Treg 细胞对肿瘤微环境的作用研究进展*

何熠杰 张敏

西藏民族大学医学部生命科学高校重点实验室 陕西咸阳 712082

近年来，随着社会和科技的发展，健康已成为广泛关注的焦点。纵观人类疾病谱，恶性肿瘤发病率和死亡率位居前列，严重威胁人类健康。肿瘤是以基因表达调控异常和细胞异常增殖为特征的多基因病，是一个多因素、多阶段、多环节的逐渐发展过程，涉及细胞自身变化及外界因素两方面。肿瘤细胞具有无限增殖、抗凋亡、浸润、转移、药物抵抗等特征。肿瘤微环境为适宜肿瘤生存的内环境，能支持肿瘤生长，有助于肿瘤浸润和转移[1]。肿瘤微环境中Treg 细胞抑制免疫细胞活化，下调抗肿瘤免疫，发挥免疫抑制作用，介导肿瘤免疫逃逸[2]。

1 肿瘤微环境与Treg 细胞

肿瘤微环境是1989年Paget[3]在“种子和土壤”学说中提出的概念，肿瘤微环境作为“种子”（肿瘤细胞）生存的“土壤”，为肿瘤生长和转移提供营养和物质基础。肿瘤微环境中存在一类具有免疫抑制功能的 CD4+效应T 细胞亚群，即Treg 细胞。Treg 细胞能够抑制自身反应性T 细胞和B 细胞活化，是维持免疫平衡和耐受的关键细胞。Treg 在肿瘤微环境中大量浸润，不仅能够抑制肿瘤免疫，还能够促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移[4]。Treg 细胞产生于胸腺、骨髓、淋巴结及外周血，经CCL22 与受体结合，迁移至肿瘤微环境[5]。在肿瘤免疫逃逸过程中，Treg 细胞分泌TGF-β、IL-10 和IL-35，下调抗肿瘤免疫，抑制DC 抗原呈递、CD4+辅助T 细胞（Th）功能和产生肿瘤特异性CD8+细胞毒性T 淋巴细胞（CTL）。研究表明，表达TNFRSF 家族基因的Treg 细胞有助于肿瘤免疫逃逸并促进肿瘤发展[6,7]。Treg 细胞表达CCR8 与多种癌症不良预后相关[8,9]。CCR8 促进Treg 细胞的抑制功能，阻断CCR8 信号可能有助于消除对CTLA-4 的抑制作用，抑制肿瘤生长。

2 Treg 细胞调节肿瘤微环境代谢

肿瘤微环境中能量代谢受多种信号通路调控,其中腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号通路和mTOR（雷帕霉素靶蛋白）信号通路在肿瘤细胞共同构成合成代谢和分解代谢过程开关[10]。通常mTORC1 通路处于异常激活状态,AMPK 通路处于抑制状态。能量充足时，mTORC1 通路激活,促进糖酵解、核酸合成及谷氨酰胺代谢,激活胆固醇调节元件结合-1(SREBP-1)通路，增加脂质合成,促进合成代谢。SREBP-1 c作为脂质合成关键转录因子，异常激活导致脂质合成过多[11]。能量缺乏时,AMPK 通路激活,抑制SREBP-1 通路及糖酵解,促进氧化磷酸化与分解代谢。Treg 细胞代谢受TLR（Toll 样受体）信号通路和Foxp3 动态调节。Treg 细胞表达TLR1、TLR2、TLR4、TLR5 和TLR8，通过TLR 模式识别增强GLUT1（葡萄糖转运蛋白1）表达，促进糖酵解。Foxp3 抑制糖酵解和myc 基因表达，增强OXPHOS（线粒体内膜呼吸链复合物）,促进Treg 细胞分解与NADH 氧化[12]。Foxp3 缺乏导致mTOR2 信号转导失调，增强有氧代谢。

3 肿瘤微环境中Treg 细胞调节的信号分子及通路

3.1 IL-33/ST2 通路

IL-33 为IL-1 家族成员，具有转录因子和细胞因子双重功能,在多种细胞和组织中表达，包括成纤维细胞、上皮细胞和内皮细胞，特别是在粘膜组织中。ST2 为IL-33 受体，IL-33 与ST2L 结合，增强免疫细胞活化，促进细胞增殖及细胞因子分泌[13]。研究表明，Treg 细胞表达ST2L，IL-33 与其结合促进Treg 细胞增殖，发挥免疫抑制作用[14]。阻断ST2L/IL-33 信号通路，负调节作用被抑制。ST2 的表达诱导Foxp3+Treg 活化及迁移，有助于Treg 细胞在肿瘤微环境中聚集。IL-33 与Treg 表面的ST2 结合后激活MyD88，使Foxp3+Treg 在体内大量扩增。IL-33 作用于Foxp3+Treg，刺激CD11c+DC 细胞产生IL-2，促进Foxp3+Treg 的增殖[15,16]。此外，IL-33/ ST2 途径抑制Th17 分化。

