陳曉霞 陳敏 穆德廣

·綜述·

DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進(jìn)展

陳曉霞 陳敏 穆德廣

樹突狀細(xì)胞； DC-SIGN； 腫瘤； 免疫逃逸； 免疫應(yīng)答

樹突狀細(xì)胞(dendritic cell, DC)是體內(nèi)既能啟動(dòng)初始免疫應(yīng)答，又能負(fù)向調(diào)控免疫反應(yīng)的最重要的專職抗原提呈細(xì)胞，在機(jī)體免疫應(yīng)答中發(fā)揮著重要作用[1-2]。DC表面的抗原受體C型凝集素受體(C-type lectin receptor, CLR)及Toll受體(Toll receptor, TLR)與DC細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能密切相關(guān)。它們能識(shí)別抗原進(jìn)而通過不同的方式進(jìn)行抗原呈遞，其中，CLR通過識(shí)別病原體的碳水化合物結(jié)構(gòu)并將其內(nèi)化完成抗原的呈遞和表達(dá)，繼而誘導(dǎo)不同亞群T細(xì)胞的活化而發(fā)揮特異性免疫功能，傳遞外源信號，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。在上述免疫調(diào)節(jié)過程中，DC-SIGN (DC-Specific ICAM-3 Grabbing Non-integrin, CD209)發(fā)揮了重要作用。

DC-SIGN是一種重要的免疫調(diào)節(jié)受體，2000年由美國科學(xué)家Geijtenbeek等[3-4]在研究人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，其介導(dǎo)DC與初始T細(xì)胞表面ICAM-3結(jié)合過程中不需要整合素，但必須有Ca2+參與。DC-SIGN能夠識(shí)別巨細(xì)胞病毒、結(jié)核桿菌、HCV、HIV-1等多種病原體，參與了這些病原體感染機(jī)體的過程，同時(shí)與直腸癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、卡波濟(jì)肉瘤等的發(fā)病機(jī)制和免疫逃逸有關(guān)?，F(xiàn)階段我們對于DC-SIGN在腫瘤表達(dá)調(diào)控方面評價(jià)如下：①具有雙向免疫調(diào)節(jié)作用，通過與不同配體結(jié)合，雙向調(diào)節(jié)IL-10、IL-12表達(dá)；②參與腫瘤免疫逃逸，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，但具體分子機(jī)制尚不清楚。Xu 等[5]報(bào)道DC-SIGN啟動(dòng)子的-139GG 及-939AA 基因型可能與鼻咽癌發(fā)病相關(guān)。Gijzen 等[6]研究發(fā)現(xiàn)急性淋巴細(xì)胞白血病患者與健康志愿者相比，其外周血中的白血病細(xì)胞與 DC-SIGN 結(jié)合明顯增加，并且其結(jié)合程度越高，患者預(yù)后越差。近年來DC-SIGN在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的調(diào)節(jié)作用越來越受到人們廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)對近年來DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、DC-SIGN的結(jié)構(gòu)與分布

DC-SIGN屬于C型(鈣依賴性)凝集素超家族，包含7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子，主要表達(dá)于樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞表面，其編碼基因位于染色體19p13.3[7]。DC-SIGN一共含有404個(gè)氨基酸，可分為胞漿外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)三部分，其中胞漿外區(qū)又可分為碳水化合物識(shí)別區(qū)(CRD)和頸區(qū)(鉸鏈區(qū))。CRD上有2個(gè)Ca2+結(jié)合位點(diǎn)，分別決定CRD的空間構(gòu)象和碳水化合物的配位。在此過程中起重要作用的4個(gè)氨基酸殘基(Glu354，Asn349，Glu347，Asn365)通過與其中一個(gè)Ca2+作用識(shí)別特異的碳水化合物結(jié)構(gòu)，激發(fā)細(xì)胞內(nèi)不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，調(diào)控機(jī)體的免疫應(yīng)答。如果這些位點(diǎn)發(fā)生變異，DC-SIGN則失去與配體的結(jié)合能力。頸區(qū)的作用為介導(dǎo)DC-SIGN形成同源四聚體，增強(qiáng)DC-SIGN分子與配體的結(jié)合力。

