树突状细胞生物学、功能及其在肿瘤免疫治疗中的应用

黄功华（广东省医学分子诊断重点实验室，广东医科大学，广东东莞 523808）

1973 年，加拿大籍科学家Ralph Steinman 等首次发现树突状细胞（dendritic cell,DC），其具有强大的抗原提呈功能，在调控免疫应答和诱导免疫耐受中发挥至关重要的作用。Ralph Steinman 也因此被授予2011 年诺贝尔生理学或医学奖。DC 的功能非常复杂，近年来，随着单细胞测序技术、细胞影像技术和基因编辑技术等的迅猛发展，人们对DC 的认识也更加深入。本文将简介DC 的生物学及功能的研究进展，总结DC 在肿瘤免疫治疗中的应用，提出DC 研究领域的重点和难点，展望未来研究的方向。

1 DC的特征、分类及功能

1868年，德国科学家Paul Langerhans在研究人的表皮时发现一类形似树突状的细胞，细胞内有特征性的Birbeck 颗粒，这类细胞后来被命名为朗格汉斯细胞（Langerhans cell,LC）。直到1979 年人们才真正从功能上将LC 确认为皮肤组织驻留的APC，因此LC也被认为是最早发现的DC 亚群[1]。1973 年加拿大籍科学家Ralph Steinman（当时在美国洛克菲勒大学学习）等在观察小鼠脾脏细胞时，发现有一群类似树突状的细胞，细胞内有众多Birbeck颗粒，这类细胞在体外具有超强的激活同源T 细胞反应的能力，Ralph Steinman 将此类细胞正式命名为DC，后来人们研究发现其可以激活抗原特异性免疫反应[2]。现在普遍认为，DC是体内最重要的APC，具有以下明显特征：（1）DC 表面具有非常复杂的抗原或细胞因子受体，可以通过此类受体识别并结合外源的病原微生物，通过受体等介导的内吞将外界病原微生物摄取入细胞内，并进一步激活下游复杂的免疫反应[3]。（2）DC 具有非常发达的细胞内酶解系统（之前教科书一直认为DC 胞质内无溶酶体和吞噬体等），可以很容易地将内吞的病原微生物加工和处理为抗原肽，抗原肽与MHC-I或MHC-Ⅱ类分子结合后表达于DC 表面，进一步提呈给初始型T 细胞，触发T 细胞的免疫应答[4]。（3）通常情况下DC 以一种不成熟的状态存在，表现为具有很强的吞噬能力，其细胞表面共刺激分子表达不高，在维持机体的免疫耐受中发挥重要作用。一旦受到病原微生物或其他刺激后，DC 可以迅速上调其表面共刺激分子的表达，并伴随吞噬能力的迅速下降，同时获得了较强的迁移能力，可以携带病原微生物的信号迁移到淋巴结并激活T 细胞或B 细胞[5]。但是在某些炎症情况下，环境中的一些抗炎分子如IL-10、TGFβ、维甲酸（retinoic acid,RA）、糖皮质激素、维生素D 和地塞米松等能明显促进DC 耐受[6]。（4）随着基因敲除技术及其他基因靶向技术的运用，从20 世纪90 年代开始，人们发现DC 是一群高度异源性细胞，不同组织具有不同的DC 亚群，不同亚群的DC 受不同转录因子调控，功能也不同[7-8]。以上4 个特征赋予DC 强大的抗原提呈功能，使其成为适应性免疫应答的启动者，并在介导天然免疫与适应性免疫反应中发挥重要作用[9]。

