作者，Evil Genius

前面介紹了我們機(jī)體的免疫系統(tǒng)，但是還是無法阻擋腫瘤發(fā)生的命運，而免疫逃逸的問題，無論是單細(xì)胞空間、還是外顯子宏基因組，都是需要研究并且解決的問題。了解一些免疫逃逸方面的內(nèi)容，對我們分析單細(xì)胞空間外顯子數(shù)據(jù)很有幫助。

順便問一句，免疫細(xì)胞如果被老板優(yōu)化了，降本增效算成功了嗎？？

盡管機(jī)體的固有免疫和適應(yīng)性免疫具有識別和清除腫瘤細(xì)胞的免疫監(jiān)視機(jī)制,但仍難以阻止腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。20世紀(jì)初,Dunn和 Schreider提出“腫瘤免疫編輯”假說(cancer immunoediting),根據(jù)腫瘤的發(fā)展將其分為三個階段:分別是“清除”“相持”和“逃逸”?！扒宄彪A段代表的是傳統(tǒng)的腫瘤免疫監(jiān)視,是指免疫系統(tǒng)通過多種途徑識別并殺死腫瘤細(xì)胞的過程;“相持”階段是發(fā)生在免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞不完全清除后的一段潛伏期:“逃逸”階段是指新的腫瘤細(xì)胞經(jīng)免疫壓力選擇后能夠脫離免疫系統(tǒng)的限制并泛濫性生長的階段。腫瘤免疫編輯中的三個階段并不是完全獨立的，它們是一個動態(tài)并相互聯(lián)系的過程?！澳[瘤免疫編輯”假說是當(dāng)前被認(rèn)可的腫瘤免疫逃逸理論。腫瘤免疫逃逸由多個因素共同介導(dǎo)，其機(jī)制包括:腫瘤細(xì)胞通過低表達(dá)、遮蓋抗原或抗原變異等方式直接逃逸免疫監(jiān)控;腫瘤組織微環(huán)境募集或擴(kuò)增多種抑制性免疫細(xì)胞來誘導(dǎo)腫瘤免疫抑制等。

一、腫瘤細(xì)胞直接逃逸免疫監(jiān)控(一)腫瘤細(xì)胞的弱免疫原性

腫瘤細(xì)胞是一群發(fā)生突變和惡性轉(zhuǎn)化的自身細(xì)胞，其大部分成分與機(jī)體正常細(xì)胞相同，只有極少數(shù)異常蛋白質(zhì)和多糖具有免疫原性。早期研究表明:致瘤病毒誘發(fā)的腫瘤免疫原性最強(qiáng)，化學(xué)致癌物誘導(dǎo)的腫瘤免疫原性次之,自發(fā)性腫瘤的免疫原性最弱。由于腫瘤細(xì)胞之間也存在免疫原性的差異，免疫原性較強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞可以誘導(dǎo)有效的抗腫瘤免疫應(yīng)答而易被清除，但是，免疫原性相對較弱的腫瘤細(xì)胞則能逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)視而選擇性地增殖。經(jīng)過機(jī)體對腫瘤的這一免疫選擇(immunoselection)的過程，腫瘤的免疫原性越來越弱。

(二)腫瘤細(xì)胞的抗原調(diào)變

宿主對腫瘤抗原的免疫應(yīng)答導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表面抗原減少或丟失，因此腫瘤細(xì)胞不被免疫系統(tǒng)識別,得以逃避宿主的免疫攻擊,這種現(xiàn)象稱為“抗原調(diào)變”(antigen modulation)。
抗原調(diào)變這一現(xiàn)象在生長快速的腫瘤普遍存在?？乖{(diào)變可由于細(xì)胞內(nèi)化作用或抗原抗體復(fù)合物脫落所致。這種腫瘤細(xì)胞表面抗原丟失僅反映腫瘤細(xì)胞表型的改變,經(jīng)調(diào)變的細(xì)胞再次進(jìn)入原宿主，抗原將重新誘發(fā)抗體產(chǎn)生。例如，有研究用單克隆和多克隆的轉(zhuǎn)基因CTLs(特異識別天然腫瘤抗原P1A)與腫瘤細(xì)胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)在該CTLs的選擇壓力下,P1A抗原可發(fā)生突變,最后變得不易被CTLs識別。其機(jī)制有多種，包括:改變MHC分子和抗原肽之間的相互作用:影響TCR對MHC分子抗原肽復(fù)合物的識別等。此外，一些非主要腫瘤抗原發(fā)生調(diào)變,對于腫瘤的逃逸也起著重要作用。某些非補(bǔ)體固定的抗腫瘤抗體可保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受補(bǔ)體激活抗體的溶瘤作用。實驗證明，當(dāng)CTL識別的腫瘤抗原被封閉后，則有利于腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。目前對抗體誘發(fā)的抗原調(diào)變報道較多,但T細(xì)胞免疫應(yīng)答引起的細(xì)胞抗原調(diào)變尚未明確。

