錢俊安,張琳,楊萌,王春暉
昆明醫(yī)科大學(xué)附屬延安醫(yī)院泌尿外科,昆明 650051
膀胱癌是泌尿系發(fā)病率第二的惡性腫瘤,在全球惡性腫瘤診斷中排名第12 位[1],手術(shù)治療是最根本的治療方式。但由于膀胱癌容易發(fā)生轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā),約有25%的患者在初診時(shí)已發(fā)生肌層浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,此時(shí)手術(shù)治療已不能選擇。雖然以鉑類藥物為基礎(chǔ)的聯(lián)合化療方案已經(jīng)成為轉(zhuǎn)移性膀胱癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案[2],但仍有部分患者因?yàn)閷煹牟荒褪?、不敏感而未能從中獲益。近期發(fā)現(xiàn)免疫治療中針對免疫檢查點(diǎn)抑制劑(ICIs)的治療能提高膀胱癌客觀緩解率、幫助患者實(shí)現(xiàn)長期生存,并且美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)臨床指南已推薦ICIs 作為轉(zhuǎn)移性膀胱癌和不適合鉑類化療患者的一線/二線治療方案。但遺憾的是,該治療方式在晚期膀胱癌中的治療作用有限,客觀反應(yīng)率不足30%[3]。近年來,為了深入研究免疫治療,研究人員注意到了腫瘤微環(huán)境中的自然抗腫瘤免疫的細(xì)胞細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞(CTL)以及一群有著抑制腫瘤免疫治療功能的細(xì)胞:調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(Treg)、腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(TAN)、髓系來源的抑制細(xì)胞(MDSC)、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF)。因此,深入了解TME中的免疫抑制細(xì)胞的免疫抑制機(jī)制對于拓展免疫治療思路,提高療效具有重要意義?,F(xiàn)就免疫抑制細(xì)胞在膀胱癌腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制作用機(jī)制及特異性治療研究進(jìn)展綜述如下。
CTL 是白細(xì)胞的亞群,當(dāng)機(jī)體細(xì)胞出現(xiàn)癌變時(shí),CTL 會(huì)隨著血液流動(dòng)到達(dá)癌組織周圍,通過特異性識(shí)別癌細(xì)胞表面MHC/復(fù)合物,黏附癌細(xì)胞,與此同時(shí)腫瘤組織也能夠主動(dòng)識(shí)別CTL 的炎性表型,進(jìn)而影響CD8+T 細(xì)胞免疫組化浸潤及PD-L1、IDO、TIM3 等負(fù)性調(diào)節(jié)分子mRNA 的高度表達(dá)[4]。CTL 經(jīng)典殺傷途徑包括釋放穿孔素途徑以及Fas 通道途徑。在膀胱癌TME 中的CTL 通過與膀胱癌細(xì)胞包裹形成一種免疫突觸,增加CTL 與癌細(xì)胞的機(jī)械力,在突觸內(nèi)釋放穿孔素,因而殺死癌細(xì)胞[5]。另一種Fas 途徑似乎未見在膀胱癌TME 中的CTL有過報(bào)道。目前國際在膀胱癌上針對CTL 的研究似乎有了新的發(fā)現(xiàn),有學(xué)者提出CTL 通過細(xì)胞焦亡途徑程序性介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,并且指出高焦評分的患者對吉西他濱、順鉑類藥物更加敏感;在針對晚期膀胱癌及轉(zhuǎn)移性膀胱癌的治療上,抗PD-1/PD-L1 療法通過阻斷抑制性信號通路,增加CTL 的細(xì)胞毒性,讓CD8+T 細(xì)胞和PD-1+T 細(xì)胞高度浸潤到TME 的基質(zhì)中,以達(dá)到抗腫瘤效果[6]??偟膩碇v,腫瘤免疫治療的根本,就是阻斷其他免疫抑制細(xì)胞對CTL 的抑制作用,發(fā)揮CTL 的細(xì)胞毒性,使癌細(xì)胞破碎裂解。
