桥本甲状腺炎合并甲状腺癌与免疫细胞的相关性研究进展

2015-04-15 17:04刘三保综述陈斌审校
锦州医科大学学报 2015年3期
关键词:桥本癌变甲状腺炎

刘三保综述,陈斌审校

(皖南医学院附属弋矶山医院甲乳外科,安徽芜湖 241001)

桥本甲状腺炎 (Hashimoto thyroiditis,HT)属于器官特异性自身免疫病范畴,其主要特征是以体内出现特异性甲状腺抗体,以及甲状腺弥漫性T淋巴浆细胞浸润,最终引起甲状腺组织结构破坏和甲状腺功能低下,又称之慢性淋巴细胞性甲状腺炎 (CLT)、桥本氏病。甲状腺癌 (thyroid canceinoma,TC)是头颈部最常见的内分泌恶性肿瘤,其中以甲状腺乳头癌发病最为常见。近年来,发现HT合并甲状腺癌患病率上升明显。HT和甲状腺癌之间可能存在某种关系最早由Dailey等人1955年研究提出,其后大量学者通过回顾性分析验证了此观点,支持两者之间存在某种联系。大量研究均发现桥本甲状腺炎 (HT)的癌变率要高于其他甲状腺疾病,发病率今年来呈上升趋势,而且这种趋势还在不断延续[1-2]。HT合并甲状腺癌中多数为甲状腺乳头状癌 (papillary thyroid cancer,PTC)。

目前HT发生癌变以及两者之间存在的关系研究仍未有定论。研究发现,机体免疫状态的变化对肿瘤的发生、发展存在重要意义[3],而在TC患者体内免疫状态的变化时,是否影响肿瘤的局部侵袭和远处转移能力,目前尚有争议[4]。Tamimi等研究发现HT与PTC之间存在着免疫方面的相互联系。Kim等[5]研究显示HT与多发性病灶、微小性病灶的甲状腺癌发生有关,能增加PTC的患病风险。HT发生主要有细胞免疫为主和体液免疫协助共同作用引起。细胞免疫是主要的抗肿瘤免疫效应介导[6]。因此,免疫细胞T细胞和其亚群在HT和TC中起重要作用,其对肿瘤的免疫应答、免疫监视及免疫调控等方面有着至关重要的影响。对于免疫细胞在HT和TC发病中的影响,本文将对最新研究进展作以综述。

1 CD4+和CD8+T细胞对桥本甲状腺炎和甲状腺癌的影响

1.1 CD4+和CD8+T细胞生物学特性

CD4+T细胞和CD8+T细胞是T细胞的主要组成部分,在发挥抗肿瘤免疫中起重要作用。CD4+T细胞也被称为辅助性T细胞 (Th细胞),在机体的适应性免疫应答中处于中心地位,对细胞免疫及体液免疫应答具有辅助作用,通过IL-2,IFN-γ等细胞因子的分泌,活化的细胞毒性T细胞 (cytotoxic T lymphocyte,CTL)在直接杀伤肿瘤细胞,通过协助、扩增B淋巴细胞的活化、分化效应发挥作用,同时促进巨噬细胞 (Macrophages,Mφ)、嗜中性粒细胞和肥大细胞的活化,从而间接发挥在体内肿瘤细胞的抗肿瘤作用,共同完成对体内瘤细胞的清除。

CD8+T,即Ts细胞,需要通过多种抗原信号刺激,才能分化成为以活化的CD8+T细胞,即细胞毒性T淋巴细胞,和抑制性T细胞为主的两个细胞亚群。在机体中,CTL是抗感染、肿瘤的主要免疫效应细胞,通过杀伤并清除肿瘤及其他靶细胞发挥免疫作用,并可在短期内连续杀伤,而不损伤正常细胞。其作用机理主要是:一方面通过 TCR特异性识别肿瘤细胞上的肿瘤抗原,使两者相互靠近后将靶细胞吞噬并消灭,发挥抗肿瘤效应;另一方面通过自身分泌γ型干扰素 (INF-γ)等多种细胞因子,使瘤细胞溶解破坏,从而发挥抗肿瘤的效应。抑制性T细胞自身激活后,对Th细胞的活化和增殖起抑制效应,并可间接对体液免疫抑制,降低机体的免疫功能,这种负性调控的方式使大量的肿瘤细胞逃逸,无法发生抗肿瘤的作用。抑制性T细胞失活后,机体免疫将增强,从而易引发自身性免疫疾病。

