中药对树突状细胞抗肿瘤免疫调节功能的研究进展

高嘉枫,胥辉豪,崔静雯,郝智慧,2,林珈好,2,林德贵

(1.中国农业大学动物医学院,北京 海淀 100193 ； 2.中国农业大学中兽医药创新中心,北京 海淀 100193)

1 树突状细胞与抗肿瘤免疫

1.1 树突状细胞的分化发育 树突状细胞(Dendritic cells，DCs)是机体中广泛存在的一种免疫细胞，能够摄取、加工和呈递抗原，是目前发现功能最强的专职抗原呈递细胞(Antigen-presenting cell,APC)。DCs于1973 年由美国学者Steinman发现，因其成熟时伸出许多树枝样或毛刺样突起而得名。DCs的分化发育分为4个阶段：前体期、未成熟期、迁移期和成熟期。日本学者 Inaba发现，GM-CSF和IL-4 可诱导骨髓前体细胞产生DCs。其来源可分为髓样DCs和淋巴样DCs，它们虽均起源于多能造血干细胞，但功能特点各不相同。髓样DCs主要分布于T细胞富含区，与单核细胞、粒细胞有共同的祖细胞，诱导Th0向Th1分化；淋巴样DCs主要分布于淋巴结、脾脏、黏膜相关组织中的淋巴滤泡生发中心，与T细胞、NK细胞有共同的前体细胞，诱导Th0向Th2分化。

1.2 树突状细胞的激活与肿瘤免疫治疗 DCs对于机体免疫应答的启动和调节至关重要。其可以刺激初始T细胞活化增殖，并启动适应性免疫应答。未成熟的DCs主要分布于皮肤、消化系统、呼吸道黏膜等机体防御第一线，此状态下的DCs有很强的抗原捕获和加工功能，通过其特殊的内吞系统和大量的摄取受体来捕获入侵的微生物抗原[1]。当未成熟DCs从凋亡的肿瘤细胞或肿瘤微环境中捕获干扰素(IFNs)等肿瘤源性抗原后，发生表型和功能改变。此时的DCs经刺激后逐渐迁移到淋巴器官并转变为成熟的DCs，其形态学特征改变，细胞质向外突出，有更多的树枝状突起。表型方面，DCs表面的主要组织相容性复合物(MHC)分子表达量增加，共刺激分子(CD40、CD80、CD86等)表达量增加，并且在受到刺激时分泌IL-12、IL-6、IL-18等细胞因子。功能方面，成熟DCs的抗原递呈能力显著增强，肿瘤坏死因子TNF-α等细胞因子生成量增多。其中表达CCR7的成熟DCs亚型转移至淋巴结，并通过MHC激活引流淋巴结中的幼稚T细胞。随后，被激活的效应T细胞移动到肿瘤靶标部位，通过T细胞受体(TCR)和MHC交互作用特异性识别肿瘤细胞。效应T细胞杀灭肿瘤细胞后，促进肿瘤源性抗原进一步释放进而促进肿瘤免疫良性循环，持续发挥抗肿瘤作用[2]。因此，将活性物质递送至体内DCs，并控制其在DCs胞内的分布，对于诱导特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)进而实现肿瘤免疫治疗至关重要。

2 中药对树突状细胞的免疫调节作用

中药自古以来就被用于治疗各种疾病，可以调节免疫系统以保护宿主免受疾病侵害。中药成分多样，随着技术的进步，被纯化提取后可分为多糖类、皂苷类、黄酮类、酚类等组分。近年来大量研究表明，中药提取物可以通过上调树突状细胞表面共刺激分子和MHC I/II，并增加促炎因子的产生，来促进未成熟DCs转变为成熟DCs。从而增强体液免疫和细胞免疫，激活免疫系统，发挥抗肿瘤、抗感染的作用[3]。

