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腫瘤微環境中免疫細胞自身調控及中藥成分對其調控的研究進展

2024-01-27 16:33曹寒冰龔政艷代秉玲張彥民
西北藥學雜志 2024年1期
關鍵詞:免疫抑制免疫治療極化

呼 宇,曹寒冰,龔政艷,朱 曼,代秉玲,張彥民

西安交通大學醫學部藥學院,西安 710061

腫瘤微環境(tumor microenvironment, TME)由腫瘤細胞、免疫細胞、腫瘤相關成纖維細胞、周圍的血管及細胞外基質組成[1]。隨著腫瘤的惡化,腫瘤微環境也隨之發生動態變化,尤其是免疫微環境。TME中的免疫細胞功能被抑制,從而使腫瘤細胞得到保護,實現了免疫逃逸,進一步促進腫瘤的生長和轉移。TME 中浸潤的免疫細胞在腫瘤的生長和惡化過程中起著舉足輕重的作用。因此,了解TME 中免疫細胞的變化、改善免疫抑制、增強抗腫瘤免疫治療已成為抗腫瘤研究的重要方向之一,而免疫治療也成為繼手術、放療、化療外的又一種重要的抗腫瘤治療手段。

隨著對中醫探索的不斷深入,越來越多的研究證實了中藥在腫瘤免疫治療方面起著重要的作用,中藥成分如多糖類、黃酮類等化合物抗腫瘤免疫調節機制也逐漸得到明確。中藥的優勢是可以提高患者的生活質量、提高患者機體的免疫力、降低藥物毒性和不良反應等[2]。因此,在臨床中中藥作為抗腫瘤輔助用藥已經得到了廣泛應用。本文對腫瘤微環境中免疫細胞活化和調控進行歸納、總結,并闡述中藥對免疫細胞的調節作用,為中藥抗腫瘤機制研究提供依據。

1 免疫細胞在腫瘤微環境中調控機制的研究

1.1 T 淋巴細胞活化和功能調控的研究

TME 中T 細胞亞群種類繁多,包括細胞毒性T 細胞(cytotoxic T cell, CTL)、調節性T 細胞(regulatory T cells, Tregs)、輔助性T 細胞(helper T cell, Th)等。Th1 和Th2 細胞能分泌眾多細胞因子,分別參與到細胞免疫和體液免疫中,Th17 細胞具有雙重作用,既可以抗腫瘤又能在某些特定情況下促進腫瘤發展[3]。但在腫瘤微環境中發揮腫瘤殺傷作用的主要是CTL。在腫瘤微環境中CTL 主要通過釋放顆粒酶和穿孔素、激活Fas/Fas蛋白配體(Fas ligand, FasL)通路以及分泌細胞毒性因子這3種方式殺傷腫瘤細胞[4]。

