T细胞免疫与宫颈癌关系的研究进展

石笑瑜，周蓓蓓，来艺青，张丽娜

(南京医科大学附属常州妇幼保健院 宫颈疾病诊治中心，江苏 常州 213003)

宫颈癌是妇女第4大常见的癌症。世界卫生组织公认，高危型人乳头瘤病毒(HR-HPV)是宫颈癌发生发展的主要危险因素，持续高危型HPV阳性是宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)持续和复发的高危因素[1-2]。在持续性HPV感染者中，HPV E6/E7 mRNA阳性往往提示细胞恶化风险增高，并随着宫颈病变级别的升高，其阳性率呈增加趋势[3]。大部分女性感染HPV是一过性的，在2年内可转归为正常，只有少数感染者会进展为持续性HPV感染[2]。免疫功能是机体识别和排除抗原性异物、维持机体生理平衡的重要机制，与肿瘤的发生发展密切相关[4]。近年研究发现，HPV 感染后的转归与机体免疫功能，尤其是宫颈T细胞免疫功能密切相关。越来越多学者开展肿瘤免疫相关的临床研究，T细胞免疫治疗有望成为宫颈癌继手术、放化疗之后的一种新的治疗手段。现就 T 细胞免疫与宫颈癌的相关性作简要综述。

1 T细胞概述

胸腺依赖性淋巴细胞(简称T细胞)是淋巴细胞的主要组分，在外周血中占淋巴细胞总数的65%～75%，在胸导管内高达95%以上。它具有多种生物学功能，如直接杀伤靶细胞、辅助或抑制B细胞产生抗体、对特异性抗原和促有丝分裂原的应答反应以及产生细胞因子等。T细胞不产生抗体，而是直接起作用，所以T细胞的免疫作用叫作“细胞免疫”。T细胞根据不同的分类方法可分为不同的亚群[5]：根据是否表达CD4或CD8分子通常可分为CD4+T细胞、CD8+T细胞；按照功能和表面标志可分为细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T cell，CTL或TC)、辅助T细胞(helper T cell，Th)、调节/抑制T细胞(regulatory/suppressor T cell,Treg)。T细胞的可塑性使得它们成为免疫反应的关键组成部分，参与抗肿瘤免疫反应。

2 T细胞亚群与宫颈癌

2.1 Th细胞

Th 细胞可分为 Th1、Th2、Th17。Th1在细胞免疫中发挥作用，Th1细胞分泌白细胞介素2(interleukin-2，IL-2)、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-β(tumor necrosis factor-beta，TNF-β)[6]，这些淋巴因子增强和扩大免疫应答过程，辅助诱导其他免疫细胞共同发挥抗肿瘤作用。Th1可以诱导CTL清除HPV感染细胞，其中IFN-γ可以诱导自然杀伤细胞(NK细胞)增强抗肿瘤活性，从而抑制肿瘤生长。Th2在体液免疫中发挥作用，有利于刺激B细胞产生抗体，主要分泌IL-3、IL-4、IL-5、IL-6等，其中Th2分泌的IL-3和IL-4作为肿瘤生长因子能促使肿瘤细胞迅速增长，IL-4又能通过抑制NK细胞的活化、减少肿瘤细胞抗原的表达等来抑制细胞免疫的抗肿瘤效应。Th1/Th2 是观察机体抗肿瘤免疫动态变化的良好指标，宫颈癌患者体内Th1/Th2细胞平衡呈Th2型偏移状态，进而促进恶性肿瘤增长，发生肿瘤免疫逃逸[7]。

