白细胞介素10在膀胱肿瘤中的研究进展

任泽杰，熊国兵，邱明星，△

(1.西南医科大学，四川 泸州 646000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院泌尿外科，四川 成都 610072)

*通讯作者

白细胞介素10在膀胱肿瘤中的研究进展

任泽杰1，熊国兵2，邱明星1，2△

(1.西南医科大学，四川 泸州 646000；2.四川省医学科学院·四川省人民医院泌尿外科，四川 成都 610072)

白细胞介素10(IL-10)是一种多细胞源、多功能的细胞因子，调节细胞的生长与分化，参与炎性反应和免疫反应；主要是能够抑制活化的T细胞产生细胞因子，因此曾称为细胞因子合成抑制因子(CSIF)，从而抑制细胞免疫应答，是目前公认的炎症与免疫抑制因子。近年来，对IL-10免疫抑制作用在肿瘤方面的研究已成为抗癌热点；特别是对膀胱肿瘤发病机制的探索已经为膀胱癌的治疗提供了较好的研究前景。本文就IL-10在膀胱肿瘤方面的研究作一综述。

白细胞介素-10；免疫治疗；膀胱肿瘤

细胞因子是由刺激后细胞产生的低分子量可溶性蛋白质，为生物信息分子，具有调节免疫和适应性免疫应答，刺激细胞活化增殖和分化等功能；白细胞介素-10(IL-10)是此类机体免疫调节剂中不可或缺的一员，本文就IL-10作用的基本机制对膀胱肿瘤的研究作一综述。

1 IL-10家族的概述

1989年，Mosmannand等描述了一种新的免疫介质，由Th2细胞克隆分泌，能够抑制Th1细胞克隆IL-2和IFN-γ的合成，被命名为细胞因子合成抑制因子(CSIF)[1]，随着其受体的发现，成为细胞因子大家族的一员。该家族是Ⅱ类细胞因子的一个亚家族，根据结构上具有一定同源性而划为一类，其中还包括IL-19、IL-20、IL-22、IL-24和IL-26等白细胞介素因子[2]；本文主要针对IL-10展开讨论。人类IL-10基因位于1号染色体上，共5.1kb的序列包含5个外显子[1]，其启动子中有很多的单核苷酸的多态性(SNP)位点，IL-10基因翻译时由178个氨基酸组成蛋白质，分泌时会被切去18个氨基酸的信号肽。人类和鼠类的IL-10约有75%的氨基酸序列是一致的，这也是关于IL-10与膀胱癌关系的动物实验大都采用鼠类的一个切入点。

2 IL-10的表达及生物活性

IL-10是免疫抑制剂，是免疫治疗策略中抑制的潜在靶点。其主要抑制促炎细胞因子产生和Th1应答所需的抗原呈递过程，可以由抗原呈递细胞(APC)和不同的淋巴细胞亚群产生[3]，包括Foxp3 +调节性T细胞，Tr1细胞，Th2 T细胞以及Th1细胞。

在正常情况下[4]，IL-10激活产生以抵消炎症细胞因子的潜在有害影响，避免机体过度的免疫损伤；然而，在一些病理状况如慢性病毒感染或肿瘤中，IL-10产生将导致免疫抑制和缺乏有效的免疫应答，从而允许微生物持久性或肿瘤生长。事实上，在最后一种情况下，IL-10也可以由肿瘤细胞产生，不仅导致免疫抑制，而且可以使恶性细胞增殖能力更强，形成恶性循环。

在IL-10表达过多的疾病[5]，如红斑狼疮，EBV相关淋巴瘤，皮肤恶性肿瘤如黑色素瘤，可以导致免疫抑制过强或者肿瘤生长。同时，在IL-10相对或绝对缺乏的疾病，会存在持续的免疫激活，这会导致免疫激惹引起的疾病，如慢性炎性肠病(如克罗恩病)、银屑病、类风湿关节炎、器官移植后疾病等。

3 IL-10作用机制

3.1 IL-10免疫抑制的细胞机制 IL-10可以阻断巨噬细胞和树突状细胞(DCs)在肿瘤部位的积累，并下调主要组织相容性复合物MHC-II类和共刺激分子在细胞表面的表达如B7和细胞间粘附分子-1(ICAM-1)等，从而防止特异性抗肿瘤免疫应答的诱导[6]。 IL-10还可以降低DCs刺激T细胞的能力，导致T细胞的抗原特异性无能的诱导。还已经报道[7]，在活化期间IL-10可以促进CD4+T细胞分化成外周免疫耐受的T调节细胞1(Tr1)。此外，IL-10[8]还可以防止巨噬细胞释放细胞因子(例如TNF-α)和反应性氮/氧中间体(例如NO)，从而抑制这些细胞的炎症、杀微生物和杀肿瘤活性。