（三）腫瘤抗原的封閉與遮蓋

腫瘤細(xì)胞可釋放可溶性抗原分子，這些游離的腫瘤抗原與抗腫瘤抗體結(jié)合形成復(fù)合物，復(fù)合物可通過抗體的Fc段與Mφ、NK細(xì)胞等的Fc受體結(jié)合，這種對抗腫瘤抗體的消耗和對Fc受體的封閉妨礙了免疫細(xì)胞發(fā)揮ADCC效應(yīng)。
腫瘤抗原可以經(jīng)糖基化等方式隱藏，這一過程稱為抗原遮蔽(shedding)。腫瘤細(xì)胞表面通常比正常細(xì)胞表達(dá)更多的糖脂和糖蛋白。腫瘤細(xì)胞表面抗原可被這些分子所遮蓋，如糖被(glycocalyx)和包括唾液酸在內(nèi)的黏多糖，稱為隱蔽性抗原，從而無法被免疫系統(tǒng)識別。
腫瘤細(xì)胞還可分泌刺激因子活化宿主的凝血系統(tǒng)，導(dǎo)致在腫瘤細(xì)胞外纖維蛋白“繭”(fibrin cocoon)的產(chǎn)生，隔離腫瘤抗原，使免疫細(xì)胞無從識別腫瘤抗原，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃逸免疫監(jiān)控。

(四)腫瘤細(xì)胞低表達(dá)MHC分子

MHCI類分子提呈功能的缺乏常常是導(dǎo)致腫瘤免疫逃逸的主要原因之一。利用免疫組化與分子生物學(xué)技術(shù)分析組織標(biāo)本及原代腫瘤細(xì)胞表面MHC抗原，發(fā)現(xiàn)其MHCI類分子的表達(dá)有不同程度的降低，且分化差的腫瘤細(xì)胞MHCI表達(dá)更弱，轉(zhuǎn)移的腫瘤則最弱甚至消失。此外，大多實體瘤均不表達(dá)MHCI類分子，因此不能有效激活T輔助細(xì)胞。
MHCI類分子的表達(dá)下調(diào)可由基因組的丟失、mRNA轉(zhuǎn)錄水平的降低和B2微球蛋白(β2- microglobulin)基因的突變等引起。研究發(fā)現(xiàn)在大量人腫瘤細(xì)胞系中，細(xì)胞內(nèi)抗原加工和提呈所必需的LMP-1、LMP-2、TAP-1、TAP-2四種蛋白的 mRNA 表達(dá)低下或無法測出,具有一定的普遍意義。

(五)腫瘤細(xì)胞缺乏共刺激分子

共刺激分子的缺乏也是腫瘤逃逸的原因之一。目前研究較多的共刺激分子為B7家族，它們主要表達(dá)于DC及激活的B細(xì)胞和Mφ表面，而腫瘤細(xì)胞不表達(dá)這些分子。共刺激分子B7-1/ B7-2(CD80/CD86)與T細(xì)胞膜表面的CD28 分子結(jié)合，為T細(xì)胞充分活化提供了第二信號。因此，即使腫瘤細(xì)胞可以通過其表面的MHC分子將腫瘤抗原直接提呈給T細(xì)胞，但由于缺乏共刺激信號，也不能激活T細(xì)胞，導(dǎo)致T細(xì)胞免疫無應(yīng)答甚至誘導(dǎo)耐受。這就是許多有免疫功能的宿主不能有效清除體內(nèi)有免疫原性的腫瘤的主要原因。研究發(fā)現(xiàn)將B7基因轉(zhuǎn)入弱或無免疫原性的腫瘤細(xì)胞中是不能激發(fā)免疫反應(yīng)的,這說明腫瘤免疫原性是共刺激分子發(fā)揮作用的前提。此外，腫瘤細(xì)胞可能還缺乏其他共刺激分子如ICAM-I、 IFA-3、VCAM-1或HSA等。