1.2 CD4+和CD8+T细胞含量的变化对桥本甲状腺炎和甲状腺癌的影响

在人类正常的免疫过程中,机体免疫功能正常与否取决于Th和Ts细胞,这两者相互影响,使CD4+T和CD8+T维持在正常比值,共同维持机体免疫稳定性,两者若失衡,或升高或降低的一方将打破最佳比例会造成免疫功能异常,从而导致疾病,如癌症。有学者研究发现,CD4+、CD8+细胞数量的变化对癌症患者预后的预测有一定指导意义。Ben-Skowronek等通过30名儿童CD4+T、CD8+T细胞数量的测量发现,HT患儿CD4+T细胞比健康儿童数量减少,而 CD8+T 细胞数量显著增加[7]。Gopalakrishnan 等[8]在随机抽取了印度人群中16名 HT患者,研究发现,显示HT患者体内CD4+T和CD8+T数量也均有改变,但无统计学意义,对两者之间进行比较发现 CD4/CD8比例有统计学意义,表现为显著下降。学者通过甲状腺癌患者TNM分期研究分析发现,随着TNM分期进展,CD4+T细胞活性低于正常甲状腺组织趋于显著,而CD8+T细胞的活性增大的倾向越来越高,CD4/CD8比值降低更明显。研究发现,CD4+数量持续下降,CD8+T细胞数量持续升高,CD4/CD8比例持续下降,可能与甲状腺癌复发有关。

HT癌变的演变过程中,DC可能扮演重要先驱角色,张昶等人发现了其广泛存在于在HT和癌性病变组织中,可直接激活CD4+、CD8+T细胞介导的初级和次级应答,从而刺激了甲状腺组织中细胞毒性T淋巴细胞为主的浸润,并由DC诱导免疫耐受,破坏了正常的免疫稳态,引起甲状腺上皮细胞 (TEC)被免疫破坏、崩解,从而引起TEC异常增生,并诱导免疫耐受的形成,随着自体免疫反应增强,TEC异常增生更趋于显著,更容易癌变,但DC在正常甲状腺中鲜有发现,这表明他们的免疫机制在HT发生癌变过程中发生作用[9]。进一步研究发现,DC数量越多,癌细胞出现退化、坏死并且癌乳头溶解破坏越趋于明显,两者间多数有淋巴细胞浸润,并相互接触,而单纯TC组织内未见由DC引起淋巴细胞浸润[10]。有学者发现甲状腺癌的发病率可能与CD4+T细胞在免疫保护中心起核心作用,以及幼稚的CD4+T细胞分化相关联[11]。Kim等[12]研究显示 HT能增加PTC的患病风险。有学者认为伴发HT的甲状腺癌局部侵袭及远处转移较少的原因可能是,一方面其存在更多的体液免疫反应,另一方面由浸润的淋巴细胞分泌、产生IL-1等细胞因子,对肿瘤细胞生长产生抑制,并杀伤肿瘤细胞,CTL可能是主要的浸润的淋巴细胞,同少量NK细胞和淋巴因子相关杀伤细胞共同作用[13]。