DC-SIGN主要分布于外周組織中未成熟的樹突狀細(xì)胞或淋巴組織中成熟的樹突狀細(xì)胞表面，其次在淋巴結(jié)、扁桃體、脾臟、直腸、子宮和陰道等的黏膜組織固有層也可表達(dá)。有文獻(xiàn)報(bào)道DC-SIGN也表達(dá)在腫瘤組織中炎癥浸潤的巨噬細(xì)胞中[8]。此外，DC-SIGN的同源物DC-SIGNR在肝竇和毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞以及淋巴竇內(nèi)皮細(xì)胞中均有表達(dá)[9]。

二、DC-SIGN的表達(dá)調(diào)控

DC-SIGN的表達(dá)調(diào)控機(jī)制近年來受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。多種原因均可影響DC-SIGN的表達(dá)，如IL-4、 IL-13、可卡因、病原菌感染等可以促進(jìn)DC-SIGN的表達(dá)，而IFN-α、IFN-γ、TGF-β、TNF-α等則可抑制DC-SIGN的表達(dá)。Gringhuis等[10]研究發(fā)現(xiàn)DC-SIGN 胞漿區(qū)末端可結(jié)合一個(gè)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)小體，由LSP1、KSR1和CNK組成并可招募raf-1至此信號轉(zhuǎn)導(dǎo)小體。當(dāng)DC-SIGN與甘露糖抗原結(jié)合時(shí)，促進(jìn)IL-10、IL-12、IL-6表達(dá)，當(dāng)DC-SIGN與巖藻糖抗原結(jié)合時(shí)，促進(jìn)IL-10表達(dá)同時(shí)下調(diào)IL-12、IL-6 表達(dá)。同時(shí)研究顯示，單一DC-SIGN信號，并不影響IL-10，IL-12的表達(dá)，而是通過與TLRs信號通路串話調(diào)控IL-10、IL-12、IL-6表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)DC-SIGN與不同配體結(jié)合后，可激發(fā)細(xì)胞內(nèi)不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，Raf-1分子是DC-SIGN細(xì)胞內(nèi)信號通路的共同關(guān)鍵點(diǎn)[11]。

另外，miRNA也對DC-SIGN表達(dá)具有正向或負(fù)向調(diào)控作用，使靶分子的 mRNA 降解或抑制其翻譯。有研究表明，miRNA 分子在免疫反應(yīng)中既調(diào)節(jié)固有免疫，又調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫；而且 miRNA 分子的調(diào)控方式是多層次、多水平的，包括調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的發(fā)育和分化、炎癥介質(zhì)的釋放、B 細(xì)胞抗體的產(chǎn)生、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等多個(gè)方面[12]。還有研究表明miR-155(一種典型的多功能miRNA)可調(diào)控炎癥環(huán)境下的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，在DC發(fā)育成熟過程中參與調(diào)控DC-SIGN表達(dá)，并在銜接炎癥-腫瘤轉(zhuǎn)變的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用[13]。