(六)腫瘤細(xì)胞的免疫赦免

一些腫瘤細(xì)胞還可以通過營造局部免疫赦免(immune privilege)以逃避免疫監(jiān)視。大量實驗結(jié)果表明，F(xiàn)as/FasL系統(tǒng)在免疫赦免與逃逸中具有重要意義。Fas屬于TNF受體家族，與其配體 FasL(FAS ligand)結(jié)合能介導(dǎo)細(xì)胞凋亡。T、NK等免疫細(xì)胞免疫活化后既表達(dá)FasL，也表達(dá)Fas受體;但腫瘤細(xì)胞如神經(jīng)膠質(zhì)瘤、結(jié)腸癌、肝細(xì)胞癌和黑色素瘤等雖能表達(dá)FasL，卻下調(diào)或不表達(dá)Fas受體。當(dāng)腫瘤細(xì)胞與效應(yīng)性免疫細(xì)胞對壘時，盡管CTL或NK細(xì)胞能通過Fas/FasL 途徑對腫瘤產(chǎn)生細(xì)胞毒效應(yīng)，但一方面腫瘤細(xì)胞本身只表達(dá)少量或不表達(dá)Fas，使其可以免受自身或免疫細(xì)胞的攻擊;另一方面腫瘤細(xì)胞通過主動表達(dá) FasL對浸潤的Fas陽性的效應(yīng)細(xì)胞進(jìn)行殺傷。因此，腫瘤細(xì)胞下調(diào)Fas受體和表達(dá)Fas配體對削弱機(jī)體免疫效應(yīng)可能起著重要作用。

二、組織微環(huán)境介導(dǎo)的免疫逃逸

19世紀(jì)Paget提出“種子與土壤”學(xué)說(seed and soil hypothesis)，認(rèn)為腫瘤是“種子”(癌細(xì)胞)在適宜“土壤”(微環(huán)境)中生長的結(jié)果。腫瘤的發(fā)生不僅取決于腫瘤細(xì)胞本身，而且還取決于腫瘤賴以生存的土壤，·即腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment)·。腫瘤微環(huán)境主要由多種浸潤的免疫細(xì)胞和其他間質(zhì)細(xì)胞及其所分泌的各種因子所構(gòu)成，是腫瘤研究的核心和重點。正常組織微環(huán)境可以有效抑制癌細(xì)胞的生長并逆轉(zhuǎn)腫瘤的表型，但腫瘤可通過重塑其周圍的間質(zhì)來形成支持其生長的微環(huán)境。其主要手段包括:通過分泌大量抑制性分子,來調(diào)整抗腫瘤效應(yīng)性細(xì)胞與調(diào)節(jié)性細(xì)胞的比例和改變APC的表型/功能等,最終形成一個有利于腫瘤免疫逃逸的抑制性網(wǎng)絡(luò)。值得注意的是，除了免疫抑制，越來越多的證據(jù)也表明腫瘤誘導(dǎo)的免疫活化/炎癥反應(yīng)對腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著同樣重要的意義。

(一)腫瘤相關(guān)免疫抑制分子

腫瘤環(huán)境中存在一系列的胞內(nèi)、膜表面型和分泌型的抑制分子，這些分子可以由腫瘤細(xì)胞本身產(chǎn)生，也可以由基質(zhì)細(xì)胞和浸潤的免疫細(xì)胞產(chǎn)生，主要包括:①免疫抑制性因子，如IL-10、IL-6、 IL-4、IL-13、TGF-B、PGE-2和M-S等;②共抑制信號及促凋亡分子，如B7-H1(PD-L1)、CTLA-4、 TRAIL和 FasL等;③趨化因子，如CCL2、CCL19、 CCL20和CCL21等;④代謝酶，如iNOS、IDO、 NADPH氧化酶和精氨酸酶等;⑤脈管生長因子，如VEGF、PDGF-BB和GF等。這些抑制分子與間質(zhì)細(xì)胞共同形成穩(wěn)定的免疫微環(huán)境，幫助腫瘤細(xì)胞逃逸機(jī)體的免疫監(jiān)視并促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。