3.2 IL-10免疫抑制分子机制 经过长时间的研究，IL-10对于抗原提呈细胞(APC)和T细胞的精确地免疫抑制分子机制仍然有争议。目前认为细胞的JAK-STAT信号通路是IL-10产生抑制作用的关键[9]。IL-10受体(IL-10R)激活的STAT3是IL-10抗炎作用所必须的步骤，细胞的JAK-STAT信号通路是最重要的信号转导级联之一，并且是调节细胞因子受体信号传导所必需的。当IL-10与其受体组合时会激活JAK1-STAT3途径。研究表明[10]，STAT家族成员中STAT3可能负责DCs分化、参与肿瘤抗原提呈的功能；Hirata等[11]研究了JAKs在小鼠树突状细胞(DCs)炎症调节中的作用；通过JAK抑制剂I(JAKi)阻断JAK途径导致IL-10对DCs免疫抑制的作用减弱；这些研究已经表明IL-10和JAK/STAT信号通路在对DCs发挥功能起到至关重要的作用。未来使用类似药物来阻断该通路，从而达到抗肿瘤目的有较好的前景。

4 IL-10与膀胱肿瘤

膀胱肿瘤在我国泌尿系肿瘤发病率居第一位，近年来免疫治疗已成为是膀胱癌治疗的新手段，这是基于对膀胱肿瘤的免疫发病机制的深刻认识。IL-10是目前已经确定对肿瘤发展具有促进作用的细胞因子；那么IL-10在膀胱肿瘤发生中扮演的角色又是怎样的呢？就近几年来IL-10与膀胱肿瘤方面的研究，其相关性如下。

4.1 IL-10抑制巨噬细胞的细胞毒性作用 膀胱肿瘤电切术后，免疫治疗主要的手段就是卡介苗(BCG)膀胱灌注；BCG可以诱导巨噬细胞产生细胞毒性作用杀伤肿瘤细胞[12]。而IL-10可以阻断BCG诱导的巨噬细胞对肿瘤细胞的细胞毒性作用，从而使肿瘤继续生长。

IL-10可以抑制巨噬细胞对膀胱肿瘤的细胞毒性作用。有研究者[13]使用C57BL/6小鼠建立MB49细胞的膀胱肿瘤模型，使用BCG灌注后发现:①在BCG刺激的C57BL/6巨噬细胞中观察到高水平的IL-10的产生，并且与这些细胞低细胞毒性和低TNF-α和NO产生相关；②在BCG刺激期间内源性IL-10的中和作用导致MB49细胞对C57BL/6巨噬细胞的细胞毒性抵抗增加；③C57BL/6 IL-10敲除小鼠的巨噬细胞表现出对MB49细胞的细胞毒性作用增强，并且刺激所产生TNF-α和NO也有所增加。此外，外源性人工合成IL-10(rIL-10)以剂量依赖性方式减少BCG诱导C3 h/HeN的巨噬细胞对膀胱肿瘤细胞的细胞毒性作用。

这些结果表明，IL-10的阻断可潜在地增强BCG治疗膀胱癌的作用。那么这项技术能否应用临床上，有学者[14]对携带表达荧光素酶的MB49原位肿瘤的小鼠进行膀胱内灌注卡介苗加腹膜内IgG1与卡介苗加抗IL-10受体1 mAb对比处理后提取膀胱肿瘤RNA，并通过逆转录酶和/或定量聚合酶链反应进行分析以及生物发光成像和膀胱重量测量评估肿瘤反应。结果显示IL-10受体单克隆抗体增强了卡介苗诱导的T细胞免疫应答和抗膀胱癌免疫反应。这项研究对临床上膀胱免疫治疗具有指导性的意义。

4.2 IL-10可抑制APC刺激T细胞的应答能力 APC是具有摄取、处理抗原并将抗原信息提呈给T淋巴细胞的一类细胞，包括树突状细胞、单核/巨噬细胞等。DCs作为专业的APC细胞，具有刺激有效的免疫应答的能力，但也有可能出现对肿瘤抗原无应答的情况[15]。IL-10通过抑制Toll样受体(TLR)信号通路来抑制DCs活化功能，从而降低MHC-II分子及共刺激分子的表达，使DCs不能有效提呈肿瘤抗原，减低T细胞杀伤肿瘤细胞的能力，诱导肿瘤免疫逃逸[16]。单核细胞也是机体内重要的抗原提呈细胞，IL-10可以通过干扰IFN-γ诱导单核细胞活化，减少T细胞活化所需的第二激活信号，促进肿瘤免疫逃逸[17]。

