CD4-CD25-调节性T细胞与肿瘤免疫治疗.docx

CD4+CD25+调节性T细胞与肿瘤免疫治疗 【关键词】 肿瘤；免疫耐受；CD4+CD25+调节性T细胞；免疫治疗 CD4+CD25+调节性T淋巴细胞(regulatory T cell , Treg) 是一类具有独特免疫调节功能的T淋巴细胞亚群，一般占人外周血CD4+T细胞的5%15%。近年来，国内外对这类调节性T细胞的研究已从自身免疫耐受、移植免疫逐渐扩展到肿瘤免疫，认为Treg是形成肿瘤免疫耐受的关键成分。因此，认识Treg及抑制抗肿瘤免疫的机制，有助于提高肿瘤的免疫治疗及综合治疗的效果。为此，本文就Treg的特性、生物学行为，与肿瘤的关系以及如何干预Treg等方面的研究进展作一综述。 1 当前对Treg的认识 Treg的特性 根据CD4+CD25+Treg的来源不同将其分为天然性和适应性CD4+CD25+Treg两类。前者在胸腺发育成熟后直接释放入血，主要通过细胞细胞直接接触发挥免疫抑制作用, 其抑制活性是抗原非特异性的，无MHC限制性；后者主要来源于T细胞在免疫应答中诱导分化而成，主要通过分泌抑制性细胞因子TGF、IL10发挥免疫抑制作用1，2，其功能受抗原特异性的限制。Treg所涉及的主要分子标志见表1，其中Foxp3转录因子为Treg特征性标志，与Treg的发育、功能密切相关。Treg具有独特的免疫学性质：一是免疫无能性，抗原或抗CD3 单抗刺激该细胞不发生增殖，也不分泌IL2或IFN；二是免疫抑制性，Treg能够强有力地抑制效应T淋巴细胞的活化、增殖及功能。表1 CD4+CD25+Treg细胞的表型及功能特征 分子标志功 能CD3T细胞特异性标志，构成TCR复合体CD4结合MHC类分子CD25IL2受体链，组成性表达在Treg细胞表面Foxp3Treg细胞分化和功能所必需的转录因子GITR抗T细胞凋亡作用,解除Treg的抑制功能CTLA4结合CD80/86，拮抗CD28与CD80/86结合CCR7介导Treg迁移到淋巴结 Treg的免疫负调节机制 Treg发挥免疫抑制功能的详细机制尚未完全明了，目前认为主要通过作用下列靶细胞发挥作用：抑制效应性CD4+CD25-T细胞的活化增殖和免疫辅佐功能；抑制CD8+T细胞的增殖，抑制IFN、IL2产生和CD25表达来抑制CD8+T细胞的活化，或直接杀伤CD8+效应T细胞；抑制树突状细胞(DC)成熟或下调DC的CD80和CD86共刺激分子表达；抑制T细胞依赖的B细胞产生免疫球蛋白。 2 Treg细胞与恶性肿瘤的关系 越来越多的文献证明了无论在肿瘤环境下还是在疫苗诱导下的抗肿瘤免疫中，Treg都扮演了负面角色。在肿瘤组织浸润的淋巴细胞，引流淋巴结以及肿瘤患者外周血中，Treg细胞亚群所占比例明显增多。Woo等观察到在非小细胞肺癌浸润性淋巴细胞中Treg高达33%，且外周血中有类似的增加。这类Treg细胞膜表面高表达CTLA4，能明显抑制同源TIL中的CD4+CD25-T细胞。Viguier等发现在黑色素瘤转移的淋巴结中CD4+CD25+Treg高于单体瘤23倍，并表达Foxp3转录因子，认为Treg在黑色素瘤转移的过程中起了主要作用。Wolf等研究上皮细胞类恶性肿瘤时发现患者外周血中CD4+CD25+Treg明显增加，并抑制了CD4+CD25-T细胞增殖及NK细胞介导的细胞毒作用，提示Treg不仅抑制获得性免疫应答，而且也能抑制固有性免疫应答。最近，从腹水中分离的Treg发现，这些细胞为CD4+CD25+CCR4+GITRhigh Foxp3+细胞，能通过趋化因子CCL22可吸引Treg到达肿瘤微环境，抑制肿瘤特异性T细胞免疫，促进了肿瘤生长。胰腺癌和乳腺癌微环境和外周血中的CD4+CD25+T数量显着高于对照组，这类细胞除了抑制CD8+T细胞的细胞毒功能外，还抑制CD4+CD25-T细胞的增殖和其分泌的IFN10。综上所述，肿瘤患者体内Treg增高，能够抑制宿主的抗肿瘤免疫应答，促进了肿瘤的发生、发展及转移，其数量与病人的生存率明显相关11。 3 Treg抑制抗肿瘤机制 肿瘤患者体内Treg增高的机制 天然Treg在胸腺内发育成熟后赋予了免疫抑制功能，能在缺乏抗原刺激的情况下，以非细胞分裂形式长时间存活12并保持相对稳定的数量。在肿瘤情况下，下列机制诱导了Treg的增高：肿瘤组织分泌的某些细胞因子能将CD4+CD25-T 细胞直接转变为CD4+CD25+Treg13 ；，能被耐受性树突状细胞如pDC或imDC 所捕获并提呈给Treg细胞识别15，从而引起了Treg细胞的活化、增殖；经肿瘤抗原刺激后，Treg细胞表达淋巴归巢分子CCR7和CD62L，从外周血回到淋巴结，通过细胞分裂快速积聚14。