肺癌免疫逃逸分析进展

【关键词】 肺癌 树突状细胞 免疫逃逸 综述

　　肺癌是呼吸系统的常见恶性肿瘤，近年来有关肺癌的免疫逃逸问题成为肿瘤领域研究热点。本文围绕肺癌细胞免疫过程中细胞抗原表达、识别、加工、提呈、T细胞增殖、活化和分化，以及免疫效应产生这一系列环节作一综述。
　　1 抗原递呈能力的下降及树突状细胞(DC)的凋亡
　　DC是一类重要的专职抗原提呈细胞(APC)，它具有活化幼稚T细胞的能力，同时又高表达MHCⅡ类分子，在抗原的捕获、加工、提呈和激活淋巴细胞产生免疫反应中起着重要的作用。
　　1.1 DC的抗原识别、加工、提呈障碍
　　对肺癌微环境中的浸润性DC(TIDC)数量、功能研究证实，DC在抗肺癌免疫中起着重要的作用［1］。TIDC有着与功能成熟DC不同的表型，TIDC功能缺陷可能归结为：肺癌细胞可以通过释放VEGF、TGFβ、IL4、IL10、P15E蛋白、前列腺素E2、抑制性E受体及黏附因子等使DC的成熟和分化发生障碍，并使之停留在幼稚阶段或向其他内皮状细胞转化，从而失去或严重降低其抗原递呈能力，也降低了激活T细胞的能力，使DC处于一种不利于加工和递呈抗原的体内微环境中。肺癌细胞通过对DC的抑制，使得DC无法识别肿瘤抗原，不能完成抗原递呈，使特异性免疫应答在抗原递呈阶段就被终止，从而逃脱免疫监视。GUTZMER等［2］的研究则证实，肺癌肿瘤细胞高表达肿瘤相关抗原GA7332，影响局部浸润的DC表面MHCⅡ类分子的表达，从而影响DC对T细胞抗原的提呈和激活。对肺癌的进一步研究则发现，肺癌细胞分泌IL10抑制DC细胞表面CD1抗原的表达，从而影响DC的抗原提呈能力［3］。IL6及神经内分泌因子BLP也具有抑制DC抗原提呈的作用。
　　1.2 DC凋亡
　　肺癌可以通过诱导DC、T细胞和自然杀伤细胞凋亡来阻断其抗肿瘤免疫作用［4］。肺癌细胞可以诱导DC凋亡并抑制单核细胞向DC的分化。对肺癌细胞的体外研究发现，肺癌细胞可分泌一类糖磷脂神经节苷脂，抑制单核细胞向DC的分化。进一步的研究证实，这类糖磷脂可抑制单核细胞来源的DC表达CD1a、CD54、CD80和CD40抗原，使DC在低表达IL12的同时高表达IL10，诱导细胞自身的凋亡［5］。肺癌细胞诱导DC凋亡可通过多种信号传导途径，包括线粒体途径、抗凋亡分子Bcl2途径等。
　　2 T细胞应答能力下降或缺失
　　T细胞通过T细胞抗原受体(TCR)识别主要组织相容性复合体分子抗原肽，启动下游的信号传导，激发特异性免疫反应。通过对肺癌抗原的识别，细胞毒性T细胞(CTL)可以杀伤肺癌细胞。在CD4+T细胞的辅助下，CD8+T细胞激活，且可以单独对某些MHCⅡ类分子阴性的肺癌细胞产生杀伤作用。CD8+T细胞、CD4+T细胞能力下降、缺失或抗原提呈中共刺激因子的缺乏可能是导致T细胞产生免疫低应答或耐受的原因。在缺乏共刺激分子的作用下，T细胞失能而产生了外周免疫耐受［6］。
　　3 Fas/FasL途径与免疫逃逸
　　机体的监视作用中CTL和NK细胞能通过FasL与肺癌细胞的Fas结合，经Fas/FasL途径杀伤肺癌细胞。其机制：CTL在抗原提呈细胞、Th细胞作用下激活表达FasL，再与靶细胞的Fas结合导致靶细胞内源性自杀程序激活。
　　3.1 肺癌细胞抵抗Fas介导的凋亡