T 細胞的活化需要抗原遞呈細胞(antigen presenting cell, APC)呈遞抗原,并在抗原分化簇28(cluster of differentiation 28, CD28)、信號淋巴細胞激活分子(signalling lymphocyte activation molecular,SLAM)和腫瘤壞死因子受體超家族(tumor necrosis factor receptor superfamily, TNFRSF)等共刺激分子以及相關細胞因子的共同作用下激活信號,通過下游磷脂酰肌醇3- 激酶(phosphatidyl inositol3-kinase,PI3K)、Ras 蛋白、蛋白激酶B(alkaline protein kinases,Akt)、細胞分裂周期42 蛋白(cell division cycle 42,CDC42)等通路調控核內細胞外調節蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase 1/2, ERK1/2)、銜接蛋白1/銜接蛋白2(adaptor protein, AP1/AP2)、雷帕霉素靶蛋白(mammal target of rapamycin, mTOR)、核因子κB(nuclear factor-κB, NF-κB)、活化T 細胞核因子(nuclear factor of activated T cell, NFAT)等蛋白作用,刺激細胞生長、激活效應器功能并維持細胞存活[5-6]。CD8+T 細胞活化過程中胞內的代謝變化會影響抗腫瘤功能。未成熟的CD8+ T 細胞遇到抗原活化后轉為糖酵解代謝方式以維持效應器功能。但胃癌中腫瘤表面的CD155 與CD8+T 細胞表面的T 細胞免疫球蛋白和ITIM 結構域(T cell immunoglobulin and ITIM domain, TIGIT)受體結合后會抑制T 細胞葡萄糖攝取和代謝,降低Akt 和mTOR 的磷酸化,使T細胞功能衰竭[7]。然而,高度糖酵解又會影響CD8+T 細胞抗腫瘤功能和長期記憶細胞的形成,而在2-脫氧葡萄糖(2-deoxy-D-glucose, 2DG)處理后,T 細胞可以分泌更多的干擾素-γ(interferon-γ, IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α),促進叉頭框蛋白O1(forkhead box O1, Foxo1)向核轉移,加快記憶CD8+ T 細胞的形成。在這一過程中與葡萄糖攝取和糖酵解相關的途徑受到影響,腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP activated proteinkinase,AMPK)的磷酸化增強,缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)表達下調[8]。見圖1。糖酵解代謝的轉換也會影響細胞內氨基酸的代謝從而影響T 細胞的增殖和效應器功能。當胞內的天冬酰胺(asparagine, Asn)耗盡時CD8+T 細胞的活化會被抑制。Asn 可以結合SRC 家族蛋白酪氨酸激酶LCK,并在Tyr 394 和Tyr 505 處協調LCK 磷酸化,從而導致LCK 活性增強和T 細胞受體信號轉導[9]。CD8+T 細胞的抗免疫功能失效包含多方面的原因,如:抗原遞呈細胞的能力減弱無法刺激T 細胞分化,或者是腫瘤通過免疫檢查點程序性死亡受體配體1(programmed cell death ligand-1, PD-L1)、細胞毒T 淋巴細胞相關抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4, CTLA-4)、T 淋巴細胞免疫球蛋白黏蛋白分子3(T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3, TIM-3)、淋巴細胞活化基因-3(lymphocyte activation gene-3, LAG3)、TIGIT 等作用最終逃脫了T 細胞的監控和殺傷[10]。以阻斷PD-L1 和CTLA-4 為代表的免疫檢查點阻斷治療方案開啟了腫瘤免疫治療的新篇章,但其在臨床上的治療效果并不理想,應用范圍有限。因此,急需尋找新的免疫檢查點,增強抗腫瘤治療效果和治療范圍。

在腫瘤微環境中Tregs 可以調節機體免疫。Tregs 雖然是預防自身免疫疾病必不可少的,但它會抑制抗腫瘤免疫效應。CD8+T 細胞功能也會直接或間接受到Tregs 的影響。

Tregs 可根據其表面標志物不同細分為不同亞型,表現出強免疫抑制功能的Tregs 表型為CD4+CD25+Foxp3+[11]。Foxp3 即叉頭翼狀螺旋轉錄因子,其是CD4 CD25 Treg,特異性分子標志物,可調控Tregs 的功能,當Foxp3 持續表達才能維持完整的Tregs 的抑制能力[12]。Tregs 在腫瘤微環境中主要通過以下幾種方式發揮免疫抑制作用:分泌抑制性細胞因子,如TGF-β、白細胞介素(interleukin, IL)-10、IL-35 等抑制CD8+T 細胞和樹突狀細胞(dendritic cells, DCs),降低抗腫瘤免疫[13];通過顆粒酶B 和穿孔蛋白裂解效應T 細胞;剝奪腫瘤微環境中的IL-2,減少效應T 細胞對其的攝取,抑制效應細胞增殖[14];胞外分泌大量酶促進腺苷生成,結合效應T 細胞表面的腺苷 A2A 受體(adenosine A2A receptor,A2AR)發揮抑制作用[15];通過免疫檢查點調控腫瘤微環境中其他免疫細胞,如通過CTLA-4 和LAG3下調DC 功能,或經由程序性死亡受體1(programmed death-1,PD-1) / PD-L1 和CD80 / CTLA-4 軸與髓源性抑制細胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)協同增強抑制作用[12]。因此,阻斷以上Tregs 的作用途徑就可以有效逆轉其免疫抑制功能。另外,目前研究表明,激活Tregs 表面Toll 樣受體8(Toll-like receptor 8, TLR8)信號會調節Tregs細胞中的mTOR-HIF1α軸及其下游糖酵解程序,導致Tregs 抑制功能的逆轉[16]。以上研究結果表明,能量代謝也可以成為靶向Tregs 的抗腫瘤免疫治療的切入點。

