李莉（綜述）　樓寒梅（審校）

Toll樣受體與婦科惡性腫瘤研究進(jìn)展

李莉（綜述）樓寒梅（審校）

Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）是一類最主要的模式識別受體（pattern recognition receptors，RPRs），可識別高度保守的微生物的病原相關(guān)分子模式（pathogenassociated molecular pattern，PAMP）和內(nèi)源性的損傷信號相關(guān)分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP），介導(dǎo)天然免疫應(yīng)答，也是連接天然免疫和獲得性免疫應(yīng)答的橋梁，對獲得性免疫應(yīng)答具有重要的影響［1］。癌癥的發(fā)生與慢性炎癥密切相關(guān)。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)TLRs不僅在免疫細(xì)胞中表達(dá)，還在多種惡性腫瘤細(xì)胞尤其是炎癥相關(guān)腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和治療中發(fā)揮重要作用。現(xiàn)結(jié)合文獻(xiàn)就TLRs與婦科惡性腫瘤的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

1　TLRs概述

目前人類共發(fā)現(xiàn)10種TLRs。當(dāng)TLRs識別并結(jié)合配體PAMP或DAMP后，受體活化并招募特異性接頭蛋白，進(jìn)而招募激活相應(yīng)的蛋白激酶，活化核因子（nuclear factor kB，NF-kB）等轉(zhuǎn)錄因子，最終的結(jié)果是促使宿主防御反應(yīng)基因的表達(dá)，包括炎性細(xì)胞因子、趨化因子、抗菌肽、共刺激分子、主要組織相容性復(fù)合物（MHC）和其它幫助機(jī)體防御的效應(yīng)分子，實現(xiàn)對包括炎性基因在內(nèi)的基因水平調(diào)控［1，2］。

TLRs和NF-kB信號通路與炎癥、自身免疫性疾病和癌癥有關(guān)［3］。TLRs在正常細(xì)胞內(nèi)具有許多功能，包括維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡和生存。TLRs在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中的作用意味著其在腫瘤發(fā)生中也起了關(guān)鍵作用。TLRs可以通過炎癥反應(yīng)、血管生成和細(xì)胞死亡影響腫瘤發(fā)生的內(nèi)環(huán)境。通過免疫細(xì)胞增殖、整合炎癥反應(yīng)和組織修復(fù)過程，TLRs可以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和生存，從而調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境［4］。TLRs調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)涉及≥3種機(jī)制：NF-κB的抗凋亡效應(yīng)、誘導(dǎo)DNA的氧化損傷和誘導(dǎo)組織修復(fù)［5］。另外，TLRs在腫瘤血管生成中發(fā)揮重要作用。血管內(nèi)皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）由腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞和癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞分泌，由于通透性不同導(dǎo)致組織壓升高及缺氧，刺激更多的VEGF產(chǎn)生［6］。DAMP是細(xì)胞壞死和死亡期間核酸釋放的蛋白，是來源于自身的內(nèi)源性配體。DAMP活化腫瘤細(xì)胞表達(dá)的TLRs，啟動信號級聯(lián)反應(yīng)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和趨化因子［7］。這些因子招募免疫細(xì)胞促進(jìn)了更多的細(xì)胞因子、前血管生成介質(zhì)和生長因子的釋放，從而促進(jìn)腫瘤生長。NF-κB是真核細(xì)胞中控制增殖和細(xì)胞存活的基因調(diào)節(jié)子，不僅能調(diào)節(jié)細(xì)菌和病毒感染后的免疫反應(yīng)，也在腫瘤免疫和自身免疫性疾病中發(fā)揮了重要作用。當(dāng)NF-κB活化后，可以促進(jìn)基因表達(dá)維持細(xì)胞增殖并保護(hù)細(xì)胞避免凋亡。NF-κB的任何缺陷均會導(dǎo)致細(xì)胞死亡［8］。在腫瘤細(xì)胞中，NF-κB的活化是由于編碼或者調(diào)節(jié)基因突變［9］。

2　TLRs在女性生殖道的表達(dá)

有研究者對因良性婦科疾病行子宮切除術(shù)的標(biāo)本進(jìn)行免疫組化檢測，發(fā)現(xiàn)女性生殖道存在TLRs，包括TLR1、TLR2、TLR3、TLR5和TLR6，這些TLRs存在于女性生殖道不同部位的上皮，但是TLR4僅在宮頸內(nèi)口、子宮內(nèi)膜和輸卵管被發(fā)現(xiàn)［10］。

