高嘉楓,胥輝豪,崔靜雯,郝智慧,2,林珈好,2,林德貴

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,北京 海淀 100193 ； 2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)中獸醫(yī)藥創(chuàng)新中心,北京 海淀 100193)

1 樹突狀細(xì)胞與抗腫瘤免疫

1.1 樹突狀細(xì)胞的分化發(fā)育 樹突狀細(xì)胞(Dendritic cells，DCs)是機體中廣泛存在的一種免疫細(xì)胞，能夠攝取、加工和呈遞抗原，是目前發(fā)現(xiàn)功能最強的專職抗原呈遞細(xì)胞(Antigen-presenting cell,APC)。DCs于1973 年由美國學(xué)者Steinman發(fā)現(xiàn)，因其成熟時伸出許多樹枝樣或毛刺樣突起而得名。DCs的分化發(fā)育分為4個階段：前體期、未成熟期、遷移期和成熟期。日本學(xué)者 Inaba發(fā)現(xiàn)，GM-CSF和IL-4 可誘導(dǎo)骨髓前體細(xì)胞產(chǎn)生DCs。其來源可分為髓樣DCs和淋巴樣DCs，它們雖均起源于多能造血干細(xì)胞，但功能特點各不相同。髓樣DCs主要分布于T細(xì)胞富含區(qū)，與單核細(xì)胞、粒細(xì)胞有共同的祖細(xì)胞，誘導(dǎo)Th0向Th1分化；淋巴樣DCs主要分布于淋巴結(jié)、脾臟、黏膜相關(guān)組織中的淋巴濾泡生發(fā)中心，與T細(xì)胞、NK細(xì)胞有共同的前體細(xì)胞，誘導(dǎo)Th0向Th2分化。

1.2 樹突狀細(xì)胞的激活與腫瘤免疫治療 DCs對于機體免疫應(yīng)答的啟動和調(diào)節(jié)至關(guān)重要。其可以刺激初始T細(xì)胞活化增殖，并啟動適應(yīng)性免疫應(yīng)答。未成熟的DCs主要分布于皮膚、消化系統(tǒng)、呼吸道黏膜等機體防御第一線，此狀態(tài)下的DCs有很強的抗原捕獲和加工功能，通過其特殊的內(nèi)吞系統(tǒng)和大量的攝取受體來捕獲入侵的微生物抗原[1]。當(dāng)未成熟DCs從凋亡的腫瘤細(xì)胞或腫瘤微環(huán)境中捕獲干擾素(IFNs)等腫瘤源性抗原后，發(fā)生表型和功能改變。此時的DCs經(jīng)刺激后逐漸遷移到淋巴器官并轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓腄Cs，其形態(tài)學(xué)特征改變，細(xì)胞質(zhì)向外突出，有更多的樹枝狀突起。表型方面，DCs表面的主要組織相容性復(fù)合物(MHC)分子表達(dá)量增加，共刺激分子(CD40、CD80、CD86等)表達(dá)量增加，并且在受到刺激時分泌IL-12、IL-6、IL-18等細(xì)胞因子。功能方面，成熟DCs的抗原遞呈能力顯著增強，腫瘤壞死因子TNF-α等細(xì)胞因子生成量增多。其中表達(dá)CCR7的成熟DCs亞型轉(zhuǎn)移至淋巴結(jié)，并通過MHC激活引流淋巴結(jié)中的幼稚T細(xì)胞。隨后，被激活的效應(yīng)T細(xì)胞移動到腫瘤靶標(biāo)部位，通過T細(xì)胞受體(TCR)和MHC交互作用特異性識別腫瘤細(xì)胞。效應(yīng)T細(xì)胞殺滅腫瘤細(xì)胞后，促進(jìn)腫瘤源性抗原進(jìn)一步釋放進(jìn)而促進(jìn)腫瘤免疫良性循環(huán)，持續(xù)發(fā)揮抗腫瘤作用[2]。因此，將活性物質(zhì)遞送至體內(nèi)DCs，并控制其在DCs胞內(nèi)的分布，對于誘導(dǎo)特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)進(jìn)而實現(xiàn)腫瘤免疫治療至關(guān)重要。