1.2 巨噬細胞極化和功能調控的研究

巨噬細胞作為固有免疫的一部分,同時也承擔著遞送抗原的功能。在腫瘤微環境中巨噬細胞被多種信號募集并活化,參與調控腫瘤的發生、發展和轉移等階段。腫瘤相關巨噬細胞(tumor associated macrophages, TAMs)是TME 的重要組成部分,影響腫瘤的進一步發展。巨噬細胞的極化方向有極化為M1 表型發揮抗腫瘤作用或者極化為M2 表型發揮促腫瘤作用。在腫瘤微環境中巨噬細胞通常是極化為M2 型,促進組織重塑和血管形成,與腫瘤發展和患者預后不良密切相關。因此,調控腫瘤微環境中M1/M2 平衡有利于抗腫瘤治療。

Toll 樣受體(Toll-like receptor, TLR)配體和IFN-γ在M1 型巨噬細胞極化過程中發揮著重要的調節作用。IFN-γ和TLR 可以激活干擾素調節因子(interferon regulatory factor, IRF)/信號轉導和轉錄激活子(signal transducer and activator of transcription, STAT)信號通路,這是巨噬細胞極化的核心通路。TLR 接收到信號后,由髓樣分化蛋白-88(myeloid differentiation factor 88, MyD88)和β干擾素TIR 結構域銜接蛋白(TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β, TRIF)介導下游信號,最后激活核因子NF-κB、轉錄因子STAT1,促使腫瘤相關巨噬細胞向M1 型極化,并調節TNF-α、IL-1β、環氧合酶-2(cyclooxygenase-2, COX-2)、IL-6 等炎性因子的表達[17-18]。STAT4、STAT5 通路也可以參與到巨噬細胞極化中。研究表明,激活的Janus 激酶2(janus kinase 2, JAK2)和酪氨酸激酶2(tyrosine kinase, TyK2)會使STAT4 磷酸化,促使M1 型極化的發生[19]。通過抑制STAT5 的磷酸化以及CrkLSTAT5 復合物的形成可有效減少巨噬細胞的M1 型極化[20]。巨噬細胞的極化易受到環境的影響,腫瘤環境中普遍缺氧,因此,HIF 也會調控TAM 的極化。HIF-1α是丙酮酸轉化為乳酸鹽這一過程的重要參與者,會影響巨噬細胞內糖酵解代謝過程,這與巨噬細胞M1 型極化密切相關,通過HIF-1α/丙酮酸脫氫酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4, PDK4)軸能影響M1 型極化[17,21]。

M2 型極化主要受IL-3 和IL-4 的調控,通過胞內眾多信號分子,如STAT、過氧化物酶增殖激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor, PPAR)、cMyc 等影響巨噬細胞功能。IL-3 和IL-4 會激活STAT3、STAT6,通過下游的Kruppel 樣因子4(Kruppel-like factor 4, KLF-4)抑制NF-κB / HIF-1α依賴性轉錄從而增強M2 型極化[18]。PPAR 則控制了M2巨噬細胞的活化和代謝,如PPAR-γ會被TAM 中的S100A4 蛋白激活,促使TAM 代謝重編程,使其向M2型轉化[22]。cMyc 會受到由IL-4 激活的絲裂原激活蛋白激酶5(MEK5)/細胞外信號調節激酶5(ERK5)通路或者經典的wnt/β-catenin通路調控,最終誘導M2樣巨噬細胞形成[23-24]。見圖2。

