Treg细胞与肿瘤免疫的关系*

李晓英 综述，罗福康，谢启超 审校

(1.重庆市渝北区人民医院肿瘤科　401120；2.第三军医大学新桥医院检验科，重庆 400037；3.第三军医大学新桥医院肿瘤科，重庆 400037)



·综述·

Treg细胞与肿瘤免疫的关系*

李晓英1综述，罗福康2，谢启超3△审校

(1.重庆市渝北区人民医院肿瘤科401120；2.第三军医大学新桥医院检验科，重庆 400037；3.第三军医大学新桥医院肿瘤科，重庆 400037)

调节性T细胞；肿瘤免疫；免疫调节

肿瘤免疫逃逸是导致肿瘤发生、进展的核心机制。调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)作为调控机体免疫系统内稳态及人体自身免疫耐受的重要机制，也在肿瘤免疫的调控中扮演着重要角色，是目前该领域的研究热点。因此，本文对Treg在肿瘤免疫逃逸及相关机制中扮演的多重角色进行综述。

1　Treg的来源及分类

Treg是CD4+T细胞中的一个亚群，总数量约占T细胞的5%。依据来源的不同，可分为自然性Treg(natural Treg，nTreg)及诱导性Treg(induced Treg，iTreg)。其中，nTreg在胸腺内发育成熟，因此也称为胸腺来源Treg(thymus-derived Treg，tTreg)，其主要参与维持健康人的免疫耐受及调控炎症反应的作用。而iTreg在外周血或肿瘤组织中，因局部微环境发生变化，如细胞因子或免疫细胞信号转导等因素的存在而被诱导形成，因此也被称为外周Treg(peripherally derived Treg，pTreg)。白细胞介素2受体α(IL-2Rα或CD25)曾被认为是Treg的最具特异性的标记物。但当Shimon等[1]在发现叉头/翅膀状螺旋转录因子(forkhead/winged helix transcription factor，FOXP3)特异性表达于Treg后，人们认为后者作为Treg的标记物更为合理，因为CD25还表达于一些非Treg的活化效应性T细胞。目前CD4+CD25+FOXP3+被认为是Treg的经典标记组合。事实上，FOXP3除了可以标记Treg外，其基因本身也是调控Treg免疫抑制功能的重要机制[2]。

2　Treg在肿瘤微环境中的作用机制

现已发现，FOXP3+Treg可在多种免疫反应中发挥调控作用，如自身免疫、超敏反应、移植物排斥反应等[3]。肿瘤是生长于特异微环境中的、有别于机体自身的特殊抗原，其形成和发展必然需要逃过机体的免疫监视[4]；因此，也需要相当的免疫调节因素参与其中，Treg特别是iTreg则是其重要一环。肿瘤微环境是肿瘤赖以生存和发展的重要条件，Treg与其他细胞、细胞因子、细胞外基质等，共同参与营造了合适的肿瘤生长微环境。

2.1对微环境中其他细胞的调控作用首先，Treg与树突状细胞(dendritic cells，DCs)间存在诸多关联。Treg能与DCs接触而发挥作用。Treg表面的细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(CTLA4)作为共刺激分子，能与DCs表面的CD80/86结合，这种结合使DCs上调吲哚胺2,3加双氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase)的表达，继而向效应性T细胞传递抑制性信号[5]。通过淋巴细胞活化基因与DCs的主要组织相容性复合体Ⅱ(MHCⅡ)类分子相互作用，Treg能抑制DCs的成熟，从而减弱后者在肿瘤微环境当中的抗原递呈效应，最终使效应性淋巴细胞活化不足，抗肿瘤抗原效应减弱[6]。通过神经纤毛蛋白-1(neuropilin-1)，Treg可弱化DCs活化效应性T细胞的功能[7]。此外，Treg亦可通过竞争性剥夺可溶性因子与协同刺激，阻碍DCs对肿瘤细胞的吞噬作用[8]。其次，Treg与效应性T细胞间也存在诸多调控机制。Treg能表达丝氨酸蛋白酶和半乳凝素(galectin-1)直接与效应性T细胞结合导致细胞凋亡或周期中止。在CD8+细胞毒淋巴细胞(CTL)对某特异抗原进行大规模杀伤前，Treg能更快地完成活化，并在早期阻断CTL的扩增[9]。IL-2是效应细胞(如CD4+和CD8+T淋巴细胞)生长所必需的因子，Treg通过在其表面高度表达IL-2受体(CD25)，直接消耗大量IL-2，产生竞争性抑制的作用[10]。Treg通过缝隙连接作用将大量cAMP转移至效应细胞中，干扰细胞代谢[11]。Treg还能调控自然杀伤细胞(natural killer cells,NKs)的功能。CD4+CD25+FOXP3+Treg可以高度表达颗粒酶B，通过颗粒酶/穿孔素依赖途径，使NKs、CTLs等免疫效应细胞溶解[12]。

