树突状细胞应用于肿瘤免疫治疗的新进展

　　　　 作者：常鹏， 陈江浩， 于芳， 王岭

【关键词】 树突状细胞; 肿瘤; 免疫治疗

　　树突状细胞（dendritic cells， DC）是目前所知的机体内功能最强大的抗原提呈细胞， 它通过吞噬、 表达、 移动等一系列过程， 启动体内免疫系统。而与之相关的肿瘤免疫逃逸或肿瘤转移已成为DC研究的热点。现对DC与肿瘤免疫治疗方面的新进展做一简要综述。

　　1 DC的生物特性

　　1868年， Paul Langerhans 在皮肤组织中首次观察到DC， 在1973年 Ralph Steinman 和 Cohn在鼠的脾脏中分离出DC并发现其免疫功能。 此后20年间， DC在各种组织中被发现， 并能够在体外进行培养， 因此加快了DC的研究并使临床应用成为可能。目前认为存在两大类DC: 一类是骨髓源性DC。其中包括两个分支: ①是存在于皮肤样复层上皮的LCs; ②是其他组织中的间质性DC (int DC )。 它们共同的特点是分泌IL12， 诱导CD4+T增值， 不同点是int DC可分泌IL10， 诱导B向浆细胞分化， 而LCs可能与细胞毒CD8+T活性有关; 另一类是类浆细胞DC(pDCs)。是在病毒入侵体内后发挥作用， 在几小时内， 分泌大量的抗病毒的细胞因子， 因此判断pDCs有吞噬外源抗体， 介导免疫起始的作用［1］ 。

　　从另一角度， 可以将DC分为组织来源的和外周血来源的。组织来源的DC是从外周组织中迁徙到淋巴结， 在感染中处于不稳定状态。血液来源的DC的整个生命周期都存在于脾脏和淋巴结。这两类 DC也可以再加以细分。它们在不同成熟阶段的抗原提呈能力表现出根本的不同［2］。通常认为， DC从淋巴系统迁移到引流淋巴结draining lymph nodes (LNs)， 是适应性免疫应答的开始。外周血中的未成熟DC通过吞噬外来抗原等， 转变为成熟DC， 并向前哨淋巴结（sLN）等淋巴器官迁移， 同时吞噬能力减弱， 抗原提呈能力加强。外来抗原入侵机体后， 被DC吞噬， 诱导DC成熟。成熟的DC表面分子发生一系列变化， 已知CCR7是成熟DC向次级淋巴器官迁移的重要驱化因子， 然而对CXCR4的功能了解不多。在CCR7CCL19 与CXCR4CXCL12两对比发现， CCR7在DC迁移中发挥的作用要强［3］。Hansson等［4］发现在幽门螺杆菌刺激下， 人DC的成熟、 体外迁移、 细胞因子的表达。并以非病原大肠杆菌刺激的DC做对照组。结果显示， 幽门螺杆菌组可以诱导DC成熟， CCR7表达升高， 并向淋巴结迁移。Ritter等［5］发现， DC从外周迁移到淋巴结， 是在周围环境的信号引导下， 由DC自身基因表达的结构调节的。GMCSF在sLN中的升高可以吸引更多的DC。IL10和COX2却阻碍DC成熟和向DC迁移。DC的最大特点是能够显著刺激初始T 细胞 （native T cell）进行增值， 而巨噬细胞和B 细胞只能刺激已经活化的或记忆性T 细胞， 因此DC是机体免疫应答的始动者。单核细胞系统可以向巨噬细胞系和DC系分化， 同时发挥吞噬并杀死病原体的功能， 或介导T 细胞免疫功能， 这主要取决于它的分化方向。已知单核细胞的分化取决于驱化剂、 外界刺激、 分化因子， 然而在体内复杂的生理条件下是怎么分化的我们还有好多未知。近来， 关于DC的抗原提呈特性的研究， 取得很多进展。例如发现NOX2氧化酶通过控制吞噬体酸碱度来调控DC的抗原加工和提呈。DC缺乏NOX2将会增加吞噬体内酸性环境， 抗原水解加快， 结果导致抗原提呈功能下降。如果ECadherin黏附分子缺失， 这样的DC不能释放免疫因子， 结果在体内诱导一种完全不同的T 细胞免疫， 即CD8+ T 细胞免疫耐受［6］。