在静息状态下，DC 可以分为常规DC（conventional DC，cDC）、浆细胞样DC（plasmacytoid DC，pDC）和皮肤的LC。cDC 主要参与抗原提呈，在维持机体免疫反应和免疫耐受中发挥重要作用；而pDC则主要应答细菌或病毒刺激，通过产生I 型干扰素发挥功能[8]。在炎症状态下，骨髓或血液中单核细胞也可以进一步分化成DC，称为单核细胞来源的DC（monocyte-derived DC,MoDC），这类DC 迁移能力较弱，但可分泌大量的炎症因子，在局部组织炎症反应中发挥重要作用[10-11]。根据DC表面分子的不同，cDC又可以分为cDC1 和cDC2。小鼠淋巴器官中cDC1表面主要表达CD8、Xcr1、Clec9a等分子，在非淋巴器官组织中表达CD103；人类cDC1 表面主要表达CD141。cDC1 主要参与抗原交叉提呈，在抗病毒及肿瘤免疫反应中起主要作用。小鼠cDC2 表面表达CD11b、Sirpα 等分子，但在某些非淋巴器官如肠道中部分cDC2也表达CD103[12]；人类cDC2表面主要表达CD1c。cDC2 主要参与抗原直接提呈作用，在抗细菌、自身免疫病及维持机体免疫耐受中发挥重要作用[8,10]。近年来，随着单细胞测序技术等的运用，人们发现了更多的DC 亚群，不同微环境中DC 亚群发挥的功能也不同[13-15]。值得说明的是，DC除了参与抗原提呈并调控T 细胞及B 细胞的分化和功能外，在天然免疫应答中也发挥重要作用。近年来研究发现DC与其他天然免疫细胞如NK 细胞及组织细胞相互作用，可产生多种免疫学效应[16]，这给DC的研究造成了非常复杂的影响。

2 DC的发育及调控

现在普遍认为，绝大多数DC 的发育起源于骨髓造血干细胞（LC 起源于胚胎时期卵黄囊或肝脏）。在多种细胞因子如FLT3L 和GM-CSF，以及转录因子如PU.1、E2-2、Id2、Batf3、IRF4和IRF8等的共同作用下，骨髓造血干细胞经过一系列不同谱系（髓系和淋巴系等）细胞分化，可定向分化成髓系和淋巴系DC 前体细胞，进入血液循环，最后在各淋巴组织和非淋巴组织中进一步分化成熟。目前FLT3L被认为是调控DC发育最重要的细胞因子[17]，其通过激活PI3K-mTOR信号通路促进DC的分化与成熟[18]。尽管体外研究证实GM-CSF 可以促进骨髓造血干细胞或单核细胞向DC 分化，但是体内GM-CSF 对DC 的分化是非必需的[19]。在炎症情况下，GM-CSF 则可以促进单核细胞分化成DC[20]。转录因子对DC 的发育调控更引人关注，cDC1 高水平表达转录因子IRF8，其发育受Irf8、Batf3、Id2、Nfil3和Bcl6的调节。cDC2 高表达IRF4，同时也低表达IRF8，其进一步可细分为功能特异依赖Notch2 或KLF4 的两个亚群。pDC 也表达高水平IRF8，但同时依赖转录因子E2-2 的调控。近年来研究发现，所有骨髓来源的细胞中，转录因子Zbtb46特异性表达于cDC，而在其他细胞中不表达，因此基于Zbtb46的转基因小鼠在研究DC生物学及功能中起非常重要的作用。有关DC 发育的细胞因子和转录因子具体调控机制可参见几篇非常好的综述[7,21-24]，在此不再赘述。

DC的发育除了受上述细胞因子和转录因子的调控外，还受到调节细胞生存和增殖的细胞因子的影响[25-26]。利用在CD11c+DC 中特异性敲除TAK1 基因（Map3k7）和可诱导的TAK1敲除的小鼠模型，我们发现TAK1 在DC 生存、免疫系统稳态和功能的维持中发挥重要作用。DC 缺失TAK1 加速其凋亡，尤其是淋巴组织中CD8+DC 和非淋巴组织中CD103+DC 的凋亡，进而导致DC 的显著减少。TAK1 还能通过诱导DC 前体细胞的产生促进DC 发育。此外，TAK1 能够整合来自TLR、CD40和RANK的信号，进而活化下游NF-κB 和AKT-Foxo 通路以维持DC 存活。DC 缺失TAK1 后使髓样增殖性异常（表现为中性粒细胞和炎性单核细胞的异常扩增）、打破T 细胞稳态并且抑制有效的T 细胞启动和调节性T 细胞的产生[27]。因此，TAK1 通过促进DC 的生存影响免疫系统的稳态和功能。