2.1 中药对树突状细胞的促成熟作用

2.1.1 多糖类组分对树突状细胞的促成熟作用 目前国内外关于中药对树突状细胞刺激作用的相关研究主要围绕中药中的多糖类组分。多糖作为重要的中药活性物质，可以激活免疫系统，增加胸腺和脾脏指数，促进淋巴细胞和DCs成熟，并刺激细胞因子分泌[4]。车前是车前科多年生植物，研究发现，车前在抑制肿瘤细胞增殖，抗病毒和增强免疫功能方面都起到积极的作用。除车前草全草外，其种子车前子中提取的多糖也是其免疫调节活性组分之一。研究证明，从车前子中提取的PLP-2多糖对树突状细胞的表型和功能成熟都有着促进作用，能上调MHC II,CD86,CD80的表达，降低DCs的抗原吞噬功能，增强DCs的抗原递呈能力，并促进IL-12的分泌，增强对同种异体T细胞的刺激能力[5]。此外，PLP-2可能通过TLR4以及其下游的MAPK和NF-κB信号通路来促进DCs的成熟，其中MAPK途径中JNK信号转导的激活对于DCs的发育非常重要[6]。

枸杞中富含多糖组分。Zhu等[7]研究发现，枸杞多糖(LBPs)能够诱导DCs的成熟，表现为枸杞多糖可显著增加DCs表面分子CD11c 和I-A/I-E以及细胞因子IL-12的表达和分泌。此外，该研究还进一步探索了多糖激活信号转导途径的分子基础，发现枸杞多糖能通过TLR2和/或TLR4通路刺激小鼠树突状细胞的成熟，从而激活NF-κB通路。此外，地黄多糖[8]、葛根多糖[9]、桔梗多糖[10]也都能够在一定程度上通过上调树突状细胞表型和功能，充分诱导细胞成熟。具体体现在形态上的突起变多，表面更粗糙；共刺激分子如CD40、CD80、CD83、CD86和MHC II 表达上调；抗原吞噬能力下降；激活T细胞应答，IL-12和TNF-α等细胞因子生成量提高。这些研究为中药多糖在临床增强宿主免疫功能的应用提供了证据。

此外，一些研究发现，通过对中药多糖进行化学修饰可显著增强其对树突状细胞的刺激作用。Jiang等[11]将提取后的车前子多糖进行羧甲基化，构成羧甲基化车前子多糖(CM-PLCP)，其对DCs的成熟诱导功能较未修饰多糖有显著增强。Qin等[12]对猴头菇多糖进行硒化后形成sHEP2，后者对TLR4及下游MAPK和NF-κB信号传导作用显著增强，表现出更高的生物活性。

2.1.2 其他中药组分对树突状细胞的促成熟作用 中药中的皂苷类成分也是重要的免疫调节物质。研究发现，人参皂苷Rg3联合细胞因子可以使正常人单核细胞体外诱导成DCs的产率增加，并提高其抗原呈递功能[13]。姜黄具有良好的医药特性，Tan等[14]评估了其成分芳香姜黄酮(AR)对小鼠树突状细胞的影响，发现AR能诱导CD86、CD40、CD83、CD80等表型成熟，MHC II表达增加。AR处理后DCs的吞噬作用降低，IL-12和TNF-α的产生增加。这些数据表明，AR可以促进DCs的表型和功能成熟。甘草提取物甘草酸(GL)具有抗病毒、抗肿瘤、抗氧化和免疫调节活性。Hua等[15]进行了甘草酸对小鼠树突状细胞调节作用的研究，发现甘草酸也可发挥对DCs的促成熟作用。

2.2 中药通过树突状细胞发挥抗肿瘤作用 DCs数量的多少与肿瘤浸润程度、淋巴结转移和预后密切相关。在肿瘤微环境中，一些抑制性细胞因子会抑制DCs的功能，导致肿瘤组织及其周围DCs浸润程度降低，并出现免疫抑制，表现为DCs共刺激分子表达降低、细胞因子分泌减少、抗原呈递能力下降。因此，通过中药调控DCs的抗原呈递功能及其抗肿瘤活性是肿瘤免疫治疗的新视角。有研究发现，中药复方肺瘤平膏不但能促进DCs表型的成熟，还可促进DCs与T细胞混合培养后免疫突触(IS)的形成，延长其结合时间，从而促进T细胞增殖，增强杀伤肿瘤细胞的作用[16]。在Lee等[17]的研究中，新琼六糖(DP6)不但可以通过TLR4通路促进DCs的成熟，还能直接或间接地激活NK细胞，发挥协同免疫作用，增强对B16F1黑色素瘤细胞的抗肿瘤效力。日本Masuda团队对灰树花多糖(MD)通过激活免疫进而抗肿瘤的机制进行了深入研究，MM46乳腺肿瘤荷瘤小鼠和Colon26结肠癌荷瘤小鼠在口服MD之后，肿瘤生长受到明显抑制。研究发现小鼠口服MD后，MD会被肠道淋巴结中的巨噬细胞捕获并激活DCs，DCs捕获肿瘤特异性抗原之后通过引流淋巴结进行抗原呈递，迁移到淋巴器官，激活全身免疫。此外通过细胞试验进一步发现，MD可通过dectin-1通路激活DCs成熟继而介导肿瘤特异性T细胞反应[18]。