Th17是第3种独立的T辅助细胞。Chen等[8]研究发现，宫颈癌和CIN患者Th17以及相关细胞因子数量明显增多，Th17/Treg比例上调，Th17/Treg的平衡对于宫颈癌的诊断有重要意义。Lin等[9]对宫颈癌患者Th1/Th2和Th17/Treg失衡在不同分期表达情况的研究进一步强化了该观点：宫颈癌Ⅱ期与Ⅰ期相比，外周血中Th1细胞减少，Th2、Th17增加。宫颈癌患者存在明显的Th1/Th2和Th17/Treg细胞失衡，并与肿瘤大小、淋巴结转移和血管侵犯有关。Th17细胞在促进肿瘤生长的同时又表现为某些抗肿瘤免疫反应：激活CD8+T细胞，分泌IFN-γ来驱动抗肿瘤免疫应答[10]。该双重作用若加以合理利用，也不失为宫颈癌的一种免疫治疗方法。

2.2 Treg细胞

Treg 细胞是一群表型和功能特异的细胞群，按其来源可分为天然 Treg细胞和诱导Treg细胞。天然Treg细胞主要维持机体外周免疫耐受和免疫应答稳态[11]。诱导Treg细胞主要对机体的抗肿瘤免疫反应起抑制作用，进而促进肿瘤的发生发展。CD4+Treg表达高水平CD25，可作为特异性免疫的重要组成部分参与抗肿瘤免疫反应。转录因子Foxp3是Treg细胞最常见的、使用最广的标志物，直接参与Treg细胞的发育和分化[12]。宫颈癌的相关研究证明，宫颈癌和CIN患者外周血中Treg细胞所占的比例较健康人群升高，且与HR-HPV感染、临床分期和病变程度密切相关，可作为病变进展的一个生物指标[13]。随着宫颈病变级别增高及细胞分化程度降低，Treg特异性表达因子Foxp3水平明显升高[14]。研究发现Treg 细胞在淋巴结转移的阳性淋巴结中高表达，CD8+T细胞/Treg下降明显，增加恶化的风险[15]。这表明在宫颈癌发展过程中，随着病变不断进展，Treg 细胞比例增加，形成免疫耐受，促进宫颈癌的发生。合理地削弱这种抑制作用，可能为肿瘤的治疗提供帮助。

2.3 CD4与CD8的变化

CD4和CD8是T细胞表面表达的一种糖蛋白，都是T细胞受体，由于形态的不同而有所区别。CD4主要分化为T辅助细胞(Th)和T调节细胞(Treg)，CD8主要分化为细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。多项研究[16-18]认为，随着宫颈病变的进展和恶化，CD4+/CD8+值下降，致使机体的免疫功能进一步受损，为肿瘤迅速生长、转移、继发感染创造条件，预后不佳。Monnier-Benoit等[19]研究结果显示，自然缓解的CIN 1级(rCIN)中CD4+T细胞表达高于进展为高级别病变的CIN 1级，rCIN的CD4+/CD8+显著高于CIN 3级。Shah等[20]研究发现宫颈癌患者的5年生存率与CD4+/CD8+相关，降低CD4+Treg，上调CD4+/CD8+可使宫颈癌患者获得较好的临床结局。

一系列研究表明，CD4代表具有杀伤作用T淋巴细胞增强和扩大免疫应答过程，辅助诱导其他免疫细胞共同发挥抗肿瘤作用。CD4+淋巴细胞减少，导致免疫功能低下。CD8代表抑制作用的T淋巴细胞，抑制抗体的合成、分泌及T淋巴细胞的增殖，只有当两者保持适当比例才能发挥正常抗肿瘤作用[21]。

3 T细胞免疫与HPV

HR-HPV是宫颈癌发生发展的必要条件，HR-HPV可产生E6和E7两种癌蛋白，干扰细胞周期，抑制细胞凋亡，与肿瘤的发生发展密切相关[22]。T细胞特异性免疫能够识别这两种癌蛋白，并通过免疫反应抑制其表达，实现抗肿瘤免疫反应。目前，宫颈癌HPV特异性免疫和免疫抑制的研究已经成为了研究的热点。

