沈 菁 彭 寧 吳 華
(廣西醫(yī)科大學(xué)1醫(yī)學(xué)科學(xué)實(shí)驗中心,2第一附屬醫(yī)院,南寧市 530021,E-mail:wuhua-2001@163.com)
Mossman和Coffman建議根據(jù)基本功能和所分泌的細(xì)胞因子,將CD4+T細(xì)胞分成兩個不同亞群,即CD4+T輔助細(xì)胞1(Th1)和CD4+T輔助細(xì)胞2(Th2)。Th1主要分泌白細(xì)胞介素(IL)-2、干擾素-γ(IFN-γ)以及誘導(dǎo)細(xì)胞免疫對抗細(xì)胞內(nèi)病原體,產(chǎn)生遲發(fā)型超敏反應(yīng);而Th2主要通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)器和轉(zhuǎn)錄激活因子4(STAT4)分泌IL-4、IL-5和 IL-13,同時刺激體液免疫抵抗外來物質(zhì)[1]。盡管 CD4+T細(xì)胞亞群,諸如 T輔助細(xì)胞 3(Th3),T調(diào)節(jié)類型1細(xì)胞(TR1),轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)誘導(dǎo)的調(diào)節(jié)T細(xì)胞(iTregs),胸腺性調(diào)節(jié)T細(xì)胞和濾泡性輔助T細(xì)胞(TFH)已經(jīng)被描述,但是它們并沒有被定義為一個獨(dú)立的細(xì)胞系。T細(xì)胞經(jīng)由IL-17刺激分化為Th17細(xì)胞,這是與上述亞群完全不同的一類CD4+T亞群。Th17細(xì)胞具有抗感染作用,同時也跟自身免疫性疾病相關(guān)。Th17細(xì)胞作為一個多向性細(xì)胞因子能夠促發(fā)急性炎癥反應(yīng),這個反應(yīng)主要是募集粒細(xì)胞尤其是中性粒細(xì)胞來對抗細(xì)胞外的細(xì)菌以及一些真菌[2]。IL-17被認(rèn)為是促炎細(xì)胞因子,主要由受體接受刺激而活化的T細(xì)胞產(chǎn)生。Th17細(xì)胞不僅僅分泌IL-17A,同時還分泌IL-17F、IL-21、IL-22以及IL-23。這些細(xì)胞因子主要作用于上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞,參與誘發(fā)多種炎癥和造血作用[3]。本文主要對Th17細(xì)胞、IL-17及其家族作一綜述,探討它們在腫瘤尤其是肝細(xì)胞癌中的作用。
CD4+T細(xì)胞是細(xì)胞免疫的中心介質(zhì)。以往,根據(jù)效應(yīng)器細(xì)胞因子和功能將CD4+T細(xì)胞劃分為Th1和Th2。Th17細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)徹底改變了我們關(guān)于免疫病理和免疫調(diào)節(jié)方面的認(rèn)識。Th17細(xì)胞被證實(shí)參與各種炎癥性疾病,比如自身免疫性疾病、慢性炎癥和病原體感染等[4]。從原始T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞受到多個信號調(diào)控。TCR受體(信號1)和共刺激分子(信號2)結(jié)合后啟動原始T細(xì)胞的分化,然后先天性免疫系統(tǒng)(信號3)產(chǎn)生細(xì)胞因子引導(dǎo)分化至特殊的Th亞型。促炎細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-21和IL-23與抗炎細(xì)胞因子轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)共同協(xié)調(diào)通過維甲酸相關(guān)性孤核受體-γt(RORγt)依賴性方式促發(fā) Th17細(xì)胞的分化[5]。