近年来，细胞代谢在调控细胞发育和功能中发挥重要作用[28-29]。免疫细胞的一些基本功能，如转录因子的激活、基因和蛋白的表达水平变化、细胞器稳态的维持、危险信号的识别和应激反应等都受细胞代谢及其产物的调控[29-30]。骨髓前体细胞发育分化为DC与mTORC1 信号和细胞代谢关系密切[18]。TSC1 是mTORC1 的负调控因子，缺失TSC1后DC中mTORC1活性增强，DC的生存和增殖受到影响，进而抑制DC在体内和体外的发育和分化。此外，TSC1缺失导致DC自发性活化，使其倾向于分化成为其他谱系的细胞，并削弱了DC介导的效应性1型辅助性T细胞（type1helperTcell,Th1）应答。机制研究发现，缺失TSC1后，DC的糖酵解、线粒体呼吸和脂质合成增强，此改变部分依赖于Myc。此外，TSC1信号通过其下游的Rheb分子下调mTORC1活性来维持正常的DC发育[31]。因此，TSC1-Rheb-mTORC1信号轴与Myc依赖的生物能量和生物合成活动之间的相互作用成为促进DC 发育的一个关键的代谢节点[31]。此外，DC 中LKB1 信号通路可以限制调节性T 细胞的过度增殖及其导致的肿瘤的发生和Th17 细胞应答。当LKB1 缺失时，DC mTOR 信号通路被激活并发生代谢紊乱、成熟异常、细胞因子和免疫调节分子表达异常。阻断mTOR 信号通路后，可以部分纠正LKB1缺失引起的DC 成熟异常和调节性T 细胞过度增殖。LKB1 通过协调DC 的代谢和免疫静止增强保护性抗肿瘤免疫和正常的免疫稳态[32]。更多物质代谢对DC发育和功能的研究可以参照近年来几篇非常全面的综述文章[33-37]。值得说明的是，目前对DC 代谢的研究还停留在体外培养的DC，且在充足的营养和氧气存在的情况下对单基因或单一代谢物功能改变的研究[35]。这些研究都忽视了DC所处的原位微环境对其代谢复杂性的影响。不同DC 亚型是否具有特异性的代谢需求或是否依赖相同的代谢通路来行使其功能？这些科学问题都有待于进一步阐明。随着单细胞测序技术和质谱技术的广泛应用，DC发育以及DC分化和功能的转录调控研究得到了极大的促进[12-13,38]。但是我们对于DC 如何调节亚群特异性的发育程序与应对不同环境刺激的分化能力仍然是不清楚的[22,39]，这是DC 的多样性与适应性的体现，局部环境的动态变化可能最终影响不同亚群DC 如何平衡免疫与耐受[40-41]。

3 MAPK信号通路在调控DC功能及可塑性中的作用机制

DC 既可以发挥免疫激活作用，又能够诱导免疫耐受，其功能的巨大可塑性一直是DC 领域的研究重点[42]。DC 可塑性与其所处微环境的性质密切相关，微环境中各种不同刺激作用于DC，后者通过不同机制发挥其功能的可塑性[42]。有丝分裂原激活的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路是DC 感知外源性刺激并作出有效免疫应答的最重要的细胞内信号通路之一，主要包括p38、c-Jun NH2-terminal protein kinase（JNK）和extracellular signal-regulated kinase（ERK），其中p38 MAPK 是最主要的调节细胞免疫炎症反应的蛋白激酶。p38 MAPK有4种不同的亚基（α、β、γ 和δ），这4种亚基在不同组织或细胞中的表达水平不同，以p38α 表达量最高[43]。MAPK 的负调控主要依赖于MAPK 磷酸酶（MAPK phosphatase,MKP），以MKP-1 最为重要[42]。我们过去十年的研究发现，MAPK信号通路在肠道及皮肤DC功能可塑性的调控方面发挥重要的作用。