Treg 作為一組能夠調(diào)控免疫性的T 細(xì)胞,主要通過抑制過量的免疫反應(yīng)或者外來的錯(cuò)誤免疫應(yīng)答而發(fā)揮重要作用[7]。大量Treg 的浸潤與腫瘤不良預(yù)后、轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)密切相關(guān)。Treg 在腫瘤進(jìn)展中的作用比較復(fù)雜,因?yàn)槠渚哂挟愘|(zhì)性,招募到TME 中的Treg 將會(huì)被重新編排,發(fā)揮介導(dǎo)腫瘤免疫逃逸的功能,另一方面通過控制T 細(xì)胞活性,降低T 細(xì)胞對腫瘤組織的損傷能力。此外,MDSC 還可分泌TGF-β誘導(dǎo)Treg 的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化而來的Treg 也將被腫瘤細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞募集到TME 中,然后聚集到腫瘤周圍的Treg 通過控制其他細(xì)胞亞群,如活化的效應(yīng)細(xì)胞,并抑制抗原呈遞細(xì)胞和B 細(xì)胞及表達(dá)免疫抑制分子的T 細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)免疫抑制[8]。那么在針對Treg 的研究領(lǐng)域,大部分專家共識(shí)仍然認(rèn)為可繼續(xù)研究ICIs 針對Treg 的治療,作者在查閱大量文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)低劑量的環(huán)磷酰胺可以作為Treg 細(xì)胞的清除劑,減少抑制性Treg 細(xì)胞的活性,從而達(dá)到抗腫瘤免疫治療的效果[9]。那么是否可以從低劑量的環(huán)磷酰胺入手,配合ICIs 的免疫治療,效果是否會(huì)更好,這不得而知,只望后續(xù)研究者可以將這一想法再繼續(xù)完成,從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P腿胧郑珳?zhǔn)研究用于臨床,改善患者預(yù)后。
TAN 指的是存在于腫瘤組織內(nèi)的中性粒細(xì)胞,根據(jù)其激活的細(xì)胞因子狀態(tài)以及對腫瘤細(xì)胞生長的影響可分為N1(抗腫瘤)和N2(促腫瘤)兩種類型。N1 型TAN 的抗腫瘤能力是通過發(fā)揮其細(xì)胞毒性作用而實(shí)現(xiàn)的,N2 型TAN 能夠通過不穩(wěn)定的DNA,釋放細(xì)胞、趨化因子而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展[10]。此前有研究表明,TAN 與腫瘤預(yù)后呈正相關(guān),但最終發(fā)現(xiàn)TAN 高表達(dá)患者預(yù)后不佳,這種矛盾的結(jié)果可能是由于TAN 不同表型對腫瘤的不同作用所致,不僅如此,有學(xué)者發(fā)現(xiàn)TAN 跟浸潤的T細(xì)胞表現(xiàn)出負(fù)性聯(lián)系,與血管生成展現(xiàn)出正性聯(lián)系,與促腫瘤作用一致[11]。N2 型TAN 通過在原發(fā)和轉(zhuǎn)移部位產(chǎn)生MMP9、VEGF 和HGF 等因子促進(jìn)腫瘤侵襲和血管生成;還能通過使用中性粒細(xì)胞胞外誘捕器捕獲循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散,并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞向遠(yuǎn)處遷移[12]。對于已經(jīng)提出的靶向TAN 的兩種治療策略:①靶向CXCL8/CXCR-1/CXCR-2 軸,從而阻斷TAN;②靶向由多形核細(xì)胞產(chǎn)生的促進(jìn)腫瘤生長的物質(zhì);其最終的機(jī)制就是耗盡TAN 或者直接攻擊產(chǎn)生的促腫瘤的物質(zhì)。盡管這兩種療法已在許多體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型中得到證實(shí),但由于有誘發(fā)免疫抑制的風(fēng)險(xiǎn),其臨床試驗(yàn)已被放棄[13]。因此,尋求精準(zhǔn)靶向TAN 的治療應(yīng)該從精準(zhǔn)基因醫(yī)學(xué)上出發(fā),找到目的基因誘發(fā)TAN 完成免疫抑制的關(guān)鍵分子,阻斷其通路或許能取得不錯(cuò)的成果。