2 调节性T细胞 (regulatory T cells,Treg)在桥本甲状腺炎和甲状腺癌中的作用

2.1 Tregs生物学特性

Tregs有多种亚型,目前CD4+CD25+Treg是研究得最多也最重要的亚型,主要对机体起免疫抑制。Tregs同CD4+T和CD8+T等多种免疫细胞之间彼此影响,对体内免疫功能状态进行调节。Tregs细胞对机体作用可能主要通过3个方面进行:(1)Treg表面多种膜分子与效应性细胞接触:①CTLA-4可结合活化吲哚氨2,3-双加氧酶(IDO),并同DC表面CD80及CD86相互影响,从而引起降低DC功能的作用;②膜分子CD73和CD39可增加靶细胞内cAMP含量,从而使效应性T细胞被抑制;(2)分泌IL-10、TGF-β等抑制性细胞因子,抑制免疫细胞的功能;(3)局部能更快的表达CD25,竞争性结合IL-2,从而使局部效应性T细胞被抑制并最终导致凋亡。以上3个方面可能是互相影响、协助,共同对体内免疫状态进行调节。体内免疫稳态的维持及自身免疫疾病的发生、发展与Tregs、CD4+及CD8+的免疫作用密切相关,Treg抑制性作用使局部肿瘤微环境处于免疫抑制状态,可能容易引起肿瘤发生免疫逃逸[14]。

2.2 Tregs对桥本甲状腺炎和甲状腺癌的免疫抑制

在机体内,患者发生肿瘤时,肿瘤可分泌产生大量特定的趋化因子,Tregs细胞随即迁移至肿瘤微环境中,并进一步发生分化和扩增。通过对不同的肿瘤患者体内Tregs数量检测发现,其明显比良性肿瘤数量增多[15]。研究表明,减少或 (和)Tregs细胞功能下降的数量,降低了免疫抑制的能力,从而导致增加了活化的自身免疫T细胞,自身免疫增强,可能是患者发生 HT的一个原因[16-17]。French等研究发现,PTC患者的肿瘤微环境中CD4+CD25+Treg细胞数量越高,肿瘤细胞浸润PTC区域淋巴结肿大也越多,两者有明显相关性,具有统计学意义[18]。并有学者对多种恶性肿瘤微环境中Treg+T细胞研究发现,Treg+T细胞表达增加,表达数量越多,肿瘤的侵袭和转移越显著,预后越差,有明确的相关性[19-20]。其原因可能是PTC癌细胞通过分泌趋化因子,使Tregs数量增多,Tregs使机体处于潜在免疫抑制状态,Tregs由生成的抑制性细胞因子、膜表面分子等干扰T效应细胞的代谢和效应器功能,并调控B淋巴细胞及DC等的效应器功能等途径,防止了肿瘤特异性抗原免疫相关的反应,使PTC肿瘤得以逃逸免疫攻击,促进肿瘤的生长,并发生转移[21]。临床研究发现HT合并PTC好发于女性,肿瘤的平均大小及平均发病年龄均小于单纯PTC患者,其存活率远远高于后者[22-23]。Kim 等[24]的研究显示,HT合并TC患者中,平均肿瘤大小要明显小于单纯TC存在者,且复发率低,两者存在明显的相关性,且差异性明显。有研究发现,并发HT的PTC患者与单纯PTC患者中Tregs占CD4+T细胞的比例明显降低,而数量相对减少的Tregs细胞,对效应T细胞抑制减弱,从而导致其抑制人体的抗肿瘤免疫的能力下降,可能是HT合并PTC预后较好的原因。而有研究甲状腺特异性自身免疫疾病HT与GD之间关系发现,HT患者比GD患者更易发生癌变[25],提示HT发生癌变过程中有其他因素参与作用。并有研究发现HT与甲状腺癌的发生无明显关联,并且对甲状腺癌的侵袭和转移并无影响[26]。

综上所述,对于HT和甲状腺癌之间存在关系,多数学者已基本证实存在关联。HT易发生甲状腺癌发病的机制及局部侵袭及远处转移的关系可能与T细胞各亚群之间相互作用有密切关系,同时碘、癌基因突变等多种因素相关,其具体发病机理仍需深入探讨研究,如能发现二者发病免疫相关性原因,通过监测患者外周血T细胞亚群,将有利于对甲状腺癌发病风险危险进行评估、预测,可以提高早期诊断率,给与尽早治疗,对TC的预后有一定的临床指导意义,并对于从免疫角度给予靶向治疗甲状腺癌提供可能性。

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