　　肺癌细胞通过基因突变、异常转录等方式表达无功能的Fas或不表达Fas分子，抵抗CTL细胞表面FasL介导的细胞凋亡，逃避CTL细胞毒作用的攻击。肺癌细胞内Fas/FasL介导凋亡程序中存在着多个分子水平上的缺陷，在受体水平，包括Fas表达下调、Fas缺失和Fas分子缺乏跨膜区。Fas表达缺失有诸多分子机制参与：Fas的无能性突变，启动子甲基化，转录抑制等，此外，bcl2、bclxL、FAP1以及过度表达caspase退化同系物cFLIP等均可阻碍Fas启动的死亡信号向下游继续传递。某些癌基因和抑癌基因也会影响肺癌细胞对Fas介导的凋亡敏感性，如bc12、p53、ras等基因均在调控肺癌细胞凋亡中起着重要作用。另外，sFas分子也能对Fas诱导的凋亡起抑制作用。最近研究发现，Fas死亡结构域基因突变可能参与肺癌发生的病理过程，死亡结构域是Fas传递死亡信号的重要功能区域，该区编码基因突变将导致Fas蛋白不能传递死亡信号；跨膜区编码基因突变则可使细胞膜表面Fas脱落，降低了FasL与Fas结合的机会，形成的sFas仍可能与CTL表面FasL结合起封闭作用而削弱CTL的杀瘤能力。这可能是肺癌同时表达Fas/FasL但抵抗Fas凋亡的原因之一。例如，Ras基因可通过PT3激酶途径下调Fas表达，使细胞抵抗FasL/Fas凋亡。SHIN等［7］对80例NSCLC病人研究显示，11例病人出现了12种基因变异(Fas、FADD、caspase10各4处)，认为在Fas/FasL介导凋亡中，近端通路(Fas、FADD、caspase8和caspase10)的基因突变能导致癌细胞死亡减少，并促进了其 转移，这一机制在NSCLC肺癌的转移中起一定作用。
　　3.2 肺癌细胞通过Fas/FasL系统反击T细胞
　　肺癌细胞表达FasL，通过凋亡机制杀伤表达Fas的T淋巴细胞［8］。有研究结显示，肺癌细胞表达功能性FasL；人高转移肺巨细胞腺癌细胞高表达FasL，低表达Fas分子，在与高表达Fas的Jurkat T细胞共培养中，诱导Jurkat T细胞凋亡。当Fas阳性的T细胞向肺癌细胞攻击时，肺癌细胞也可以表达有功能的FasL，并通过Fas/FasL介导凋亡改变宿主的免疫系统，诱导宿主抗肿瘤效应细胞死亡，结果产生免疫抑制。肺癌细胞由于表达FasL杀伤了易感的免疫活性细胞，使其在体内能够得以生存与发展。
　　4 黏附分子CD44在肺癌中的表达
　　肺癌细胞CD44高表达，CD44的激活可导致Fas介导的肺癌细胞凋亡作用减弱，杀伤肺癌细胞作用下降，CD44与Fas表达异常引起肺癌免疫逃逸。YASUDA等［9］认为，某些肿瘤通过肿瘤细胞表面CD44与细胞周围的细胞间基质成分如HA的相互作用，使肿瘤细胞Fas的表达和Fas介导的凋亡受到抑制，通过Fas/FasL途径降低肿瘤细胞对CTL的敏感性，进而使肿瘤逃脱Fas介导的CTL杀伤。
　　5 肺癌抗原表达异常及减少
　　肺癌细胞的抗原表达显示异质性和遗传不稳定性，编码基因往往发生突变或丢失，使其抗原不能有效的表达或免疫原性减弱；肺癌细胞分泌黏蛋白和多糖分子及刺激因子，覆盖或隔离了肿瘤抗原，无法诱导特异性的免疫应答，使肺癌细胞逃避机体的免疫攻击。
　　6 免疫应答过程中肺癌细胞MHC异常所致的免疫识别障碍
　　T细胞所识别的是MHCⅠ或Ⅱ类分子和被呈递抗原肽的复合物。由MHCⅠ呈递抗原肽时，其α3功能区与T细胞表面的CD8分子相互作用，CD8分子同时还与部分α2功能区结合。由MHCⅡ呈递抗原肽时，其α2和β2功能区还与T细胞表面的CD4分子相互作用。
　　6.1 MHCⅠ类分子异常