IL-17A是Th17細(xì)胞的信號效應(yīng)器細(xì)胞因子,參與Th17細(xì)胞介導(dǎo)的疾病。雖然IL-17A首次發(fā)現(xiàn)于CD4+T細(xì)胞,但是在CD8+T細(xì)胞和固有免疫細(xì)胞(比如γδT細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞1、1型自然殺傷T細(xì)胞、中性粒細(xì)胞以及固有淋巴細(xì)胞)中,IL-17A主要作用于非造血細(xì)胞(比如內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等),主要因為受限制于它的一個受體亞基IL-17RC的表達(dá)[2]。有學(xué)者報告IL-17A和IL-17F在一些自身免疫性疾病中發(fā)揮致病作用,如多發(fā)性硬化和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等[4]。但是,IL-17A和IL-17F的作用顯示出雙面性,IL-17A的高表達(dá)與黏膜表面的炎癥性病變有關(guān),比如哮喘、囊泡性纖維癥、慢性阻塞性肺疾病(COPD)以及炎癥性腸病等,具有抗感染作用,尤其是對細(xì)胞外的細(xì)菌病原體。
雖然20多年前已經(jīng)有研究證實(shí)CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17A,但直到近年,Th17細(xì)胞才被確認(rèn)為是一類獨(dú)立的CD4+細(xì)胞系。實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn),大鼠IL-6和TGF-β通過激活STAT3和誘導(dǎo)IL-23R的表達(dá)來啟動Th17的細(xì)胞分化;IL-23負(fù)責(zé)Th17細(xì)胞的維持和擴(kuò)張[6]。此外,Th17細(xì)胞也分泌IL-21,通過STAT3介導(dǎo)方式依靠自分泌機(jī)制去維持和促進(jìn)它們自身的分化[6]。以往認(rèn)為IL-1β在大鼠Th17細(xì)胞的分化中起輔助作用,但最近研究表明,IL-1β在大鼠Th17細(xì)胞的早期分化階段起關(guān)鍵作用[7]。但是,人類Th17細(xì)胞分化與大鼠Th17細(xì)胞分化不同,因為IL-23R先于分化在原始T細(xì)胞上已經(jīng)表達(dá)。IL-1β和 IL-23能夠誘導(dǎo)人 Th17細(xì)胞從臍帶血CD4+、CD161+細(xì)胞分化出來,然而 TGF-β的作用目前仍有爭議[8]。目前已經(jīng)證實(shí)TGF-β在抑制 Th1和Th2細(xì)胞上起輔助作用。TGF-β與促炎細(xì)胞因子協(xié)同促進(jìn)Th17細(xì)胞分化,并呈劑量依賴性,低濃度時,TGF-β誘導(dǎo)RORγt的表達(dá),并促進(jìn) RORγt誘導(dǎo)基因的表達(dá),高濃度時,TGF-β誘導(dǎo)強(qiáng)大的叉頭匡P3(FOXP3)表達(dá),進(jìn)而通過對抗RORγt的功能來抑制Th17細(xì)胞的分化[9]。
STAT3、小牛相關(guān)性轉(zhuǎn)錄因子 1(Runx1)、RORα、RORγt、芳香烴受體(AhR)、干擾素調(diào)節(jié)因子1(IRF1)以及基本亮氨酸拉鏈的轉(zhuǎn)錄因子(BATF)等多種轉(zhuǎn)錄因子通過細(xì)胞因子信號途徑或者通過環(huán)境因素參與Th17細(xì)胞的分化。這些轉(zhuǎn)錄因子不僅調(diào)節(jié)IL-17A的表達(dá),還調(diào)節(jié)其他Th17細(xì)胞相關(guān)基因的表達(dá)。Th17的信號細(xì)胞因子,如IL-17A、IL-17F和IL-22的表達(dá),受到Th17細(xì)胞系轉(zhuǎn)錄因子的不同調(diào)節(jié)。RORγt是Th17細(xì)胞分化的“主調(diào)節(jié)器”,同時也直接結(jié)合IL-17A/F基因的順式調(diào)控元件。AhR對生理上的配體色氨酸光化產(chǎn)物6-甲酰基吲哚并[3,2-b]咔唑(FICZ)反應(yīng),促進(jìn)IL-17A和IL-22的表達(dá)。