肿瘤对树突状细胞功能的影响

文章编号： １０００－１３３６（２０１０）03－0421-04肿瘤对树突状细胞功能的影响刘　芳 胡振林 张俊平中国人民解放军第二军医大学药学院生化药学教研室，上海　２００４３３摘要：树突状细胞（ＤＣ）是专职的抗原提呈细胞，能浸润很多种肿瘤，并获取、处理、并提呈肿瘤相关抗原给Ｔ细胞，诱导特异性抗肿瘤免疫反应。

但在肿瘤微环境中，存在一系列瘤源性抑制因子，这些因子对ＤＣ的发育成熟都有直接或间接的抑制作用，癌症患者体内外周血循环中的ＤＣ和浸润到肿瘤中的ＤＣ都受到这种作用的影响而存在表型和功能的缺陷。

已经证明，导致ＤＣ缺陷的几种肿瘤来源的因子有ＶＥＧＦ、ＩＬ－６、ＩＬ－１０、Ｍ－ＣＳＦ等。

进一步深入了解ＤＣ分化缺陷的主要因素有助于发展更有效的抗癌免疫治疗策略。

关键词：树突状细胞；肿瘤；功能缺陷中图分类号：Ｒ３９２．５收稿日期：２０１０－０１－０６国家自然科学基金项目（Ｎｏ．　Ｃ０３０３０１０３）；上海市浦江人才计划项目（Ｎｏ．０８ＰＪ１４００２００）资助作者简介：刘芳（１９８２－），女，硕士生，药师，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｅｒｅｎａｙ＿ｎｏ．１＠１６３．ｃｏｍ；胡振林（１９６６－），男，博士，副教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｌｉｎｈｕ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ；张俊平（１９６３－），男，博士，教授，通讯作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｐｚｈａｎｇ０８＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ树突状细胞（ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ｃｅｌｌ，　ＤＣ）源自骨髓来源的髓样干细胞和淋巴样干细胞。

ＤＣ前体细胞经血循环或淋巴循环进入多种实体器官及非淋巴组织的上皮部位。

正常情况下，体内绝大多数ＤＣ处于未成熟状态。

未成熟ＤＣ（ｉｍｍａｔｕｒｅ　ＤＣ，　ｉＤＣ）就像居住在间质组织或表皮中的哨兵，它们捕获抗原，成熟，随后通过传入淋巴管迁移到引流淋巴结，进而通过ＭＨＣ　Ｉ类或ＩＩ类分子提呈抗原给Ｔ细胞，并启动免疫应答。

ＤＣ　强大的免疫刺激功能已被体内及体外的多项研究证明。

人类肿瘤中表达的肿瘤相关抗原（ｔｕｍｏｒ－ａｓｓｏ－ｃｉａｔｅｄ　ａｎｔｉｇｅｎ，　ＴＡＡ）是Ｔ细胞介导的免疫反应的潜在靶点。

初始Ｔ细胞（ｎａïv ｅ　Ｔ　ｃｅｌｌ）不能识别ＴＡＡ，需要ＤＣ的帮助，来启动完全的肿瘤特异性Ｔ细胞反应。

尽管有助于肿瘤免疫逃逸的因素现在还没有完全确定，但可以肯定的是癌症患者的ＤＣ对ＴＡＡ提呈不充分是肿瘤免疫逃逸的机制之一。

１．　ＤＣ功能抑制与肿瘤免疫逃逸肿瘤的免疫逃逸指肿瘤细胞通过对自身表面抗原的修饰及改变肿瘤组织周围的微环境来逃避机体的免疫识别与攻击，是肿瘤发生发展的一个重要机制。

近年来的研究表明：肿瘤免疫逃逸的机制与肿瘤对ＤＣ功能的影响有密切关系。

肿瘤不但可以直接诱导ＤＣ凋亡，还可以通过干扰ＤＣ分化的多个环节，使肿瘤患者体内ＤＣ数量下降，成熟受限，功能发生障碍，从而下调或抑制ＤＣ的抗原提呈及其免疫起始功能。