三、DC-SIGN的免疫調(diào)節(jié)功能

DC-SIGN 的配體分為兩類，分別為甘露糖抗原(如 ManLAM)和巖藻糖抗原(如 ManLAM)。其與不同配體結(jié)合后激發(fā)細(xì)胞內(nèi)不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng)，從而調(diào)控機(jī)體的免疫應(yīng)答。DC-SIGN胞外區(qū)糖識(shí)別域(CRDs)可以識(shí)別這些特定的糖類抗原并特異性結(jié)合，還與TLR家族在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答中存在串話。這種串話可調(diào)節(jié)調(diào)控機(jī)體的免疫反應(yīng)，產(chǎn)生免疫活化或免疫抑制，促進(jìn)Th1細(xì)胞分化激活或Th2免疫反應(yīng)或誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化。研究表明，不同的病原體與DC-SIGN結(jié)合后，其誘導(dǎo)分泌的細(xì)胞因子不同。例如，腦膜炎奈瑟菌變異體通過與DC-SIGN結(jié)合誘導(dǎo)T細(xì)胞向Th1反應(yīng)；幽門螺桿菌(Helicobacterpylori,H.pylori)通過與DC-SIGN結(jié)合誘導(dǎo)T細(xì)胞向Th2反應(yīng)；乳酸桿菌與DC-SIGN結(jié)合可誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Regulatory T cells, Treg)的分化[14]。這些研究表明DC-SIGN在免疫調(diào)節(jié)方面擔(dān)任了重要角色，具有免疫應(yīng)答的雙向調(diào)節(jié)功能。

DC-SIGN可通過胞質(zhì)區(qū)的免疫受體酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosinebased activation motifs, ITAM) 與糖配基結(jié)合啟動(dòng)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，也可與C型凝集素家族其他受體以及Toll樣受體(TLR)信號通路對話，還可調(diào)節(jié)DC黏附遷移啟動(dòng)局部炎癥，并在次級淋巴器官中激活初始T細(xì)胞引發(fā)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[15-16]。有研究證實(shí)包括病原體的糖配基表位及修飾、數(shù)量與密度可直接影響DC-SIGN啟動(dòng)的免疫應(yīng)答及正負(fù)調(diào)節(jié)功能[17]。還有研究表明高血糖中的糖基團(tuán)可競爭性結(jié)合DC-SIGN導(dǎo)致糖尿病患者免疫功能下降，這也是糖尿病患者并發(fā)感染和慢性炎癥的重要誘因[18]。胃腸道黏膜樹突狀細(xì)胞通過DC-SIGN交聯(lián)和調(diào)節(jié)分泌型IgA(SIgA)以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，對腸道菌群及食物成分形成免疫監(jiān)視和耐受機(jī)制；胃黏膜上皮細(xì)胞在H.pyori感染早期即可發(fā)生轉(zhuǎn)分化， 通過DC-SIGN誘導(dǎo)初始T細(xì)胞向Th1反應(yīng)，這個(gè)過程有別于DC-SIGN介導(dǎo)樹突狀細(xì)胞誘發(fā)的H.pyori免疫逃逸[19]。由此可以看出，作為天然免疫分子，DC-SIGN不但參與了固有免疫應(yīng)答，而且參與啟動(dòng)適應(yīng)性免疫反應(yīng)， 由此形成的區(qū)室化免疫調(diào)節(jié)與疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，這為我們更加深入地研究這些疾病發(fā)病機(jī)制和病理過程提供了重要線索。

四、DC-SIGN與腫瘤免疫

DC-SIGN表達(dá)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，在激發(fā)機(jī)體獲得性腫瘤免疫反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用[20]。Lu等[21]通過研究發(fā)現(xiàn)DC-SIGN位于啟動(dòng)子區(qū)域的兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(single nucleotide polymorphisms, SNP)與結(jié)直腸癌的易感性有關(guān)；van Gisbergen 等[22]發(fā)現(xiàn)乳腺癌SKBR3細(xì)胞系與未成熟DC結(jié)合后可被抗DC-SIGN的抗體完全抑制，這說明DC-SIGN是介導(dǎo)未成熟DC與乳腺癌腫瘤細(xì)胞間相互作用的重要受體；鼻咽癌患者的EBV懸液感染外周血單核細(xì)胞誘導(dǎo)生成的DC和B淋巴細(xì)胞，這兩種細(xì)胞均可被EBV感染，且DC-SIGN表達(dá)上調(diào)，而在正常人外周血分離的B淋巴細(xì)胞中不表達(dá)。從而初步得出DC-SIGN是DC上潛在的EB病毒受體的結(jié)論。

