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皮膚T細胞淋巴瘤免疫微環境研究進展

2020-10-24 04:21李凡王琳
中華皮膚科雜志 2020年9期
關鍵詞:淋巴瘤皮損細胞因子

李凡 王琳

四川大學華西醫院皮膚性病科,成都610041

一、腫瘤微環境與皮膚T細胞淋巴瘤

皮膚T 細胞淋巴瘤(cutaneous T?cell lymphoma,CTCL)是一組來源于T 細胞的局限于皮膚的異質性腫瘤,是第二常見的結外非霍奇金淋巴瘤。大多數CTCL 具有惰性生物學行為,預后良好;但當宿主免疫系統受損時,其臨床過程可呈侵襲性。局部干預及單藥系統治療是大多數CTCL 的主要管理策略[1],但CTCL 復發率仍較高。干擾素(IFN)作為CTCL 尤其是蕈樣肉芽腫(mycosis fungoides,MF)最重要的治療手段之一,已廣泛應用于臨床,其主要是通過對抗宿主的免疫抑制狀態發揮療效[2]。免疫治療在CTCL 中具有廣闊前景。

腫瘤微環境是腫瘤細胞與多種宿主細胞之間形成的復雜網絡,主要包括腫瘤細胞和非腫瘤成分,后者包括造血源性細胞、間葉源性細胞以及非細胞結構成分(表1)。但其組成并非一成不變,腫瘤細胞可以通過分泌細胞因子和趨化因子等改變腫瘤周圍基質組成[3]。相應地,基質中的非腫瘤成分,尤其是其中的免疫細胞及相關細胞因子,可以直接或間接影響腫瘤細胞的表型、侵襲、轉移及其對治療的反應[1]。腫瘤微環境組成和功能對于腫瘤生存和免疫逃逸等都至關重要,是宿主免疫功能的重要體現。深入了解CTCL的免疫微環境組成及功能可以幫助人們尋找更有效的對抗腫瘤的治療手段,同時幫助臨床醫生更好地判斷疾病預后。

二、不同腫瘤微環境成分在CTCL發生發展中的作用

1.輔助性T 細胞(T helper cell,Th 細胞)及相關細胞因子:Th 細胞在免疫系統中發揮重要作用,分為兩種主要亞型:Th1 和Th2。CTCL 被認為是Th2 細胞占主導地位的疾病。人體內還存在其他一些獨立亞型的Th細胞,如調節性T細胞(regulatory T cells,Treg)、Th17細胞、Th22細胞等。以這些細胞為靶向,阻斷相關細胞因子的生物學功能已被應用于一些自身免疫性疾病的治療中。

CTCL的進展與Th2型細胞因子表達升高及Th1型細胞因子的表達下降有關。早期MF 具有Th1 型細胞因子的表達模式,而腫瘤期CTCL 微環境以Th2 型為主[4]。這種向Th2偏移的模式被認為是宿主細胞免疫和抗腫瘤效應受到抑制的關鍵因素。Th2型細胞因子的表達還能促使紅皮病、免疫抑制和細菌感染的發生,是進展期MF和Sézary綜合征患者預后不良的重要因素之一[5]。研究者還發現,白細胞介素(IL)?25(IL?17E)和IL?19 在CTCL 微環境中表達升高[6?7],而IL?21在腫瘤期MF患者中表達顯著下降[8]。此外,由氧化應激誘導產生的細胞因子如IL?6,在CD30+CTCL 和早期MF 患者中異常表達,也可作為預后不良的預測標志[9]。

造血源性細胞淋巴細胞T淋巴細胞輔助性T細胞細胞毒性T細胞B淋巴細胞自然殺傷細胞髓系細胞單核/巨噬細胞樹突細胞髓源性抑制細胞粒細胞循環造血干細胞間葉源性細胞成纖維細胞肌纖維母細胞脂肪細胞內皮細胞間充質干細胞非細胞結構成分細胞因子趨化因子黏附分子細胞外基質