肠道作为机体抵御病原菌入侵的第一道防线，其稳态的维持对人体正常生理功能具有重要意义[44]。宿主肠道免疫系统通过多种细胞和分子机制在肠道的稳态维持及重建中发挥至关重要的作用，肠道免疫系统调控机制的异常则可能导致多种免疫性疾病乃至肿瘤的发生，其中炎症性肠病（inflammatory bowel disease,IBD）及其诱发的肠炎相关结肠癌（colitis-associated colorectal cancer,CACRC）最为常见，但IBD的病因及其发病机制仍不清楚，现有治疗方法有很大局限性[45]。肠道DC在肠炎发病进程中起着至关重要的作用[46]。我们的研究发现，在葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate,DSS）诱导的小鼠肠炎中，肠道和肠系膜淋巴结DC p38α 的磷酸化水平明显上升。当DC 特异性敲除p38α 后则能明显减轻DSS 诱导的小鼠肠炎及氧化偶氮甲烷联合DSS 诱导的肠道肿瘤的发生。细胞水平研究发现，cDC1（而不是cDC2）中p38α 缺失后能明显增强1 型调节性T 细胞（type 1 regulatory T cell,Tr1）的分化，进而发挥有效的抗炎免疫反应。此外，DC p38α 缺失可以显著增加小鼠肠道组织中分泌IL-22 的3 型天然淋巴细胞（group 3 innate lymphoid cell,ILC3）的产生，并增强肠道上皮细胞或组织的损伤后修复能力。进一步的分子水平研究发现，DC可以通过p38α依赖的IL-27调节Tr1的分化及ILC3 的产生[47]。DC 除了在调控肠道炎症中发挥重要作用，在维持肠道免疫耐受中也十分重要[48]。当DC 缺失p38α，小鼠肠道免疫耐受功能受损，在T 细胞转输诱导的肠道炎症中，小鼠的肠道炎症明显加重。与上述DSS诱导的肠道炎症不同的是，p38α 在肠道CD103+cDC2 中才有此作用，进一步证明DC 作用的细胞亚群特异性。分子机制研究表明CD103+DC 通过p38α 调控TGFβ2 和RA 的表达，进而影响下游Th1 细胞和调节性T 细胞（regulatory T cell,Treg）的分化以及T 细胞归巢到肠道组织[49]。以上结果表明，静息状态下的cDC1 以p38 高活性状态维持肠道对自身抗原及肠道菌群的免疫耐受，而低水平p38则有利于其促进调节性T细胞分化并以此来控制肠道炎症。因此，p38α 在调控肠道DC 功能的可塑性方面发挥重要作用。

DC 在调控皮肤免疫与耐受中也发挥重要作用[8]。银屑病是以皮肤炎症和表皮过度增殖为特征的自身免疫性疾病，发病机制不明[50]。我们研究发现，咪喹莫特处理过的小鼠皮肤中，LC（而不是真皮DC）中p38α 的缺失可以通过抑制IL-23 的表达影响γδ T细胞分泌IL-17，从而抑制银屑病的症状；腹腔注射p38 抑制剂SB203580 能明显改善野生型小鼠的银屑病样皮肤炎症[51]。但当皮肤应对过敏性物质如屋尘螨刺激后，DC 中p38α 的缺失则能明显增强皮肤的过敏状态，表现为产生IL-4 的Th2 细胞反应异常升高，使皮肤的免疫耐受功能受损（作者实验观察）。这些结果也表明，DC 中p38α 的缺失在宿主维持皮肤的免疫稳态方面发挥不利的作用，但在保护宿主免疫炎症刺激的过程中发挥有利作用。因此，p38α 在调控皮肤DC 功能的可塑性方面也发挥重要作用，也为p38抑制剂用于临床免疫治疗方面提供了理论依据。