3　TLRs和宮頸癌

宮頸癌是HPV感染導(dǎo)致的炎癥相關(guān)腫瘤，但是并非所有的HPV感染均會導(dǎo)致宮頸病變。HPV感染后病毒被清除，還是持續(xù)感染并進(jìn)一步進(jìn)展為浸潤癌，這兩者的區(qū)別可能與炎癥相關(guān)。HPV感染后可通過影響機(jī)體天然免疫和獲得性免疫而導(dǎo)致病毒免疫逃逸及感染持續(xù)存在。多種TLRs與此過程相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)癌基因蛋白E6和E7能改變宮頸角質(zhì)形成細(xì)胞信號通路的多個組分。TLRs和NF-κB信號通路的遺傳變異，包括TNF區(qū)的變異，可能導(dǎo)致對宮頸癌的易感性增加［11］。Werner等［12］發(fā)現(xiàn)正常宮頸角質(zhì)形成細(xì)胞不存在TLR4，感染能夠上調(diào)TLR4和IL-6從而引起炎癥。宮頸癌Hela細(xì)胞株高表達(dá)TLRs［13］。Lee等［14］觀察到正常宮頸鱗狀上皮的TLR5和TLR9不表達(dá)或低表達(dá)，但是在低級別CIN至高級別CIN、宮頸浸潤性鱗癌的發(fā)展過程中表達(dá)逐漸升高。Yu等［15］觀察到在宮頸上皮內(nèi)瘤變逐漸發(fā)展為宮頸癌的過程中，TLR4表達(dá)逐漸減少，并且這種降調(diào)節(jié)和細(xì)胞周期依賴蛋白激酶抑制物（HPV16-INK4a）負(fù)相關(guān)，但難以得出HPV16-INK4a 分子直接調(diào)控TLR4表達(dá)的結(jié)論，可以推測TLR4表達(dá)下降的原因是HPV持續(xù)感染。Hasan等［16］發(fā)現(xiàn)HPV16能改變TLR9表達(dá)，在HPV16陽性宮頸癌細(xì)胞株中，TLP9表達(dá)下調(diào)，其原因為E6、E7蛋白能夠下調(diào)TLR9轉(zhuǎn)錄，抑制TLR9相關(guān)通路。Daud等［17］觀察證實，HPV16持續(xù)性感染組與HPV16清除組比較，TLR3表達(dá)水平減低，且IFN-α2水平與TLR3表達(dá)水平呈正相關(guān)。Kim等［18］用免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)，80%的正常宮頸鱗狀上皮不表達(dá)TLR5，20%低表達(dá)，然而，33.3%（3/9）的低級別CIN， 41.7% （5/12）的高級別CIN，45.8%（11/24） 的浸潤性鱗癌中表達(dá)， 33.3%（4/12）的高級別鱗狀上皮內(nèi)瘤變和50% 的浸潤癌（12/24）強(qiáng)表達(dá)。雖然TLRs和HPV感染的關(guān)系尚未完全明確， HPV感染后的TLR-5活化可能是E6、E7蛋白作用的結(jié)果。這些數(shù)據(jù)表明TLRs在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。

4　TLRs和子宮內(nèi)膜癌

人類子宮內(nèi)膜表達(dá)TLRs，可能在內(nèi)膜疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。但TLRs和子宮內(nèi)膜癌的相關(guān)研究仍比較少。Allorn等［19］研究了TLR3和TLR4在正常子宮內(nèi)膜、子宮內(nèi)膜異位癥、絕經(jīng)后內(nèi)膜、子宮內(nèi)膜增生和內(nèi)膜癌中的表達(dá)。TLR3和TLR4蛋白主要位于子宮內(nèi)膜腺上皮和腔上皮。在月經(jīng)周期的不同時間，TLR3和TLR4的mRNA水平無明顯變化。在子宮內(nèi)膜異位癥患者中，增生期子宮內(nèi)膜TLR3和TLR4的mRNA水平顯著降低，有趣的是，與正常位置的內(nèi)膜組織比較，異位內(nèi)膜病變組織的TLR3和TLR4mRNA水平明顯升高。比較絕經(jīng)后內(nèi)膜，子宮內(nèi)膜增生和子宮內(nèi)膜癌組織受體水平明顯減少，低分化腺癌（G3）表達(dá)水平最低。在一個針對高加索女性的小型研究中，Ashton等［20］發(fā)現(xiàn)，TLR9等位基因多態(tài)性對內(nèi)膜癌具有保護(hù)作用。