圖2 巨噬細胞M1/M2 極化的調控機制Fig.2 Regulation mechanism of M1/M2 polarization in macrophages

1.3 樹突狀細胞分化和功能調控的研究

樹突狀細胞(dendritic cells,DCs)是適應性免疫調節的關鍵因子,是強大的APC,能夠調節T 細胞免疫。DCs 包括眾多亞型:常規樹突狀細胞(conventional dendritic cells,cDCs,包含cDC1 和cDC2,漿樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell, pDC),單核細胞源性 DC(monocyte-derived dendritic cell,moDC)等[25]。

cDCs 在腫瘤微環境中發揮重要的抗腫瘤免疫作用。腫瘤微環境中cDC1 可以向CD8+ T 細胞提供腫瘤特異性抗原,調節T 細胞的增殖、活化和免疫效應,cDC2 則可以調控CD4+ T 細胞。cDC 的發育依賴于堿性亮氨酸拉鏈ATF 樣轉錄因子3(basic leucine zipper ATF-like transcription factor 3, BATF3)、IRF8、IRF4、DNA 結合抑制因子(inhibitor of DNA binding 2, ID2)和樹突狀細胞生長因子FLT3L 等轉錄因子的調控[26],而在其成熟和活化過程中Toll 樣受體與其下游信號通路發揮重要作用,如在小鼠的DC 中TLR 的激活影響了PI3K/Akt 通路促使DC 從氧化磷酸化到糖酵解代謝的轉變,促使DC 的成熟[27]。在cDC1 細胞表面可以特異性地表達趨化因子受體XCR1 和凝集素受體DNGR-1/CLEC9A。DNGR-1(CLEC9A)是一種死細胞感應受體,可以抑制浸潤的cDC1,當DNGR-1 被阻斷時,特別是在cDC1 個體所需的生長因子Flt3L 存在時,與cDC1 激活相關的基因如NFκB-TNFα信號通路,炎癥反應等基因被富集[28];且cDC1 中CCL5 的表達上調,增強了抗腫瘤免疫反應。在DC 表面,一些免疫檢查點分子的激活會抑制DC 的功能,例如:PD-L1 和信號調節蛋白α(signal regulatory proteinsα, SIRPα)。在雙特異性阻斷 PD-L1-SIRPα后,激活 DC 中STING-IFN-γ通路,增強DC 吞噬作用和遞呈抗原能力,從而增強 T 細胞的腫瘤殺傷作用[29-30]。見圖3。有研究發現,在一簇共表達免疫調節基因(Cd274, Pdcd1lg2 and Cd200)和成熟基因(Cd40,Ccr7 and Il12b)的cDC(mature DCs enriched in immunoregulatory molecules, mregDCs)中受體酪氨酸激酶ALX 能夠誘導檢查點分子PD-L1 上調,并且這類細胞受到IL-4 的負性調控,影響IL-12 的表達,會降低cDC 尤其是cDC1 的功能[31]。

圖3 cDC 細胞發育、成熟、激活、免疫功能的調控機制Fig.3 Regulatory mechanisms of cDC cell in development, maturation, activation, and immune function

pDC 是異質細胞,其在腫瘤免疫中的功能較為復雜,會產生雙重效果。pDC 發揮免疫抑制作用可能是通過誘導共刺激分子及其配體(ICOS/ICOSL)或吲哚胺-2,3-雙加氧酶(IDO)依賴性途徑從而誘導Tregs實現的;但在人結腸癌中,pDC 的高浸潤可以增強抗腫瘤免疫力,且有可能通過產生可溶性分子[例如I 型IFN 和顆粒酶B(GrzB)]以及刺激GrzB CD8 T 細胞來促進有效的抗腫瘤反應[32]。有研究證實,pDC 活化可有效增強NK 和T 細胞的抗腫瘤功能[33]。