2 中藥對樹突狀細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用

中藥自古以來就被用于治療各種疾病，可以調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)以保護(hù)宿主免受疾病侵害。中藥成分多樣，隨著技術(shù)的進(jìn)步，被純化提取后可分為多糖類、皂苷類、黃酮類、酚類等組分。近年來大量研究表明，中藥提取物可以通過上調(diào)樹突狀細(xì)胞表面共刺激分子和MHC I/II，并增加促炎因子的產(chǎn)生，來促進(jìn)未成熟DCs轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒霥Cs。從而增強體液免疫和細(xì)胞免疫，激活免疫系統(tǒng)，發(fā)揮抗腫瘤、抗感染的作用[3]。

2.1 中藥對樹突狀細(xì)胞的促成熟作用

2.1.1 多糖類組分對樹突狀細(xì)胞的促成熟作用 目前國內(nèi)外關(guān)于中藥對樹突狀細(xì)胞刺激作用的相關(guān)研究主要圍繞中藥中的多糖類組分。多糖作為重要的中藥活性物質(zhì)，可以激活免疫系統(tǒng)，增加胸腺和脾臟指數(shù)，促進(jìn)淋巴細(xì)胞和DCs成熟，并刺激細(xì)胞因子分泌[4]。車前是車前科多年生植物，研究發(fā)現(xiàn)，車前在抑制腫瘤細(xì)胞增殖，抗病毒和增強免疫功能方面都起到積極的作用。除車前草全草外，其種子車前子中提取的多糖也是其免疫調(diào)節(jié)活性組分之一。研究證明，從車前子中提取的PLP-2多糖對樹突狀細(xì)胞的表型和功能成熟都有著促進(jìn)作用，能上調(diào)MHC II,CD86,CD80的表達(dá)，降低DCs的抗原吞噬功能，增強DCs的抗原遞呈能力，并促進(jìn)IL-12的分泌，增強對同種異體T細(xì)胞的刺激能力[5]。此外，PLP-2可能通過TLR4以及其下游的MAPK和NF-κB信號通路來促進(jìn)DCs的成熟，其中MAPK途徑中JNK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的激活對于DCs的發(fā)育非常重要[6]。

枸杞中富含多糖組分。Zhu等[7]研究發(fā)現(xiàn)，枸杞多糖(LBPs)能夠誘導(dǎo)DCs的成熟，表現(xiàn)為枸杞多糖可顯著增加DCs表面分子CD11c 和I-A/I-E以及細(xì)胞因子IL-12的表達(dá)和分泌。此外，該研究還進(jìn)一步探索了多糖激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的分子基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)枸杞多糖能通過TLR2和/或TLR4通路刺激小鼠樹突狀細(xì)胞的成熟，從而激活NF-κB通路。此外，地黃多糖[8]、葛根多糖[9]、桔梗多糖[10]也都能夠在一定程度上通過上調(diào)樹突狀細(xì)胞表型和功能，充分誘導(dǎo)細(xì)胞成熟。具體體現(xiàn)在形態(tài)上的突起變多，表面更粗糙；共刺激分子如CD40、CD80、CD83、CD86和MHC II 表達(dá)上調(diào)；抗原吞噬能力下降；激活T細(xì)胞應(yīng)答，IL-12和TNF-α等細(xì)胞因子生成量提高。這些研究為中藥多糖在臨床增強宿主免疫功能的應(yīng)用提供了證據(jù)。

此外，一些研究發(fā)現(xiàn)，通過對中藥多糖進(jìn)行化學(xué)修飾可顯著增強其對樹突狀細(xì)胞的刺激作用。Jiang等[11]將提取后的車前子多糖進(jìn)行羧甲基化，構(gòu)成羧甲基化車前子多糖(CM-PLCP)，其對DCs的成熟誘導(dǎo)功能較未修飾多糖有顯著增強。Qin等[12]對猴頭菇多糖進(jìn)行硒化后形成sHEP2，后者對TLR4及下游MAPK和NF-κB信號傳導(dǎo)作用顯著增強，表現(xiàn)出更高的生物活性。