5　TLRs和卵巢惡性腫瘤

Zhou等［21］報道了TLR2、TLR3、TLR4和TLR5在正常卵巢的表面上皮及卵巢癌細(xì)胞株中強(qiáng)表達(dá)，但不表達(dá)與卵巢間質(zhì)。腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞）在卵巢惡性腫瘤的免疫抑制中發(fā)揮了主要作用。TLRs受到刺激后，信號通路活化產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子。另外，這些信號通路激發(fā)樹突狀細(xì)胞成熟誘導(dǎo)共刺激分子，這些共刺激分子是淋巴細(xì)胞活化的必要條件，具備逆轉(zhuǎn)免疫抑制過程的潛在可能［1］。在上皮性卵巢腫瘤中，TLR8的表達(dá)有差異。TLR8結(jié)合天然及合成配體后能活化天然免疫同時逆轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的免疫抑制作用，這個過程不涉及樹突狀細(xì)胞，而是通過TLR8-MyD88-IRAK4信號通路直接抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，過繼轉(zhuǎn)移TLR8配體刺激的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞給荷瘤小鼠能增強(qiáng)小鼠的抗腫瘤免疫［22］。卵巢顆粒細(xì)胞瘤表達(dá)TLR4，TLR4識別并結(jié)合配體后能活化NF-κB，但矛盾的是，抑制NF-κB信號并不能使顆粒細(xì)胞瘤對化療藥物的敏感性增加。因此，TLRs在卵巢顆粒細(xì)胞瘤上的表達(dá)到何種程度能影響下游效應(yīng)，包括對化療藥物的敏感性還不得而知［23］。Berger等［24］報道了TLR9表達(dá)與卵巢癌分化程度，分化程度越低，TLR9 mRNA表達(dá)越高，不同病理類型的卵巢腫瘤（漿液性腺癌、粘液性腺癌、子宮內(nèi)膜樣腺癌、透明細(xì)胞癌）其TLR9 mRNA表達(dá)有差異。對于卵巢癌化療耐藥患者，TLR4- MyD88信號通路可能是紫杉醇耐藥的一個重要途徑。研究表明MyD88的表達(dá)能夠促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞存活、腫瘤生長及對紫杉醇耐藥，紫杉醇作為TLR4激動劑，其耐藥可能是由于活化了Akt信號通路及促進(jìn)X連鎖凋亡抑制蛋白（x-linked inhibition of apoptosis protein，XIAP）的表達(dá)［25］。在2008年的一項有關(guān)紫杉醇治療腦膜瘤的研究中，通過Si RNA技術(shù)基因敲除TLR4消除了紫杉醇的抗增殖作用，但在其他類型的惡性腫瘤中尚未有類似報道［26］。

6　TLRs激動劑治療婦科惡性腫瘤

TLRs激動劑單獨或者聯(lián)合腫瘤抗原能增強(qiáng)免疫應(yīng)答和誘發(fā)抗腫瘤活性。作為強(qiáng)免疫促進(jìn)劑，TLRs激動劑可用于腫瘤免疫治療，可聯(lián)合傳統(tǒng)腫瘤治療方法如化療、放療、單克隆抗體治療等發(fā)揮協(xié)同作用［30］。已有研究將TLRs激動劑聯(lián)合化療藥物用于治療復(fù)發(fā)、耐藥或難治性婦科惡性腫瘤，尤其是卵巢癌。如TLR8激動劑VTX-2337和TLR-7激動劑852A［28～30］。

7　展望

TLRs在腫瘤發(fā)生中起了關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。TLRs可通過核因子NF-κB、增加血管通透性和招募白細(xì)胞等發(fā)揮抗腫瘤和促腫瘤雙重作用。TLRs在癌癥治療中最重要的一個功能是刺激天然免疫和誘導(dǎo)特異性T細(xì)胞免疫應(yīng)答抑制腫瘤形成。TLRs激動劑已經(jīng)成為治療婦科惡性腫瘤的研究熱點。以TLRs激動劑為基礎(chǔ)的免疫調(diào)節(jié)療法也將可能成為現(xiàn)有的化療、放療和單克隆藥物的的有趣佐劑。

1 Kawai T，Akira S.The role of pattern-recognition receptors in innate immunity：update on Toll-like receptors.Nat Immunol，2010，11（5）：373～384.

2 Kanzler H，Barrat FJ，Hessel EM，et al.Therapeutic targeting of innate immunity with Toll-like receptor agonists and antagonists.Nat Med，2007，13（5）：552～559.

3 Verstepen L，Bekaert T，Chau TL，et al.TLR-4，IL-1R and TNF-R signaling to NF-kappaB： variations on a common theme.Cell Mol Life Sci， 2008， 65（19）：2964～2978.

4 Basith S，Manavalan B，Yoo TH，et al.Roles of toll-like receptors in cancer： a double-edged sword for defense and offense.Arch Pharm Res，2012，35（8）：1297～1316.

5 Rakoff-NahoumS，Medzhitov R.Toll-like receptors and cancer.Nat Rev Cancer，2009，9（8）：57～63.

6 Carmeliet P.VEGF as a key mediator of angiogenesis in cancer. Oncology，2005，69（3）：4～10.

7 Ridnour LA，Cheng RYS，Switzer CH，et al.Molecular pathways： tolllike receptors in the tumor microenvironment-poor prognosis or new therapeutic opportunity.Clin Cancer Res， 2013，19（6）：1340～1346.