IL-17A和IL-22的表達(dá)受到 TGF-β的調(diào)節(jié)。IRF4調(diào)節(jié)IL-17A、Th2細(xì)胞因子的表達(dá),因此,IRF4通過不同的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)Th2和Th17的分化。STAT家族也在Th17細(xì)胞分化中發(fā)揮重要作用。STAT3通過Th17促炎細(xì)胞因子(IL-6、IL-21和 IL-23)激活,同時也直接結(jié)合啟動子Il17a-Il17f的位點(diǎn)和Il21基因。另一方面,其他STAT分子(包括被IL-27激活的STAT1、被IL-2激活的STAT5a/b)抑制Th17細(xì)胞分化。有學(xué)者報告,STAT3和STAT5能競爭性結(jié)合相同的Il17a-Il17f位點(diǎn),STAT3/STAT5的比值可以影響 Th17細(xì)胞分化中IL-17A和 IL-17F 的強(qiáng)度[10]。
Th17細(xì)胞因子的不同調(diào)節(jié)同時也反映了它們在不同疾病病理生理中的不同作用。Yang等[11]認(rèn)為,IL-17A是誘導(dǎo)實(shí)驗性自身免疫性腦脊髓炎的細(xì)胞因子;IL-17F是誘導(dǎo)呼吸道過敏動物模型中呼吸道中性粒細(xì)胞的細(xì)胞因子。對Th17細(xì)胞分化的研究已經(jīng)應(yīng)用到Th17細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病的靶向治療中。RORγt的合成或天然激動劑已經(jīng)實(shí)驗性應(yīng)用于抑制IL-17A的表達(dá)。SR1001是一種激動劑,已有研究證實(shí)用于治療實(shí)驗性自身免疫性腦脊髓炎模型有效[12]。對Th17相關(guān)基因表達(dá)的深入研究,可能對一些特異性疾病的治療有重要作用。
IL-17是IL-17細(xì)胞因子家族的原型成員,包括6種不同的亞型:IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(IL-25)和IL-17F。IL-17E(IL-25)并非由Th17細(xì)胞產(chǎn)生,而是由Th2細(xì)胞產(chǎn)生。IL-25誘導(dǎo)Th2型細(xì)胞因子和化學(xué)趨化因子的表達(dá),比如趨化因子CCL5(調(diào)節(jié)活化蛋白)和 CCL11(嗜酸細(xì)胞癌活化趨化因子)。人類IL-17基因定位于人染色體6p12,基因表達(dá)產(chǎn)物是含150個氨基酸的蛋白,分子量為15 kDa,在分泌時常常通過二硫化鏈形成30-35kDa的糖蛋白二聚體。IL-17多肽由19個氨基酸信號序列和136個氨基酸成熟片段組成,它包括至少一個N糖化鏈接位點(diǎn)。在生化方面,IL-17A遷移為二聚體,表現(xiàn)為通過6個半胱氨酸殘基形成分子間的相互作用鏈接,相對于IL-17A,IL-17B常常表現(xiàn)為非二硫化鏈二聚體;同時,IL-17B與IL-17A不同的地方還在于腹腔注射IL-17B后可引起劑量依賴性的中性粒細(xì)胞募集。IL-17C的表達(dá)水平非常低下,它可促發(fā)成纖維細(xì)胞分泌IL-6。IL-17D與IL-17B有著最多的同源序列(27%序列同源),與IL-17A類似,當(dāng)IL-17D刺激引起促炎癥反應(yīng)后,靶細(xì)胞會被觸發(fā)分泌IL-6、IL-8和粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)。IL-17E(IL-25)有25%~35%的序列與其他IL-17家族同源。此外,不同的細(xì)胞群,包括γδT細(xì)胞、NKT細(xì)胞、NK細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性細(xì)胞等都能產(chǎn)生IL-17A和IL-17F。同時,IL-17B、IL-17C、IL-17D和IL-17E細(xì)胞因子在很多組織中均有表達(dá)。IL-17A和IL-17F都有促炎屬性,它們能作用于一系列的細(xì)胞類型而引起細(xì)胞因子(TGF-β、TNF、IL-1β、IL-6、IL-21、IL-23、GMCSF 和G-CSF)、趨化因子(CXCL1、CXCL8、CXCL10)和基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)。此外,Th17細(xì)胞能自己產(chǎn)生CCL20和CCR6。