1.免疫抑制性因子

• (1)轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β):屬于調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化的轉(zhuǎn)化生長因子超家族。這一家族除TGF-β外，還有活化素(activins)、抑制素(inhibins)、米勒管抑制物(Millerian tube inhibitor substance,MIS)和骨形成蛋白(bone morpho-genetic proteins, BMPs)。 TGF-β促進(jìn)腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的機(jī)制有:①誘導(dǎo)腫瘤周圍的基質(zhì)環(huán)境改變;②誘導(dǎo)上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化;③促血管新生和抑制宿主免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細(xì)胞。TGF-β能抑制絲裂原或抗原刺激的T細(xì)胞增殖，抑制IL-2誘導(dǎo)的T細(xì)胞IL-2受體的表達(dá),抑制B細(xì)胞增殖和免疫球蛋白的產(chǎn)生，抑制 CTL的誘導(dǎo)產(chǎn)生及NK細(xì)胞的活化，以及能促進(jìn)新生血管的生長和細(xì)胞外基質(zhì)的合成。
• (2)白介素-10(IL-10):IL-10在很多人類腫瘤中都有過量表達(dá)，如腎癌、結(jié)腸癌、黑色素瘤及神經(jīng)母細(xì)胞瘤等，其過量分泌會導(dǎo)致負(fù)向調(diào)節(jié)功能增強(qiáng)，打破機(jī)體的免疫自穩(wěn)。腫瘤細(xì)胞、腫瘤相關(guān)單核/巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)等細(xì)胞均能產(chǎn)生IL-10，主要通過以下途徑來抑制腫瘤免疫: ①下調(diào) APC表面的MHC、共刺激分子和甘露糖受體的表達(dá)，上調(diào)共抑制分子(co-inhibitory molecule),減少APC的抗原內(nèi)吞來削弱其抗原呈遞能力;②抑制效應(yīng)性細(xì)胞如CTL、NK和 yδT細(xì)胞的增殖和細(xì)胞毒素的產(chǎn)生;③抑制一氧化氮的產(chǎn)生來干擾IFN-γ對 Mφ 的活化; ④抑制 TH1、CTL、NK等細(xì)胞產(chǎn)生IFN-y等。
• (3)前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2):前列腺素E家族具有多種免疫抑制活性，其中 PGE2是公認(rèn)的與荷瘤機(jī)體免疫抑制相關(guān)的一種前列腺素,它在多種腫瘤如乳腺癌、頭頸部癌等中的表達(dá)水平明顯增高。前列腺素主要通過以下幾個方面來促進(jìn)腫瘤免疫逃逸:PGE2能誘導(dǎo)產(chǎn)生抑制型T細(xì)胞和抑制型Mφ,降低LAK細(xì)胞的活性，抑制抗原特異性T細(xì)胞增殖和產(chǎn)生細(xì)胞因子等:與此同時,PGE2還能抑制APC的分化和功能;能抑制TH1、NK細(xì)胞和Mφ的抗腫瘤活性，并上調(diào)TH2相關(guān)細(xì)胞因子如IL-10的產(chǎn)生。

2.共抑制信號及促凋亡分子

• (1)B7-Hs共抑制分子:T細(xì)胞活化除需要 TCR轉(zhuǎn)導(dǎo)的第一信號外，還需要協(xié)同刺激分子轉(zhuǎn)導(dǎo)的第二信號。如果缺少刺激分子的第二信號將會導(dǎo)致T細(xì)胞的無反應(yīng)性或者是特異性免疫耐受。協(xié)同刺激信號是通過T細(xì)胞的協(xié)同刺激受體與相應(yīng)配體相互作用介導(dǎo)的，其中經(jīng)典的B7-1/ B7-2-CD28/CTLA-4協(xié)同刺激途徑對細(xì)胞的活化和耐受起關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用。近年發(fā)現(xiàn)了B7家族的另一類起共抑制作用的新成員--B7-Hs共抑制分子。目前，腫瘤中研究比較清楚的B7-Hs分子為B7-H1。
  B7-H1(又名PD-L1)在大多數(shù)實體瘤組織中高表達(dá)，且往往與腫瘤患者的術(shù)后生存時間呈負(fù)相關(guān)。PD-L1主要通過以下途徑抑制抗腫瘤細(xì)胞免疫:①通過與其受體PD-1結(jié)合，誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生凋亡或免疫應(yīng)答無能(anergy);②在慢性炎癥中，使效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生免疫耗竭，繼而不能產(chǎn)生抗腫瘤細(xì)胞因子和行使細(xì)胞毒性效應(yīng);③大量PD-L1分子在腫瘤細(xì)胞表面形成一個“盾牌”，保護(hù)PD-L1腫瘤細(xì)胞免受效應(yīng)細(xì)胞的毒性和溶解;④腫瘤相關(guān)的PD-L1APC能使T細(xì)胞分泌IL-10,抑制抗腫瘤免疫應(yīng)答;⑤協(xié)同Treg起免疫抑制功能。近年來大量臨床實驗證明，封閉 PD-L1或者其受體PD-1有助于恢復(fù)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答，已成為抗腫瘤治療的重要手段。

  
  
• (2)腫瘤壞死因子家族和腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor,TNFR)家族:新近研究表明，腫瘤細(xì)胞本身也能通過TNF家族和TNFR家族相互作用來實現(xiàn)免疫逃逸。目前已知，T、NK等免疫細(xì)胞在活化后既能表達(dá)FasL也可表達(dá) Fas 受體，而多種腫瘤細(xì)胞如神經(jīng)膠質(zhì)瘤、結(jié)腸癌、肝細(xì)胞癌和黑色素瘤等也能表達(dá)FasL，但 Fas 受體不表達(dá)或者表達(dá)下調(diào)。因此，腫瘤細(xì)胞與免疫細(xì)胞相互作用時，盡管細(xì)胞毒T細(xì)胞(CTL)或NK細(xì)胞能通過Fas受體配體相互作用，對靶細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒效應(yīng)，但腫瘤細(xì)胞也能利用這一機(jī)制反向作用于免疫效應(yīng)細(xì)胞，使其發(fā)生功能失活。除了Fas/FasL外，腫瘤細(xì)胞還會利用其他TNFR/TNF家族成員來誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生凋亡，繼而營造局部免疫赦免以逃避免疫監(jiān)視。

