FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞介导机体的肿瘤免疫逃逸研究进展

王雪梅 王丽萍

FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞介导机体的肿瘤免疫逃逸研究进展

王雪梅 王丽萍

肿瘤的发生是通过多种途径引起机体免疫系统调节紊乱导致的，因此抗自身抗原的免疫反应保护机理可以使肿瘤细胞免于被自身免疫系统识别。而FOXP3作为CD4＋CD25＋调节T细胞（regulatory T cells，Tregs）表面的特征性标志，可以通过下调免疫活化细胞因子的表达和上调Tregs相关的细胞表面分子的表达赋予CD4＋CD25＋Tregs细胞免疫抑制功能，并有效抑制机体抗肿瘤免疫反应，参与肿瘤免疫逃逸。

FOXP3；CD4＋CD25＋Tregs细胞；免疫逃逸

FOXP3作为CD4＋CD25＋调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）表面的特征性标志物，是Tregs细胞发育和功能维持的关键因素，在维持机体免疫耐受和免疫应答稳态方面具有非常重要的作用。如果机体FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞增多，则会导致机体免疫监视功能降低，肿瘤细胞发生抗免疫反应，从而导致肿瘤的发生、发展及转移。因此，本文就FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞介导机体肿瘤免疫逃逸的研究进展作一综述。

1 免疫逃逸

自身免疫耐受是指机体的免疫系统具有识别、清除异己，而同时避免与机体本身的成份发生反应的能力［1］。一些自身反应性T细胞能够逃避克隆消除，识别外周组织抗原，并且引起自身免疫反应［2］。人体内FOXP3的突变导致Tregs细胞发育和功能受损，发生因免疫调节紊乱而引发系统性自身免疫病为特征的多种器官自身免疫功能紊乱综合征、甲状腺自身免疫性疾病、自身免疫性胃炎、炎症性肠病和I型糖尿病等［3］。正常情况下，自身反应性T细胞出现在所有个体中，但仅有5%的人群发生自身免疫病，这是因为逃逸胸腺阴性选择的自身反应T细胞在外周进一步受到抑制，或以无变应性（功能性的不活化状态）存在，或与自身抗原相遇而被排除。体内有一类组织特异性抗原，其浓度不足以诱导初始T细胞发生耐受，不能导致应答克隆的消除，但其浓度足以活化效应性T细胞，而产生导致自身免疫性疾病的危险［4］。这种自身应答T细胞克隆与相应组织抗原并存，在正常情况下，不引起自身免疫性疾病的状态，称为免疫忽视。CD4＋CD25＋Tregs细胞是在机体整个免疫网络的负调节中发挥重要作用的一种CD4＋T淋巴细胞亚群，CD4＋CD25＋Tregs细胞占胸腺和外周血CD4＋T细胞的5%～10%，该细胞对CD4＋和CD8＋T细胞的反应都有抑制作用，可抑制其增殖反应及杀伤功能［5］。其在维持机体免疫自稳和防止自身免疫性疾病中发挥重要作用。过度的免疫忽视或免疫监控失调称之为免疫逃逸，是肿瘤发生的分子生物学基础。

2 FOXP3基因及表达基因的调控

FOXP3基因位于人染色体Xp11．23－Xq13．3，属于叉头状／翼状螺旋转录调节因子家族成员，该家族的普遍特点是具有叉头状结构域，这个结构域是基因结合DNA的充分必要条件，其功能是参与对目的基因的调控［6］。FOXP3基因包含11个外显子和10个内含子，其cDNA全长1869 bp，被看作是Tregs细胞的管家基因。