２．　抑制肿瘤相关ＤＣ功能的主要因素肿瘤相关ＤＣ的功能被抑制有以下几种可能性：首先，肿瘤可能会招募ＤＣ前体细胞进入肿瘤组织，并抑制其成熟，进而可能导致Ｔ细胞耐受。

研究表明，大多数肿瘤比相应的正常组织更多地被ＤＣ浸润。

趋化因子配体２０（ｃｃ　ｃｈｅｍｏｋｉｎｅ　ｌｉｇａｎｄ　２０，　ＣＣＬ２０）／受体６（ｃｃ　ｃｈｅｍｏｋｉｎｅ　ｒｅｃｅｐｔｏｒ　６，　ＣＣＲ６）能控制未成熟ＤＣ的迁移；而ＣＣＬ１９／ＣＣＲ７和ＣＣＬ２１／ＣＣＲ７能控制成熟ＤＣ的迁移。

肿瘤细胞产生的趋化因子如巨噬细胞炎性蛋白－３α（ｍａｃｒｏｐｈａｇｅ　ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ　ｐｒｏｔｅｉｎ－３α，　ＭＩＰ－３α），能选择性趋化表达ＭＩＰ－３α受体ＣＣＲ６的ｉＤＣ［１］。

同时，ＤＣ浸润某些肿瘤时，会下调其共刺激分子的表达，这些ＤＣ作为抗原提呈细胞的功能明显下降［２］。

第二，ＤＣ吞噬和处理可溶性ＴＡＡ的能力可能会被完全或部分抑制。

支持此观点的证据是，从肾细胞癌患者体内分离出的ＤＣ摄取抗原的能力减弱［２］。

另一份报告显示，吞噬作用的抑制与肿瘤细胞能产生一个重要的免疫细胞因子——血管内皮生长因子（ｖａｓｃｕｌａｒ　ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｆａｃｔｏｒ，　ＶＥＧＦ）的分泌之间有重要的关系［３］。

在这个小鼠模型中，阻断ＶＥＧＦ可使肿瘤相关ＤＣ对抗原的摄取和转移增加［３］。

此外，肿瘤细胞凋亡和坏死对ＤＣ细胞成熟具有调节作用。

ＤＣ吞噬坏死的肿瘤细胞能导致其ＣＤ８６和ＭＨＣ　ＩＩ类分子表达增加，增强其刺激能力，但凋亡的肿瘤细胞无此效果，这些数据表明坏死细胞能够诱导ＤＣ成熟［４］。

第三，从肿瘤组织迁移到淋巴结的ＤＣ功能被抑制。

ｉＤＣ一旦接触并摄取抗原或受炎症因子等刺激，即开始从组织局部向外周淋巴器官迁移。

肿瘤浸润性ＤＣ摄取凋亡的癌细胞后迁移到附近的淋巴结，然而这些ＤＣ由于缺少共刺激信号无法向初始Ｔ细胞提呈肿瘤抗原从而导致免疫耐受［５］。

３．　肿瘤对肿瘤浸润ＤＣ功能的调节在各种白细胞浸润的肿瘤组织中都已发现ＤＣ，其中包括乳腺癌、结肠癌、胃癌、肺癌、膀胱癌及胰腺癌。

ＤＣ细胞上的表面标志较多，如ＣＤ８３、ＳＩ００、ＣＤ４０、ＣＤ８０、ＣＤ８６、ＣＤ１ａ、ＣＤ１１ｃ、ＣＤ４５、ＣＤ２０９、ＨＬＡ－Ａ／Ｂ／Ｃ和ＨＬＡ　ＤＲ、ＨＬＡ　ＤＱ等。

目前流式细胞术鉴定ＤＣ主要采用的表面标志是ＣＤ１ａ和ＣＤ８３分子。

采用ＣＤ１ａ阳性细胞数的多少来反映ＤＣ的数目。

ＣＤ８３分子是ＤＣ的成熟标记，采用ＣＤ８３分子的表达量来反映获得的ＤＣ的成熟度［６］。

在肿瘤微环境中，存在一系列瘤源性抑制因子，这些因子对ＤＣ的发育成熟都有直接或间接的抑制作用，癌症患者体内外周血循环中的ＤＣ和浸润到肿瘤中的ＤＣ都受到这种作用的影响而存在表型和功能的缺陷。