3.2 PI3K 通路

PI3K-Akt-mTOR 信号通路对生长因子敏感，调节转录和代谢过程[17]，抑制肿瘤细胞凋亡，与肿瘤的发生、发展密切相关。PI3K 活性受10 号染色体(PTEN)上缺失的肿瘤抑制因子、磷酸酶和张力素同源物影响[18]。PI3K 信号参与细胞存活、增殖、分化和迁移等过程。Treg 细胞分化过程中PI3K 信号受抑制。AKT(蛋白激酶)的活化(pAKT)是PI3K/AKT 信号通路发挥作用的关键。mTOR 作为Treg 细胞分化与扩增关键性负调节因子。降低 mTOR 活性，促进Foxp3 表达与Treg 细胞增殖分化。mTOR 抑制剂阻断 CD4+T 细胞分化为Th17 细胞，促进Treg 细胞生成[19]。mTOR 抑制剂通过PI3K-Akt-mTOR 通路增强Treg 细胞表达，抑制Th17 分化，促使Treg/Th17平衡向免疫耐受和Treg 方向转变。

3.3 Hippo 通路

Hippo 信号通路是1995年在研究果蝇时发现的高度保守的生长控制信号通路，具有调控器官体积大小与平衡细胞增殖凋亡的作用[20,21]。Hippo 信号通路作用于Yes 相关蛋白(YAP)/(TAZ)，使TAZ 磷酸化。YAP 过表达激活细胞增殖。Hippo 信号通路中Mst1（蛋白激酶1）、Mst2（蛋白激酶2）下调或YAP 过表达及Sav1(核心激酶1)与肝癌发生有关[22]。Hippo 信号通路异常导致肺癌、结直肠癌、胃癌、乳腺癌等发生。Lin 等[23]发现肺癌中Lats1(磷酸化肿瘤抑制基因1)表达显著下降，与肿瘤淋巴转移分期(TNM)负相关。YAP 促进Foxp3 表达，增强Treg 细胞抑制功能。YAP 上调Activin 信号途径，放大TGFβ/SMAD（Smads家族蛋白）激活在Treg 细胞中的作用。YAP 缺失导致Treg 细胞功能失调，丧失抑制抗肿瘤免疫能力。

3.4 wnt/β-catenin 通路

Wnt 信号通路参与多种肿瘤细胞增殖、分化及侵袭转移等过程[24]。β-catenin 由1980年德国细胞生物学家WaltBirchmeier 研究细胞黏附分子E2 钙黏蛋白相关分子时发现，主要由4 条通路构成:β-连环蛋白、T 细胞因子/淋巴细胞-增强子-结合因子通路、细胞极性通路和Wnt-Ca2 +通路，异常活化可促进肿瘤发生[25]。Wnt/β-catenin 信号通路是胃肠肿瘤中重要通路，由胞外Wnt 蛋白、膜受体卷曲蛋白及受体、胞质内β-catenin 及下游靶基因组成[26,27]。下游分子包括β-联蛋白，c-Myc 和CyclinD1（细胞周期蛋白D1）等。β-catenin 为Wnt 信号通路关键因子，作用于下游蛋白，发挥正向调节效应，调节细胞生长增殖，通过胞外Wnt 基因编码蛋白触发胞内信号转导[28]。胞外Wnt 激活胞内β-catenin蛋白受体，抑制β-catenin 磷酸化，使其在胞内聚集，进入细胞核与TCF4（T 细胞因子4）结合形成复合物，上调下游CyclinD1 表达。Wnt/β-catenin信号通路抑制Foxp3 转录活性与Treg 细胞免疫功能。wnt/β-catenin 信号通路放大依赖Lgr 与R-spondin分泌蛋白结合。Lgr5 为Wnt/β-连环蛋白信号通路下游靶点，上调肿瘤Wnt 信号表达，为胃肠干细胞标记[29]。Lgr5 在胃、结肠、肝脏、胰腺中高表达[30]，为胃癌患者预后不良潜在标志。阻断wnt/β-catenin信号通路有助于抗肿瘤治疗。

4 结语与展望

随着人们对肿瘤认识的不断加深，肿瘤治疗除肿瘤细胞本身，肿瘤微环境作为肿瘤细胞“生长与发芽的土壤”，是肿瘤治疗研究中的热点，有望成为肿瘤治疗的新靶点[31]。Treg 细胞作为肿瘤微环境中重要组分，在肿瘤发生发展中具有重要作用。Treg 靶向治疗包括Treg 耗竭、免疫检查点抑制、肿瘤微环境中Treg 相关因子调控等。Treg 靶向联合其他疗法将是一个好的选择。对肿瘤微环境动力学进行深入研究，发挥Treg 免疫治疗的潜力，为肿瘤免疫治疗提供新策略。