IL-17A和IL-17F也是招募、激活和引起中性粒細(xì)胞遷移的關(guān)鍵細(xì)胞因子。IL-17通過調(diào)節(jié)趨化因子的活動,促使淋巴濾泡生發(fā)中心的形成,生發(fā)中心包含B細(xì)胞同時增加了體細(xì)胞突變的概率。濾泡的輔助細(xì)胞表達(dá)CXCR5,對淋巴濾泡反應(yīng),與趨化因子CXCL13及其家族相關(guān),同時幫助產(chǎn)生生發(fā)中心的明區(qū),在明區(qū)可以得到同源的B細(xì)胞的進(jìn)一步輔助,而B細(xì)胞可誘導(dǎo)了免疫球蛋白同種型切換和在生發(fā)中心暗區(qū)的體細(xì)胞突變。因此,生發(fā)中心明區(qū)的T濾泡輔助細(xì)胞引起B(yǎng)細(xì)胞的進(jìn)一步分化和選擇。Th17細(xì)胞和T濾泡輔助細(xì)胞都是IL-21的重要來源細(xì)胞,因此它們都在調(diào)節(jié)生發(fā)中心的產(chǎn)物上起重要作用[13]。
人類IL-17R基因已經(jīng)被描繪并定位于染色體3上。IL-17R的互補(bǔ) DNA(cDNA)編碼一個大約130 kDa(866AA)單次跨膜蛋白。這個分子包含一個N末端信號肽(27個氨基酸),緊接著是一個293個氨基酸胞外區(qū),一個21個氨基酸跨膜區(qū)以及一個不同尋常的長胞質(zhì)尾區(qū)(包含525個氨基酸)。IL-17R鏈包含至少7個N鏈糖基化位點(diǎn),而 IL-17R蛋白的初始重量為128~132 kDa。IL-17受體家族包括 IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD、IL-17RE。IL-17RA 僅接受 IL-17A 和IL-17D的信號。盡管如此,近來IL-17RC已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在IL-17A和 IL-17F的生物效應(yīng)中發(fā)揮重要作用[14]。IL-17A的受體(I型跨膜糖蛋白受體)可能包含2個IL-17RA亞基和1個IL-17RC亞基。IL-17RC存在著很多不同的胞外域拼接亞基。IL-17RA表達(dá)于造血組織,主要與上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞的IL-17A結(jié)合。IL-17RB與IL-17B以相對高的親和力緊密連接。IL-17RB蛋白與IL-17RA蛋白有19.2%的相同序列,IL-17RB信號促發(fā) Th2型免疫。IL-17RC(IL-17RL)的分子量為33~60 kDa,與IL-17RA有22%的相同序列和34%的相似序列。IL-17RD與IL-17R家族有著特殊的關(guān)系,保守分子參與胚胎發(fā)育。然而,IL-17RA和IL-17RC是IL-17A和IL-17F的受體,IL-17RB不僅僅是IL-17E(IL-25)的受體還與IL-17B以較低的親和力結(jié)合。
IL-17R家族成員有著一個跨膜區(qū)和一個大片段細(xì)胞內(nèi)C末端。IL-17似乎通過促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)途徑和NF-κB經(jīng)由TRAF-6激活。IL-17RA雖然與IL-17A有著較高的親和力,但與IL-17A和IL-17F都能結(jié)合。IL-17RA高表達(dá)于造血細(xì)胞,但也少量表達(dá)于成骨細(xì)胞,成纖維細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞。在人類,IL-17RA和IL-17RC能夠形成異質(zhì)性二聚體以結(jié)合IL-17A和IL-17F。與IL-17RA相比較,IL-17RC在造血細(xì)胞中僅低水平表達(dá),但在非造血細(xì)胞中高表達(dá)[13]。