2.2通过细胞因子产生调控作用 除与微环境中细胞直接产生调控作用外，Treg还能通过分泌多种细胞因子调控肿瘤免疫过程。Treg能分泌IL-35、IL-10、转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)等抑制性细胞因子，这些因子能促进抗凋亡分子的表达，使肿瘤细胞能抵御免疫效应细胞的诱导凋亡的作用。TGF-β不仅能全面抑制机体的免疫系统功能，而且可以帮助肿瘤细胞逃避免疫效应细胞识别和侦察[13]。有研究发现TGF-β能通过抑制NKs的细胞毒杀伤作用使肿瘤细胞在宿主内存活[14]。DNAX活化蛋白12(DAP12)是一个跨膜受体，广泛存在于NKs、粒细胞、单核/巨噬细胞表面，在传递活化信号中发挥重要作用。TGF-β能通过miRNA-183(miR-183)抑制性调控DAP12功能，使免疫细胞杀伤、吞噬、抗原递呈的效应减弱[15]。

2.3Treg FOXP3表达的调控机制正如之前所述，转录因子FOXP3除作为Treg的特异性标记物外，其本身也在Treg增殖、分化、免疫抑制等功能调控中处于核心位置。FOXP3基因位点上有很多遗传保守非编码序列(conserved non-coding sequences，CNS-1、2、3)参与FOXP3基因的调控。CNS-1包含活化T细胞核因子(nuclear factor of activated T cells，NFAT)及活化蛋白1(activator protein-1，AP-1)的结合序列，它们受相关转导信号激活后，能提高Treg FOXP3的表达[16]。RUNX-1核心结核因子β亚基复合体(runtrelated transcription factor 1-core-binding factor subunit-β complex，RUNX1-CBF-b complex)可与CNS-2序列结合，使Treg的FOXP3表达能稳定维持在较高水平。CNS-3序列与转录因子NF-κB家族成员REL结合能促进T细胞抗原受体(TCR)活化，进而激活FOXP3基因启动子。除了上述基因转录水平外，FOXP3的调控也存在于蛋白翻译后修饰过程。FOXP3能够形成一个大的蛋白复合体，后者参与调控Treg的特异表型、功能基因。FOXP3蛋白质不同位置的氨基酸磷酸化也是重要的调控方式，有学者发现，人pim-1原癌基因(PIM1)激酶能磷酸化FOXP3蛋白的Ser422并负向调节其免疫抑制功能，使效应性T细胞重新活化。

3　Treg在肿瘤诊断及预后中的参考意义

Treg与肿瘤的免疫逃逸机制的关系使人们对其进行了很多临床研究。很多学者发现Treg能够通过抑制机体免疫反应而促进肿瘤的发生、发展，是很好的肿瘤预后参考指标。然而，随着研究的深入，人们又发现慢性炎症参与了一些肿瘤发病过程，而Treg恰恰能够通过抑制局部炎性反应而保护机体免受肿瘤侵扰。Bassuoni等[17]对比了慢性丙型肝炎肝硬化(CLD)及肝细胞癌(HCC)患者外周血Treg水平的差异。他们发现：HCC患者外周血CD4+CD25+T细胞比例较CLD患者显著增高(8.96%/2.47%)，且均显著高于健康人样本(1.15%)。值得注意的是，他们还发现HCC患者血清甲胎蛋白(AFP)水平与CD4+CD25+T细胞比例负相关(R=-0.923)，而对比之下，CLD患者则显著正相关(R=0.962)。这些现象提示在慢性肝炎过程中，Treg可能对肝脏具有一定的保护性作用，能促使肝细胞增殖，肝功能恢复。而在肝细胞癌患者中，Treg则可能仅仅参与了部分的肿瘤免疫逃逸机制。Lei等[18]发现，非小细胞肺癌患者外周血Th17/Treg细胞比值对判断预后具有参考意义，非小细胞肺癌患者该比值较健康人低。此外，该比值与肿瘤分期亦呈负相关，对综合判断预后更具参考价值。慢性炎症在结肠癌发生、发展过程中具有较其他肿瘤组织更为重要的地位，因此其Treg的变化具有一定独特性。Correale等[19]发现进展期结肠癌患者病灶内浸润性Treg数量对疾病的诊断及治疗有参考意义。进展期结肠癌手术无法切除者，经GOLFIG(含吉西他滨、奥沙利铂、5-氟尿嘧啶等)化疗方案后，瘤灶内Treg浸润数量显著减少，且肿瘤可被手术切除。他们随后的研究又进一步发现，结肠癌诊断时高Treg瘤灶内浸润是影响化疗效果的独立危险因素。然而，他们并没有发现病灶Treg浸润与淋巴细胞总浸润度、CD8+T淋巴细胞浸润度、肿瘤分级、分期之间存在显著的相关性。有学者在结肠癌外周血Treg研究中发现，Treg数量与DUKE分级存在关联，且肿瘤根治性切除后外周血Treg计数降低更为明显[20]。这一研究显示外周血Treg在判断手术治疗效果及预后中具有一定的参考意义。上述研究结果显示Treg确实能在肿瘤预防、诊断、治疗、预后等方面作为参考。然而，由于不同组织肿瘤发病机制的差异及同组织肿瘤生物多样性的存在，目前还难以仅凭Treg数量或与其相关的有限几个指标对疾病的治疗转归进行可靠的判断，需要进一步深入研究不同来源肿瘤及同来源不同病程阶段肿瘤的Treg免疫调控机制。