8 Sheikh MS，Huang Y.Death receptor activation complexes： it takes two to activate TNF receptor.Cell Cycle，2003，2（6）：550～552.

9 Escarcega RO，F(xiàn)uentes-Alexandro S，Garcia-Carrasco M，et al.The transcription factor NF-κB and cancer.Clin Oncol，2007，19（2）：154～61.

10 Fazeli A，Bruce C，Anumba DO.Characterization of toll-like receptors in the female reproductive tract.Hum Reprod，2005，20（5）：1372～1378.

11 Bodelon C，Madeleine MM，Johnson LG，et al.Genetic variation in the TLR and NF-κB pathways and cervical and vulvar cancer risk： a population based case control study.Int J Cancer，2014，134（2）：437～444.

12 Werner J，Decarlo CA，Escott N，et al.Expression of integrins and tolllike receptors in cervical cancer： effect of infectious agents.Innate Immun，2012，18（1）：55～69.

13 Nishimura M，Naito S.Tissue specific mRNA expression profiles of human toll like receptors and related genes.Biol Pharm Bull，2005，28（5）：886～892.

14 Lee JW，Choi JJ，Seo ES，et al.Increased toll-like receptor 9 expression in cervical neoplasia.Mol Carcinog，2007，46（11）：941～947.

15 Yu L，Wang L，Li M，et al. Expression of toll-like receptor 4 is downregulated during progression of cervical neoplasia.Cancer Immunol Immunother，2010，59（7）：1201～1208.

16 Hasan UA，Bates E，Takeshita F，et al.TLR-9 expression and function is abolished by the cervical cancer associated HPV type 16.J Immunol，2007， 178（5）：3186～3197.

17 Daud II，Scott ME，Ma Y，et al.Association between toll-like receptor expression and human papillomavirus type 16 persistence.Int J Cancer，2011， 128（4）：879～886.

18 KimWY，Lee JW，Choi JJ，et al.Increased expression of toll like receptor 5 during progression of cervical neoplasia.Int J Gynecol Cancer，2008，18（2）：300～305.

19 Allorn S，B?ing C，Koch AA，et al.TLR3 and TRL4 expression in healthy and diseased human endometrium.Reprod Biol Endocrinol，2008， 6（5）：1～11.

20 Ashton KA，Proietto A，Otton G，et al. Toll-like receptor and nucleosomebinding oligomerization domain （NOD） gene polymorphisms and endometrial cancer risk.BMC Cancer，2010，10（29）：382.

21 Zhou M，McFarland-Mancini MM，F(xiàn)unk HM，et al.Toll like receptor expression in normal ovary and ovarian tumors.Cancer Immunol Imm unother，2009，58（9）：1375～1385.

22 Peng G，Guo Z，Kiniwa Y，et al.Toll-like receptor 8-mediated reversal of CD4+ regulatory T cell function.Science，2005，309（5739）：1380～1384.

23 Woods DC，White YA，Dau C，et al.TLR4 activates NF-κB in human ovarian granulosa tumor cells.Biochem Biophys Res Commun， 2011，409（4）：675～680.

24 Berger R，F(xiàn)iegl H，Goebel G，et al.Toll-like receptor 9 expression in breast and ovarian cancer is associated with poorly differentiated tumors.Cancer Sci，2010，101（4）：1059～1066.

25 Kelly MG，Alvero AB，Chen R，et al.TLR-4 signaling promotes tumor growth and paclitaxel chemoresistance in ovarian cancer.Cancer Res，2006，66（7）：3859～3868.

26 Tichomirowa MA，Theodoropoulou M，Daly AF，et al.Tolllike receptor-4 is expressed in meningiomas and mediates the antiproliferative action of paclitaxel.Int J Cancer，2008，123（8）：1956～63.

27 Gnjatic S，Sawhney NB，Bhardwaj N.Toll-like receptor agonists： are they good adjuvants？ Cancer J，2010，16（4）：382～391.

28 Lu H，Dietsch GN，Matthews MA，et al.VTX-2337 is a novel TLR8 agonist that activates NK cells and augments ADCC.Clin Cancer Res，2012，18（2）：499～509.

29 Brueseke TJ，Tewari KS.Toll-like receptor 8： augmentation of innate immunity in platinum resistant ovarian carcinoma.Clin Pharmacol，2013，5（1）：13～9.

30 Geller MA，Cooley S，Argenta PA，et al.Toll-like receptor-7 agonist administered subcutaneously in a prolonged dosing schedule in heavily pretreated recurrent breast，ovarian，and cervix cancers.Cancer Immunol Immunother，2010，59（12）：1877～1884.

浙江省自然科學(xué)基金（LY13H160026）

310022 浙江省腫瘤醫(yī)院婦瘤科