3.趨化因子 趨化因子及其受體家族在腫瘤免疫中的作用主要有以下幾點:①募集免疫細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織調(diào)控機(jī)體免疫功能，如C2、 CCL5能募集髓系細(xì)胞,CXCL9、CXCL10能夠趨化T細(xì)胞,CCL19、CCL20、CCL21能夠趨化DC:②直接調(diào)控腫瘤細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，如CCL12/CXCR4指導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的定向轉(zhuǎn)移:③CXC型趨化因子促進(jìn)腫瘤血管生成。

4、代謝酶

• (1)吲哚胺 2,3-雙加氧酶(indoleamine 2,3- dioxygcnase,IDO):IDO是一種免疫抑制性酶類，它在產(chǎn)生和維持局部免疫抑制中有重要作用，尤其是實體瘤的微環(huán)境。目前發(fā)現(xiàn)IDO不但表達(dá)在腫瘤細(xì)胞(如乳腺癌，黑色素瘤，結(jié)腸癌、肺癌)和間質(zhì)細(xì)胞,在腫瘤患者引流淋巴結(jié)中的DC上亦檢測到IDO 的表達(dá)。IDO通過直接降解T細(xì)胞增殖和分化所必需的色氨酸來阻滯T細(xì)胞的克隆增殖擴(kuò)增甚至促進(jìn)T細(xì)胞死亡;IDO與Treg還有相互促進(jìn)的增強(qiáng)作用，來增強(qiáng)Treg介導(dǎo)的免疫抑制。在小鼠模型中，使用特異性IDO活性抑制劑能增強(qiáng)腫瘤的化療效果，而沒有明顯毒性。因此，IDO已經(jīng)成為抗腫瘤藥物設(shè)計和篩選的重要靶標(biāo)。
• (2)iNOS、NADPH氧化酶和精氨酸酶:腫瘤微環(huán)境中存在大量iNOS、NADPH氧化酶和精氨酸酶等代謝分子，這些分子既能抑制由效應(yīng)T細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性抗腫瘤免疫應(yīng)答反應(yīng)，又能抑制由NK細(xì)胞和Mφ介導(dǎo)的天然抗腫瘤免疫。抑制性髓系細(xì)胞能產(chǎn)生大量精氨酸酶1，人腫瘤細(xì)胞以及相關(guān)髓系細(xì)胞均能產(chǎn)生iNOS和NADPH氧化酶。

(二)腫瘤相關(guān)免疫抑制性細(xì)胞

近年的臨床和實驗研究均已證實:腫瘤的形成是癌細(xì)胞及基質(zhì)(stroma)中多種細(xì)胞相互作用的共同結(jié)果。腫瘤基質(zhì)由免疫細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮等細(xì)胞成分以及細(xì)胞外基質(zhì)構(gòu)成。其中,抑制性的免疫細(xì)胞對腫瘤的免疫逃逸起了重要作用。下面從來源和功能的角度，介紹幾種最重要的腫瘤相關(guān)免疫細(xì)胞。

• 1. 調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞( regulatoryTcells, Treg )20 世紀(jì) 70年代就有抑制性T細(xì)胞這一概念的提出，直到1995年，研究才明確CD25(IL-2受體a鏈)可作為小鼠調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的重要表型標(biāo)記，同時 Treg能夠表達(dá)Foxp3這一特異性的轉(zhuǎn)錄因子。此后Treg在腫瘤免疫逃逸中的作用備受關(guān)注。人體內(nèi)，Treg是一個異質(zhì)性的群體，主要包括 CD4⁺CD25^highTreg,Tr1(IL-10⁺T細(xì)胞)以及TH3(TGF-β⁺T細(xì)胞)細(xì)胞。其中CD4⁺CD25^highTreg Foxp3⁺ Treg在肺癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌、胃癌及淋巴瘤中都存在，在某些腫瘤中其數(shù)量的多少還與預(yù)后密切相關(guān)。目前研究表明，腫瘤中Treg的增加主要有以下途徑:①腫瘤微環(huán)境中的趨化因子通過Treg的受體CCR4,將胸腺、骨髓、淋巴結(jié)及外周的自然產(chǎn)生Treg募集至腫瘤;②腫瘤微環(huán)境中異常分化的抗原提呈細(xì)胞能誘導(dǎo)Treg的產(chǎn)生或者擴(kuò)增自然產(chǎn)生的Treg;③腫瘤微環(huán)境的多種抑制分子如IL-10和TGF-B,能將CD4CD25T細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為CD4⁺CD25^highTreg Foxp3⁺ Treg。
     Treg主要通過以下機(jī)制發(fā)揮免疫抑制作用:①通過免疫抑制因子,如IL-10、TGF-B等抑制效應(yīng)細(xì)胞的功能;②通過顆粒酶和穿孔素直接殺傷效應(yīng)細(xì)胞;③影響效應(yīng)細(xì)胞的代謝，如高表達(dá)CD25、大量消耗IL-2、產(chǎn)生腺苷抑制效應(yīng)細(xì)胞增殖;④影響樹突狀細(xì)胞的功能進(jìn)而影響T細(xì)胞的活化。關(guān)于Treg功能機(jī)制和Treg新亞群發(fā)現(xiàn)的研究正在進(jìn)展當(dāng)中。由于Treg在機(jī)體免疫調(diào)控過程中發(fā)揮重要作用，控制體內(nèi)Treg的數(shù)量和功能，有望將靶向Treg療法與其他生物治療聯(lián)合應(yīng)用。
     