上述结果导致了由肿瘤抗原诱导的、Treg介导的特异性免疫抑制。 Treg抑制肿瘤免疫的机制 Treg发挥抑制抗肿瘤免疫作用，主要发生在两个部位：一是在肿瘤引流淋巴结内，这些大量增殖的Treg相应地抑制了同一淋巴结中效应细胞的增殖；二是在肿瘤组织内，增加的Treg抑制了TIL中效应T细胞杀伤肿瘤细胞的功能。有人认为在肿瘤形成的早期阶段，Treg主要在引流淋巴结发挥作用，而在肿瘤发展到晚期阶段，Treg主要在肿瘤组织发挥抑制效能14。Treg发挥抑制作用的分子基础主要由：通过CTLA4依赖的直接细胞接触抑制方式来抑制效应细胞的功能；分泌抑制性细胞因子如TGF或IL10来抑制CD4+ T 细胞的活化和增殖，或者CD8+ 效应细胞及前体；作用APC增加色氨酸新陈代谢来抑制CD4+T细胞的活化和增殖；Treg 形成使效应细胞转变成免疫抑制细胞的微环境，使一些CD4+CD25-T细胞能被CD4+CD25+Treg诱导并分泌TGF或IL1016。Treg可能还依赖这种局部微环境干扰CD8+T细胞的增殖、细胞因子的分泌和细胞毒作用的能力17。综上所述，Treg介导的免疫抑制干预了免疫应答的各个阶段。 4 Treg对肿瘤免疫治疗的意义 成功的抗肿瘤免疫治疗不仅需要有效的T细胞活化方式，更需要成功地对肿瘤微环境免疫耐受机制的干预。肿瘤患者体内Treg明显增加，使之成为肿瘤免疫逃逸和抗肿瘤免疫治疗困难的重要原因之一。因此，对这种具有抑制抗肿瘤免疫作用的Treg进行调控是肿瘤免疫治疗的关键。 一段时间来，免疫治疗恶性肿瘤的试验主要集中在发现最有效的提呈肿瘤抗原给特异性T细胞的方法，或体内、外用刺激性细胞因子如IL2、IL12或IFN来增强机体的抗肿瘤免疫应答，或过继性输入体外大量扩增的TIL细胞，但临床总体效果不令人满意，主要原因之一在于肿瘤组织产生大量的、正常组织也同样表达的抗原，反馈调节机制产生的Treg就会强有力抑制有“破坏性”作用的免疫应答。因此，把减少患者Treg数量或干预其功能作为一种提高机体抗肿瘤免疫治疗效果的策略，在未来的防治肿瘤方面可能有重要意义。目前，干预Treg的抗肿瘤免疫治疗研究主要集中在以下几个方面 抗CD25单克隆抗体剔除法 用抗CD25单克隆抗体剔除体内的CD4+CD25+Treg能排斥肿瘤，增强机体的抗肿瘤能力。Steitz18 观察到CD4+CD25+Treg的剔除增加了IFN的产生和CD8+T细胞对B16黑色素瘤细胞的特异性杀伤作用。 GITRGITRL信号途径 Treg及活化的T细胞表面高表达糖皮质激素诱导的TNF受体，为相应配体GITRL或抗GITR抗体废除Treg的免疫抑制作用提供了靶点。GITRGITRL信号通路能促进T细胞的增殖、活化，抑制T细胞受体诱导的凋亡，能解除Treg介导的免疫抑制功能19，还可促进NK细胞的细胞毒作用和IFN的产生20。Calmels 等21研究表明在荷瘤小鼠，用GITRL治疗能明显缩小肿块，提高生存率。 脂多糖或CpG活化APC细胞途径 由脂多糖或CpG通过Toll样受体途径活化的DC能多克隆活化Treg细胞，并使之失去对效应T细胞的抑制作用，其机制是受刺激的DC产生了重要的免疫增强因子IL6 以及GITRL，使效应T细胞抵抗了Treg细胞的抑制作用22。 抗体封闭OX40(CD134)途径 Treg细胞膜表面表达OX40分子，在拮抗性抗体作用下解除了Treg细胞介导的免疫抑制功能，恢复了效应细胞的增殖和细胞因子的产生23。 其他方法 抗肿瘤药Denileukin diftitox (Ontak)能特异地杀死CD25+T细胞，用单克隆抗体封闭Treg表达的抑制因子如IL10、TGF、CTLA4也取得了良好的效果。由于IL2有潜在的诱导Treg作用，而换用其他淋巴因子如IL15、IL4、IL7、IL9、IL21能有助于CD8+T杀伤肿瘤且不诱导Treg增加。 5 结语 肿瘤细胞不仅能快速增殖和扩散，而且能模拟一些免疫系统信号通路有利于肿瘤免疫耐受网络的形成，削弱了免疫治疗和临床常规治疗肿瘤的有效性。肿瘤微环境中的Treg构成了肿瘤免疫耐受网络的关键成分，促进了肿瘤的发生、发展。抗肿瘤免疫的最大优势在于特异性和发挥机体抗击肿瘤的主动性，通过干预Treg细胞来突破肿瘤免疫耐受，无疑是值得关注的策略。 【参考文献】 1 Vigouroux S, Yvon E, Biagi E, et al. 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