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乳腺肿瘤细胞免疫逃逸机制的研究进展

刘徽婷综述;王嘉军审校

(三峡大学医学院,宜昌443002)

摘要:乳腺癌是目前危害女性身体健康的主要恶性肿瘤之一,其发病机制十分复杂。尽管近年来对乳腺癌的治

疗有了长足的发展,但仍有部分病人因未能早期发现及术后通过淋巴道与血道转移而导致死亡。乳腺癌早期诊

断、治疗困难的原因主要是其肿瘤细胞具有某些逃避机体免疫监视和防御的特点,继而引起转移,造成恶化。因

此,探讨乳腺癌细胞生长、转移与免疫逃避的相互关系,对更好的诊治乳腺癌具有重要的意义。本文对乳腺癌细胞

逃避免疫系统的监视和杀伤机制的研究进展进行综述。

关键词:乳腺癌;免疫逃逸;机制

中图分类号:R392.12文献标识码:A文章编号:1005-5673(2010)01.0079.04

引言

人体的免疫系统具有免疫防御、免疫监视和免疫自稳的功能。在正常情况下,机体能正确地识别“自己”和“非己”成分,产生有效的免疫应答,从而维持机体的健康状态。以往认为,当机体免疫功能下降,尤其是免疫监视功能下降的情况下,机体不能有效地识别并清除突变的细胞,导致突变细胞发生无控性增殖,进而导致肿瘤的发生、发展。近年来,随着肿瘤免疫编辑(Cancerimmunoediting)学说的提出,人们对肿瘤的生长和转移过程有了新的认识,该假说认为免疫系统对肿瘤细胞实施免疫选择压力,使弱免疫原性肿瘤细胞得以逃逸并迅速生长,形成瘤团,然后通过漏逸等机制最终逃避免疫系统的杀伤。

乳腺癌作为女性常见的恶性肿瘤,无一例外会选择各种机制逃避机体免疫系统的攻击或不能激发特异性的抗肿瘤免疫反应。迄今为止,研究发现乳腺肿瘤细胞主要通过以下几个机制参与免疫逃逸:①MHC—I类分子表达下降或消失;②HLA.G等非经典HLA分子的表达;③B7,CD40等共刺激分子在癌细胞上的表达异常;④肿瘤抗原诱导免疫耐受;⑤免疫抑制细胞的大量生成及免疫抑制性细胞因子的生成,如VEGF、IL一10、PGE2、IL-6、TGF—B和

收稿日期:2009—03?30;修回日期:2009-1l—16

通讯作者:王嘉军,医学博士,副教授,E—mail:wangjiajunzhch@.126.cOlno

作者简介:刘徽婷(1982-),女,硕士研究生,Tel:15971645375;E.mail:phmark@163.eonloM-CSF;⑥APC细胞的分化成熟迁移异常,功能缺陷;⑦肿瘤能通过重定向细胞免疫(Thl≥Th2)、激活NKl.1+T细胞和表达Fas配基及表达TNF相关凋亡配体等多种机制引起肿瘤反应性T淋巴细胞的凋亡¨引.本文通过参考国内外相关文献,对乳腺癌细胞免疫逃逸从以下四个方面作一综述。

1ItLA-G与免疫逃逸

1.1HLA.G定义及在乳腺肿瘤组织中表达HLA—G,即人类白细胞抗原一G(Humanleukocyteantigen—G,HLA—G)又称HLA-6.0,位于人类6号染色体短臂(6p21.3),属于非经典的MHC.I类分子。HLA—G分子以其低多态性,限制性的组织分布及诱导免疫耐受的生物学特性区别于其他HLA—I类分子。1998年,Rouas.Freiss【6剖等首次描述了在除母胎滋养层细胞和胸腺以外的正常组织中已关闭的HLA—G转录机制可以在肿瘤发生时重新被激活。近年大量研究证实HLA—G在包括乳腺癌的很多肿瘤组织中有表达,乳腺癌肿瘤组织活检亦可检测出高水平的HLA—GmRNA—J。

1.2HLA—G表达引起免疫逃逸的机制

原始的HLA.G转录产物可以通过选择性拼接产生7种mRNA,即HLA—Gl一7。其中HLA.Gl一4为膜结合型。HLA.G5—7为可溶型。表达的膜型和可溶型HLA—G均可以通过与NK细胞、T细胞,APC表面表达的不同受体相互作用而发挥免疫抑制效应¨…。HLA—Gl和HLA—G5对天然免疫细胞(NK细胞)及获得性免疫细胞(T细胞及APC)都有免疫抑制功能怕J。目前已证实能识别HLA—G免疫细胞