MoDC 是從單核細胞在體外經過粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)和IL-4 刺激下生成的衍生DC,其分化與cDC2 一致,依賴于IRF4[34]。MoDC可以表達TNF 和iNOS,與體內的炎性DC 相似。MoDC 的分化受到TLR 和STAT6 通路調控,MoDC可以誘導Tregs,下調HLA-DR、CD80、CD86、CD83和CD40 等與抗原呈遞和淋巴細胞激活相關的重要分子,抑制免疫功能,促使腫瘤進一步惡化[35]。

2 腫瘤微環境中免疫細胞新靶點調控的研究

臨床應用較為普遍的腫瘤免疫治療方案包括免疫檢查點抑制劑、過繼性細胞轉移療法、腫瘤DC 疫苗、嵌合抗原受體T 細胞療法等,治療效果顯著,不良反應小。但存在免疫治療的對象范圍較窄、效果個體差異大以及耐藥性等問題[36]。因此,探索新的免疫治療靶點,研究腫瘤微環境中新靶點的免疫調控機制,提出新的抗腫瘤免疫治療方法以及雙靶點乃至多靶點聯合治療方案,有望改善抗腫瘤免疫治療方案現有的不足。

2.1 YTH N6-甲基腺苷RNA 結合蛋白1

N-6 甲基腺苷(N6-methyladenosine,M6A)修飾是目前研究較為廣泛的RNA 修飾。其中YTH N6-甲基腺苷RNA 結合蛋白1(methyladenosine RNAbinding protein 1, YTHDF1)作為M6A 系統中的“讀碼器”分子之一,在腫瘤組織中普遍呈高表達狀態,促進腫瘤的發生、發展。腫瘤免疫相關研究發現,YTHDF1 影響腫瘤浸潤免疫細胞、腫瘤微環境、腫瘤新抗原呈遞等多個方面[37]。

HAN D 等[38]研究發現,在YTHDF1 基因敲除小鼠的經典樹突狀細胞中,YTHDF1 的缺失會導致溶酶體蛋白酶的翻譯受限,影響DCs 的交叉呈遞抗原能力,增強腫瘤免疫調控這一新機制。YTHDF1缺失的腫瘤組織會募集更多的成熟DCs,增加腫瘤浸潤淋巴細胞中T 細胞的比例;并激活腫瘤細胞內JAK/STAT1 信號通路,增強腫瘤免疫監控[39]。眾多研究者通過對臨床病例樣本以及TCGA 數據庫和GEO 數據庫的數據整理分析發現,在胃癌、肺癌、泌尿生殖系統癌癥中,YTHDF1 的表達與腫瘤免疫浸潤性細胞存在顯著相關性,YTHDF1 的擴增與高表達可以降低免疫細胞的浸潤,在腫瘤免疫調控中發揮重要作用[39-41],通過基因富集分析推測其下游靶點可能與MYC 通路和T 細胞分化相關[42]。雖然相關機制研究較少,但YTHDF1 有望成為潛在的腫瘤免疫治療新靶點。

2.2 唾液酸結合免疫球蛋白樣凝集素

唾液酸結合免疫球蛋白樣凝集素(sialic acidbinding immunoglobulin lectin 15,Siglec-15)是主要在人的樹突狀細胞和巨噬細胞表達的一種跨膜蛋白,在脊椎動物中高度保守,其在正常的巨噬細胞中表達較低,但在腫瘤細胞和腫瘤相關巨噬細胞中呈高表達。Siglec-15 可以通過雙特異性磷酸酶1(dual-specificity phosphatase-1, DUSP1)/MAPK 通路或者誘導細胞自噬、EMT 等影響腫瘤的增殖和轉移[43-44]。

Siglec-15 作為一種免疫受體可以在腫瘤微環境中發揮重要的免疫調節作用。WANG J 等[45]研究發現,Siglec-15 與PD-L1 有30%的氨基酸序列同源,同樣可以抑制T 細胞,但其作用機制與PD-L1 并不相同。因此,Siglec-15 可以作為抗腫瘤免疫治療的新靶點,并有可能在抗PD-L1/PD-1 治療無效的腫瘤患者中顯示良好的治療效果。LIU Y 等[46]研究發現,Siglec-15 是miR-7109 的直接靶標,抑制miR-7109,會促使腫瘤細胞表面Siglec-15 的高度表達,形成免疫抑制。Siglec-15 抗體能調節TME 中的巨噬細胞極化從而抑制肺腺癌[47];腫瘤相關巨噬細胞能通過Siglec-15-SYK/ERK 通路的級聯作用影響其功能,但針對該條通路具體下游分子的調控機制仍需進一步研究[48]。

