陈丽云(综述),苏素文(审校)
(1.河北医科大学基础医学院药理学教研室,河北石家庄 050017;2.河北省正定县医院妇产科,河北正定 050800)
·综 述·
肿瘤引流淋巴结在肿瘤免疫中的作用
陈丽云1,2(综述),苏素文1*(审校)
(1.河北医科大学基础医学院药理学教研室,河北石家庄 050017;2.河北省正定县医院妇产科,河北正定 050800)
肿瘤;淋巴结;免疫;治疗;免疫耐受;综述文献
肿瘤引流淋巴结(tumor-draining lymph node,TDLN)是肿瘤细胞沿淋巴管所能到达的淋巴结,是肿瘤免疫发生的部位,也是肿瘤诱导树突状细胞(dendritic cells,DC)首先迁移到的地方。在TDLN中随着免疫系统对肿瘤抗原的识别和致敏,产生的肿瘤特异性CD4+T细胞和CD8+T细胞,进入肿瘤灶协同杀灭肿瘤细胞。因此,TDLN是机体抗肿瘤免疫反应的开始和维持部位,也是机体免疫系统对肿瘤产生耐受的关键部位。
1.1 TDLN在肿瘤免疫中的地位:现已明确,机体免疫系统对肿瘤抗原的免疫反应与其他各种抗原引起免疫反应的规律是一样的。肿瘤浸润的DC携带肿瘤抗原,并在主要组织相容性复合体Ⅰ(major histocompatibility complex,MHCⅠ)分子的协同下加工、递呈这些抗原。一旦这些携带肿瘤抗原的DC到达TDLN,将诱导产生肿瘤特异性CD4+T细胞,这些特异性CD4+T细胞能反过来促进肿瘤特异性CD8+T细胞的产生[1]。携带肿瘤抗原的DC可以在MHCⅠ分子的协助下,直接将抗原递呈给CD8+T细胞,这种现象叫作交叉递呈。随着机体免疫系统对肿瘤抗原的识别和致敏,肿瘤特异性CD4+T细胞和CD8+T细胞进入肿瘤灶,协同杀灭肿瘤细胞。因此,TDLN是机体抗肿瘤免疫反应的开始和维持部位。
1.2 TDLN离体激活后的治疗效果:离体激活TDLN(ex vivo-TDLN)细胞疗法是将经手术摘除并分离到的TDLN细胞在体外经各种免疫制剂激活、扩增后再回输到荷瘤宿主体内的一种免疫治疗方法。Lores等[2]的实验结果表明,输入这些细胞可导致肺和脑肿瘤消退。Tamai等[3]在研究中将带有4T1自体转移瘤的小鼠通过DC-肿瘤融合瘤苗和过继来源于TDLN的免疫T淋巴细胞治疗可以诱导有转移灶存在的肺脏和没有转移灶的脾脏中的T细胞显著增加,取得很好的疗效。TDLN的过继治疗可治愈多种肿瘤。然而,皮下肿瘤比较难以治疗并容易产生耐受性。研究[4]发现,从小鼠进展性MCA205纤维瘤的TDLN中分离出CD62LlowT细胞亚群,在体外经抗CD3单克隆抗体和白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)激活、过继治疗,可使荷瘤(MCA205纤维瘤)小鼠的肿瘤明显变小,且肿瘤内有CD62LlowT细胞密集浸润。应用过继性免疫细胞治疗转移性肿瘤时,用肿瘤组织内或淋巴结的T细胞,经体外刺激后回输的细胞必须积聚于转移的病变处才能抑制肿瘤生长[5]。TDLN本身的抗肿瘤活性并不是很高,只有得到有效的激活后才表现出强大的抗癌效应。Hunter等[6]研究发现,来自TDLN的T细胞对自体肿瘤细胞没有反应。然而,在抗CD40特异性抗体激动药(CP-870,893)存在情况下,这种T细胞对自体肿瘤细胞的反应性明显增强。最近,Shan等[7]对TDLN体外激活各种方法进行比较,试图寻找一种可以应用于临床的TDLN激活方法,由IL-2+粒细胞集落刺激因子+白细胞介素-4(interleukin-4,IL-4)+自体抗原刺激TDLN的方法好于单纯用IL-2或是IL-2+自体抗原刺激,可产生更多的DC。在研究中,他们建立了T细胞和DC离体共刺激系统,该系统更容易操作,也更容易得到预期结果。该研究提供了一种提高TDLN细胞抗肿瘤活性的新方法,为TDLN细胞过继疗法应用于临床提供了新的思路。另外,TDLN中的B细胞可有与DC相类似的功能,并能发挥效应细胞的作用。Li等[8]研究发现,体外激活的TDLN B细胞能使小鼠肺转移瘤消退。
1.3 TDLN体内激活后的治疗效果:要从根本上解决肿瘤淋巴转移问题,除了依靠自身免疫系统对肿瘤抗原的识别和致敏外,很大程度上也要依靠外源佐剂的帮助。Yang等[9]研究发现,在TDLN区域注射C类磷酸胞苷酰(基鸟苷)寡脱氧核苷酸,表现出强大的抑癌作用,能够使一些荷瘤小鼠乳腺癌组织完全消失,通过观察发现,TDLN中的免疫细胞和肿瘤特异性记忆细胞增多。提示C类磷酸胞苷酰(基鸟苷)寡脱氧核苷酸体内刺激TDLN对治疗乳腺癌有很大的促进作用。Dubrot等[10]研究发现,瘤内注射α干扰素和全身给抗CD137单克隆抗体激动剂的联合疗法,能使TDLN中的DC数量增加,DC数量与肿瘤大小呈负相关。Battaglia等[11]研究发现,放化疗等辅助疗法对进行性宫颈癌TDLN中免疫耐受和抗肿瘤免疫反应的平衡起决定性作用,与仅进行化疗或进行化疗加高剂量放疗的TDLN相比,化疗加低剂量放疗的TDLN抗肿瘤活性明显增强,特异性也有所提高。Sabel等[12]研究发现,分别对荷4T1细胞的BALB/c小鼠进行手术和高频率冷冻消融术治疗,与单纯手术切除相比肿瘤特异性T细胞显著增加,肺转移灶减少,生存期更长。