FOXP3启动子RACE位于转录起始点上游约6000 bp处，是一个包含TATA和CAAT盒的T细胞特异性启动子。此外，FOXP3启动子包含6个NFAT／AP－1结合位点，分别为3个NF－κB和3个AP－1结合位点，并且FOXP3启动子在人和其他不同种属中高度保守。该启动子经TCR驱动后促使启动子活化并表达FOXP3。目前，虽然调控FOXP3基因表达的机制尚未完全阐明，但是多年来对FOXP3基因自身转录调节的研究还是取得了一定的成果。研究［7］显示，TCR、IL－2R／STAT信号通路、TGFβ／Smad信号通路、NFAT信号通路、前列腺素E2等都可能通过不同途径影响FOXP3的表达。

3 FOXP3编码蛋白结构与功能

FOXP3基因的表达产物FOXP3蛋白（又称scurfin蛋白），相对分子质量约48×103，由431个氨基酸组成。FOXP3蛋白包含至少三个不同结构域：C端有一个叉头状结构域，叉头状结构域是FOX家族蛋白的共同特征，对核定位和DNA结合起关键作用；N末端有一个C2H 2锌指蛋白、亮氨酸拉链序列和一个富含脯氨酸的区域。FOXP3是CD4＋CD25＋Tregs细胞的特异性生物标志物，是CD4＋CD25＋Tregs细胞特异性的核转录因子，并且是该细胞发育和行使功能的关键分子，也是诱导CD4＋CD25＋Tregs细胞发育及生物学功能发挥的主调控因子，具有下调免疫应答的功能。研究［8］显示，FOXP3可以通过下调免疫活化细胞因子（IL－2、IL－4和IFN－γ等）的表达和上调Tregs细胞相关的细胞表面分子（CD25、CTLA－4和GITR等）的表达来赋予CD4＋CD25＋Tregs细胞免疫抑制功能。

研究［9］资料证实，FOXP3主要表达于天然的CD4＋CD25＋Tregs细胞，但是FOXP3蛋白也在肿瘤细胞中表达，主要分布在肿瘤细胞核以及核周的胞浆内。逆转录病毒转导的FOXP3异位表达能够使CD4＋CD25＋T细胞获得CD4＋CD25＋Tregs细胞的表型和功能。FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞能够抑制TCR介导的其他CD4＋T细胞亚群的增殖和细胞因子的产生，所以CD4＋CD25＋Tregs细胞是一类具有免疫抑制功能的T淋巴细胞亚群，这些CD4＋CD25＋Tregs细胞对维持外周免疫耐受和防止自身免疫性疾病的发生占有重要地位。

4 FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞的抑制作用机制

恶性肿瘤通过多种途径侵袭免疫系统，一方面，他们的异常生长使机体自身受到免疫系统的攻击和破坏；另一方面，他们来源于人体自身组织，因此，抗自身抗原的免疫反应保护机理可以使肿瘤细胞免于被自身免疫系统识别。CD4＋CD25＋FOXP3＋Tregs细胞在肿瘤患者体内显著增多，并有效抑制了抗肿瘤免疫反应，参与肿瘤免疫逃逸。

目前研究［10－12］认为，FOXP3＋Tregs细胞发挥作用的可能机制有：1）nTregs细胞通过分泌TGF－β和IL－10等抑制性细胞因子的方式和细胞接触依赖的抑制途径，发挥免疫抑制功能；2）“空间竞争”即通过与效应性细胞竞争性结合IL－2，或直接作用，抑制其增殖并促进其无功能；3）通过表达颗粒酶、穿孔素直接杀伤免疫效应细胞（T细胞和B细胞）；4）“传染耐受”诱导抗原提呈细胞，向免疫耐受的方向发展；5）抑制免疫效应细胞向肿瘤局部微环境聚集，CD4＋CD25＋Tregs细胞对抗肿瘤免疫反应的整个过程都可能起一定的作用，肿瘤局部微环境中聚集CD4＋CD25＋Tregs细胞的是微环境免疫抑制网络形成的重要机制之一。多数肿瘤患者外周血中CD4＋CD25＋Tregs细胞的数量显著升高，从而强烈地抑制了机体的抗肿瘤免疫反应。