2.3 脂肪酸轉運蛋白2

脂肪酸轉運蛋白2 (fatty acid transport protein 2, FATP2)影響正常細胞內膜的合成、能量代謝、生物合成、信號轉導等多個方面,對腫瘤細胞脂質代謝的作用也十分顯著。在腫瘤細胞中脂質的代謝會發生改變,進一步影響腫瘤細胞的增殖、遷移、免疫逃逸、耐藥性和腫瘤內血管生成等過程。因此,抑制癌細胞或者腫瘤相關免疫細胞的脂質供給可以抑制腫瘤的進一步發展。

FATP2 主要表達于肝臟細胞中,其能調節肝細胞脂肪酸攝取,常作為脂肪肝治療的靶點[49]。但隨著研究的深入,該靶點在腫瘤免疫調控方面的重要作用逐漸被明確。 VEGLIA F 等[50]研究發現,腫瘤微環境中的多形核髓源性抑制細胞(polymorphonuclear myeloid-derived suppressor cells, PMN-MDSC)存在FATP2 過表達情況,增加了PMN-MDSC 對花生四烯酸的攝取和利用,促進了前列腺素E2 的合成,抑制腫瘤組織中CD8+ T 細胞的能力,有利于腫瘤生長。進一步研究發現,FATP2 對MDSCs 脂肪酸堆積的調節還會影響細胞內ROS 的產生。有研究報道,當MDSCs 內ROS 增加時會促使MDSCs 對T 細胞免疫抑制的增強,并抑制MDSCs 向其他髓系細胞分化[51]。FATP2 的表達是由GM-CSF 作用于STAT3或STAT5 通路,因此GM-CSF-STAT3/STAT5-FATP2 信號軸對髓源性抑制細胞的免疫抑制作用十分重要[50-51]。此外,阻斷MDSCs 的FATP2 能增強抗PD-L1 腫瘤免疫治療的效果[50]。綜上所述,FATP2不僅可以成為腫瘤免疫治療的新靶點,同時提供了一個增強抗PD-L1 免疫治療效果的聯合治療方法。

3 中藥對腫瘤微環境中免疫細胞的調節作用

在臨床抗腫瘤治療中,中藥作為放療、化療的輔助用藥而被廣泛應用,例如:養正合劑能發揮減毒增敏的作用,緩解放療、化療引起的不良反應,改善患者的不適癥狀,特別是可以改善免疫抑制,增強患者的免疫力[52]。眾多研究表明,中藥中多糖、黃酮、生物堿、皂苷等種類的單成分物質都具有抗腫瘤免疫調節作用,可以影響腫瘤微環境中T 細胞、巨噬細胞、DC、NK 細胞等眾多免疫細胞的分化和功能,影響腫瘤微環境的免疫狀態。

