人类白细胞抗原G参与肿瘤免疫逃逸的机制研究进展

马惠，王佳琳，徐耀，杨雪，王飞，李长忠

(1山东中医药大学，济南250013；2山东大学附属省立医院)

人白细胞抗原G(HLA-G)是一种非经典的HLA Ⅰ类分子，最初被发现于母胎界面的绒毛外滋养层。 HLA-G与HLA Ⅰ类分子具有相似性，主要区别在于HLA-G基因的有限多态性和严格的限制性组织分布。HLA-G可通过膜表达或可溶性的方式与免疫细胞特异性结合，起到免疫抑制的作用。HLA-G基因编码全长6.0 kb，定位在第6号染色体短臂的6p21.31区[1]。研究表明，HLA-G具有近50个等位基因，对应产生7种亚型；其中HLA-G1、HLA-G2、HLA-G3、HLA-G4为膜表达，HLA-G5、HLA-G6、HLA-G7为可溶性表达[2]。此外，膜结合型HLA-G可通过蛋白水解跨膜肽链形成脱落HLA-G(sHLA-G)[3]。生理情况下，HLA-G在绒毛外滋养层细胞、胸腺髓质、角膜等少数免疫豁免组织中表达；病理情况下，HLA-G则可在器官移植术后、炎症反应、肿瘤及病毒感染等组织细胞中诱导性表达[4]。研究表明，HLA-G是被肿瘤细胞作为“盾牌”而形成免疫逃逸的一种免疫效应器[5]。HLA-G主要通过与受体结合，从而抑制机体免疫细胞的功能。目前，已知的HLA-G受体主要包括细胞表面免疫球蛋白样转录分子2(ILT2)、ILT4、CD8、CD160和杀伤细胞免疫球蛋白样受体2DL4(KIR2DL4)。ILT2主要分布于所有的B细胞、树突状细胞、单核细胞以及部分NK细胞和T细胞，ILT4主要分布在树突细胞和单核细胞等髓样细胞表面，KIR2DL4主要表达在CD56highNK细胞亚群。其中ILT2、ILT4是抑制性受体，KIR2DL4可能具有抑制活化双功能性。近年来，研究发现HLA-G可以在30余种恶性肿瘤组织中异常表达，且HLA-G阳性表达的肿瘤细胞更易通过对机体产生免疫抑制作用，从而产生免疫逃逸并发生免疫转移，严重危害患者的生命健康及质量。本文就HLA-G参与肿瘤免疫逃逸的机制综述如下。

1 HLA-G抑制NK细胞功能

NK细胞在天然免疫中发挥杀伤效应，同时具有免疫调节功能。NK细胞是固有免疫防御的第一道防线，具有杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的作用。HLA-G对NK细胞的抑制作用最早发现于经期蜕膜，随后在NK细胞的外围区域得到证实。

1.1 HLA-G与NK细胞表面受体结合 HLA-G抗原通过与KIR2DL4/ILT2相互作用，可以抑制NK细胞毒性。研究表明，HLA-G在目标细胞(滋养细胞、肿瘤细胞被转染细胞株)或在微环境中呈现为可溶性HLA-G5，HLA-G5通过与ILT2相结合抑制NK细胞溶解，从而保护表达HLA-G的细胞。这是HLA-G的典型“屏蔽”效应[6]。HLA-G的这种“屏蔽”作用被证明可以抑制MICA/NKG2D信号通路的活性[7]，该作用后来被证明是通过对NK突触的破坏作用形成的[8]。

研究表明，HLA-G与ILT相互作用，可以改变NK细胞干扰素分泌和调节监管外周血的趋化因子[9]。此外，目前鉴定出HLA-G是与KIR2DL4结合的惟一配体。研究发现，NK细胞的毒性受KIR2DL4受体基因多态性影响。HLA-Gα1结构域第77～83位氨基酸残基决定了KIR分子的识别特异性，该区域76位蛋氨酸和79位谷氨酰胺的置换能显著影响KIR2DL4分子对HLA-G的识别，这表明Met76和Gln79位点可能是KIR2DL4识别HLA-G的关键部位[10]。

1.2 HLA-G下调NK细胞趋化因子受体表达 NK细胞通过表面表达多种趋化因子受体，与趋化性因子相互作用调控NK细胞的迁移、募集等功能。这种趋化因子主要包括CCR7、CXCR3、CXCR1、CXCL1等，这些趋化因子分别通过与CCL19、CCL21、CXCL9、CXCL10、CXCL1、CX3CL1和IL-8结合,使NK细胞迁移至淋巴结及病理组织[11]。sHLA-G1分子则可通过下调NK细胞表面CXCR3、CXCR2、CX3CR1和CXCR5等趋化因子受体的表达，从而抑制NK细胞的迁移、募集等功能[12]。同时，sHLA-G1分子还可以通过诱导NK细胞分泌相关炎性细胞因子和免疫抑制细胞因子发挥免疫调节作用[13]。