雖然Th17細(xì)胞廣泛存在于腫瘤微環(huán)境中,但是它們在腫瘤免疫中的功能角色仍富有爭議。大部分研究Th17細(xì)胞與腫瘤的關(guān)系時采用的是大鼠模型,而結(jié)論存在矛盾。Th17細(xì)胞在腫瘤患者中的信息有限。對Th17細(xì)胞的深入了解在腫瘤免疫治療策略中具有至關(guān)重要的作用。
4.1 促進(jìn)腫瘤作用 在大鼠腫瘤模型和腫瘤患者中均發(fā)現(xiàn)IL-17和Th17細(xì)胞具有介導(dǎo)促進(jìn)腫瘤的作用,可能的機(jī)制是IL-17和Th17細(xì)胞參與了血管生成和腫瘤微環(huán)境的細(xì)胞因子誘導(dǎo)而產(chǎn)生促腫瘤生長作用。已有研究發(fā)現(xiàn)IL-17有促進(jìn)人宮頸癌發(fā)生的作用,主要是通過提高IL-6和IL-8的表達(dá)水平和招募巨噬細(xì)胞到腫瘤位置而實(shí)現(xiàn)[15]。此外,有實(shí)驗研究表明,IL-17的促癌作用主要與它誘導(dǎo)腫瘤血管生成有關(guān),而這主要是通過誘導(dǎo)一系列的血管生成因子,包括VEGF、PGE2、角質(zhì)化細(xì)胞衍生趨化因子和成纖維細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的一氧化氮有關(guān)[16]。IL-17能夠增強(qiáng)血管網(wǎng)的能力以及通過促進(jìn)CXCR2依賴性血管生成的途徑促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的生長[17]。最近有研究表明,腫瘤內(nèi)IL-17細(xì)胞的聚集通過增強(qiáng)血管生成而促進(jìn)肝細(xì)胞癌的進(jìn)展[18]。IL-17可誘導(dǎo)IL-6生成,而IL-6可激活致瘤信號通路STAT3,進(jìn)而上調(diào)促存活和促血管生成基因的表達(dá)參與腫瘤血管生成。研究證實(shí)IL-17或者Th17細(xì)胞在不同種類的腫瘤中均有促進(jìn)作用。Wu等[19]研究發(fā)現(xiàn)急性髓性白血病患者外周血Th17細(xì)胞含量明顯增高,并且IL-17含量隨著Th17細(xì)胞的數(shù)量增加而增高。IL-17含量增加(由Th17細(xì)胞產(chǎn)生)可促進(jìn)多發(fā)性骨髓瘤患者骨髓細(xì)胞的增殖和抑制效應(yīng)器的免疫功能。腫瘤微環(huán)境中的TNF-α緩慢增長可以增加IL-17依賴途徑的骨髓細(xì)胞的募集進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。
4.2 抗瘤作用 雖然很多研究表明Th17細(xì)胞有促進(jìn)腫瘤生長的作用,但是也有很多證據(jù)提示Th17細(xì)胞可能具有抗腫瘤作用。Muranski等[20]證實(shí),腫瘤特異性Th17極化細(xì)胞能降低進(jìn)展性B16黑色素瘤小鼠模型的造模成功率,而該作用嚴(yán)重依賴于IFN-γ產(chǎn)物。Hinrichs等[21]報告過繼轉(zhuǎn)移IL-17分泌CD8+T細(xì)胞也能提高抗腫瘤作用,可明顯縮小B16黑色素瘤的腫瘤體積;轉(zhuǎn)染產(chǎn)IL-17的CD8+T細(xì)胞可轉(zhuǎn)化成產(chǎn)IFN-γ的效應(yīng)T細(xì)胞并介導(dǎo)抗腫瘤作用。這些研究同時也提示,產(chǎn)IL-17的T細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境有一定的可塑性。