3.1 多糖類成分對免疫細胞的調節作用

多糖類成分作為研究最為廣泛的具有免疫調節的中藥成分之一,可以作用于多種免疫細胞,整體改善患者腫瘤微環境中的免疫抑制狀態。

香菇多糖能促進T 細胞分泌TNF-γ,提高對腫瘤細胞的殺傷效果[53]。黃芪多糖可以作用于DC,激活TLR4,促使DC 分泌IL-12p70 發揮抗腫瘤免疫功效[54]。在靈芝三萜的協同作用下靈芝多糖表現出更強的Tregs 抑制效果,減少腫瘤微環境中Tregs 的數量[55]。蛹蟲草多糖可以結合腫瘤巨噬細胞表面的Toll 樣受體,引起細胞內的Ca2+釋放,激活p38、Akt-NF-κB/ERK 通路,促使腫瘤相關巨噬細胞發生轉化,從M2 型向M1 型極化,并抑制巨噬細胞與T 淋巴細胞之間PD-L1/PD-1 的相互作用[56]。車前草種子中的多糖成分PLP-2 與TLR4 結合,能激活下游與MAPK 相關的3 條途徑:p38、ERK1/2 和JNK 途徑,促使MHC Ⅱ、CD86 等分子在DC 細胞膜上的表達,促使DC 發育成熟[57]。枸杞多糖可以作用于TLR4及其相關下游通路促使DC 細胞成熟[58],其脂質體能誘導共刺激分子上調,激活未成熟的DC 發育并產生IL-12p40、TNF-α等細胞因子,調控TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κB 的基因和蛋白表達,增強抗原攝取和呈遞[59]。地黃多糖、葛根多糖、桔梗多糖等也可以增加DCs 表面特征分子的表達以及重要細胞因子的生成和分泌,促進DCs 進一步成熟[60]。針對抑制性的免疫細胞,竹蓀多糖則能誘導MDSC 的凋亡,逆轉免疫環境的抑制狀態[61]。

3.2 黃酮與異黃酮類成分對免疫細胞的調節作用

異黃酮類化合物刺芒柄花素在多種中藥中都存在,其可以提高T 淋巴細胞中PI3K、Akt 等重要蛋白的表達和T 細胞的細胞因子分泌水平,阻斷PD-1/PD-L1 信號通路和活化PI3K/Akt 信號等協同作用,改善T 淋巴細胞的免疫抑制狀態[62]。

黃酮類化合物淫羊藿素可以上調T 細胞內周期相關基因表達,促進T 細胞增殖;顯著抑制腫瘤微環境中MDSC 上的PD-L1 表達[63],改善免疫抑制狀態。木犀草素可以作為佐劑調控DC 細胞中PI3KAkt 通路中關鍵蛋白的表達,促進APC 表達IL-12,并改善其抗原遞呈功能[64]。芹菜素則可以抑制DC表面PD-L1 的表達,調節DC 的功能[65]。

雙黃酮類化合物穗花杉雙黃酮可以激活PPARα/PPAPγ促進巨噬細胞M2 型極化[66]。

3.3 生物堿類成分對免疫細胞的調節作用

生物堿類成分龍葵堿可以減少肝癌腫瘤微環境中與Tregs 相關免疫抑制性細胞因子的分泌[67]。玫瑰樹堿則可通過上調腫瘤細胞主要組織相容性復合體Ⅰ類鏈相關蛋白A/主要組織相容性復合體Ⅰ類鏈相關蛋白B(MICA/MICB)等分子表達,增強NK 細胞對腫瘤細胞的識別能力[68]??鄥A能緩解腫瘤患者化療后的白細胞減少情況,提高荷瘤小鼠外周血Th/Treg 的細胞比值,具有顯著的腫瘤抑制和免疫調節功能[69]。小檗堿作為中藥黃連的主要成分,可以發揮抑制腫瘤細胞表面PD-L1 的表達、抑制IDO1的合成、促進體外腫瘤細胞對T 細胞的敏感性、增加腫瘤組織中浸潤性CTL 和NK 的活性并減弱MDSC和Tregs 的活化等多方面協同作用,恢復腫瘤微環境免疫監視和腫瘤清除功能[70-71]。

3.4 其他類成分對免疫細胞的調節作用

青蒿素的衍生物雙氫青蒿素屬于含過氧化基團的倍半萜內酯化合物,可通過抑制巨噬細胞內M2 型分子的表達、STAT3 的磷酸化來抑制M2 型極化,并通過Akt/mTOR 通路促進M1 型極化[72-73]。

皂苷類化合物人參皂苷作為人參的主要活性成分,可發揮抗腫瘤、抗氧化、免疫調節等多種作用。人參皂苷Rg1可以通過NF-κB 通路促進DC 的活化[74]、增強T 細胞的增殖、強化NK 細胞的殺傷作用等整體改善腫瘤微環境[75]。