• 2.腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages,TAM) 巨噬細(xì)胞是實體瘤組織中數(shù)量最多的APC,大多由外周血的單核細(xì)胞遷移和分化而成，也有部分可通過自我增殖進(jìn)行補(bǔ)充。受腫瘤環(huán)境分泌的CCL2(MCP-1)等趨化因子作用，外周血單核細(xì)胞可浸潤到腫瘤組織,在腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境的影響下進(jìn)一步分化發(fā)育成 Mφ;實體瘤中常見的瘤內(nèi)局部低氧和壞死，也能招募巨噬細(xì)胞的進(jìn)一步浸潤。這種浸潤到實體瘤中的Mφ稱為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)。
  TAM 的功能作用具有時空特異性，在不同腫瘤、同一個腫瘤的不同部位/區(qū)域、不同發(fā)展階段可展現(xiàn)出不同的功能。在肝癌、肺癌和乳腺癌等腫瘤組織中,TAM與腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),其數(shù)量與腫瘤的惡性程度和不良預(yù)后顯著相關(guān)。TAM對腫瘤的作用具有“兩面性”:一方面激活的Mφ通過直接吞噬和產(chǎn)生TNF等效應(yīng)因子間接殺傷腫瘤細(xì)胞;另一方面，TAM可呈現(xiàn)出抑制表型，通過多種機(jī)制在腫瘤發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中起了“幫兇”的作用，主要有:①大量表達(dá)和分泌表皮生長因子(EGF)、血小板源性生長因子(PDGF)、TGF-β、肝細(xì)胞生長因子(HGF)和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)直接促進(jìn)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和侵襲;②分泌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等促血管生成因子直接促腫瘤血管生成作用;③低表達(dá)抗原提呈分子HLA-DR而高表達(dá)免疫抑制性的PD-L1(B7-H1),導(dǎo)致T細(xì)胞不能被有效活化繼而轉(zhuǎn)向免疫耐受;④分泌大量抗炎因子IL-10和TGF-β來抑制局部抗腫瘤細(xì)胞免疫反應(yīng);⑤擴(kuò)增或分泌細(xì)胞因子趨化免疫抑制性亞群，如TH2、Treg等，抑制獲得性免疫應(yīng)答。

• 3.髓系來源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)在荷瘤小鼠的脾臟、血液及腫瘤組織廣泛存在著一群具有免疫抑制功能的細(xì)胞群體，來源于骨髓祖細(xì)胞和未成熟髓系細(xì)胞，是DC、Mφ或粒細(xì)胞的前體，稱為髓系來源的抑制性細(xì)胞(MDSC)。
  MDSC主要從兩方面促進(jìn)腫瘤的發(fā)展:①表達(dá)多種促血管生成因子,直接促進(jìn)腫瘤血管形成:②通過高表達(dá)的ARG1,iNOS 和 ROS 等來抑制T細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性抗腫瘤免疫以及NK與 Mo介導(dǎo)的天然免疫應(yīng)答，例如，表達(dá)精氨酸酶 I來分解T細(xì)胞賴以活化的精氨酸，下調(diào)TCR鏈及抑制歸巢受體CD62L的表達(dá):誘導(dǎo)Treg的產(chǎn)生:分泌IL-10抑制Mφ和DC的功能，阻斷 NKG2D或通過膜型TGF-β抑制NK細(xì)胞功能。