1.3 HLA-G间接抑制NK细胞功能 HLA-G可以通过多种途径调节细胞的生物学途径。HLA-G通过上调细胞表面HLA-E抗原的表达，间接抑制宿主NK细胞活性。HLA-G可以通过下调穿孔素及STAT3改变细胞骨架，影响CD2在NK细胞与靶细胞免疫突触上的定位，从而抑制NK细胞毒性作用[11,14]。通过阻断相关信号通路影响NK细胞毒性，如HLA-G1和HLA-G3可以与KIR2DL4受体相结合，阻断MAPK和DNA-PKcs信号通路活性，抑制NK细胞杀伤活性并促进炎性细胞因子的分泌[15]。

2 HLA-G参与调节性T细胞(Treg)的功能

Treg是维持正常免疫稳态的关键，并且在移植、肿瘤、自身免疫疾病、过敏、感染和免疫缺陷障碍等疾病中扮演关键角色[16]。Treg主要分为天然Treg(nTreg)和诱导Treg(iTreg)两类，其中nTreg产生于胸腺，iTreg由外围幼稚T细胞分化产生。HLA-G+Treg被证明不是由于抗原作用产生，而是由胸腺中产生的，属于nTreg细胞[17]。在正常的生理条件下，HLA-G和Treg存在于人的周围血液中。HLA-G和Treg的主要作用是表达HLA-G1和HLA-G5,但他们却缺少对CD25及F3的表达。与CD4+和CD25+细胞需要与Treg细胞相互接触以抑制淋巴T细胞增殖不同，CD4+和HLA-G1细胞则以一种与细胞接触无关的方式抑制T淋巴细胞增殖，而这种方式主要依赖于IL-10和HLA-G5的分泌[18]。在急性移植物抗宿主病体外研究中，CD4+HLA-G+Treg与CD4+CD25+Treg 细胞相比明显抑制了系统性组织炎症[19]。

Treg由外周T细胞在抗原刺激后产生，这种调节也可以在体外诱导。研究表明，在无表达HLA-G的抗原呈递细胞(APCs)中诱导了异型T细胞激活和增殖，而在表达HLA-G1的APCs中则诱导了Treg，对于免疫逃逸具有积极作用[20]。同时，也有实验表明HLA-G5诱导了Treg的产生[21]。此外，HLA-G可以通过改变细胞的趋化因子及趋化因子受体诱导Treg[22]。其中，IL-10的表达被认为是最重要的原因之一，因为IL-10与HLA-G联系密切[23]。虽然，细胞因子表达的形成机制与APCs的封锁功能并不完全一致，但这也暗示了HLA-G可以促进免疫逃逸。

3 HLA-G调节免疫突触功能

免疫细胞膜片转移是一种淋巴细胞与 APCs结合的过程，从这些细胞中提取表面分子并在它们自己的表面表达它们。在接合过程中淋巴细胞和APCs之间的分子重组也被称为免疫突触。免疫突触主要表达在Tα/β、Tγ/δ、B淋巴细胞、NK细胞和APCs中。在这些细胞中，免疫突触的关键因素在于细胞间的接触及接触过程中的免疫机制和抗原转移动力学。免疫突触虽然是一个快速的过程，但仍然是功能性的。研究发现，含有HLA-G膜片段的细胞能够通过免疫突触由APCs转移至T细胞[24]，或由肿瘤细胞转移至单核细胞和自体单核细胞[25]。在骨髓瘤患者体外研究中，HLA-G能够由肿瘤细胞转移至T细胞。在转移过程中，HLA-G仍是功能性的，肿瘤由此细胞获得HLA-G免疫逃逸的能力[26]。因此，HLA-G在免疫突触中具有自身的机制改变免疫系统应答，起到免疫逃逸的作用。

单核细胞能够积极地通过免疫突触从不同的细胞中获得HLA-G，但与T细胞不同，单核细胞并没有获得免疫抑制功能[27]。这可能与细胞表面HLA-G寿命短有关。单核细胞能够从不同的细胞中获得细胞膜碎片，再将它们重新转移到T细胞中与其细胞膜片段结合以达到免疫逃逸的作用[25]。

HLA-G的抑制功能依赖于T淋巴细胞从单核细胞中获得ILT2受体的能力[27]。事实上，ILT2受体并不存在于T淋巴细胞表面，而是由自体单核细胞转移至T淋巴细胞。通过免疫突触，ILT2受体被纳入细胞离子膜以参与细胞的功能活动。通过这个过程，不表达ILT2受体的T淋巴细胞与HLA-G相互作用以完成免疫逃逸。这也就解释了HLA-G对不表达或少量表达ILT2受体的细胞的抑制作用以产生免疫逃逸的机制。

综上所述，HLA-G分子具有有效和灵活的免疫调节机制。HLA-G能够对肿瘤发挥相当大的免疫逃逸效果，作为临床肿瘤检测标志物具有实际意义。目前，针对HLA-G的研究往往局限于单方面的变化机制，但免疫逃逸是一个复杂的过程，而HLA-G在其中的变化也是复杂的。只有了解其中各种复杂变化的内在联系，才能掌握干扰HLA-G以阻断肿瘤的免疫逃逸途径，改变肿瘤对免疫环境的对抗，使免疫系统重新对肿瘤细胞起作用，才能使HLA-G在肿瘤的预防、诊断、治疗发挥重要作用。