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上的KIR家族有杀伤细胞免疫球蛋白样受体家族如P49、KIR2DIA及免疫球蛋白样转录分子(Immu—noglobulin—liketranscriptmolecules,ILT)包括ILT。2、ILT4两类。HLA—G与三种免疫细胞相互作用引起的免疫逃逸机制:①乳腺肿瘤细胞表达的HLA.G可以通过与NK细胞表面的KIR(ILT-2,KIR2DL4)结合,激活KIR胞浆部分的免疫受体酪氨酸抑制基序(Immunoreceptortyrosinebasedinhibitorymotif。ITIM),传导负调控信号,抑制NK细胞活化增殖及迁移,从而阻止NK细胞对肿瘤细胞的非特异性免疫杀伤作用。表达于乳癌细胞表面的MICA(MHCclassIchain—relatedA)分子与NKG2D/DAPl0结合后,可以将活化信号传递给NK细胞、16T细胞等,可能有助于促进它们对表达MICA分子的肿瘤细胞的杀伤作用,参与天然免疫应答n1.121。但近些年研究发现HLA—G能够抑制由MICA引发的被NK细胞介导的肿瘤细胞溶解过程【13,14],从而使MIC阳性肿瘤细胞可以通过HLA?G抗免疫攻击,产生逃逸;②HLA-G与T细胞表面的KIR(ILT-2,4)结合,则抑制T细胞的增殖及细胞毒效应,并诱导其向Th2偏移。在易受NK细胞攻击的HLA—I类分子缺失的肿瘤变异体中,HLA—G的表达可抑制T细胞的功能,构成了肿瘤免疫逃逸的新机制¨副;③表达的HLA—G通过与APC表面的LIT-4受体结合,从而抑制DC的成熟,运输及抗原呈递。在肿瘤浸润的巨噬细胞和树突状细胞发现HLA—G分子的表达,提示HLA.G分子可能调节抗肿瘤免疫反应¨引。

2免疫调节细胞与免疫逃逸

2.1免疫调节细胞定义及在乳腺癌患者中表达上调

SakaguchiⅢ1等在1995年发现鼠源性的CD4+CD25+双阳性T细胞亚群,能通过细胞与细胞间接触显著抑制多种免疫细胞的功能。后将这一T细胞亚群规定为CD4+CD25+调节性T细胞(Regula—toryTcell,Treg)。局部微环境的肿瘤抗原可显著诱导特异Treg细胞生成,称为肿瘤特异Treg细胞¨8|。Foxp3是目前公认的CD4+CD25+Treg细胞的特异性标记,也是Treg获得免疫调节特性的关键转录调节子,能使初生CD4+CD25。T细胞转化为Tregl21|。很多资料显示Treg细胞在肿瘤微环境及患者外周血中富集存在。国外研究人员陆续发现在乳腺癌、肺癌、卵巢癌等肿瘤患者外周血中,CD4+CD25+Treg细胞所占比例显著提高¨91。随后的多项研究发现在乳腺癌、胃癌、肝癌等不同恶性肿瘤患者的外周血淋巴细胞和肿瘤浸润淋巴细胞中,存在Treg数目及比例增高的现象,表明恶性肿瘤患者体内Treg上调是一个普遍现象旧J。

2.2免疫调节细胞参与免疫逃逸的机制

越来越多的证据表明CIM+CD25+Treg细胞可能在肿瘤免疫逃逸中起了关键作用。研究发现肿瘤细胞招募的调节性T细胞可能在逃逸免疫监视中起着主导作用,从肿瘤中去除Treg细胞后,宿主免疫系统能有效地排斥早晚期肿瘤∞】。徐林m1等在4T1接种BALB/e小鼠乳腺癌动物模型中以流式细胞术(FACS)检测到CD4+CD25+调节性T细胞在肿瘤浸润淋巴细胞中的比例晚期为7.36±0.26%,高于早期4.47±0.88%(P<0.05),肿瘤浸润淋巴细胞的抗原特异性增殖和杀伤能力明显减弱(P<0.05)。崔永生协1等应用流式细胞术及PT—PCR检测乳腺癌和肺癌患者外周血中CD4+CD25+T细胞及foxp3mRNA的变化特点,结果显示肺癌及乳腺癌患者外周血PBMC中foxp3mRNA的表达水平及CD4+CD25+调节性T细胞比例增加与非肿瘤患者相比有明显的统计学意义(P<0.05)。上调的Treg细胞主要通过CD25与IL-2信号通路,IL.10和TGF—B信号通路及cTLA4介导的细胞接触抑制来抑制CD4+或CD8+T细胞的活化和增殖,诱导T细胞无能;通过表达颗粒酶、穿孔素直接杀伤免疫效应细胞;诱导抗原提呈细胞免疫耐受;抑制免疫效应细胞向肿瘤局部微环境聚集¨8’巩21。。从而可多方面下调机体的抗肿瘤免疫,参与肿瘤的逃逸。

3肿瘤免疫抑制因子与免疫逃逸

3.1肿瘤免疫抑制因子定义及在乳腺癌患者中表达

肿瘤免疫抑制因子(Ttumor.derivedimmunosup.