Th17細(xì)胞除了直接清除腫瘤細(xì)胞,還有間接的抗腫瘤作用,主要是通過招募其他腫瘤特異性免疫細(xì)胞和(或)促進(jìn)它們的抗腫瘤免疫反應(yīng)。Benchetrit等[22]研究表明,把IL-17轉(zhuǎn)染給具有免疫活性的小鼠時發(fā)現(xiàn)造血組織的腫瘤生長受到抑制,而腫瘤特異性溶解T細(xì)胞明顯增多。Martin-Orozco等[23]的研究表明,Th17細(xì)胞的間接抗腫瘤作用主要通過促進(jìn)腫瘤特異性CD8+T細(xì)胞的活性來完成。獲得性T細(xì)胞和腫瘤特異性Th17細(xì)胞能招募樹突狀細(xì)胞到腫瘤位置以及引流淋巴結(jié)處,同時還激發(fā)CD8+T細(xì)胞強(qiáng)烈的抗腫瘤反應(yīng)。Kryczek等[24]發(fā)現(xiàn)小鼠IL-17的缺失可促進(jìn)腫瘤的生長并發(fā)生肺部轉(zhuǎn)移,這與IFN-γ+的自然殺傷細(xì)胞和腫瘤內(nèi)和引流淋巴結(jié)內(nèi)腫瘤特異性的IFN-γ+T細(xì)胞的減少有關(guān)。Th17細(xì)胞的抗腫瘤作用大多數(shù)是通過實(shí)驗研究獲得,而在腫瘤患者中,Th17細(xì)胞的抗腫瘤作用機(jī)制未完全闡明。Kryczek等[25]研究201例卵巢癌患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞可以通過誘導(dǎo) Th1型趨化因子 CXCL9和CXCL10的表達(dá),招募效應(yīng)細(xì)胞至腫瘤微環(huán)境中形成保護(hù)性腫瘤免疫。在肺癌患者中Th17細(xì)胞能特異性地在T細(xì)胞分化過程中把腫瘤抗原MAGE-A3轉(zhuǎn)換成IFN-γ分泌細(xì)胞,介導(dǎo)抗腫瘤作用[26]。
4.3 Th17-Tregs細(xì)胞可塑性及平衡在腫瘤微環(huán)境中的作用 雖然不同的T細(xì)胞亞群有著獨(dú)特的基因表達(dá)和信號調(diào)節(jié),但是每一亞群都保留了潛在的可塑性。有證據(jù)表明Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞比Th1和Th2亞群有更大的可塑性。有研究[27]表明,人CD4+Tregs細(xì)胞可以分化為產(chǎn)IL-17細(xì)胞(IL-17+FOXP3+),而Th17細(xì)胞也可以表達(dá) FOXP3 和 ROR-γt(ROR-γt+FOXP3+)。此外,人Th17細(xì)胞更傾向于從幼稚 FOXP3+Tregs細(xì)胞分化而來,而不是從傳統(tǒng)的幼稚CD4+T細(xì)胞。除了分化為Th17細(xì)胞,在體外人記憶Tregs細(xì)胞本身也可以分泌IL-17,同時能持續(xù)表達(dá)ROR-γt。這些分泌IL-17的記憶Tregs細(xì)胞和傳統(tǒng)的Th17細(xì)胞有著一些相同的表型和功能特征。
目前的研究表明,一些細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的基因位點(diǎn)的表觀遺傳不穩(wěn)定可能控制著Th17細(xì)胞的可塑性。在Tregs細(xì)胞轉(zhuǎn)化為Th17細(xì)胞的過程中,轉(zhuǎn)錄因子(比如STAT3和STAT4)調(diào)節(jié)著分子過程。STAT3下調(diào)FOXP3表達(dá),而STAT3、ROR-γ 和 ROR-α 是 Tregs細(xì)胞表達(dá)IL-17所必需的。最近的研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子1-α(HIF1-α)也參與Th17和Tregs細(xì)胞的發(fā)展。缺乏HIF1-α?xí)魅鮐h17細(xì)胞的發(fā)展,但是能增強(qiáng)Tregs細(xì)胞的分化,并能保護(hù)小鼠避免發(fā)生自身免疫性神經(jīng)炎。其機(jī)制可能與HIF1-α依賴性糖酵解途徑的參與協(xié)調(diào)Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞分化中的代謝節(jié)點(diǎn)有關(guān)[28]。
