞中的表达，抑制CTL细胞的杀伤肿瘤细胞作用；其次促进Th2细胞产生IL-10与IL-4，抑制Th1细胞产生免疫应答[21,22]。

卵巢癌的突出特点之一是转移出现相对较早。有研究表明在淋巴结转移阳性的患者外周血中Treg的比例显著高于转移阴性者，而作为转移相关因子的基质金属蛋白酶（MMP）随Treg聚集而上调；反之，基质金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）的表达则出现下调[23]。此外，大量研究表明，Treg高度富集于肿瘤微环境中的一个原因是与新生血管的生成有关。新血管生成是肿瘤快速生长和转移的基础，而Treg的主要作用在于抑制Th1细胞合成TNF-α、γ干扰素（IFN-γ）、CXCL9、CXCL10等因子，这些因子具有抑制血管生成的作用。但在肿瘤微环境中Th1细胞受到Treg的抑制，使得这些因子同时受到抑制，间接促进了血管生成[18]。Treg也可以直接合成促血管生成因子，包括神经纤毛蛋白1(NRP-1）、血管内皮生长因子（VEGF）以及瘦素（Leptin）。其中NRP-1是一种脑信号蛋白，参与血管生成，其在Foxp3+Treg持续表达被认为是一种鉴别Treg的分子标志。VEGF受体也在Foxp3高表达的Treg中呈高表达，而Treg也可以直接分泌VEGF-A且在缺氧环境中尤为明显。此外，瘦素在Treg中存在高表达，也参与调节血管的生成[18]。免疫抑制酸性蛋白（IAP）可在卵巢癌血清中高表达，其可以直接抑制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase）家族导致细胞抗凋亡，也可以通过TNF受体的核因子κB(NF-κB）通路刺激卵巢细胞分化[20]。

3、从Treg角度治疗卵巢癌

基于Treg在卵巢癌免疫抑制中发挥的关键作用，因此从抑制Treg的角度来打破癌细胞对免疫的逃逸等反应具有一定的研究价值。近年来关于这方面的研究集中在以下几个方面。

首先是直接抗肿瘤免疫抑制，方式为直接阻断Treg[24]。有研究表明，IL-2与其受体结合可诱导Treg增殖与募集[25]，因此靶向IL-2的治疗在实验角度对卵巢癌有效。地尼白介素（Ontak）是一类IL-2与白喉毒素酶的融合蛋白，其通过白喉毒素阻断细胞蛋白质合成，可以选择性地清除卵巢癌组织中的Treg聚集[26]。有研究在临床试验中证实，应用Ontak后卵巢癌患者血液中Treg占T细胞的比例显著下降，同时Foxp3的表达量也显著下降。CTLA-4在Treg中呈现高表达，而阻滞CTLA-4有助于诱导肿瘤细胞坏死，在卵巢癌中应用MDX-CTLA-4作为抑制剂后，血浆中CA125水平显著下降[27]。

其次是关于对卵巢癌新生血管形成的抑制。有研究报道VEGF在肿瘤微环境中呈高表达，同时将其单克隆抗体作用于卵巢癌细胞后，检测到血液中的Treg数量减少，而效应T细胞的数量增加[28]。程序性死亡受体1(PD-1）是一种免疫抑制分子[29]，肿瘤能够利用其进行免疫逃逸。而共刺激受体OX40表达于效应T细胞和Treg的活化受体，也是TNF超家族成员之一，本质为Ⅰ型跨膜糖蛋白，参与T细胞的活化与增殖。有研究发现联合PD-1与共刺激受体OX40能够诱导卵巢癌小鼠免疫刺激环境，产生IFN-γ，降低Treg的水平，起到抗肿瘤作用[30]。驱化因子受体CCR4在Treg中呈现高表达，肿瘤细胞产生的CCR4配体与Treg向肿瘤部位募集有关。

有研究发现，采用抗CCR4单克隆抗体mAb2-3也能够刺激IFN-γ分泌，负调控IL-2诱导的Treg增殖，恢复机体的抗肿瘤免疫功能[31]。此外通过免疫的基本原理生产瘤疫苗的方法也有报道。其中GVAX是临床应用广泛的瘤疫苗，其作用是利用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）的免疫调节活性来上调卵巢癌组织中CTL细胞的数量，同时减少Treg的数量[32]。因此相信通过临床试验的实施能够为卵巢癌免疫治疗提供新的可靠的思路。

4、结语和展望

通过对Treg在卵巢癌发生、发展中作用机制的深入研究，可望从免疫角度认识并治疗该疾病有新的突破。具体思路在于，由于Treg在卵巢癌免疫反应的各个环节都发挥作用，可对其多个靶点进行干预，如选择性清除、阻止Treg向肿瘤微环境聚集、抑制Treg分化、扩增及免疫调节作用等，都将是极有价值的免疫治疗手段，虽然目前的研究还未达到真正的实质性突破，但也应该认识到，对机体来说免疫永远是一把双刃剑，如果在抑制Treg的同时却诱导了自身免疫性疾病的产生，引起更多的并发症则得不偿失。因此，在今后的研究中应着力于靶向干预，精确打击以诱导机体的抗肿瘤免疫应答，而进一步提高卵巢癌免疫治疗的效果。

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