Th17 細胞以在IFN?γ 缺如的情況下產生前炎癥因子IL?17為特征,通過產生IL?17A、IL?17F、IL?6、IL?22和IL?23等細胞因子來維持自我更新。關于Th17細胞在CTCL中的地位一直備受爭議。Miyagaki 等[10]對CTCL 患者皮損進行研究,發現IL?22 對腫瘤微環境的形成具有更重要作用,而僅有少數患者皮損中的IL?17 mRNA 水平升高。雖然最初認為IL?22 的產生與Th17 細胞表達IL?17A 相關,但后來證據表明,Th22細胞在IL?17A缺如的情況下也能產生IL?22。Miyagaki等[10]提出,IL?22通過促進角質形成細胞表達CC趨化因子配體20 來趨化其受體CCR6 表達陽性的細胞,即通過趨化CCR6+不成熟樹突細胞(DC)和朗格漢斯細胞(Langerhans cells,LC)至CTCL 皮損中,發揮促腫瘤生長的作用。反過來,LC也能誘導Th22細胞產生IL?22。

在多種實體腫瘤中Treg數量與疾病預后呈負相關。但在淋巴瘤中卻不同,其功能及作用機制更為復雜。有學者將其總結歸納為4種類型:抑制性Treg、惡性Treg、直接殺傷腫瘤Treg和無能Treg[11]。該分類有助于預測淋巴瘤患者的預后及基于Treg 的免疫治療研究。CTCL 中既存在惡性Treg,又有直接殺傷腫瘤的Treg。Heid等[12]在對15例Sézary綜合征患者的研究中發現,8例患者皮損和血液中的Foxp3+細胞比例顯著下降,而另外6例明顯增加;在這6例患者中,這些Foxp3+細胞經證實是單克隆CTCL細胞,它們能夠抑制T 細胞IL?2 mRNA 的表達。Shareef 等[13]研究發現,早期MF微環境中的Foxp3+細胞數量高于腫瘤期MF 和Sézary 綜合征,認為Foxp3+Treg可以直接抑制MF腫瘤細胞活性。

阿侖單抗(alemtuzumab)是一種針對T或B淋巴細胞表面CD52 糖蛋白的單克隆抗體,除了能直接消減淋巴細胞外,多項臨床研究已顯示,它能增加Treg 的比例,減少前炎癥因子IFN?γ 和IL?17 的產生并上調抗炎癥細胞因子IL?4、IL?10和轉化生長因子β水平,其中以對Treg的影響最為顯著[14]。隨后的體外試驗證實,阿侖單抗能介導補體依賴的T細胞溶解,保留Treg[15]。研究顯示,皮下應用低劑量阿侖單抗對白血病期CTCL 有效,臨床總緩解率達74%~86%,但對MF療效不理想,側面反映了二者來源于不同的T細胞亞群[16]。MF腫瘤細胞源于非遷移性皮膚定居記憶性T細胞,而白血病期CTCL細胞具有中樞性記憶T細胞的表型,能在皮膚、血液、淋巴結之間遷移再循環。阿侖單抗作用需要中性粒細胞、自然殺傷(NK)細胞的參與,因此其作用部位實際在血液而非皮膚[17],所以對MF效果不佳。

2. 細胞毒性T 淋巴細胞(cytotoxic T lymphocytes,CTL)和NK細胞:在CTCL早期,皮損局部主要由少量腫瘤細胞和大量反應性細胞組成,后者主要為活化的CTL 和表達細胞毒標記的Th1細胞,說明CTCL早期是以細胞介導的抗腫瘤免疫反應為主,限制著腫瘤細胞的擴散[4]。多項研究結果表明,從CTCL 患者中分離出的活化CTL、反應性Th細胞及NK細胞均能在體外對自身腫瘤細胞產生殺傷作用,且外周血和局部微環境中的CTL數量與預后呈正相關[18]。

