李梦晴
山东大学附属省立医院妇产科,山东济南 250021
卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤之一,在所有妇科恶性肿瘤中的病死率最高,严重威胁患者健康和生命。由于早期诊断困难、筛查作用有限,大多数患者在确诊时已经处于晚期。目前的临床治疗方法虽然短期内有效,但对于无法完全切除病灶的患者来说,即使接受化疗,绝大多数患者也会在5年内复发[1]。
手术和化疗所具有的局限性也为卵巢癌的免疫治疗打开了一扇门。进展期卵巢癌患者大多伴有腹水形成,腹水的形成导致患者产生腹痛、腹胀等症状,降低患者的生活质量。更有研究表明,腹水是卵巢癌患者预后不良的高危因素,在卵巢癌的复发、耐药和转移中均发挥了一定的作用[2]。卵巢肿瘤是具有免疫原性的,能够刺激机体免疫系统做出各种应答。腹水中含有大量的免疫细胞,如巨噬细胞、单核细胞和淋巴细胞等,可作为液体活检评估卵巢癌患者的免疫状态。本文简要介绍腹水中的免疫细胞及其作用。
调节性T细胞(Tregs)被定义为CD4+CD25+细胞、CD4+FoxP3+细胞或CD4+CD25+FoxP3+细胞。相较于同一患者的外周血,卵巢癌患者腹水中的Tregs细胞群占比显著增加,并且活化更多,增殖率也更高,在抗肿瘤免疫应答中发挥抑制作用[3]。腹水中的Tregs可以由天然Tregs细胞直接迁移而来,趋化因子CCL1、CCL9、CCL22、CCL28等均在Tregs细胞向腹水的迁移中发挥了一定的作用[4]。研究者们还发现,肿瘤细胞可以直接诱导形成局部免疫抑制微环境,通过增加抗原刺激和细胞因子暴露,促使幼稚T细胞分化为Tregs[5]。
腹水中大量存在的肿瘤坏死因子受体2(TNFR2)+Tregs是最有效的抑制性T细胞。抑制能力的增加,主要是因为TNFR2+Tregs可以通过表达高水平的CD39、CD73、TGF-β和糖蛋白-A重复优势蛋白(GARP),导致腹水中的IFN-γ和IL-2减少,从而抑制Th1型免疫[6]。TNFR2+Tregs可能是改善卵巢癌患者预后的一个新的靶点。
对于Tregs浸润与卵巢癌进展的相关性,目前看法不一。尽管大多数研究者认为Tregs在肿瘤微环境中的累积意味着卵巢癌患者生存率的降低[7]。但是也有些学者认为Tregs是一个积极的预后因素[8],这仍需要进一步的实验及长期随访来确定腹水中的Tregs浸润与卵巢癌患者预后的关系。
与正常人外周血相比,卵巢癌患者腹水中的CD3+CD4+T细胞,幼稚亚群显著减少,效应记忆亚群显著增加[9]。研究者们认为腹水中CD3+CD4+T细胞百分比较低的患者,临床结局有改善的趋势[10]。Th17细胞是CD4+T细胞的一个亚群,可分泌一组特殊的细胞因子,包括IL-17A、IL-17F和IL-23。研究者们发现Th17细胞产生的IFN-γ和IL-17可以通过剂量依赖的方式促使CD8+T细胞迁移到肿瘤微环境中,因此,Th17细胞可能促进抗肿瘤免疫。过继Th17细胞至肿瘤微环境中或促使原始T细胞向Th17细胞转化也有可能使晚期卵巢癌患者获益。