• 4.其他抑制性細(xì)胞DC是體內(nèi)唯一能活化初始性T細(xì)胞的專職 APC。越來越多的證據(jù)顯示，體內(nèi)存在一群可誘導(dǎo)免疫抑制的DC亞群調(diào)節(jié)性 DC,可以通過誘導(dǎo)T細(xì)胞亞群向Treg分化和下調(diào)TH1/TH2的比值等影響機(jī)體免疫狀態(tài)。腫瘤中的DC有多種誘導(dǎo)腫瘤免疫逃逸的機(jī)制:①低抗原提呈能力,低表達(dá)抗原提呈分子和共刺激分子,高分泌IL-10等抑制型細(xì)胞因子,低分泌 IL-2;②影響 Treg 的產(chǎn)生和功能;③通過活性氧、 IDO 等代謝途徑，誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡;④影響B(tài)細(xì)胞的功能。
  新近發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞可以通過細(xì)胞表面一系列活化性和抑制性受體(例如CD96,TIGIT等)之間的平衡,參與抗腫瘤免疫應(yīng)答;然而在腫瘤局部受到腫瘤或其他相關(guān)免疫細(xì)胞上異常表達(dá)的配體影響，腫瘤浸潤NK細(xì)胞往往表現(xiàn)為“免疫耗竭”狀態(tài),限制了其抗腫瘤潛能的發(fā)揮。因此，研究誘發(fā)NK細(xì)胞功能耗竭的關(guān)鍵節(jié)點，有望成為抗腫瘤免疫治療的新策略。
  此外，近年研究還發(fā)現(xiàn)，腫瘤相關(guān)粒細(xì)胞(tumor-associated neutrophils,TAN)浸潤水平較高的腫瘤患者具有較高的復(fù)發(fā)率和較短的存活期。TAN促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的機(jī)制包括:①通過產(chǎn)生 TNF-α和IL-1β等來加強(qiáng)局部組織微環(huán)境中的慢性炎癥:②分泌大量的促腫瘤轉(zhuǎn)移因子，如GF和抑瘤素M(OSM);③持續(xù)表達(dá)基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)來促進(jìn)腫瘤血管生成。

(三)腫瘤相關(guān)促炎癥反應(yīng)

炎癥反應(yīng)是宿主對病原感染以及組織受損傷時所產(chǎn)生的一系列保護(hù)性應(yīng)答，包含了早期的免疫活化和后期的炎癥消退與組織修復(fù)等步驟，該過程受到免疫系統(tǒng)的精密調(diào)控。長期以來，病理學(xué)家認(rèn)為腫瘤和非腫瘤組織中均存在大量來自先天和獲得性免疫系統(tǒng)的炎性細(xì)胞，而且它們在這兩類組織中呈現(xiàn)出相似的活化狀態(tài)。近年的研究已清楚表明，幾乎每一個腫瘤病灶中都浸潤著免疫細(xì)胞;更有意思的是，這些浸潤的免疫細(xì)胞也可處于活化狀態(tài)。然而，腫瘤相關(guān)的炎癥反應(yīng)是把“雙刃劍”,其積極的生理意義在于激活機(jī)體免疫反應(yīng)清除腫瘤,但持續(xù)的“不可控炎癥反應(yīng)(unresolving inflammation)”會導(dǎo)致腫瘤發(fā)生并加快疾病進(jìn)展。此外，越來越多的臨床證據(jù)表明:炎癥反應(yīng),特別是低強(qiáng)度和持續(xù)的慢性炎癥，可通過促進(jìn)腫瘤細(xì)胞突變或選擇性存活來逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)控。雖然關(guān)于炎癥是如何在“抗腫瘤’與“促腫瘤”之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的機(jī)制目前尚不完全清楚，但一般認(rèn)為:組織局部微環(huán)境,通過調(diào)節(jié)炎癥網(wǎng)絡(luò)或“炎癥的內(nèi)容”,決定了炎癥究竟是起著清除還是幫助腫瘤的作用。下面從來源和功能的角度,介紹腫瘤相關(guān)促炎癥反應(yīng)對腫瘤發(fā)生發(fā)展的影響。