已经证明，导致ＤＣ缺陷的几种肿瘤来源的因子有ＶＥＧＦ、ＩＬ－６、ＩＬ－１０、ＴＧＦ－β、ＭＩＰ－３α／ＣＣＬ２０、Ｍ－ＣＳＦ等。

在肿瘤组织中，与周围组织中的成熟ＤＣ相比，肿瘤浸润ＤＣ（ｔｕｍｏｒ　ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｎｇ　ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ｃｅｌｌ，　ＴＩＤＣ）的表型是不成熟的。

在肿瘤环境中，有两种机制可调节ＤＣ的招募和迁移。

第一，肿瘤源性细胞因子如ＩＬ－１０、ＴＧＦ－β和ＶＥＧＦ以及趋化因子如ＭＩＰ－３α／ＣＣＬ２０这些招募ＤＣ的物质在肿瘤组织中高度表达［７］。

第二，神经节苷脂，这是众所周知的抑制ＤＣ迁移物质，也存在于肿瘤组织中。

大多数研究发现瘤区内ＤＣ的特点是不成熟的表型，成熟ＤＣ主要在肿瘤组织外围发现，在诸如膀胱癌、前列腺癌、胃癌、肺癌、肠癌和甲状腺癌等实体癌中，ＤＣ浸润程度与良好的预后相关［８］。