众所周知,CD3+CD8+毒性T细胞(CTL)是适应性免疫系统的效应细胞,可以识别MHCI类抗原并且能够杀死肿瘤细胞。实验表明,相较于患者的外周血,CD8+T细胞在腹水中也显著蓄积[11]。大部分学者认为在卵巢癌中,肿瘤浸润的CD8+T细胞与患者的总生存期(OS)改善相关,高CD8/CD4比值也是如此[12]。但也有学者通过随访发现,腹水中T细胞亚群百分比较低或较高的患者,其无进展生存期(PFS)和OS无显著差异[10]。这可能与腹水中CD8+T细胞的免疫状态有关,但仍然有待进一步研究。
γδT细胞是表达T细胞受体1(TCR1)的T细胞。γδT细胞大致可分为两个亚群:γδ1亚型主要存在于组织中,而γδ2T是外周血中γδT细胞的主要亚群。大多数γδT细胞通过自然杀伤2组D成员(NKG2D),依靠主要组织相容性复合体(MHC)非依赖性途径,选择性地杀伤肿瘤细胞而不损害正常的组织细胞。与此同时,γδT细胞还可以通过穿孔素(PFN)来裂解肿瘤细胞。研究表明,γδT细胞可以产生大量Th1细胞因子,包括IFN-γ、TNF-α和IL-17[13],从而与肿瘤微环境中的其他免疫细胞如CTL细胞和NK细胞互相影响。相较于卵巢癌患者的外周血和肿瘤组织,γδT细胞在腹水中蓄积增加[14]。但是迄今为止的临床试验,尤其是体内γδT细胞刺激的临床试验,都由于γδT细胞在体内的扩增效率低下,以及缺乏“易感”肿瘤特征等,仅显示10%~30%的疗效[13],这提示γδT细胞的过继免疫治疗可以作为一个新的治疗方向。
B细胞可产生IFN-γ来诱导形成肿瘤局部淋巴结构,并可产生使T细胞向功能表型转变的因子[15],促进CD8+T细胞持续浸润促使肿瘤细胞裂解。
相较于同一患者的外周血,B淋巴细胞在腹水中的含量减低[16]。调节性B细胞(Bregs)能够分泌抗炎介质(如IL-10、IL-35和TGF-β)并触发T细胞转化为Tregs的免疫抑制细胞,在卵巢癌中缺乏明显的分子标记物[17]。研究发现,IL-10+B细胞群优先富集在腹水中,其频率与产生IFN-γ的CD8+T细胞频率呈负相关,可以诱导静息CD4+T细胞转化为Tregs,从而支持癌症转移[18]。但腹水中IL-10+B细胞的诱导机制及其对卵巢癌患者的预后影响仍有待进一步研究。
肿瘤浸润B细胞在肿瘤发生发展中的作用仍不明确。Dong H P等[19]通过对69例卵巢癌患者化疗前后腹腔积液及胸腔积液标本分析,认为CD19+B细胞浸润与生存率较差相关。也有研究者们通过实验发现,CD20+B细胞与活化CD8+肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)共定位,意味着更高的生存率[20]。也许肿瘤间质中的CD19+和CD20+B细胞之间存在一些未知的差异仍有待进一步研究。
NK细胞是固有淋巴细胞,效应功能包括通过CD16的抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)、产生穿孔素和颗粒酶,以及释放抗肿瘤细胞因子,如IFN-γ和TNF-α等。依据其表型、功能和体内定位,NK细胞主要分为两个亚群:CD56brightCD16-NK或CD56dimCD16+NK。CD56brightCD16-NK细胞主要产生细胞因子,发挥免疫调节作用,细胞杀伤作用较低,CD56dimCD16+NK细胞相较更成熟,能够诱导通过ADCC来杀伤肿瘤细胞。