• 1.炎癥與腫瘤的發(fā)生 在某些腫瘤類型中，炎癥反應(yīng)在早期細(xì)胞癌變階段就已出現(xiàn)，并參與促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生。炎癥反應(yīng)與腫瘤發(fā)生的關(guān)系體現(xiàn)為外因和內(nèi)因兩個方面:外因是指炎癥反應(yīng)可增加腫瘤發(fā)生的風(fēng)險，例如幽門螺桿菌與胃癌，慢性病毒性肝炎與肝癌，炎癥性腸病與腸癌的發(fā)生;內(nèi)因是指驅(qū)動腫瘤發(fā)生的基因改變會影響組織中的炎癥反應(yīng)。例如RAS-RAF、MYC信號通路在導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的同時，還能夠促進(jìn)組織微環(huán)境中的細(xì)胞分泌IL-1、CCL2等細(xì)胞因子和趨化因子誘導(dǎo)血管生成和免疫抑制型細(xì)胞
  的浸潤,進(jìn)而幫助腫瘤的形成。
• 2.組織局部的促炎反應(yīng) 人的實體瘤是癌細(xì)胞與浸潤免疫細(xì)胞長期“共進(jìn)化”的結(jié)果,通?？砂唇馄式Y(jié)構(gòu)分為癌旁、癌旁間質(zhì)、侵襲邊緣和癌巢等多個區(qū)域，各自具有獨特的組成、功能特性與區(qū)域微環(huán)境。其中，腫瘤侵襲前沿處的腫瘤細(xì)胞往往處于活躍的生長狀態(tài)，具有較強(qiáng)的增殖和侵襲轉(zhuǎn)移能力。侵襲前沿區(qū)域富含大量的炎癥細(xì)胞,以往曾被認(rèn)為是機(jī)體防御和抵抗腫瘤的重要場所;然而這些區(qū)域的炎癥反應(yīng)/細(xì)胞非但不能清除腫瘤,其促血管生成和組織重塑功能反而可被腫瘤利用來幫助其進(jìn)展。例如:研究發(fā)現(xiàn)肝癌侵襲前沿處活化的炎性Mq非但不具備抗腫瘤活性，而是產(chǎn)生大量炎性因子和高表達(dá) PD-L1,通過抑制腫瘤特異性T細(xì)胞增殖、殺傷和細(xì)胞因子的產(chǎn)生來介導(dǎo)免疫逃逸，最終通過誘發(fā)慢性炎癥來加快腫瘤血管生成和組織重塑。
• 3.炎癥反應(yīng)的負(fù)反饋機(jī)制 炎癥反應(yīng)的適時啟動與消退是機(jī)體維護(hù)自身穩(wěn)態(tài)和防御細(xì)胞變異的重要機(jī)制。由免疫細(xì)胞及其相關(guān)因子等組成的局部炎癥微環(huán)境，可幫助機(jī)體清除感染和/或癌變的細(xì)胞,然而腫瘤細(xì)胞可利用炎癥反應(yīng)的多個特征，如血管生成、組織重塑和負(fù)反饋免疫抑制等機(jī)制，來促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展與轉(zhuǎn)移。例如，除了直接誘導(dǎo)抑制性免疫環(huán)境外，腫瘤細(xì)胞可利用炎癥反應(yīng)中產(chǎn)生的IFN-y等活化性的炎癥因子，誘導(dǎo)CTLA-4、PD-L1、IDO等免疫抑制分子的表達(dá)，幫助免疫抑制網(wǎng)絡(luò)的形成。
  此外，由于免疫細(xì)胞在腫瘤組織的不同區(qū)域可展現(xiàn)出獨特的分布和功能表型(上文所述)，腫瘤可通過模擬免疫系統(tǒng)的一系列通路來對其進(jìn)行“動態(tài)”調(diào)控，進(jìn)而幫助腫瘤的進(jìn)展。因此,探明腫瘤組織局部的炎癥狀態(tài),特別是闡述不同區(qū)域免疫微環(huán)境和“不恰當(dāng)?shù)拿庖呋罨睂δ[瘤的影響及其動態(tài)調(diào)控機(jī)制,將為腫瘤的防治提供重要的科學(xué)基礎(chǔ)。
  越來越多的研究證明，腫瘤的免疫逃逸機(jī)制是網(wǎng)絡(luò)狀多元化的，其成員之間可以相互誘導(dǎo)、相互作用、相互協(xié)助，從而為腫瘤細(xì)胞的生長提供更加合適的環(huán)境。對人類腫瘤的研究發(fā)現(xiàn),免疫系統(tǒng)受到抑制的個體中非病毒性來源的癌癥發(fā)生率遠(yuǎn)高于非免疫抑制的個體。Galon等利用基因表達(dá)譜和原位免疫組織化學(xué)染色，發(fā)現(xiàn)綜合結(jié)腸癌中浸潤免疫細(xì)胞的狀態(tài)(類型、密度和定位等)的數(shù)據(jù)可以作為重要的預(yù)后指標(biāo)。
  隨著各個學(xué)科領(lǐng)域和實驗技術(shù)的發(fā)展,人們對腫瘤細(xì)胞和免疫系統(tǒng)之間關(guān)系的研究也在逐漸地深入，對其相互關(guān)系的理論學(xué)說也在不斷地完善之中。在經(jīng)歷半個世紀(jì)的爭論之后,最近提出的腫瘤免疫編輯假說成為目前最完善的學(xué)說,它包括清除、相持和逃逸三個階段。對這三個階段特征的理解仍在不斷深入，相關(guān)研究對發(fā)展腫瘤的免疫治療有著重要的作用。通過研究“清除”階段，有助于確定在治療中應(yīng)該增強(qiáng)何種免疫成分來提高機(jī)體的抗腫瘤作用;通過研究“相持”階段,有助于理解腫瘤免疫原性降低的遺傳過程，并設(shè)計分子靶標(biāo)來穩(wěn)定腫瘤細(xì)胞的染色體從而阻止其持續(xù)變異;通過研究“逃逸”階段,有助于了解在腫瘤變異程度不同的情況下腫瘤微環(huán)境的行為和功能，并從分子層面上改善腫瘤免疫原性低和微環(huán)境發(fā)生免疫抑制的問題。

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