KIR3DL2 是殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(killer?cell immunoglobulin?like receptor,KIR)家族的成員之一,又稱CD158k,是NK 細胞表達的最主要MHCⅠ類分子受體,與MHCⅠ類分子結合后能抑制NK細胞的細胞毒作用,也表達于一些CTL中[19]。在CTCL微環境中,伴大細胞轉化的MF、Sézary 綜合征和原發性皮膚間變性大細胞淋巴瘤(primary cutaneous anaplastic large?cell lymphoma,PCALCL)的腫瘤細胞均被檢測到有異常表達的KIR3DL2[20],可能是由于基因重塑導致NK 細胞受體異位表達。KIR3DL2 并非通過直接對腫瘤細胞發揮殺傷作用,而是激活NK 細胞和巨噬細胞,分別通過抗體介導的細胞毒作用和細胞吞噬作用來發揮效應[20],抗KIR3DL2單克隆抗體IPH4102治療CTCL的初步臨床研究正在進行中。

CD226 是免疫球蛋白超家族成員之一,主要表達于CTL 和NK 細胞表面,其配體CD155 在多種腫瘤細胞中表達。Takahashi 等[21]研究了這兩者在CTCL 中的表達和功能,結果顯示,CTCL微環境中CD155 mRNA表達增加,而患者外周血中NK 細胞和CTL CD226 表達減少;體外試驗顯示,重組CD226 能對CD155+腫瘤細胞產生細胞毒作用,證實CD226可能作為治療CTCL的潛在手段。

在治療方面,Accart 等[22]在Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗中首次證實,將表達人IFN?γ的腺病毒載體注射至CTCL患者局部皮損,能誘導浸潤的CD8+TIA?1+CTL數量的增加,且與臨床獲益相關。來那度胺是沙利度胺的衍生物,能增強NK細胞的功能,刺激T 細胞增殖和IL?2 的產生,從而促進Th1 型免疫應答并抑制IL?10的產生。在32例MF/Sézary綜合征患者的Ⅱ期臨床試驗中,來那度胺單藥治療的完全有效率為28%[23]。

3. 腫瘤相關巨噬細胞(tumor?associated macrophage,TAM):由于微環境缺氧及存在多種生長因子、免疫抑制因子等,促使營養型巨噬細胞向TAM轉變。目前已知至少有6 種TAM 亞型,以M1 型(TAM1)和M2 型(TAM2)最為重要[24]。TAM1由細菌產物或免疫刺激物如IFN?γ激活,具有抗腫瘤免疫活性,可產生低水平的IL?10和高水平的IL?12,主要存在于腫瘤的早期階段;而TAM2 主要由IL?10、IL?13和IL?14 等激活,可產生低水平IL?12 和高水平IL?10,促進腫瘤生長,在腫瘤晚期階段占優勢。

Sugaya等[25]研究發現,MF患者皮損中的CD163+TAM數量比例與預后相關,而另一項納入30例MF/Sézary綜合征的研究也證實,患者皮損中的CD163+TAM 浸潤密度明顯增加[26],提示TAM2 在其發病機制中扮演重要角色。有學者[27?28]證實,在皮膚CD30+淋巴增生性疾病中TAM2 的數量增多并緊密分布在腫瘤細胞周圍。

TAM 的具體作用機制尚不完全清楚。目前已知TAM2能通過分泌IL?4、IL?13、轉化生長因子β 等下調TAM1 和CTL 的數量,從而抑制免疫;還可產生相關趨化因子,通過募集抑制性免疫細胞來維持腫瘤微環境的免疫抑制狀態,從而促進腫瘤發展[29]。Wu 等[30]報道,在MF 患者皮損中,TAM 相關細胞因子的mRNA 表達上調,消減TAM2 能延緩腫瘤進展;研究者還發現,TAM在腫瘤血管生成中也發揮作用[30]。

以上研究均表明,TAM 在CTCL 的發展中具有重要意義,調節TAM2的功能可能成為潛在的治療手段。Furudate等[31]證實,IFN?α和IFN?γ也能通過TAM2來發揮對MF的治療作用。此外,集落刺激因子1(colony?stimulating factor 1,CSF1)及其受體介導的信號傳導對單核吞噬細胞和巨噬細胞的存活及分化至關重要。研究證實,在多種腫瘤內存在的CSF1R+TAM都與不良預后相關[32]。以CSF1/CSF1R為靶向的藥物正在多種實體腫瘤和淋巴造血組織腫瘤中進行試驗,但尚無關于皮膚淋巴瘤的研究。