4　Treg为靶点的肿瘤治疗

许多化疗药物能够对Treg的免疫调控机制产生效应。由于环磷酰胺能显著降低肿瘤的Treg水平，但很容易发生撤药后Treg反跳干扰治疗整体效果[21]，于是人们改变了治疗方案，通过小剂量维持的方式，显著降低了Treg瘤灶内浸润而优化了疗效。目前，环磷酰胺临床疗效的阻碍主要是其无法高选择地作用于Treg或肿瘤细胞本身，而是对很多肿瘤抗原特异性效应性T细胞也有杀灭作用，导致整体的免疫效果并不因为Treg的降低而显著改善[22]。Treg高表达IL-2受体α亚基CD25是另一个化疗药物的靶点，达克珠单抗(daclizumab)作为FDA批准的CD25单克隆抗体药物，实验室数据显示其联用疫苗能显著降低Treg FOXP3表达，并转化为Th1效应T细胞。不过，在黑色素瘤患者临床应用中却没有发现无进展生存率(progression free survival，PFS)因CD25+细胞计数下降而显著提升[23]，这一结果仍然可能归因于CD25不单独表达于Treg，也表达于效应性T细胞。地尼白介素(denileukin diftitox,ONTAK)是一种 IL-2和白喉毒素的融合蛋白，靶向作用于CD25+细胞，可使白喉毒素选择性杀伤靶细胞。目前临床实验发现ONTAK与疫苗联用治疗肿瘤效果优于单用ONTAK。究其原因，可能是疫苗激活了DC的抗原递呈作用，诱导活化了肿瘤抗原特异性CD4+、CD8+效应性T细胞，此时再使用ONTAK则能抑制Treg对效应性T细胞的免疫调节，从而在整体上提升抗肿瘤免疫效应[24]。

除上述药物外，核苷类似物氟达拉滨(fludarabine)、络氨酸激酶抑制剂舒尼替尼、伊马替尼等，也已被证实能对Treg产生作用。

5　展　　望

正如文中所提到的，Treg是肿瘤免疫调节的核心机制之一。其无论在肿瘤本身生物学行为的研究，还是肿瘤的免疫治疗中，均具有非常高的研究价值和应用前景。在基础医学领域，Treg已被发现在许多不同的实体或血液系统肿瘤中介导肿瘤躲避免疫监视和免疫逃逸过程。但不同的组织中，其具体机制存在诸多差异，不能一概而论，需要进一步摸索不同肿瘤组织的免疫调节机制及Treg在其中的作用。此外，Treg在同一种肿瘤的不同发病阶段，也存在功能上的差异和对宿主的不同干预作用。例如前文提到的结肠癌发病过程中，早期炎性反应可能产生促肿瘤效应，此时局部Treg能缓解炎症，而使机体获益。相反，在肿瘤进展阶段，Treg则抑制了机体本身的效应性T细胞的免疫反应，使病灶发展。因此需要进一步深入研究Treg在各种肿瘤疾病的不同病程中的免疫调节机制，从而运用更有针对性的手段转变其免疫抑制效应。在目前各种针对Treg的肿瘤免疫治疗方案中，最大的困扰是缺乏对Treg高选择性的药物，这主要是由于肿瘤生物多样性及尚未在Treg中找到高度特异性标记物。因此，进一步对细胞本身的活化及生理功能进行研究，寻找高选择性给药方案，也是未来肿瘤治疗的研究方向。

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10.3969/j.issn.1671-8348.2016.25.038

重庆市卫生和计划生育委员会基金项目(20142181)。

李晓英(1977-)，主治医师，硕士，主要从事肿瘤免疫研究。

，E-mail:626105562@qq.com。

R574

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1671-8348(2016)25-3567-04

2016-03-22

2016-05-06)