在腫瘤微環(huán)境中可觀察到Th17+FOXP3+T細(xì)胞群。Kryczek等[29]報告,高水平的 IL-17+FOXP3+CD4+T細(xì)胞選擇性地聚集在潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)腸癌的微環(huán)境中。IL-17+FOXP3+CD4+T功能性抑制T細(xì)胞的活性,并且能刺激潰瘍性結(jié)腸炎組織產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子。此外,有研究表明,CD4+IL-17+FOXP3+T細(xì)胞存在于人食道癌組織中[30],亦有報告在帶有Th17細(xì)胞浸潤的癌(黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和結(jié)腸癌)組織中可檢測到FOXP3的表達(dá)[31]。總之,這些研究表明Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞在多種腫瘤中具有可塑性。但是,IL-17+FOXP3+T細(xì)胞是來自Tregs或者Th17細(xì)胞仍未清楚。此外,Th17細(xì)胞能否相應(yīng)的轉(zhuǎn)化為Tregs細(xì)胞目前仍未完成闡明。為了證明這點(diǎn),有學(xué)者研究后發(fā)現(xiàn),人腫瘤浸潤的T淋巴細(xì)胞克隆產(chǎn)生的Th17細(xì)胞可以分化為FOXP3+Tregs細(xì)胞,而經(jīng)體外重復(fù)的T細(xì)胞受體刺激后具有有效的抑制功能[32]。這種Th17到Tregs的轉(zhuǎn)換涉及FOXP3的表觀遺傳修飾和重組基因的表達(dá),包括細(xì)胞特異性分化轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞因子基因等。這些研究為腫瘤浸潤Th17細(xì)胞能分化為Tregs細(xì)胞提供了關(guān)鍵性證據(jù),同時也進(jìn)一步說明Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞具有相互轉(zhuǎn)化的潛能。髓源性抑制細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞獲得的TGF-β和維甲酸參與這種Th17細(xì)胞與Tregs細(xì)胞的互相轉(zhuǎn)換機(jī)制。
考慮到Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞在人體免疫中的不同角色和功能,它們之間適當(dāng)?shù)南嗷プ饔煤推胶庠诓±砩碇械淖饔弥陵P(guān)重要。在腫瘤微環(huán)境中Th17細(xì)胞和Tregs細(xì)胞呈的動態(tài)交互作用,它們的數(shù)量與腫瘤進(jìn)展有關(guān),一些腫瘤微環(huán)境因子也參與其平衡調(diào)節(jié)。Kryczek等[33]的實(shí)驗研究結(jié)果表明,腫瘤微環(huán)境中IL-2能降低Th17細(xì)胞的分化,而使Tregs相應(yīng)增加。Tregs也可以通過調(diào)節(jié)IL-2來促進(jìn)Th17細(xì)胞的發(fā)育。此外,Tregs被證實(shí)通過IL-10依賴途徑抑制Th17細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。除了細(xì)胞因子的調(diào)節(jié),也有研究發(fā)現(xiàn)一些其他的可能調(diào)節(jié)機(jī)制。TGF-β依賴免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素維甲酸,可以抑制產(chǎn)IL-6的促炎細(xì)胞Th17的生成而促進(jìn)抗炎細(xì)胞Tregs的分化。