在膀胱肿瘤的发生及复发的过程中，IL-10对APC的抑制作用可能是罪魁祸首；有研究[18]发现敲除IL-10的MB49的雌性小鼠的DCs的功能比未处理的小鼠明显增强，这在一定程度上可以说明IL-10影响DCs分化成熟，造成膀胱肿瘤免疫逃逸。

4.3 IL-10与微小RNA在膀胱肿瘤中的关系 微小RNAmiRNA是一类可以与mRNA结合阻断蛋白编码基因表达的微小核糖核酸；具有18～22个核苷酸长度的单链RNA链，其在转录后调节靶基因表达[19]。最近的报告表明[20]miRNA能够调节一些细胞因子的表达，其中miR-98可抑制巨噬细胞中IL-10的表达，IL-10 基因中的3'-UTR含有miR-98结合位点，则miR-98可结合IL-10基因的3'UTR以抑制IL-10表达。

研究表明，在肺癌患者中外周B细胞表达低水平的miR-98和高水平的IL-10，增加miR-98的表达抑制B细胞中IL-10的表达[21]。 将携带miR-98的脂质体导入膀胱肿瘤免疫细胞中，是否可成为膀胱癌一个支持性治疗正在研究中。

4.4 IL-10基因多态性对膀胱肿瘤的影响 已知IL-10是一种免疫抑制的细胞因子，可以在癌症发展的晚期促进肿瘤生长和转移。 IL-10基因中的DNA序列变异可导致其活性和产生发生一定的改变[22]，同时这种变异可以调节个体对膀胱尿路上皮癌(UBC)的易感性。

IL-10基因具有rs 1800896和rs 3021097两个SNP。有研究者[22]，通过等位基因特异性聚合酶链反应(AS-PCR)分析了214个组织学证实的UBC患者和385个匹配的健康对照中的G-1082A(rs 1800896)和C-819T(rs 3021097)处的IL-10基因的两个单核苷酸多态性，发现IL-10(C-819T和G-1082A)多态性的低产基因型与增加的UBC风险相关，而具有(C-819T)TT基因型和T携带者的个体显示与高风险肿瘤的保护性关联；这表明IL-10 G-1082A和C-819T多态性可用作尿路上皮膀胱癌的分子标志物，为膀胱癌的诊断提供了新的方法及思路。

近年来发现吸烟与膀胱癌肿瘤有明显的关系，吸烟者比不吸烟者膀胱癌发病率高4倍[23]；有研究发现IL-10在吸烟和膀胱癌的易感性之间存在吧必然的联系。通过等位基因特异性PCR扩增(AS-PCR)进行400例病例-对照来探索IL-10基因的启动子多态性与吸烟的关系，发现IL-10基因纯合突变体和吸烟之间的显著相互作用可能增加膀胱癌的风险[24]。通过此研究我们可以推断IL-10基因纯合体可能会推动膀胱肿瘤发展，提示预后不良，特别是吸烟患者。

5 IL-10研究前景

IL-10是机体内多种细胞产生的具有免疫抑制的细胞因子，虽然目前对于IL-10产生作用的分子机制仍不清楚，但已有大量的证据表明，IL-10在膀胱肿瘤的发生、复发及转移中起到促进的作用；我们未来可以以动物实验为理论依据，以基因技术为工具，不断探索出新的治疗方法；这对于膀胱癌的预防复发、晚期治疗至关重要。

[1] Sabat R，Grutz G，Warszawska K.Biology of interleukin-10[J].Cytokine Growth Factor Rev，2010，21(5):331-344.

[2] Mackenzie KF，Pattrison MJ，Arthur JS，Transcriptional regulation of IL-10 and its cell-specific role in vivo[J]，Crit Rev Immunol，2014，34(4):315-345.

[3] Wilke CM，Wei S，Wang L，et al.Dual biological effects of the cytokines interleukin-10 and interferon-γ[J].Cancer Immounol Immunother，2011，60(11):1529-1541.

[4] Sato T，Terai M，Tamura Y，et al.Interleukin-10 in the tumor microenvironment: a target for anticancer immunotherapy[J].Immunol Res 2011，51(2/3):170-182.

[5] Dennis KL，Wang Y，Blatner NB，et al.Adenomatous polyps are driven by microbe-instigated focal inflammation and are controlled by IL-10 producing T-cells[J].Cancer Res，2013，73 (19): 5905-5913.