免疫耐受的打破将导致机体自身免疫性疾病的发生，多发性硬化症（multiple sclerosis,MS）及其动物模型实验性自身免疫性脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE）是一种典型的Th17 细胞依赖性的自身免疫性疾病[52]。大量的实验也证实，DC 在MS 和EAE 中发挥重要调控作用[53]。我们研究发现，DC p38α MAPK 信号通路在Th17 细胞分化及Th17 细胞介导的EAE 发病中发挥重要作用。只有DC中p38α缺失可以保护小鼠免患EAE，而巨噬细胞或T 细胞中p38α 缺失对小鼠患病没有任何影响。在机制方面，p38α 信号通路整合细胞外多种刺激后选择性地调节DC 中与Th17 细胞分化相关的细胞因子和共刺激分子的表达，并进一步影响T 细胞IL-23 受体的表达从而促进Th17 细胞的分化发育。此外，在疾病发生过程中，组织浸润的DC 也可以通过其p38α的活性来维持Th17 细胞的功能[54]。DC 中MKP-1 信号通路在接受不同的外源性刺激后，选择性地调节与之相对应的T 细胞分化相关的细胞因子的表达，并进一步影响T 细胞表面受体及转录因子的表达从而促进不同类型的T 细胞分化。MKP-1 缺失将导致机体抗细菌免疫反应的缺陷及异常的T 细胞免疫炎症反应[55]。

4 DC在肿瘤免疫治疗中的作用

肿瘤是严重危害人类健康和生命的重要疾病之一，以往对肿瘤的治疗如手术治疗、化学药物治疗和放射疗法均直接针对肿瘤本身，在发挥治疗作用的同时均对机体正常细胞造成损伤。近年来兴起的肿瘤免疫治疗通过提高人体自身免疫系统的活性来杀灭肿瘤，被认为是肿瘤临床治疗的前沿手段，在2013 年被《科学》杂志评为年度十大科学突破之首[56]。肿瘤的免疫治疗分为主动免疫治疗和被动免疫治疗。主动免疫治疗是利用APC 来提升患者的免疫力直接杀伤肿瘤[57-58]。被动免疫治疗是过继转输肿瘤浸润的淋巴细胞或改造过的淋巴细胞如嵌合抗原受体T 细胞（Chimeric antigen receptor-T cell,CAR-T）到患者体内诱导免疫介导的肿瘤清除[59-60]。尽管CAR-T 在治疗血液系统肿瘤中获得了令人鼓舞的成就，但对于实体瘤的治疗存在特异性靶点选择困难和易脱靶的问题，也容易出现不良反应。此外，有相当一部分患者出现肿瘤的复发和转移[60-61]。针对肿瘤微环境中高表达的PD-L1 等抑制性配体会抑制肿瘤浸润淋巴细胞的活性，科学家发明了免疫检查点抑制剂治疗肿瘤[62]。但是目前接受PD-1/PD-L1 治疗的长期获益患者仍然较低（约10%），而且容易出现不良反应如免疫系统的过度激活，相当一部分患者也容易出现肿瘤的复发与转移[63-64]。因此，进一步发展新的治疗策略，通过鉴定新的靶点联合免疫检查点治疗，则可以帮助增强转化医学的成果[65]。