5 FOXP3＋Tregs细胞与肿瘤的发生、发展及预后

肿瘤通过众多途径破坏宿主体内的免疫监视和免疫清除功能。许多这样的机理最终可以导致肿瘤功能性FOXP3＋CD4＋CD25＋Tregs细胞在肿瘤组织局部的聚集。CD4＋CD25＋Tregs细胞具有抑制抗肿瘤免疫反应的功能，在肿瘤患者外周血中，其数量显著升高［13］。所以，CD4＋CD25＋Tregs细胞数量升高的程度可以预示肿瘤患者生存期缩短的程度。

2001年，Woo等［14］首次报道Tregs细胞在非小细胞肺癌及卵巢癌中比例增高及抑制效应细胞。到目前为止，已经陆续发现胃癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌等众多恶性肿瘤组织及外周血中Tregs细胞增多的现象，并且发现Tregs细胞与肿瘤的发生、发展、转移及预后相关［15－17］。同样，FOXP3＋Tregs细胞在甲状腺髓样癌患者的外周血中升高有显著意义，其免疫组化结果在淋巴结、甲状腺组织及癌组织中得到证实［18］。Sato等［19］运用免疫组化方法对117例上皮细胞卵巢癌患者的肿瘤浸润淋巴细胞亚群进行分析发现，CD8＋Tregs细胞比例越高，患者的预后生存期越长。Ladoire等［20］在对56例乳腺癌患者辅助化疗前后的Tregs细胞水平检测中发现，只有那些化疗前FOXP3＋T细胞低下和CD8＋T细胞高的患者对辅助化疗才有良好的反应，可见Tregs细胞对于肿瘤的预后也有着重要意义。Gao等［21］也对302例肝细胞癌患者的手术切除后组织进行免疫组化分析并做了相关预后生存分析，发现肿瘤组织内的Tregs细胞与细胞毒性T细胞的比例平衡是预后能否复发的一个重要指标，并提出手术后再进行去除Tregs细胞治疗并同时刺激效应性T细胞增殖反应的联合免疫治疗可能有利于减少复发和提高生存率。

越来越多的临床数据显示，设法删除或阻断CD4＋CD25＋Tregs细胞的功能是新型抗肿瘤免疫治疗策略中不可或缺的重要组成部分。众多研究资料已经证实，FOXP3在Tregs细胞中主要表现为免疫抑制调节作用，而Tregs细胞无疑直接或间接参与了肿瘤免疫逃逸过程的始末。

综上所述，FOXP3在肿瘤患者外周血、癌组织及癌旁组织和转移淋巴结中的表达是有差异的，如果通过测定其含量来对疾病的发生、发展、转归及预后进行预测，那么将会给患者带来巨大的益处。FOXP3对CD4＋CD25＋Tregs细胞的结构及功能的重要性是明确的，但是FOXP3发挥作用的分子机制及功能还有待进一步探讨。

1 Xu YJ，JiangCL，ZhangC，etal．Screening of candidate proteins interacting with Foxp3δ2 by yeast two－hybrid system．Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi，2010，26：642－645．

2 Cojocaru M，CojocaruIM，SilosiI，etal．Liver involvement in patients with systemic autoimmune diseases． Maedica（Buchar），2013，8：394－397．

3 MorrisGP，Brown NK，Kong YC．Naturally－existing CD4（＋）CD25（＋）Foxp3（＋）regulatory T cells are required for tolerance to experimental autoimmune thyroiditis induced by either exogenous or endogenousautoantigen．JAutoimmun，2009，33：68－76．

4 Ziegler SF，BucknerJH．FOXP3 and the regulation of Treg／Th17differ－entiation．MicrobesInfect，2009，11：594－598．

5 Pan XD，MaoYQ，ZhuLJ，etal．Changes of regulatory T cells and FoxP3 gene expression in the aging process and its relationship with lung tumors in humans and mice．ChinMedJ（Engl），2012，125：2004－2011．