　　近来研究证明， 传统的认为皮肤对于外来的病原体的T 细胞免疫来自淋巴结固有DC， 而非皮肤DC， 这是不科学的。表皮的慢病毒直接由DC提供持久抗原， 皮源DC高表达作用介导重组Lentivector基因免疫［7］。众所周知， 发热在微生物感染时对人体是有益的， 然而其机理却鲜为人知。DC在发热时分泌脂多糖LPS， 调控Tolllike receptors (TLRs)升高， 感知微生物的入侵， 调控体温升高［8］。

　　2 DC与肿瘤免疫逃逸机制的研究

　　肿瘤免疫逃逸是指肿瘤细胞通过某种机制逃避机体免疫系统对其的监视与杀伤， 从而导致肿瘤的发生、 发展、 转移和复发的现象。迄今已发现多种机制参与肿瘤的免疫逃逸， 可概括为两个方面: 一是来自肿瘤细胞及肿瘤抗原本身的改变， 如肿瘤细胞MHC或共刺激分子缺如、 肿瘤抗原的免疫原性减低、 抗原提呈相关基因（TAP、 LMP等）表达的下调等; 二是来自机体免疫系统功能的变化， 如在肿瘤发生的早期免疫系统不能识别低水平的肿瘤相关抗原、 由髓样抑制性细胞（myeloid suppressor cells， MSC）及调节性T细胞（Treg）导致的T细胞对肿瘤相关抗原的耐受及功能的抑制、 专职性抗原提呈细胞功能缺失等。有越来越多的证据表明［9］， 肿瘤患者身上分离出的DC在功能上是有缺陷的， 不能有效的对肿瘤细胞进行识别。

　　Angeli等［10］发现一种可能的机制， 即肿瘤细胞是怎样诱导DC免疫无能， 来躲避宿主免疫的。肿瘤细胞能够诱导外周血DC凋亡， 这便引起组织DC也随之减少， 抗原提呈能力减弱， 形成了有利于肿瘤生长的环境， 即免疫耐受。多种肿瘤动物模型研究显示， 在瘤体周围、 引流淋巴结和外周血， 成熟DC的数量都减少。特别在头颈部皮肤癌患者中， DC的数量在早期便成倍减少。体外（试管）实验证明， 乳腺癌细胞提取的可溶因子与这种现象有关。关于引起DC凋亡的物质， Savina等［11］通过肿瘤细胞体外24 h培养发现， 基质中IL10、 血管内皮生长因子增多。进一步发现IL10可以阻碍DC分化和减少与CD4+、 CD8+T细胞免疫应答。相反的， 体外条件下， 有CD40 配体和 IL12保护的DC可以免受肿瘤诱导的凋亡。另有研究表明， 将DC疫苗应用于肿瘤免疫治疗， 主要困难在于肿瘤引起的DC等APC细胞功能缺陷。细胞因子（GMCSF， IL6， MCSF， IL10， VEGF)， 炎性介质 (gangliosides， PGE2)和代谢产物 (tumour antigens， polyamines)都可阻碍DC的分化， 成熟和生存。科学家尝试多种途径， 包括改进DC等APC细胞的功能和减少肿瘤对DC的抑制。其中1α， 25二羟维生素D3 和反式维甲酸（维A酸）有很好的效果。在黑色素瘤的转移过程中， 免疫逃逸机制起到很大作用。原因之一是， 妨碍了DC将抗原提呈给T 细胞。特别是， 未成熟的DC（因其表面缺乏某些因子被鉴别）能够被诱导免疫抑制和免疫耐受。未成熟DC在黑色素瘤转移的淋巴结中存在， 可能以其特有的方式在调节机体抗黑色素瘤的免疫应答。

　　3 DC与肿瘤淋巴结转移的研究

　　淋巴管是许多实体肿瘤扩散的首选通道， 特别是上皮起源的乳腺癌、 结肠癌、 肺癌、 前列腺癌等。血管生成已被认为是肿瘤侵袭过程中的重要标志并得到大量的研究， 与之相反， 关于淋巴管生成、 肿瘤与淋巴管间的相互作用等研究甚少。淋巴结组织表达高水平CCL21， 其受体CCR7在树突状细胞、 T细胞等免疫细胞通过输入淋巴管向淋巴结归巢中发挥着重要作用。Yan等［12］研究证实高表达CCR7的DC与乳腺癌、 非小细胞肺癌、 黑色素瘤、 胃癌、 头颈部鳞癌淋巴结转移密切相关。最近， 有关高表达趋化因子受体促进肿瘤淋巴转移的课题引起了广泛的关注。趋化因子家族由约40种具有趋化能力的、 分子量较小的蛋白质构成。其中CXCL12、 CXCL13、 CCL19和CCL21在淋巴组织形成以及免疫细胞向淋巴结归巢等过程中发挥着重要作用。现已知CXCR4是CXCL12的受体， CXCR5是CXCL13的受体， CCR7是CCL19和CCL21的共同受体。最新研究证实肿瘤细胞高表达CXCR4、 CCR7和CXCR5参与肿瘤淋巴结转移［13］。