3.1 抗原提呈细胞

抗原提呈细胞(APC)与T细胞非常接近[23]，树突状细胞(dendritic cells，DC)作为专职APC，被认为是适应性免疫反应的主要启动子[24]。DC表达主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)和T细胞活化所需的共刺激分子以及黏附分子，具有显著的抗原摄取、加工、处理及呈递能力，是联系固有免疫和适应性免疫的枢纽。DC作为能力最强的专职APC，可使CD8+T细胞和CD4+T细胞分别表达一类信号和二类信号，诱导强效效应和记忆T细胞反应，并介导有效的α干扰素(IFN-α)依赖性抗肿瘤作用[25-26]。

Walch-Ruckheim等[27]在研究中发现，在原位宫颈鳞癌间质中CD83+成熟DC表达白细胞介素23(IL-23)，IL-23则与Th17细胞、晚期肿瘤分期、淋巴结转移和宫颈癌复发相关。HPV阳性的头颈部肿瘤组织的周围基质中同样也发现了DC表达CD83[28]。Schmidt等[29]研究结果显示，DC经过Poly-1:C (polyinosinic:polycytidylic acid)的活化，能够分泌大量IL-12，这是抗肿瘤反应中比较重要的细胞因子。Chen等[30]在小鼠实验中发现DC衍生的外泌体(DC-derived exosomes,Dexo)能够引起特异性抗肿瘤反应，有效诱导CD8+T细胞的细胞毒活性，使其增殖并释放IFN-γ，有助于HR-HPV的清除。Xiao等[31]利用新型MtHSP70-FPR1融合蛋白通过p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen activated protein kinase,p38MAPK)信号通路激活人单核细胞来源的DC，能够表达更高水平的CD80、CD86、CD83、人类白细胞DR抗原(human leukocyte antigen DR,HLA-DR)和趋化因子受体-7(CC-chemokine receptor 7,CCR7)，分泌更多的白细胞介素12p70(IL-12p70)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)，并引发更强的细胞毒性淋巴细胞的增殖，从而对宫颈癌细胞产生有效的HLA-Ⅰ依赖性杀伤作用。

3.2 细胞因子

细胞因子是由免疫原等刺激因子刺激下产生的低相对分子质量的可溶性蛋白，具有免疫调节功能，包括 IL、集落刺激因子(CSF)、IFN家族、TNF家族、生长因子、趋化因子等。IFN家族具有抗病毒增殖、免疫调节和启动其他抗病毒基因转录的作用，是一种免疫保护性因子[32]。然而，HPV E6癌蛋白可通过抑制由信号转接蛋白TyK2介导的JAK/STAT信号通路(JAK/STAT pathway)途径，阻断IFN介导的信号传导[33]；E7癌蛋白通过与p48结合抑制IFN的激活[34]。TNF家族包括TNF-α和TNF-β，前者主要由活化的巨噬细胞产生，后者由活化的T细胞产生，也称淋巴毒素。IFN主要发挥调节免疫应答、杀伤靶细胞和诱导细胞凋亡等重要作用。肿瘤坏死因子受体2(tumor necrosis factor receptor2,TNFR2)在CIN和癌症患者的外周血和肿瘤组织中高表达，且与临床分期相关。TNFR2-Treg细胞与相关因子共同作用促进肿瘤细胞生长[35]。

Ainaro-Filho等[36]研究HPV感染患者外周血清中不同细胞因子的表达，结果发现宫颈癌组血清中IL-17、IL-23、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)和IL-10等细胞因子表达增强。Torres-Poveda等[37]认为引起宿主免疫应答变化的IL-4、IL-6、IL-10、TGFB1、TNF-α和IFN-γ基因中的单核苷酸多态性会增加宫颈癌风险。Mangino等[38]研究发现,HPV能够通过合成和释放特异性促炎细胞因子和趋化因子来改变肿瘤微环境，可能干扰白细胞运输，使肿瘤更快地生长和浸润。Iwata等[39]通过检测IL-1β、IL-8和巨噬细胞炎症蛋白-1β(macrophage inflammatory protein-1β,MIP-1β)3种细胞因子来分析CIN患者的免疫反应，结果发现，IL-1β和IL-8水平与细胞学相关，IL-1β和IL-8的表达增强表明CIN病变的进展，HR-HPV感染患者的MIP-1β水平显著降低。研究显示，细胞因子的失调在宫颈癌的发生和发展中起关键作用，并有越来越多的学者致力于将细胞因子运用在宫颈癌高危患者早期诊断的研究中。