4.樹突細胞(DC):DC 是最主要的抗原呈遞細胞,而腫瘤來源的IL?10 可以抑制DC 成熟。有學者[33?34]發現,MF/Sézary 綜合征患者皮損中有明顯未成熟DC浸潤,且數量隨著腫瘤進展而增加,未見成熟DC,從而提出未成熟DC可能誘導機體對CTCL的免疫耐受。但Iliadis等[18]研究顯示,MF微環境中CD1a+細胞的減少又與治療抵抗相關。此外,Kakizaki等[28]在PCALCL和淋巴瘤樣丘疹?。↙yP)的微環境中也未檢測到成熟DC(CD83 和CD208)的表達,但發現PCALCL 中CD205+DC 的數量明顯高于LyP,這些細胞可能是具有免疫原性的DC。Vieyra?Garcia等[35]報道,CTCL局部炎癥反應由c?Kit+OX40L+CD40L+DC募集和激活良性T細胞引起,這種激活可能提供了致瘤信號;靶向c?Kit、OX40 和CD40信號通路可能成為新的MF治療途徑。

LC是局限于表皮的髓樣DC,對皮膚的局部免疫至關重要,它們能遷移至淋巴結中發揮抗原呈遞功能,但也能通過誘導耐受、介導炎癥等途徑發揮致病作用[36]。Pileri等[37]對不同分期MF 的微環境進行研究,發現ⅠA/B 至ⅡB 期患者皮損中LC 明顯下降,提出LC 的減少可能有助于腫瘤細胞免疫逃逸。但到目前為止,LC在免疫應答中的確切功能沒有被闡明,在CTCL中的地位也需要進一步評估。

漿細胞樣樹突細胞(plasmacytoid dendritic cells,pDC)是一類特殊的DC亞群,能通過產生Ⅰ型IFN和其他前炎癥細胞因子來發揮抗病毒作用,并通過調控髓系DC、淋巴細胞及NK 細胞的功能來連接固有和適應性免疫。它們在腫瘤微環境中的作用復雜,既有誘導抗腫瘤免疫的潛能,又可能有助于免疫耐受。但僅有少量研究顯示,MF/Sézary綜合征患者皮損中pDC 數量與正常皮膚相比有所增加[38],但pDCs在CTCL中的具體功能或與其他免疫細胞之間的相互作用未被評估。

Brentuximab Vedotin(BV)是一種抗體?藥物偶聯物,它除了能直接作用于CD30陽性的細胞外,其中的活性細胞毒制劑單甲基auristatin E 還能激活腫瘤微環境中的DC[39],從而提高機體的抗腫瘤免疫能力。一項Ⅱ期臨床試驗顯示,在進展期MF/Sézary 綜合征患者中BV 治療前景良好,而藥物反應時間、反應持續時間、疾病無進展生存期、無事件生存期均與CD30 表達無關[26]。另一項Ⅰ期非對照試驗在12 例早期CTCL患者中評估了局部使用瑞喹莫特的安全性和有效性,結果顯示75%有效,該藥能誘導DC的活化[40]。

5. 髓源性抑制細胞(myeloid?derived suppressor cells,MDSC):MDSC 是一組來源于髓系的不成熟細胞,病理情況下會聚集并活化,從而通過多種機制來抑制宿主的免疫應答,在炎癥、感染及腫瘤中均存在[41]。在腫瘤中,已有大量的數據證實它能抑制T 細胞免疫反應,其主要作用途徑包括:剝奪T細胞的必需氨基酸、激活氧化應激、干擾T細胞的生存發育及運輸,并能與其他免疫細胞相互作用,共同促進腫瘤微環境免疫抑制狀態的形成[41]。此外,MDSC還能通過破壞細胞外基質、促血管生成等非免疫途徑來促進腫瘤的增殖與轉移。