　　LADR局部注射给药后可显著抑制乳腺癌模型的腋淋巴结增长， 有效降低转移灶PCNA表达并诱导癌细胞坏死或凋亡。这种现象的出现很可能与DC干预的肿瘤细胞淋巴结转移有关。以上资料均表明高表达CXCR4和CCR7是肿瘤淋巴转移的重要分子机制， 淋巴结组织内高表达CXCL12和CCL19/CCL21为乳腺癌淋巴结转移提供了良好的转移靶向性。

　　4 结语

　　鉴于DC在机体免疫系统中的特殊作用和在肿瘤免疫逃逸及肿瘤转移中的特殊角色， DC成为近些年国内外医学领域研究的热点。基础研究的突破最终是为了指导实践， 各种DC疫苗的应用， 就是一个大的方向。以DC为基础的肿瘤疫苗包含两类: 一是肿瘤抗原或基因注入体内， DC吞噬后迁移至淋巴结， 将抗原提呈给T细胞， 起始免疫应答; 二是将体外致敏的DC通过各种途径回输体内， 起始免疫应答。更有人将脂质体包裹患者自身肿瘤抗原回输体内， 致敏DC等APC细胞， 启动特异性免疫应答， 作为靶向抗肿瘤新方法。从而提供了一种比体外负载抗原致敏DC更为简便的肿瘤靶向免疫治疗新方法.

参考文献

［1］ Cox K， North M， Burke M， et al. Plasmacytoid Dendritic Cells (PDC) are the major DC subset innately producing cytokines in human lymph nodes［J］. J Leukoce Biol， 2005， 78（5）:1142-1152.

［2］ Villadangos JA， Heath WR. Life cycle， migration and antigen presenting functions of spleen and lymph node dendritic cells: Limitations of the Langerhans cells paradigm［J］. Semin Immunol， 2005， 17（4）: 262-272.

［3］ Buettner M， Meinken C， Bastian M， et al. Inverse correlation of maturity and antibacterial activity in human dendritic cells［J］. J Immunol， 2005， 174（7）: 4203- 4209.

［4］ Hansson M， Lundgren A， Elgbratt K， et al. Dendritic cells express CCR7 and migrate in response to CCL19 (MIP3β) after exposure to Helicobacter pylori［J］. Microbes Infect， 2006， 8(3): 841-850.

［5］ Ritter U， Wiede F， Mielenz D， et al. Analysis of the CCR7 expression on murine bone marrow derived and spleen dendritic cells［J］. J Leukoc Biol， 2004， 76(2): 472-476.

［6］ Jiang A， Bloom O， Ono S， et al. Disruption of Ecadherinmediated adhesion induces a functionally distinct pathway of dendritic cell maturation［J］. Immunity， 2007， 27(4): 610-624.

［7］ He Y， Zhang J， Donahue C， et al. Skinderived dendritic cells Induce potent CD8+ T cell immunity in recombinant lentivectormediated genetic immunization［J］. Immunity， 2006， 24（5）: 643-656.

［8］ BotellaEstrada R， Dasi F， Ramos D， et al. Cytokine expression and dendritic cell density in melanoma sentinel nodes［J］. Melanoma Res， 2005， 15(2): 99-106.

［9］ 陈芳雪. 树突状细胞功能缺陷与肿瘤免疫逃逸［J］. 国际肿瘤学杂志， 2007， 9(1): 22-26.

［10］ Angeli V， Ginhoux F， Llodrà J， et al. B celldriven lymphangiogenesis in inflamed lymph nodes enhanced dendritic cell mobilization［J］. Immunity， 2006， 24(2): 203-215.

［11］ Savina A， Jancic C， Hugues S， et al. NOX2 controls phagosomal pH to regulate antigen processing during crosspresentation by dendritic cells［J］. Cell， 2006， 126（1）: 205-218.

［12］ Yan X， Xiu F， An H， et al. Fever range temperature promotes TLR4 expression and signaling in dendritic cells［J］. Life Sci， 2007， 80(4): 307-313.

［13］ Humrich JY， Humrich JH， Averbeck M， et al. Mature monocytederived dendritic cells respond more strongly to CCL19 than to CXCL12:consequences for directional migration［J］. Immunology， 2006， 117(2): 238-247.