[6] Qin Z，Noffz G，Mohaupt M，et al.Interleukin-10 prevents dendritic cell accumulation and vaccination with granulocyte-macrophage colony-stimulating factor gene-modified tumor cells[J].J Immunol，1997，159:770-776.

[7] Willems F，Marchant A，Delville JP，et al.Interleukin-10 inhibits B7 and intercellular adhesion molecule-1 expression on human monocytes[J].Eur J Immunol，1994，24:1007-1009.

[8] Steinbrink K，Wölfl M，Jonuleit H，et al.Induction of tolerance by IL-10-treated dendritic cells[J].J Immunol，1997，159:4772-4780.

[9] Murray PJ.The JAK-STAT signaling pathway: input and output integration[J].J Immunol，2007，178(5): 2623-2629.

[10] Nefedova Y，Gabrilovich DI.Targeting of JAK/STAT pathway in antigen presenting cells in cancer[J].Curr Cancer Drug Targets，2007，7(1): 71-77.

[11]Hirata N，Yanagawa Y，Iwabuchi K，et al.Selective regulation of interleukin-10 production via Janus kinase pathway in murine conventional dendritic cells[J].Cell Immunol，2009，258(1): 9-17.

[12]Saint F，Patard JJ，Groux Muscatelli B，et al.Evaluation of cellular tumor rejection mechanisms in the peritumoral bladder wall after bacillus Calmette-Guérin treatment[J].Br J Urol Int，2001，88:602-610.

[13]Luo Y，Han R，Evanoff DP，et al.Interleukin-10 inhibits Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guérin(BCG)-induced macrophage cytotoxicity against bladder cancer cells[J].Clin Exp Immunol，2010，160(3):359-368.

[14]Newton MR，Askeland EJ，Andresen ED.Anti- interleukin-10R1 monoclonal antibody in combination with bacillus Calmette- Guérin is protective against bladder cancer metastasis in a murine orthotopic tumour model and demonstrates systemic specific anti-tumour immunity[J].Clin Exp Immunol，2014，177(1):261-268.

[15]Banchereau J，Steinman RM.Dendritic cells and the control of immunity[J].Nature，1998，392(4):245-252.

[16]Mittal S K，Roche PA.Suppression of antigen presentation by IL-10[J].Curr opin Immunol，2015，34:22-27.

[17]Mocellin S，Marincola FM，Young HA.Interleukin-10 and the immune response against cancer: a counterpoint[J].J Leukoc Biol，2005，78(5):1043-1051.

[18]Yang AS，Lattime EC.Tumor-induced interleukin 10 suppresses the ability of splenic dendritic cells to stimulate CD4 and CD8 T-cell responses[J].Cancer Res，2003，63(9):2150-2157.

[19]harma AR，Sharma G，Lee SS，et al.miRNA-Regulated Key Components of Cytokine Signaling Pathways and Inflammation in Rheumatoid Arthritis[J].Med Res Rev，2016，36: 425-439.

[20]Liu Y.MicroRNA-98 negatively regulates IL-10 production and endotoxin tolerance in macrophages after LPS stimulation[J].FEBS Lett，2011(585):1963-1968.

[21]Li Y，Rong J，Qin J，et al.Micro RNA-98 interferes with expression interleukin-10 in peripheral B cells of patients with lung cancer[J].Sci Rep，2016，86:327-354.

[22]Ahirwar D，Mandhani A，Mittal RD.Interleukin-10 G-1082 A and C-819 T polymorphisms as possible molecular markers of urothelial bladder cancer[J].Arch Med Res，2009，40(2):97-102.

[23]郭震华，那彦群.实用泌尿外科学[M].第2版.北京:人民卫生出版社，2013:289-292.

[24]Chen ZG，Zhou W，Dai MJ，et al.Association between the interaction polymorphisms of interleukin-10 and smoking on patients with bladder cancer risk from a case-control study[J].Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi，2013，34(2):183-186.

更 正

《实用医院临床杂志》2017年3月第14卷第2期147-149页《维生素D与甲状腺疾病的相关研究进展》一文，作者单位应是：向腾霄1，李蓬秋1，2△(1.遵义医学院，贵州 遵义 563000;2.四川省医学科学院·四川省人民医院，四川 成都 610072)，△通讯作者。

Research progress of IL-10 in bladder tumor

REN Ze-jie，XIONG Guo-bing，QIU Ming-xing

R737.14

B

1672-6170(2017)03-0128-03

2016-09-23；

2016-11-24)