大量的研究成果证实DC 是引导免疫检查点治疗和其他肿瘤免疫治疗的关键调控因素[66-67]。事实上，传统的肿瘤治疗方法，如化疗和放疗，是通过诱导细胞死亡之后释放的损伤相关分子模式（damageassociated molecular pattern,DAMP），如损伤DNA、ATP 或HMGB1，促进DC 的激活和CD8+T 细胞免疫反应以达到肿瘤治疗的目的[68-69]。此外，临床结果也显示肿瘤组织内存在DC 数量及效应性细胞因子转录水平与CD8+T 细胞的浸润及炎症表型密切相关的证据[23,70]。肿瘤组织内DC 含量少或功能失调，则与预后差的免疫肿瘤类型相关[71]。相应地，越来越多的研究者倾向于调控DC以更有效地激活和带动T细胞进入肿瘤微环境，尤其是对那些免疫原性弱的（非炎性或冷）肿瘤，以提高免疫检查点治疗的效果[72-73]。大量的研究数据显示DC 是连接免疫检查点疗效机制与其他肿瘤治疗方法的一个重要桥梁[73]。遗憾的是，目前以DC 靶向的肿瘤免疫治疗整体疗效还非常低。因此，进一步了解DC 生物学特性是提高其作为靶点在治疗肿瘤中一个非常重要的基础。

近年来发现cDC1很可能代表一种比传统单核细胞来源的DC 更具优势的DC 亚群用于肿瘤的免疫治疗[74]。体外用FLT3L 培养骨髓造血干细胞3 d，再用分泌NOTCH 配体DL1 的单层OP9 基质细胞培养就可以得到类似的野生型cDC1[75-76]。相应地，通过转输肿瘤细胞裂解后的抗原激活的cDC1 能够明显增强CD8+T细胞的抗肿瘤免疫反应[77]。同样，体外诱导产生的cDC1 装载的肿瘤抗原，也能有明显的抗肿瘤效果[78]。鉴于此，有研究者正在招募非小细胞肺癌患者，用来评价放疗和全身性抗PD-1 治疗合并过继转输CD1c+DC 和CD141+DC 随机临床II 期实验（NCT04571632），用于评价其1 年无进展生存期。尽管上述研究建立了一种基于cDC1 免疫治疗的方法，但实际运用中仍然有几点值得考虑：（1）如何从患者体内中获得足够质量好的cDC1用于免疫治疗仍然是一个很大的问题[79-80]。（2）一旦体外能够生产或扩增出足够量的cDC1 用于肿瘤治疗，选用合适的佐剂用于完全激活DC 成熟是至关重要的步骤[81]。Poly I:C 是目前常用于DC 成熟的佐剂[82]。（3）当前研究证实，尽管cDC1 在肿瘤免疫治疗中可以通过激活CD8+T 细胞发挥重要作用，但CD4+T 细胞对CD8+T 细胞的辅助功能也是必需的，而CD4+T 细胞的激活需要cDC1和cDC2表面的MHC-II提供信号。（4）除了DC与T细胞的相互作用，近年来报道DC 和NK 细胞的相互作用在抗肿瘤免疫中也非常重要，cDC1分泌的IL-12可以激活NK 细胞分泌IFNγ 以抑制肿瘤细胞的转移[83]。NK 细胞也可以分泌趋化因子CCL5 等招募cDC1 到肿瘤的免疫微环境以发挥其抗肿瘤免疫的功能[16]。（5）肿瘤微环境中DC 与其他免疫细胞的交互作用非常复杂，应该综合评价。近年来，针对多种肿瘤的研究发现了一类新的DC3 亚群，提示其可能在肿瘤发生中发挥一定的作用[14-15,84-86]。DC3 与cDC1 和cDC2有相应的表型，但也存在特异的转录特征。DC3具有成熟与激活的分子标志，也有免疫调节的转录本特征（如DC 迁移相关分子CCR7、FSCN1，DC 成熟相关分子LAMP3、CD80、CD83、CD40，以及免疫调节分子PD-L1、PD-L2、IDO1、CD200 等）[87]。这类新的DC3亚群与之前其他不同研究组报道的CCR7+LAMP3+DC[87]，mregDC[15]或肿瘤浸润激活/成熟DC[14]具有相似的性状，但在本质上这类细胞更类似于炎性DC 或cDC2。在功能上，DC3 具有激活初始T 细胞以及控制调节性和记忆性T 细胞分化的能力。同时也能通过其分泌的TGFβ 促进CD4+T 细胞和CD8+T 细胞表达CD103。一方面DC3通过调节CD8+T 细胞的功能和促进CD103+组织驻留记忆性T 细胞募集到肿瘤组织而发挥抗肿瘤作用；另一方面DC3也发挥抗T细胞介导的免疫调节功能，与肿瘤微环境中T 细胞的功能失调相关[88]。值得说明的是，DC 也并非都是发挥抗肿瘤作用，对免疫检查点治疗疗效不佳的患者肿瘤组织单细胞测序分析发现，有一类成熟的具有调节功能的DC，可由cDC1 或cDC2 摄取肿瘤抗原分化而成，上调表达PD-L1，其分泌的IL-12严格地依赖于IFNγ，发挥干扰正常的抗肿瘤免疫反应的作用[15]。