pressivefactor)是由肿瘤细胞合成和分泌的能抑制宿主抗肿瘤免疫力的一组细胞因子或活性多肽。肿瘤免疫因子不仅使肿瘤细胞免受局部免疫效应细胞的攻击而不断增殖、浸润和转移,而且还能进入外周血循环,抑制宿主全身抗肿瘤免疫功能。毫无疑问免疫抑制因子是肿瘤免疫逃逸的一个重要因素。目前已证实,IL—l、IL'4、IL—6、IL.10、IL.11、TGF—B、VEGF、PGE:、COX-2等因子刺激乳腺癌的增殖和侵袭,而其他细胞因子如IL一12、IL一18、IFNs等则起抑制作用。Lyon[261小组应用“微量样本多指标流式蛋白定量技术(CytometricBeadArray,CBA)”对35例确诊乳癌患者及24例疑似患者的样本进行了检测对比,得出在所测的IL.1B、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、

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IL-7、IL.8、IL.10、IL—12(p70)、IL—13、IL一17、G-CSF、GM.CSF、IFN一‰MCP一1、,MIP.1B和TNF—a细胞因子中,除了GM—CSF和INF一1外,其他因子都有显著的增高。高砚春旧¨等应用免疫组化检测45例乳癌患者COX-2和VEGF水平,得出COX-2和VEGF阳性率分别高达84.4%(38/45)和71.1%(32/45),且与恶性度呈正比关系。乳腺癌、前列腺癌、肺癌等肿瘤细胞及浸润的M①均可分泌PGE:旧J。研究人员在实验中证明乳腺癌细胞还能分泌出生长因子FGF2和VEGF,能与干细胞上生长因子受体结合,促进干细胞向癌症方向迁移,使其为肿瘤生长提供必需的肿瘤基质。

3.2肿瘤抑制因子参与免疫逃逸的机制

乳腺肿瘤细胞通过合成分泌多种免疫抑制因子,为自身的生存发展提供一个可靠的微环境,在这个深度免疫抑制区里,抑制因子IL4、IL-6、IL一10、TGF一13、PGE:、COx-2能直接或间接通过Thl/Th2漂移,形成TIL_+IL一4_IL一10的循环作用,维持机体的Th2状况,造成机体的免疫抑制,有利于肿瘤细胞的免疫逃逸。还通过抑制CTL、NK细胞及APC的增殖分化及相应的功能来保护肿瘤细胞被识别裂解。TGF.B被认为是抑制CTL增殖分化的主要因素之一,进而被认为可能直接影响体内肿瘤反应性CTL的发育四J。VEGF可以通过抑制树突状细胞的成熟分化进一步影响CTL的扩增、活化及瘤细胞对CTL杀伤的敏感性。

4树突状细胞与免疫逃逸

树突状细胞(DC)作为最重要的专职抗原呈递细胞,启动机体细胞免疫,进而在抗肿瘤免疫中起重要作用。实际上。肿瘤细胞通过分泌某些可溶性分子造成DC分化发育障碍和功能缺陷,甚至诱导其凋亡。从而阻止DC的迁移及抗原提呈,导致肿瘤免疫逃逸的发生。很多研究显示,荷瘤动物及肿瘤患者体内循环DC及肿瘤组织中的DC均存在功能缺陷。冯瑞娥㈣1等用S一100蛋白阳性的方法对乳腺癌组织中的DC即肿瘤浸润性树突状细胞(TIDC)的研究发现,循环和局部浸润的DC存在功能上的缺陷,表现为MHC.Ⅱ类分子及其某些共刺激分子的低表达,使其无法有效提呈肿瘤抗原进而激活T细胞。而影响肿瘤内DC分化成熟及功能障碍的因素包括一些免疫抑制性细胞因子(TGF一¥.IL一10、IL-6、VEGF)、神经节苷脂、吲哚喷.2—3加双氧酶等。已经证实乳腺肿瘤细胞分泌因子IL-6、IL一10、VEGF等能够阻碍DC的产生及分化成熟和功能的发挥,并与肿瘤的分级分期和免疫治疗效果直接相关。那么除了肿瘤细胞分泌的可溶性分子造成DC分化成熟障碍外,肿瘤细胞表达的HLA.G也可以通过HT?4受体而抑制DC的成熟及抗原呈递。另外在癌症患者体内大量肿瘤浸润,DC呈现出细胞凋亡的特征性形态学变化,研究发现恶性细胞因子,肿瘤表面高表达FasL,释放神经酰胺诱导DC凋亡[31|。很多资料也显示乳腺癌患者DC功能改变外,其成熟表型数量的明显减少也是导致免疫逃逸的重要原因,因为DC减少在肿瘤相关免疫耐受中起重要作用。

结语

目前,尽管对乳腺癌逃逸机制的研究仍在不断地深入,但大都是针对乳腺癌机制的某一方面进行研究,很少有就各种机制综合起来探讨其之间的内在关系。肿瘤的发生发展是个复杂的病理过程,各种逃逸机制间必然存在着潜在的联系,只有把其间错综复杂的联系理清楚了,才能有效地找准药物靶点,设计有效的治疗方案,降低转移率和死亡率,并从根本上提高乳腺癌患者的生存率。

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