瘤細(xì)胞的形成伴隨著一系列的生化反應(yīng)，包括某些蛋白質(zhì)或細(xì)胞因子表達(dá)量的異常，以及細(xì)胞表面分子的糖基化等，并與DC細(xì)胞的DC-SIGN結(jié)合，藉此DC細(xì)胞進(jìn)行抗原的呈遞過程并激活T細(xì)胞免疫、消滅癌細(xì)胞。新近研究表明，通過DC細(xì)胞也可能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生對腫瘤的免疫耐受，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①腫瘤細(xì)胞分泌細(xì)胞因子抑制DC的遷移及成熟。如未成熟的DC細(xì)胞主要位于腫瘤內(nèi)部，而成熟的腫瘤細(xì)胞主要位于腫瘤外部，因此腫瘤的微環(huán)境可能抑制DC細(xì)胞的成熟。已經(jīng)證實(shí)腫瘤細(xì)胞可釋放VEGF、IL-10等因子，從而抑制DC細(xì)胞的分化成熟。而只有成熟的DC細(xì)胞才能激活T細(xì)胞對腫瘤的獲得性免疫反應(yīng)。因此，腫瘤通過與DC-SIGN的結(jié)合，抑制DC細(xì)胞的分化成熟來逃脫機(jī)體的免疫反應(yīng); ②腫瘤細(xì)胞表達(dá)異常糖基化的抗原，而后者與DC-SIGN結(jié)合后，并不能誘導(dǎo)T細(xì)胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答。Nonaka等[23]發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞中異常糖基化的Lea/Leb多糖分子可以與DC-SIGN結(jié)合并抑制DC細(xì)胞的分化與成熟。

髓源抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cell, MDSC)是一種來源于骨髓祖細(xì)胞和未成熟髓細(xì)胞( immature myeloid cells, IMCs)的異質(zhì)性細(xì)胞，是DC、巨噬細(xì)胞的前體。通過各多種不同途徑，MDSC可以抑制機(jī)體的天然抗腫瘤免疫和獲得性免疫，使腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的識(shí)別和監(jiān)視，從而促進(jìn)了腫瘤在體內(nèi)的生存和增殖。Poschke等[24]研究發(fā)現(xiàn)，黑素瘤患者髓源抑制性細(xì)胞抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞的免疫殺傷能力，而這些髓源抑制性細(xì)胞的DC-SIGN呈過表達(dá)。上述研究表明，DC-SIGN參與腫瘤的免疫逃逸，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

五、問題及展望

綜上所述，DC-SIGN作為近年來發(fā)現(xiàn)的多功能免疫分子，在腫瘤免疫中發(fā)揮了重要作用。一方面可以接受抗原信號進(jìn)行抗原呈遞、內(nèi)化，誘導(dǎo)T細(xì)胞活化，正向調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)。另一方面，病原菌或腫瘤等異體組織可以通過與DC-SIGN的結(jié)合并釋放細(xì)胞因子來抑制DC的成熟，進(jìn)而抑制其對T細(xì)胞的免疫激活來達(dá)到免疫逃逸的目的[25]。目前對于DC-SIGN是否參與抑制DC細(xì)胞抗原在胞內(nèi)的加工處理，改變細(xì)胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)途徑等機(jī)制尚不清楚，仍需要進(jìn)一步挖掘與研究。隨著人們對DC-SIGN認(rèn)識(shí)的不斷深入，我們就能夠更加全面地掌握其在腫瘤免疫過程中具體發(fā)生機(jī)制，為臨床上腫瘤的防治提供新的切入點(diǎn)和新思路。

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10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2017.05.026

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81172221)

710038 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)唐都醫(yī)院呼吸內(nèi)科

穆德廣， Email: deguang@fmmu.edu.cn

R563

A

2017-04-01)

(本文編輯：王亞南)

陳曉霞，陳敏，穆德廣. DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進(jìn)展[J/CD]. 中華肺部疾病雜志(電子版)， 2017， 10(5)： 594-596.