Sharma 等[34]研究發(fā)現(xiàn),吲哚 2,3-二加氧酶(IDO)有腫瘤引流淋巴結(jié)的分子開關(guān)作用,能保持Tregs細(xì)胞的抑制表型,但是當(dāng)促炎細(xì)胞的作用受到阻滯時,允許炎癥誘導(dǎo)的Tregs向多功能T輔助細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化,類似于促炎細(xì)胞Th17。值得注意的是,維甲酸和IDO也是腫瘤抑制微環(huán)境中的關(guān)鍵性抑制介質(zhì)。在腫瘤微環(huán)境中,是否這些分子也參與控制Th17和Tregs細(xì)胞的平衡關(guān)系未完全明了。深入了解Th17和Tregs細(xì)胞的可塑性和平衡性對了解腫瘤免疫至關(guān)重要,同時也是將來腫瘤免疫治療的潛在靶向位點(diǎn)。
研究表明,Th17細(xì)胞與肝細(xì)胞癌(HCC)的不良預(yù)后有關(guān)[18]。在其他腫瘤,Th17細(xì)胞的腫瘤免疫的作用存在不同觀點(diǎn)[35]。研究發(fā)現(xiàn),肝癌患者外周血Th17細(xì)胞明顯增多,并且腫瘤培養(yǎng)上清液中Th17相關(guān)的細(xì)胞因子(IL-17、IL-23)也明顯增多[36]。王維維[37]的結(jié)果顯示:原發(fā)性肝癌患者外周血中Th17和Treg細(xì)胞的比例與腫瘤TNM分期有關(guān),并且隨TNM分期增加而增加。
Th17細(xì)胞因其分泌IL-17而得名。而在CD8+T細(xì)胞中也有一群分泌IL17的細(xì)胞,稱為Tc17。體內(nèi)外能夠誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞向Th17分化發(fā)育的細(xì)胞因子環(huán)境,也能誘導(dǎo)初始CD8+T細(xì)胞分化為Tc17。研究發(fā)現(xiàn),HCC患者腫瘤活化的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生大量的炎性因子 IL-1β、IL-6 和 IL-23,同時,ROR-γγt和 STAT3轉(zhuǎn)錄因子高表達(dá),而ROR-γγt和STAT3是促進(jìn)Tc17和Th17分化發(fā)育的關(guān)鍵因素。肝細(xì)胞癌患者腫瘤病灶組織CCL20表達(dá)上調(diào),對Th17細(xì)胞又有趨化作用。以上誘導(dǎo)分化和趨化作用使得Th17、Tc17細(xì)胞在腫瘤組織高表達(dá)[38]。另有研究報告,Th17和Tc17細(xì)胞分泌的IL-17通過選擇性誘導(dǎo)CXXL1、CXCL5、CXCL6和CXCL8等血管源性細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào),促進(jìn)腫瘤微血管生成,而促進(jìn)腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和浸潤[39]。王娟華等[40]研究發(fā)現(xiàn)HCC患者Th17和Tc17細(xì)胞比例顯著升高,經(jīng)治療病情穩(wěn)定后又顯著回落,提示兩者均參與肝細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展;同時Th17和Tc17細(xì)胞波動又與轉(zhuǎn)氨酶波動不平行,因此認(rèn)為兩者在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中雖然數(shù)量增多,但促炎作用減弱。
Th17細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),不僅改變經(jīng)典T輔助細(xì)胞的Th1/Th2分類,還改變了人們對腫瘤免疫的認(rèn)識。相信隨著對Th17細(xì)胞的深入研究,其在腫瘤免疫中的作用將會進(jìn)一步闡明,同時隨著研究的深入,Th17細(xì)胞亦有可能成為腫瘤治療的有效治療靶點(diǎn)。目前的研究結(jié)果主要是通過小鼠模型獲得,在腫瘤患者中的情況有待我們進(jìn)一步的研究探討。
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