　　肺癌MHCⅠ类分子类型改变，导致免疫应答刺激信号产生障碍，主要涉及到MHC抗原肽TCR三元体结构的形成，其中MHCⅠ类分子以及LMP、TAP等抗原加工、提呈相关分子的改变，对肺癌免疫应答第一信号的产生有直接影响。免疫组化研究证明，人白细胞抗原(HLA)表型改变、HLA丢失，可能是肺癌免疫逃逸的主要原因之一。近年来，随着杀伤抑制性受体(KIP)研究的深入，有关肺癌细胞逃逸T细胞和NK细胞的双识别又有了新的认识。一方面肺癌细胞表达非经典的HLAⅠ类分子，如HLAG和HLAE，这些分子能被NK细胞的KIR(CD94、NKGA)识别，从而逃避NK细胞的攻击［10］；另一方面T细胞也可表达KIP，称为KIPT细胞，这种KIP分子能抑制T细胞抗原受体(TCR)介导的细胞毒功能，使CTL细胞失去攻击肺癌细胞的能力。
　　6.2 MHCⅡ类异常
　　MHCⅡ类分子是呈现在免疫系统特定细胞表面的、由α链和β链以非共价键相连组成的一组高度多态性的跨膜糖蛋白。这些分子提呈经过加工的外来抗原给辅助性T细胞的抗原受体，导致辅助性T细胞激活和分化，从而在诱发免疫应答中起重要的作用。肺癌细胞由于缺乏MHCⅡ类分子，免疫原性降低。
　　7 共刺激分子B7与肺癌的免疫逃逸
　　在肺癌免疫中抗原的递呈过程至少要提供两个活化信号，第一信号是由靶细胞或细胞表面抗MHC分子复合体与T细胞表面TCRCD3发生特异性结合而产生的；第二信号则由细胞表面的多种共刺激分子与免疫细胞表面的相应受体结合而产生。APC上的B7家族至少包括B71(CD80)和B72(CD86)两个分子，是共刺激信号的主要来源。在细胞免疫应答过程中，缺乏共刺激信号时，由MHC抗原肽复合物与TCR结合提供第一信号而引起的T细胞激活将会变成特异性免疫无能。肺癌细胞表面普遍缺乏B7分子的表达，从而造成肺癌细胞逃避了机体免疫的攻击［11］。将转染B7分子的腺癌细胞疫苗接种于肺癌病人，其免疫原性和肿瘤的排斥性得到增强，存活期得以延长。即使抗原加工提呈过程正常，但缺乏B7分子共刺激作用，仍可导致CD4+和CD8+T细胞不能增殖，因而转染B7基因可提高对肺癌细胞免疫的效应。

转贴于 8 肺癌细胞能自发分泌多种细胞因子
　　肺癌细胞分泌及表达多种细胞因子，如：VEGF、TGFβ、IL4、IL10、IL6、P15E蛋白、SER、IAP(immunosuppressive acid protein)、前列腺素E2、抑制性E受体、蛙皮素肽、NO、COX2、膜结合补体调节蛋白(mCRP，包括CD35、CD46、CD55和CD59)等，在肺癌细胞逃避机体免疫中均起一定的作用。
　　VEGF是肿瘤上皮细胞分泌的一类主要促血管生成因子，通过两个特异性膜受体(FLt1和KDR)刺激血管内皮细胞增殖并形成新生血管，同时也显著增加肿瘤血管的通透性。VEGF与造血细胞表面的FLt1受体结合后并不刺激细胞增殖，而是抑制细胞内核转录因子NFκB活化并阻止其分化成熟为DC［12］。INOSHIMA等通过对132例肺癌的研究表明，DC的局部浸润与VEGF的表达均为独立的预后因素，VEGF高表达或DC浸润降低的病人预后较差。
　　综上所述，肺癌细胞可以通过多种机制逃避机体免疫监视，其免疫逃逸机制中各种因素相互作用、相互影响。对肺癌免疫逃逸机制的探讨，将为肺癌的预防、诊断、治疗及预后提供新的思路，为肺癌生物治疗和基因治疗开辟新途径。

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