MDSC 是來源于髓系具有相對異質(zhì)性的不成熟細(xì)胞,通過免疫抑制和炎癥來塑造腫瘤微環(huán)境和轉(zhuǎn)移壁龕,從而在癌癥進(jìn)展中發(fā)揮多效性作用[14]。MDSC 有兩組不同功能的亞群:單核性髓樣抑制細(xì)胞(M-MDSC)和粒性髓樣抑制細(xì)胞(G-MDSC)。在免疫抑制機(jī)制方面,G-MDSC 和M-MDSC 表現(xiàn)出不同的免疫抑制機(jī)制:前者通過產(chǎn)生特異性活性氧從而抑止T 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng);而M-MDSC 通過制造一氧化氮及各類細(xì)胞因子抑止T 細(xì)胞[14]。在另一方面,MDSC 還通過誘導(dǎo)產(chǎn)生Treg,促進(jìn)M1 向M2轉(zhuǎn)化,分化為TAM 和血管內(nèi)皮細(xì)胞等機(jī)制來參與腫瘤免疫抑制。而目前研究表明,在人膀胱癌組織中,G-MDSC 是主要的表型,癌組織中含量較癌旁正常組織含量高,且外周血或體內(nèi)MDSC 的增加與腫瘤分期、分級呈正相關(guān)[15]?,F(xiàn)已證實(shí)VEGF、GM-CSF、IL-1β、IL-6、TNFα 和PGE2 等炎癥介質(zhì)和生長因子被確定為G-MDSC 的擴(kuò)增、激活誘導(dǎo)劑[14]。但目前尚不清楚通過減少或清除體內(nèi)的炎癥介質(zhì)及抑制生長因子,是否可以減少G-MDSC的激活或者擴(kuò)增,從而減弱膀胱癌的免疫抑制性。在膀胱癌MDSC 特異性治療上,已有研究人員提出針對IL-6 的特異性治療即抗IL-6R 的單克隆抗體,并且還發(fā)現(xiàn)IL-6 受體阻滯劑與吉西他濱聯(lián)用可以進(jìn)一步提高治療效果[16]。除此之外,針對VEGF、GM-CSF、IL-1β、TNFα 和PGE2 等因子的特異性治療而抑制MDSC 的免疫抑制能力的研究相信在不久的將來也會(huì)隨之推出,那精準(zhǔn)靶控MDSC 的治療將變得可觀。
TAM 是通過單核細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來,目前的研究認(rèn)為M-MDSC 是TAM 的主要 循 環(huán)前體,TAM 根 據(jù)細(xì)胞表面不同受體及功能不同分為了M1 型巨噬細(xì)胞(抗瘤)和M2 型巨噬細(xì)胞(促瘤)。M1 通過在癌細(xì)胞表面形成MAC,繼而溶解癌細(xì)胞;M2 的促腫瘤能力,主要通過抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)以及為腫瘤血管形成提供一個(gè)具有生血管優(yōu)勢的環(huán)境,從而促進(jìn)腫瘤發(fā)展[17]。M1 和M2 兩個(gè)類型是處于不斷過度的狀態(tài),可能跟患者體內(nèi)的水平濃度及腫瘤微環(huán)境的類型有關(guān)。在人膀胱癌TME 中的腫瘤細(xì)胞通過表達(dá)BMP-4,參與巨噬細(xì)胞向M2 型轉(zhuǎn)化,表現(xiàn)為M2型,從而抑制免疫反應(yīng),使得腫瘤細(xì)胞在生長發(fā)育及轉(zhuǎn)移中更輕松的逃逸免疫系統(tǒng)的阻殺。在腫瘤組織內(nèi),TAM 還可聚集在血管缺乏的部位,釋放NO等血管因子參與構(gòu)成腫瘤血管,達(dá)到為腫瘤汲取營養(yǎng)的目的[18],甚至活化的TAM 可直接產(chǎn)生可溶性因子促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[19]。因此,TAM 在膀胱癌中的大量浸潤,與腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及較差的腫瘤預(yù)后相關(guān)。最新關(guān)于TAM 的治療方法總體包括三個(gè)方面:①阻斷腫瘤組織與巨噬細(xì)胞的連接通路;②功能性使“M2 樣”促腫瘤模式向“M1 樣”抗腫瘤的模式轉(zhuǎn)換;③腫瘤靶向單克隆抗體,誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞直接吞噬或破壞癌細(xì)胞,而不是向TAM 轉(zhuǎn)化[20]。目前,在諸多體外實(shí)驗(yàn)證實(shí),卡介苗免疫治療能夠誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生T1 型細(xì)胞因子,對膀胱腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用[21]。