2.1.2 其他中藥組分對樹突狀細(xì)胞的促成熟作用 中藥中的皂苷類成分也是重要的免疫調(diào)節(jié)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷Rg3聯(lián)合細(xì)胞因子可以使正常人單核細(xì)胞體外誘導(dǎo)成DCs的產(chǎn)率增加，并提高其抗原呈遞功能[13]。姜黃具有良好的醫(yī)藥特性，Tan等[14]評估了其成分芳香姜黃酮(AR)對小鼠樹突狀細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)AR能誘導(dǎo)CD86、CD40、CD83、CD80等表型成熟，MHC II表達(dá)增加。AR處理后DCs的吞噬作用降低，IL-12和TNF-α的產(chǎn)生增加。這些數(shù)據(jù)表明，AR可以促進(jìn)DCs的表型和功能成熟。甘草提取物甘草酸(GL)具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化和免疫調(diào)節(jié)活性。Hua等[15]進(jìn)行了甘草酸對小鼠樹突狀細(xì)胞調(diào)節(jié)作用的研究，發(fā)現(xiàn)甘草酸也可發(fā)揮對DCs的促成熟作用。

2.2 中藥通過樹突狀細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤作用 DCs數(shù)量的多少與腫瘤浸潤程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。在腫瘤微環(huán)境中，一些抑制性細(xì)胞因子會抑制DCs的功能，導(dǎo)致腫瘤組織及其周圍DCs浸潤程度降低，并出現(xiàn)免疫抑制，表現(xiàn)為DCs共刺激分子表達(dá)降低、細(xì)胞因子分泌減少、抗原呈遞能力下降。因此，通過中藥調(diào)控DCs的抗原呈遞功能及其抗腫瘤活性是腫瘤免疫治療的新視角。有研究發(fā)現(xiàn)，中藥復(fù)方肺瘤平膏不但能促進(jìn)DCs表型的成熟，還可促進(jìn)DCs與T細(xì)胞混合培養(yǎng)后免疫突觸(IS)的形成，延長其結(jié)合時間，從而促進(jìn)T細(xì)胞增殖，增強殺傷腫瘤細(xì)胞的作用[16]。在Lee等[17]的研究中，新瓊六糖(DP6)不但可以通過TLR4通路促進(jìn)DCs的成熟，還能直接或間接地激活NK細(xì)胞，發(fā)揮協(xié)同免疫作用，增強對B16F1黑色素瘤細(xì)胞的抗腫瘤效力。日本Masuda團(tuán)隊對灰樹花多糖(MD)通過激活免疫進(jìn)而抗腫瘤的機制進(jìn)行了深入研究，MM46乳腺腫瘤荷瘤小鼠和Colon26結(jié)腸癌荷瘤小鼠在口服MD之后，腫瘤生長受到明顯抑制。研究發(fā)現(xiàn)小鼠口服MD后，MD會被腸道淋巴結(jié)中的巨噬細(xì)胞捕獲并激活DCs，DCs捕獲腫瘤特異性抗原之后通過引流淋巴結(jié)進(jìn)行抗原呈遞，遷移到淋巴器官，激活全身免疫。此外通過細(xì)胞試驗進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，MD可通過dectin-1通路激活DCs成熟繼而介導(dǎo)腫瘤特異性T細(xì)胞反應(yīng)[18]。