Geskin等[42]首次對MF/Sézary綜合征患者外周血MDSC數量與疾病分期的關系進行研究,結果顯示,MDSC 數量在MF/Sézary 綜合征患者中沒有明顯升高;但在ⅠB 期及以上的MF 中,MDSC 能產生更多的活性氧類;此外,IFN 的治療作用可能與抑制MDSC 的功能有關。但在人體組織中,尚缺乏MDSC 的特異性細胞標記,其識別主要依靠多種標記的組合及其免疫抑制功能[43]。因此,到目前為止,關于MDSC在人類T細胞淋巴瘤微環境中的研究仍屈指可數。

吲哚胺2,3雙加氧酶1(indoleamine 2,3?deoxygenase 1,IDO1)是MDSC的重要功能標志之一[44],它能催化腫瘤微環境中色氨酸代謝,導致可溶性犬尿氨酸及其下游代謝產物釋放,誘導Treg及抗原呈遞細胞免疫耐受,從而導致腫瘤免疫逃逸[45]。Maliniemi 等[46]研究90例CTCL,發現所有CTCL患者均有CD33+IDO1+MDSC 表達,而在部分LyP 病例中,其比例高達30%,證實IDO1/犬尿氨酸通路在CTCL 微環境中的重要作用。

總之,目前已有的基礎及臨床研究結果顯示,MDSC 作為一個潛在的治療靶點和可靠的預后標志,具有極大的研究價值。

6.其他微環境成分:B 淋巴細胞除了在體液免疫中起重要作用以外,也有抗原呈遞作用,從而介導抗腫瘤效應。B 細胞還能釋放促腫瘤生長和化療耐藥等的細胞因子[47]。調節性B 細胞最初發現于自身免疫性疾病中,能抑制多種細胞如T 細胞的功能,還可通過分泌抗炎介質IL?10 促進T細胞向Treg 轉化,從而削弱宿主的免疫應答[48]。但目前對B細胞在腫瘤中的作用研究結果比較矛盾,如Theurich等[49]研究發現,33 例CTCL 中18 例患者皮損的浸潤B 細胞明顯增加,其數量與患者生存呈負相關;但Iliadis 等[18]對16 例MF 的研究顯示,微環境中僅有少量B 細胞存在甚至缺如,且與臨床表現不相關。關于CTCL 微環境中B 細胞的作用及機制還需進一步探索。

肥大細胞是固有免疫的重要組成部分之一,在良性炎性皮膚病和CTCL 中均發現了浸潤的肥大細胞。Eder 等[50]對不同亞型和分期的CTCL進行研究,發現在所有CTCL中,MF 微環境中的肥大細胞數量和密度最高,且ⅠA 和ⅠB 期的數量明顯高于ⅡA 和ⅡB 期。但關于肥大細胞與腫瘤臨床行為之間的關系還需要更大隊列的研究。

成纖維細胞能通過多種機制促進腫瘤細胞的生長。Miyagaki等[51]報道,早期CTCL微環境中的成纖維細胞表達高水平CXCL9 和CXCL10,能募集Th1 細胞、CTL 和NK 細胞。CTCL 進展時,CXCL9 和CXCL10 表達下調,促使微環境向Th2 模式發展。研究顯示,與健康對照相比,CTCL 患者微環境中存在更高水平的骨膜素[52]。骨膜素是一種成纖維細胞產生的細胞外基質蛋白,IL?4 或IL?13 能刺激其產生。骨膜素除能誘導形成Th2 模式為主的腫瘤微環境外,還能通過刺激胸腺基質蛋白的產生誘導慢性炎癥反應,從而直接刺激CTCL生長。

三、結語

由于CTCL的低發病率和高度異質性,目前尚沒有可靠的預后標志;同時,復發難治性CTCL 患者也亟待新的治療策略的出現。近年來,學者們不斷強調腫瘤免疫逃逸和微環境免疫監視的相關性,人們對CTCL的研究也細化到腫瘤微環境中的免疫細胞、體液因子和基質,并由此衍生出潛在的新治療手段。但許多關于CTCL的疑問仍有待解答,對腫瘤微環境的組成及功能也需要更加深入的探討,以期更完善地闡釋CTCL 的病理生理機制,對臨床診療實踐提供幫助。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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