6 Gong XD，YuanHH，WangJY，etal．Effects of AG1478 on the expression of FOXM1 gene via FOXO3a in non－small cell lung cancer cells．ZhonghuaZhongLiuZaZhi，2013，35：572－578．

7 Horwitz DA，PanS，OuJN，etal．Therapeutic polyclonal human CD8＋CD25＋Fox3＋TNFR2＋PD－L1＋regulatory cells induced exvivo．ClinImmunol，2013，149：450－463．

8 Fontenot JD，RudenskyAY．A well adapted regulatory contrivance：regulatory T cell development and the forkhead family transcription factor Foxp3．NatImmunol，2005，6：331－337．

9 WangL，XieY，ZhuLJ，etal．An association between immunosenescence andCD4＋CD25＋regulatory T cells：a systematic review．Biomed Environ Sci，2010，23：327－322．

10 Hossain DM，Panda AK，Manna，etal．FoxP3 actsasa cotranscription factorwith STAT3 in tumor－induced regulatory T cells．Immunity，2013，39：1057－1069．

11 Emamgholipour S，Emamgholipour S，Hossein－nezhad A，et al．Adipocytokine profile，cytokine levelsand foxp3 expression inmultiplesclerosis：a possible link to susceptibility and clinical course of disease．PLoSOne，2013，8：e76555．

12 He YQ，Bo Q，Yong W，et al．FoxP3 genetic variants and risk of non－small cell lung cancer in the Chinese Han population．Gene，2013，531：422－425．

13 Chen Z，Barbi J，Bu S，et al．The ubiquitin ligase Stub1 negatively modulates regulatory T cell suppressiveactivity by promoting degradation of the transcription factor Foxp3．Immunity，2013，39：272－285．

14 Woo EY，Chu CS，Goletz TJ，etal．Regulatory CD4（＋）CD25（＋）T cells in tumors from patients with early－stage non－small cell lung cancer and late－stage ovarian cancer．Cancer Res，2001，61：4766－4772．

15 Hiraoka N，Onozato K，Kosuge T，etal．Prevalence of FOXP3＋regulatory T cells increases during the progression of pancreatic ductal adenocarcinoma and itspremalignant lesions．Clin Cancer Res，2006，12：5423－5434．

16 Miller AM，Lundberg K，Ozenci V，etal．CD4＋CD25＋high T cells are enriched in the tumor and peripheral blood of prostate cancer patients．JImmunol，2006，177：7398－7405．

17 Gokmen－Polar Y，Thorat MA，Sojitra P，et al．FOXP3 expression and nodalmetastasis of breastcancer．Cell Oncol（Dordr），2013，36：405－409．

18 Müller S，Poehnert D，Müller JA，et al．Regulatory T cells in peripheral blood，lymph node，and thyroid tissue in patients with medullary thyroid carcinoma．World JSurg，2010，34：1481－1487．

19 Sato E，Olson SH，Ahn J，etal．IntraepithelialCD8＋tumor－infiltrating lymphocytesand ahigh CD8＋／regulatory T cell ratio areassociated with favorable prognosis in ovarian cancer．Proc Natl Acad Sci U S A，2005，102：18538－18543．

20 Ladoire S，Amould L，Apetoh L，etal．Pathologic complete response to neoadjuvant chemotherapy of breast carcinoma is associated with the disappearance of tumor－infiltrating foxp3＋regulatory T cells．Clin CancerRes，2008，14：2413－2420．

21 Gao Q，Qiu SJ，Fan J，et al．ntratumoral balance of regulatory and cytotoxic T cells is associated with prognosis of hepatocellular carcinomaafter resection．JClin Oncol，2007，25：2586－2593．

10．3969／j．issn．1674－7151．2014．01．015

2014－01－17）

（本文编辑：张志成）

130033 吉林市，吉林大学中日联谊医院病理科

王丽萍，E－mail:wangliping63＠163.com