在DC 的抗原交叉提呈研究方面，尽管发现了参与DC交叉提呈的一些关键分子如Nox2、Rac2、Rab3b/c/27a、Irap、Sec61、Sec22b、Tfeb、Mannose receptor 等，但是人们只对Sec22b 做了一些体内抗肿瘤实验（合并ICT）[65,89-90]。此外，有研究表明MoDC 并不直接参与体内抗原交叉提呈功能[65]。在分子机制研究方面发现，抑制溶酶体功能的药物氯喹可以增强抗原交叉提呈功能[91]；细胞相关的抗原交叉提呈可能通过与内吞体或细胞骨架成分相互作用而介导囊泡的转运[65]。研究者发现合并MHC-I 和MHC-II 抗原提呈时，肿瘤更容易被清除，体现了MHC-II 介导的CD4+T 细胞的辅助作用[92]。若合并免疫检查点抑制剂治疗时，抗肿瘤的效果明显增强，进一步强调了CD4+T 细胞的辅助作用[65]。

DC 疫苗及其在肿瘤免疫治疗的进展，人们往往忽略了DC 携带肿瘤抗原或相关抗原到淋巴结激活初始型T细胞或细胞毒性T细胞及记忆性T细胞的作用，但这种作用在诱导长期的抗肿瘤免疫中非常重要[93-94]。DC 疫苗早期应用于免疫原性高的恶性黑色素瘤的治疗[95]，之后被用于多个肿瘤的临床试验[6]。通常治疗用的DC 都来源于患者外周血单核细胞或干细胞的体外分化，近年来也有来自诱导多能干细胞的定向分化，通过纳米材料、抗体、病毒载体及RNA作为递送肿瘤相关抗原材料和共刺激分子至肿瘤组织以达到治疗目的[6]。在制定肿瘤免疫治疗方案的起始，通过操控DC 达到疗效是一种非常有潜力的方法，但目前疗效不佳。未来将充分联合DC 疫苗与其他疗法，提高肿瘤的免疫治疗[74]。DC 在肿瘤免疫治疗中的两种扩增途径：（1）体内扩增：全身性给予FLT3L 可以直接导致cDC1 的系统性扩增，增加肿瘤组织DC 的含量，并对肿瘤的生长具有明显的缓解作用[96]。若合并TLR 或STING 激活剂、放疗或免疫检查点治疗，可以明显地控制肿瘤生长，目前已应用于转移乳腺癌或非霍奇金淋巴瘤的临床实验中（NCT03789097,NCT01976585）[71,97]。这种方法的好处在于可以针对广泛的抗原，而且没有患者抗原特异性问题，也可以明显增加全身或局部的T 细胞免疫反应，提高与其他疗法合并使用的效果。（2）体外扩增：肿瘤全细胞DC 疫苗依赖于外源性成熟及单核细胞来源的DC 的扩增，这也是现在DC 疫苗普遍采用的办法[98-99]。尽管这种来源于患者的细胞，安全性更好，也在急性髓性白血病的治疗中使用，但单臂实验的疗效仍然很低（8%～15%）[100]。目前唯一被FDA 批准的是用来治疗转移性前列腺癌的DC 疫苗[101]。DC 疫苗的疗效不高，可能的原因有：（1）肿瘤的抑制性免疫微环境可以阻止T 细胞浸润、生存和效应功能，合并抗PD-1或CTLA-4治疗可以明显改善治疗效果[102-103]；此外，DC 疫苗合并手术及化疗、放疗均可增加疗效[104]。