3.3 协同刺激分子

协同刺激信号对于T 细胞活化起着至关重要的作用。CD8+T细胞被缺乏共刺激分子的APC诱导时，虽然保留了细胞毒活性，但阻碍了适应性免疫应答，抑制IL-2的产生和增殖[40]。已有各种研究证实HPV感染存在免疫逃逸[41]，而朗格汉斯细胞(LC)缺乏协同刺激信号可能是持续性HPV感染者缺乏T细胞免疫的原因之一[42]。

B7家族是重要的协同刺激分子，包括B7-1(CD80)、B7-2(CD86)、B7-H1(PD-L1)、B7-H2(ICOSL)、B7-DC(PD-L2)、B7-H3(CD276)和B7-H4(B7X)，可以有效调节适应性免疫应答。APC上的共刺激分子CD80、CD86与T细胞上的共刺激受体CD28结合，触发T细胞活化和增殖。反之，若缺乏协同刺激分子的参与，则诱导免疫耐受和T细胞无反应性[43-44]。宫颈癌患者体中的HPV E6、E7癌蛋白具有强抗原性，若将B7导入癌细胞中，有效发挥B7家族协同刺激作用，下调免疫抑制，可增强细胞的免疫原性，抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭，有望成为宫颈癌免疫治疗的新靶点。

4 宫颈癌免疫治疗

目前，宫颈癌可以通过注射HPV疫苗和定期有效的癌症筛查来预防，但是疫苗无法消除已存在的HPV感染，也就无法避免宫颈癌前病变及宫颈癌的发生。因此，迫切需要开发针对确定的HPV感染和相关疾病的有效治疗方法。研究[45]表明单次输注针对HPV E6和E7癌基因的反应性的肿瘤浸润性T细胞治疗，能使转移性宫颈癌患者出现肿瘤消退的临床效果，为研究这种疾病的免疫治疗提供了额外的支持。肿瘤抗原E6和E7癌基因仅在宫颈癌的表面组成型表达，而不在宫颈的正常组织上表达[46]，成为治疗性疫苗的理想靶标。

各种治疗性HPV疫苗也正处于开发和研究阶段，它们具有引发HPV特异性T细胞介导的免疫应答以清除HPV相关疾病和癌症的潜力。以干酪乳杆菌为载体的治疗性疫苗在CIN 3患者的淋巴细胞中可表现出HPV E7特异性细胞免疫应答，并观察到疾病消退与其有显著相关性[47]；以病毒为载体制备的治疗性疫苗，在刺激T细胞应答方面具有很强的免疫原性，然而在免疫受损患者中的效果受限[48]；另有一种HPV E6和E7 DNA治疗性疫苗，刺激CD4+T细胞分化为Th1细胞，HPV16特异性CD8+T细胞免疫应答增强，有助于宫颈病变消退和治疗后HPV清除，77%的人群显示CIN 3病变完全消退以及治疗完成后病毒清除[49]。

尽管各种细胞免疫疗法在HPV相关疾病的治疗上取得了实质性的进展，但是缺乏大样本临床数据支持，许多需求仍未得到满足，有待更深层次地开展研究。

5 总 结

T细胞免疫与宫颈癌存在密切的关系，CD8+T细胞、CD4+/CD8+值的变化可提示宫颈癌的免疫功能状态。APC、协同刺激分子、细胞因子、HPV 共同参与了宫颈癌细胞免疫反应。如何从特异性T细胞免疫反应多变的环节中寻找有效的作用途径，并加以合理利用，控制肿瘤发展，提高治疗效果将是今后研究的重点，以T细胞为基础的宫颈癌免疫疗法在早期临床试验中展露出良好的前景，必将为宫颈癌的治疗开辟新的方向和策略。