2.3 载中药纳米递药系统对树突状细胞的影响 纳米递药系统在重塑肿瘤微环境以限制疾病进展方面具有广阔的前景，其优点包括延长循环时间，减少药物剂量，提高生物利用度，增强疗效以及降低药物毒性等。通过靶向药物递送可实现肿瘤的优化治疗，而中药的加入也使这一新兴递送系统发挥出更大的潜力。Bo等[19]合成了一种枸杞多糖-脂质体递药系统(LBPL)并证明其可以作为免疫佐剂引发强抗原特异性Th1免疫应答。该纳米脂质体递送系统是促进枸杞多糖诱导的DCs表型和功能成熟的良好刺激物，TLR4-MyD88-NF-κB信号通路也被证明与LBPL诱导的DCs激活诱导有关。Huang等[20]研究了地黄多糖脂质体(RGPL)的免疫佐剂活性。在体内，RGPL不仅能引发更有效的抗原特异性免疫应答，延长免疫应答持续时间，而且还可有效产生免疫记忆并诱导淋巴结中的DCs活化，在淋巴结中发挥抗原呈递作用。在体外，RGPL可以促进DCs成熟并增强DCs功能，且混合淋巴细胞反应和抗原呈递结果进一步证明，RGPL具有作为缓释性树突状细胞疫苗佐剂的潜力。Zhang等[21]制备了一种基于藻朊酸盐的纳米递药平台，该纳米粒具有DCs靶向性，能促进DCs的成熟，且能有效增强体外DCs的抗原摄取，增强了抗原交叉呈递能力，有利于免疫激活。体内荧光示踪结果发现其可以将更多的抗原从注射部位转运到引流淋巴结。将该纳米粒注射给淋巴瘤荷瘤小鼠后，发现其可以诱导细胞毒性T淋巴细胞应答，并显著抑制肿瘤生长。

3 中药作为树突状细胞免疫增强剂发挥抗肿瘤作用的应用前景

针对肿瘤微环境中DCs的免疫抑制，DCs疫苗应运而生，其通过采用病人自体DCs负载相应的肿瘤抗原后，会输入体内以刺激体内的杀伤性T淋巴细胞增殖，达到抗肿瘤目的。然而一些DCs疫苗的临床应用研究发现，单纯使用DCs疫苗的抗肿瘤效果存在一定局限性[22]，这可能是由于DCs的体外成熟度低，免疫活性差，抗原吞噬能力受限以及高特异性肿瘤抗原缺失[23]。基于这些影响因素，相关中药为DCs疫苗的临床使用提供了新的突破点。中药在多靶点调节免疫系统的同时，还具有安全有效、不良反应小等特点。无论是在作为佐剂来增强DCs疫苗诱导的免疫应答，还是在通过促进DCs成熟继而增强其抗肿瘤作用等方面都有着广阔的应用前景。现阶段关于中药通过促进DCs成熟来调节免疫系统的相关研究仍以多糖类组分为主，其他中药组分的相关报道较少，且相关免疫调节机制研究仍待完善[24]。随着相关研究的拓展与延伸，中药免疫活性物质及其衍生物的开发，其新型递释系统的构建将为中药免疫佐剂的研发提供新思路。DCs与新型中药免疫佐剂相结合，可为肿瘤免疫治疗提供多角度研发思路，在肿瘤治疗领域具有更广阔的应用前景。