2.3 載中藥納米遞藥系統(tǒng)對樹突狀細(xì)胞的影響 納米遞藥系統(tǒng)在重塑腫瘤微環(huán)境以限制疾病進(jìn)展方面具有廣闊的前景，其優(yōu)點包括延長循環(huán)時間，減少藥物劑量，提高生物利用度，增強療效以及降低藥物毒性等。通過靶向藥物遞送可實現(xiàn)腫瘤的優(yōu)化治療，而中藥的加入也使這一新興遞送系統(tǒng)發(fā)揮出更大的潛力。Bo等[19]合成了一種枸杞多糖-脂質(zhì)體遞藥系統(tǒng)(LBPL)并證明其可以作為免疫佐劑引發(fā)強抗原特異性Th1免疫應(yīng)答。該納米脂質(zhì)體遞送系統(tǒng)是促進(jìn)枸杞多糖誘導(dǎo)的DCs表型和功能成熟的良好刺激物，TLR4-MyD88-NF-κB信號通路也被證明與LBPL誘導(dǎo)的DCs激活誘導(dǎo)有關(guān)。Huang等[20]研究了地黃多糖脂質(zhì)體(RGPL)的免疫佐劑活性。在體內(nèi)，RGPL不僅能引發(fā)更有效的抗原特異性免疫應(yīng)答，延長免疫應(yīng)答持續(xù)時間，而且還可有效產(chǎn)生免疫記憶并誘導(dǎo)淋巴結(jié)中的DCs活化，在淋巴結(jié)中發(fā)揮抗原呈遞作用。在體外，RGPL可以促進(jìn)DCs成熟并增強DCs功能，且混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)和抗原呈遞結(jié)果進(jìn)一步證明，RGPL具有作為緩釋性樹突狀細(xì)胞疫苗佐劑的潛力。Zhang等[21]制備了一種基于藻朊酸鹽的納米遞藥平臺，該納米粒具有DCs靶向性，能促進(jìn)DCs的成熟，且能有效增強體外DCs的抗原攝取，增強了抗原交叉呈遞能力，有利于免疫激活。體內(nèi)熒光示蹤結(jié)果發(fā)現(xiàn)其可以將更多的抗原從注射部位轉(zhuǎn)運到引流淋巴結(jié)。將該納米粒注射給淋巴瘤荷瘤小鼠后，發(fā)現(xiàn)其可以誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞應(yīng)答，并顯著抑制腫瘤生長。

3 中藥作為樹突狀細(xì)胞免疫增強劑發(fā)揮抗腫瘤作用的應(yīng)用前景

針對腫瘤微環(huán)境中DCs的免疫抑制，DCs疫苗應(yīng)運而生，其通過采用病人自體DCs負(fù)載相應(yīng)的腫瘤抗原后，會輸入體內(nèi)以刺激體內(nèi)的殺傷性T淋巴細(xì)胞增殖，達(dá)到抗腫瘤目的。然而一些DCs疫苗的臨床應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，單純使用DCs疫苗的抗腫瘤效果存在一定局限性[22]，這可能是由于DCs的體外成熟度低，免疫活性差，抗原吞噬能力受限以及高特異性腫瘤抗原缺失[23]。基于這些影響因素，相關(guān)中藥為DCs疫苗的臨床使用提供了新的突破點。中藥在多靶點調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的同時，還具有安全有效、不良反應(yīng)小等特點。無論是在作為佐劑來增強DCs疫苗誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答，還是在通過促進(jìn)DCs成熟繼而增強其抗腫瘤作用等方面都有著廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)階段關(guān)于中藥通過促進(jìn)DCs成熟來調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的相關(guān)研究仍以多糖類組分為主，其他中藥組分的相關(guān)報道較少，且相關(guān)免疫調(diào)節(jié)機制研究仍待完善[24]。隨著相關(guān)研究的拓展與延伸，中藥免疫活性物質(zhì)及其衍生物的開發(fā)，其新型遞釋系統(tǒng)的構(gòu)建將為中藥免疫佐劑的研發(fā)提供新思路。DCs與新型中藥免疫佐劑相結(jié)合，可為腫瘤免疫治療提供多角度研發(fā)思路，在腫瘤治療領(lǐng)域具有更廣闊的應(yīng)用前景。