（2）体外扩增的DC 在体内缺乏迁移能力，需要内源性DC 发挥作用[105-106]。尽管小鼠cDC1 被用来做DC疫苗，但由于人外周血中cDC1数量非常少，且疗效也不确定，尚缺乏此类数据[107]。目前用到的DC 成熟的金标准“TNFα、IL-1β、IL-6 和PGE2 组合”可以增加DC 的迁移，但仍有些不足之处，如PGE2 可以诱导调节性T细胞并降低IL-12的分泌[108]。更多的细胞因子组合方法正在被测试。（3）一次注射的量要在106～107DC 方可达到疗法效[109]。（4）有些DC 疫苗不能有效地过表达组织特异性抗原，如NY-ESO-1、MUC1、MAGEA3、MART1、HER2，通常人们将这些抗原偶联到靶向DC 受体，如Clec9a、DEC205或DC-SIGN 以提高其增强免疫反应的能力[94]。但是Clec9a 通常会引起免疫耐受，需要进一步添加其他刺激物如poly I:C等[110]。（4）肿瘤微环境对DC 功能的影响：近年来研究发现肿瘤微环境中多个内在肿瘤机制可以限制DC功能并阻碍肿瘤免疫监视[111]。肿瘤微环境中DC 缺乏或被清除是产生体内适应性免疫和原位重激活T细胞反应的主要障碍[112]。肿瘤微环境中调节DC 募集到肿瘤部位的免疫遗传和代谢因素紊乱以及非常少量的DC 通常都不能产生一个有效的免疫趋化梯度[71]。此外，肿瘤浸润DC 还受到肿瘤微环境中多种促进DC 耐受以及失调的抑制性因子不利因素的影响[113]。近年研究认为，限制DC 进入肿瘤微环境的原癌基因信号亦是十分重要的，主要有WNT/βcatenin[114]、PTEN[115]、STK11/LKB1[32,116]、STAT3[117]、SOCS[118]，IRE1/XBP1[119]及COX-2 信号[120]等。但是有些肿瘤组织微环境可以刺激DC 分泌IDO1 等，诱导调节性T细胞，从而拮抗机体的抗肿瘤免疫反应[121]。

5 研究展望

总之，DC是一群高度异质性细胞，随着新技术和新方法的运用，越来越多的DC 亚群被发现，进一步探索这些新发现的DC 亚群的功能、发育来源及其转录调控显得非常重要。同时，DC 的功能与其所处的免疫微环境的特性密切相关，不同的免疫微环境决定了DC 功能的高度可塑性。DC 在复杂的免疫微环境中如何被调节以及不同的DC 亚群如何发挥其独特的免疫功能将是DC 领域研究的重点和难点。此外，在考虑应用DC 进行肿瘤免疫治疗时，选用何种DC亚群和抗原类型、采用何种DC 的成熟方案、如何提高DC 在体内的迁移和靶向性、如何改善肿瘤微环境对免疫抑制的作用等问题，均有待于进一步阐明和实践。因此，进一步了解DC 的生物学特性及功能，探索DC 疫苗与其他疗法综合运用等将最终提高肿瘤的免疫治疗效果。

志谢：本述评撰写过程中，得到了课题组郑婷婷老师和王妍妍老师的大力协助，在此表示感谢！