不過值得一提的是,雖然卡介苗免疫治療能夠?qū)Π螂啄[瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性,但是卡介苗能夠誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的促腫瘤作用,如果在卡介苗治療前M2 樣TAM 計(jì)數(shù)高,卡介苗免疫治療將促進(jìn)腫瘤生長,這將會(huì)是卡介苗免疫治療失敗的重要原因[22]。因此,在選擇卡介苗免疫治療時(shí),應(yīng)進(jìn)行TAM 細(xì)胞計(jì)數(shù),判斷是否適用卡介苗免疫治療。雖然卡介苗治療有上述隱患,但研究人員發(fā)現(xiàn)了為TAM 計(jì)數(shù)高的患者的治療藥物氯膦酸鹽,用于耗盡TAM,為后續(xù)聯(lián)合卡介苗免疫治療提供支持[23]。
CAF 是構(gòu)成腫瘤間質(zhì)細(xì)胞的重要成分,在腫瘤的生物學(xué)進(jìn)程中表現(xiàn)出了多種功能,包括調(diào)控腫瘤細(xì)胞生長、增殖、腫瘤血管形成、腫瘤轉(zhuǎn)移以及免疫原性和治療耐藥性[24]。最新報(bào)道,有許多細(xì)胞可以被招募成CAF 的前體,經(jīng)過一系列的分裂分化可轉(zhuǎn)變?yōu)镃AF[25-27],為了更好的計(jì)算CAF 含量,研究人員找到了α 平滑肌肌動(dòng)蛋白、腱糖蛋白C、神經(jīng)膠質(zhì)抗原等蛋白可用于標(biāo)記CAF。在促瘤機(jī)制上,CAF 通過直接與癌細(xì)胞相互作用、控制免疫調(diào)節(jié)、旁分泌分泌細(xì)胞因子以及細(xì)胞外基質(zhì)重塑等方式促進(jìn)膀胱癌進(jìn)展[28]。其中最突出的機(jī)制就是CAF通過旁分泌分泌基質(zhì)細(xì)胞衍生因子、趨化因子7、TGFβ 等細(xì)胞因子作用于癌細(xì)胞,改善癌細(xì)胞的生存環(huán)境,刺激癌細(xì)胞的分化[29],并且通過招募血管內(nèi)皮祖細(xì)胞包裹形成腫瘤血管,為腫瘤營造一個(gè)相對安全,不易受T 細(xì)胞攻擊的環(huán)境,通過汲取外周組織細(xì)胞營養(yǎng),而實(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞的不斷繁殖。目前針對CAF 與腫瘤治療的主流觀點(diǎn)是使用基質(zhì)靶向治療,基質(zhì)靶向治療的原則是針對負(fù)責(zé)腫瘤保護(hù)和免疫抑制的成纖維細(xì)胞亞群,阻斷這類細(xì)胞為癌細(xì)胞提供支架與生長環(huán)境,使腫瘤組織更易受到化療、腫瘤細(xì)胞靶向治療以及免疫治療的治療。有學(xué)者提出嵌合抗原受體和抗體—藥物對可以針對CAF亞群,阻斷其免疫抑制和促進(jìn)腫瘤的功能[30]。作者認(rèn)為,之前提到許多細(xì)胞可以被招募成CAF 的前體,在治療思路上可以轉(zhuǎn)換一下,模仿TAM 的治療方法,M2 樣向M1 樣轉(zhuǎn)化,這里是否可以促進(jìn)CAF向前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化,從而清除癌組織中CAF 的含量,有待考證。
綜上所述,在膀胱癌TME 中CTL 是最要的抗腫瘤免疫細(xì)胞,而Treg、TAN、MDSC、TAM、CAF 都是不同類型的免疫抑制細(xì)胞,它們都通過不同作用機(jī)制作用于T 細(xì)胞,造成腫瘤免疫逃逸。在后續(xù)的免疫抑制細(xì)胞研究方向上,或許可如上文所述,ICIs 聯(lián)合環(huán)磷酰胺用于特異治療Treg;尋求目的基因精準(zhǔn)調(diào)控TAN 導(dǎo)致免疫抑制的關(guān)鍵分子;IL-6 受體阻滯劑聯(lián)合吉西他濱用于靶向MDSC;功能性使“M2 樣”促腫瘤模式向“M1 樣”抗腫瘤的模式轉(zhuǎn)換,卡介苗聯(lián)合氯膦酸鹽精準(zhǔn)靶向TAM;以及促進(jìn)CAF向前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化從而達(dá)到治療腫瘤的目的。因此,研究人員還需在TME 中的免疫抑制細(xì)胞上進(jìn)行更廣泛的研究,深入研究免疫抑制細(xì)胞的成分及機(jī)制,尋找更多治療的位點(diǎn),推動(dòng)腫瘤免疫治療的研究進(jìn)程。