2.1 TDLN在肿瘤免疫耐受中的地位:位于肿瘤下游的TDLN,由于肿瘤存在的原因发生结构变化。因为肿瘤衍生的抗原被宿主细胞交叉递呈,TDLN中的抗原呈递细胞在致耐受环境下被改变。另外,TDLN中的调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)数量增加,抑制活性增强。新的证据显示,Tregs中有一些是对抗肿瘤的特异性抗原而新产生的[13],因此,可作为TDLN中抗原递呈的直接结果。另外一些可能代表抗自身抗原的Tregs,在TDLN致免疫耐受环境中优先活化。因此,TDLN就成为了这样一个解剖部位,在其中递呈的抗原不仅不能够引发保护性的免疫反应,而且能产生对抗原的系统性耐受。综上所述,TDLN类似于经典的免疫赦免,可以引起免疫系统的其他部位耐受。为了使临床抗肿瘤免疫疗法更加有效,必须打破这些免疫耐受机制。
2.2 TDLN中DCs免疫耐受作用:研究[14]发现,初始肿瘤特异T细胞的活化是通过宿主抗原递呈细胞(antigen-presenting cells,APCs)的交叉递呈完成的,APCs在TDLN中是引起免疫反应还是免疫耐受要视宿主的情况而定。在一些情况下,肿瘤抗原的交叉递呈能引起TDLN中T淋巴细胞的活化,细胞表面活化标志物上调,使更多的细胞处于细胞分裂状[15],然而,当T细胞大量活化时,就会出现发育不全或凋亡,幸存下来的T细胞也可能出现无反应性或是缺乏效应功能[14,16-17]。从功能上讲,TDLN中交叉递呈肿瘤抗原不仅没有诱导机体产生对肿瘤的排斥反应,而且表现出对肿瘤耐受性活化。由于人们认为DC是人体内最有效的APCs,所以DC有活跃的免疫抑制性这一概念还依然是比较新颖的。在卵巢癌患者中,来源于TDLN中的DC表达免疫抑制性配体B7-H1和程序性死亡配体1(programmed death ligand-1,PDL-1),当把这些抑制性通路阻断时,T细胞的反应活性明显提高[18]。在鼠类TDLN中,DC分泌转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β),能够增强Tregs增殖[19]。类浆细胞DC浸润人类卵巢癌能诱导产生Tregs和抑制性CD8+T细胞[20]。Munn等[21]在研究中发现,鼠类TDLN中的类浆细胞DC表达一种免疫调节酶即吲哚胺2,3-二氧化酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)。在人类TDLN中也发现了表达IDO的与鼠类TDLN中的类浆细胞DC相类似的细胞[22]。虽然人类表达IDO的功能还不是很明确,但IDO有促进免疫耐受发生的作用,如自身免疫病和器官移植。TDLN中表达IDO DC出现可促进TDLN致免疫耐受环境的形成。
2.3 TDLN中Tregs的免疫耐受作用:近来的研究[23]发现,CD4+CD25+Tregs与T细胞具有许多类似的功能特征,它与肿瘤免疫逃逸有密切关系。在人TDLN中存在CD4+CD25+的Tregs,是TDLN中重要的致免疫耐受因素。Jones等[24]使用特异性抗CD25单抗以去除CD4+CD25+T细胞,结果显示能够促进小鼠的移植肿瘤细胞消退。Tanaka等[25]还通过体外实验证实,去除CD4+CD25+T细胞能诱导肿瘤效应T细胞的产生。Dercamp等[26]发现,只有在消除宿主体内Tregs的前提下,过继到TDLN中的CD8+效应T细胞才能够积累和增殖。Tien等[27]在小鼠荷瘤模型中发现,随着肿瘤的发展,由Tregs介导的免疫抑制反应性明显增加,并能在TDLN中检测到这种反应。
TDLN在肿瘤免疫中是抗肿瘤免疫开始和维持的部位,也是机体免疫系统对肿瘤产生耐受的关键部位,具有抗癌和护癌的双重功能。因此,对TDLN这一特点的深入研究,并找到调节其平衡的方法,对于癌症的预防和治疗有着极其重要的意义。
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(本文编辑:刘斯静)
R730.3
A
1007-3205(2012)08-0974-04
2012-02-12;
2012-06-08
河北省自然科学基金资助项目(C2011206145)
陈丽云(1976-),女,河北行唐人,河北省正定县人民医院主治医师,医学硕士研究生,从事妇产科疾病诊治研究。
*通讯作者。E-mail:suswmk@163.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2012.08.042