也有研究发现ＣＤ１ａ＋细胞浸润数量与乳腺癌患者预后之间没有统计学意义。

报告集中在肿瘤组织细胞中未成熟ＣＤ１ａ＋　ＤＣ和成熟ＣＤ８３＋　ＤＣ细胞的比较。

在所有胆囊癌患者中都发现ｉＤＣ，只在部分肿瘤中的瘤周区域发现成熟的ＣＤ８３＋　ＤＣ。

此外，他们还发现，ＣＤ８３＋ＴＩＤＣ数量多的患者的生存率显著高于ＣＤ８３＋　ＴＩＤＣ数量低的患者［９］。

在体外，ＶＥＧＦ已被证明抑制人类和小鼠ＤＣ的分化；而在体内，ＤＣ的浸润可能部分依赖于ＶＥＧＦ的表达。

在口腔鳞状细胞癌中发现，浸润的ＣＤ１ａ＋细胞数量和组织中ＶＥＧＦ的表达呈负相关关系；同一作者还报告了ＶＥＧＦ和ＣＤ８３＋　ＤＣ之间呈正相关关系［１０］。

有多项研究分离了ＴＩＤＣ来研究肿瘤环境对其功能能力的调节。

一项研究发现从肿瘤组织分离的ＤＣ刺激同种异体Ｔ细胞能力下降［１１］。

另一项研究报道，ＴＩＤＣ会促使ＣＤ４＋　Ｔ细胞产生ＩＬ－１３，从而反过来促进肿瘤的早期发展［１２］。

在小鼠黑色素瘤模型中，分离出的ＴＩＤＣ显示出一种中等的成熟表现型：低表达共刺激分子和明确的内吞能力。

体外培养上述细胞过夜后，共刺激分子的表达增加，产生ＩＬ－１２，生成能使Ｔ细胞活化的具有完全活性的ＡＰＣ。

此外，从黑色素瘤中分离出的ＴＩＤＣ回输小鼠体内，能增强其抗肿瘤免疫能力，抵抗再次接种的肿瘤［１３］。

ＤＣ的刺激能力缺陷的另一个解释是ＴＩＤＣ表达共抑制分子。

ＨＩＶ－１慢性感染病人组织中分离得到的ＤＣ组成性表达Ｂ７－Ｈ１（ＰＤ－Ｌ１）能下调Ｔ细胞的功能，阻断ＰＤ－Ｌ１可提高ＤＣ体外激活Ｔ细胞的能力［１４］。

当大多数研究把焦点集中在ＴＩＤＣ对Ｔ细胞的活化上时，Ｓｔａｒｙ等［１５］最近报道了其杀灭Ｔ细胞的作用。

肿瘤周围ＤＣ的穿孔素和颗粒酶Ｂ染色呈阳性；而浸润的ＤＣ表达肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体（ＴＮＦ－ｒｅｌａｔｅｄ　ａｐｏｐｔｏｓｉｓ－ｉｎｄｕｃｉｎｇ　ｌｉｇａｎｄ，　ＴＲＡＩＬ）。

４．　肿瘤患者外周血中ＤＣ的功能改变外周血ＤＣ可能来自骨髓的ＤＣ前体，也可能是携带抗原的朗格汉斯细胞或间质性ＤＣ的一种迁移形式。

除了肿瘤浸润的ＤＣ（ＴＩＤＣ），几个研究小组也在研究存在于肿瘤患者外周血中的ＤＣ和单核细胞。

诸如乳腺癌、头颈部癌、肺癌、结肠癌、胰腺癌，以及鳞状上皮内病变与肝细胞癌患者，在外周血中都能检测到髓ＤＣ的数目减少［１６］。

纯化肿瘤患者外周血得到的ＤＣ具有正常的胞吞能力，但刺激Ｔ细胞能力较低。

有一些研究报道，由于血清中ＴＧＦ－β、ＩＬ－１０和ＩＬ－６水平高，ＶＥＧＦ水平低所导致的的外周血ＤＣ减少［１７］。

这些数据表明，该肿瘤来源因素能够在早期阶段阻断体内ＤＣ的分化。

这表明，单核细胞体外培养可以使癌症患者ＤＣ的功能缺陷恢复。

这一发现是非常重要的免疫治疗方法。

５．　肿瘤组织中的耐受性ＤＣ随着人们对ＤＣ诱导免疫耐受的认识逐渐深入，提出了耐受性树突状细胞（ｔｏｌｅｒｏｇｅｎｉｃ　ｄｅｎｄｒｉｔｉｃ　ｃｅｌｌ，ｔＤＣ）的概念。

ｔＤＣ表面缺乏免疫应答所必需的ＣＤ４０、ＣＤ８０和ＣＤ８６等共刺激分子，不能有效递呈抗原、激活Ｔ细胞，导致免疫耐受形成，ｔＤＣ或通过诱导外周Ｔ细胞的无能或低能反应和激活Ｔ细胞的凋亡以及调节性Ｔ细胞（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ　Ｔ　ｃｅｌｌ，　Ｔｒｅｇ　ｃｅｌｌ）的产生，并选择性激活Ｔｈ２样Ｔ细胞亚群，诱导特异性免疫耐受，因此又被称为“耐受性树突状细胞”。

ｔＤＣ诱导特异性免疫耐受机制可能涉及到以下几个方面：（１）诱导外周Ｔ细胞的无能或低能反应；（２）诱导激活Ｔ细胞的凋亡；（３）诱导调节性Ｔ细胞；（４）诱导Ｔｈ１／Ｔｈ２型应答向Ｔｈ２型偏移［１８］。

６．　临床应用策略ＤＣ对肿瘤特异性Ｔ细胞反应的诱导和维持都是必不可少的。

肿瘤对ＤＣ功能的调节是引起肿瘤免疫逃逸的主要因素之一。

有明确的证据表明，这些ＤＣ缺陷的基础在于异常分化导致的具有完全能力的ＡＰＣ的产量下降和不成熟的耐受性ＤＣ的累积。

根据对ＤＣ的异常分化的调节，可能制造出成功的抗癌疫苗。

ＤＣ功能障碍是由多种瘤源性因子引起的，如ＶＥＧＦ、巨噬细胞集落刺激因子（Ｍ－ＣＳＦ）、ＩＬ－６和ＩＬ－１０、神经节苷脂、ＳＴＡＴ－３等。