与外周血相比,腹水中的NK细胞显著蓄积,且主要为CD56brightCD16-表型,约占腹水中总NK细胞的40%,但其功能受损。研究学者们已证实,腹水中TGF-β可诱导NK细胞上的CD16强烈下调,导致ADCC减弱[21],对肿瘤细胞的杀伤作用减弱。值得一提的是,CD56brightCD16-NK细胞与蜕膜NK细胞非常相似,蜕膜NK细胞可以分泌促血管生成因子,有利于着床和胎儿发育的组织重塑,被称为“建设者”而不是“杀手”。由于这两种细胞惊人的相似性,可以推测腹水中的NK细胞,也可能在促进卵巢癌进展中发挥促血管生成和促肿瘤发生的作用,但有待研究。
卵巢癌中,NK细胞浸润对患者预后的影响仍然存在争议。虽然CD56dimCD16+NK细胞具有更强的杀伤能力,但令人惊讶的是,CD16+NK细胞的存在与148例卵巢癌患者总生存期下降显著相关[19]。也有研究结局显示,腹水中较高的CD56+NK细胞百分比与卵巢癌患者较好的结局相关[22]。或许腹水中的NK细胞有其独特的杀伤作用,有待进一步研究。鉴于细胞毒性NK细胞的治疗潜力,将卵巢癌患者腹水中NK细胞转化为活化的细胞毒性效应淋巴细胞可能是卵巢癌的一个有吸引力的治疗靶点。
腹水中还有一类同时表达NK细胞和T细胞表面标记物的细胞,被称之为“自然杀伤T(NKT)细胞”的CD3+CD56+细胞。NKT细胞可以识别由CD1分子呈递的脂质抗原。NKT细胞既可以直接通过细胞毒性作用,也可以间接通过激活其他效应细胞来介导抗肿瘤免疫。
巨噬细胞是卵巢癌腹水中最常见的细胞类型之一,根据其活化,巨噬细胞可分为经典活化(M1)和替代活化(M2)表型。M1巨噬细胞的抗原提呈能力强,可以高表达IL-12和IL-23,促进Th1型细胞免疫,从而发挥抗瘤功能;而M2巨噬细胞抗原提呈能力较差,低表达IL-12和IL-23,抑制Th1型细胞免疫,促进肿瘤进展。卵巢癌患者的腹水中以M2型巨噬细胞为主[23]。
Carroll MJ等[24]通过体外实验证实,M2型巨噬细胞可以通过基质金属蛋白酶9/肝素结合表皮生长因子(MMP9/HB-EGF)轴增强上皮性卵巢癌细胞的增殖。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)可以通过分泌IL-10来激活Foxp3,也可以分泌趋化因子CCL22,促进Tregs迁移,增加Tregs细胞的频率,从而促进肿瘤进展[5]。TAMs能够通过分泌EGF帮助球体形成[25],而球体形成能力是癌细胞能够转移的标志之一。M2型巨噬细胞还可以使间皮细胞高表达P-选择素,增加卵巢癌细胞与间皮细胞的黏附作用[26]。这可能解释了上皮性卵巢癌细胞沿间皮内衬的腹膜腔播散原理。
研究结果表明,高M1/M2比值与卵巢癌患者OS改善相关。M2巨噬细胞浸润与较差的结果相关[27]。如何将肿瘤微环境中的巨噬细胞从M2表型复极化为M1表型,将是未来研究的重要靶点。此外,研究者发现,靶向巨噬细胞集落刺激因子-1受体(CSF-1R)可直接耗尽免疫抑制性TAMs[28],也可以作为一个新的治疗方向。
免疫治疗已成为上皮性卵巢癌治疗中一种极具前景的方法。腹水是晚期卵巢癌的重要表现之一,除给患者带来不适症状外,腹水在卵巢癌的转移、复发和耐药中也发挥了重要作用,与患者的不良预后有关。腹水中有多种免疫细胞,分别发挥着促进肿瘤进展和抗肿瘤免疫的作用。如何通过激活卵巢癌组织或周围的免疫细胞,使其恢复并保持对肿瘤细胞的攻击和清除将成为目前卵巢癌免疫疗法必须要解决的课题。此外,耗竭肿瘤微环境中的促瘤免疫细胞也将作为一个新的治疗靶点。