苷類化合物紅景天苷可以影響DCs 的ERK 通路,進一步調節重要細胞因子IL-12p70 的分泌,促進DC 成熟并激活T 細胞的免疫功能[76]。

非黃酮類多酚白藜蘆醇會影響NK 細胞活性,能上調IL-2 活化的NK 細胞表面CD107a、NKp30 和NKG2D 分子表達,并增強IFN-γ的分泌[77]。

羥基蒽醌類化合物大黃素與玫瑰樹堿調控NK細胞的機制相似,可強化NK 細胞對腫瘤細胞的識別能力和殺傷作用[68,78]。

香豆素類化合物秦皮乙素在抑制腫瘤生長的同時,可有效下調TME 中Tregs 細胞內標志性分子Foxp3 的表達水平,增強重要細胞因子IL-10 的表達和分泌,從而抑制Tregs 細胞的分化,減少腫瘤免疫逃逸[79]。

3.5 中藥組方對免疫細胞的調節作用

大多數中藥單體成分的藥物作用效果較弱,復方中藥的調控作用更為顯著。

丹參和人參的協同使用可以影響MDSC 內STAT3 和NOD 樣受體3(nod-like receptor protein3, NLRP3)通路,從而減少腫瘤微環境中MDSC的數量[80]。西黃丸組分中藥可以通過調控Tregs 細胞中PI3K、Akt 的mRNA 水平和蛋白水平的表達,改善Tregs 細胞的腫瘤免疫抑制作用[81]。養正合劑是目前臨床上應用的化療輔助用藥,其與化療藥物聯用可以提高癌癥患者在化療后血液中CD4+ T 細胞亞群的比例[82],可以顯著改善放療、化療導致的骨髓DNA 含量降低[83],增強骨髓造血功能,并提高外周血中白細胞數量[82],促進大鼠脾細胞IL-2 的產生[84]。中藥方劑溫陽散結湯可以通過調控巨噬細胞內NFκB 等信號通路而影響巨噬細胞M1 型極化,作用于TGF-β信號通路抑制M2 型極化,增強免疫監控[85]。復方中藥鱉甲煎丸可以下調HIF-1α/NF-κB 信號通路發揮M1 型極化的抑制效果,緩解缺氧環境下巨噬細胞的損傷,延緩肝纖維化[86]。

希望中藥研究可以實現以幾種主要有效成分的配伍組合替代復雜且龐大的中藥組方體系,并期望保持相似、乃至相同的治療效果。但一種組方中藥包含了多種藥材,含有成千上萬種成分,多種成分之間的相互作用為中藥的藥效物質基礎研究帶來了極大的困難。

4 總結與展望

腫瘤微環境的免疫抑制狀態為腫瘤細胞提供了良好的生長環境,了解免疫細胞的分化、激活、功能及其相關調控途徑有助于認識并改善腫瘤微環境的免疫抑制。DC 和巨噬細胞作為抗原呈遞細胞,能夠識別腫瘤特異性抗原并激活CTL、殺傷腫瘤細胞。因此,增加cDC 在腫瘤微環境中的募集、調控巨噬細胞極化、減少M2 型的比例、增加T 細胞的浸潤和功能、減少免疫抑制細胞的浸潤等方法都可以逆轉腫瘤微環境的抑制狀態。但現有的抗腫瘤免疫治療存在耐藥性及單一免疫治療方案應用范圍狹窄等缺陷,因此,需要發現新的靶點,增加新的抗腫瘤免疫治療方法和聯合治療方案。

中藥對腫瘤免疫的調節作用具有很大的優勢,中藥通過多途徑協同作用,提高機體的免疫能力,改善腫瘤微環境的免疫機制,發揮抗腫瘤功效。正如前文所述,以枸杞多糖為例,不僅可以調控DC、巨噬細胞極化,還可以影響T 淋巴細胞的功能,減少Tregs 細胞浸潤,增強NK 細胞活性。這些研究結果表明,中藥的抗腫瘤免疫調控功能是多靶點、多途徑協同作用的結果。但正是因為中藥復雜廣闊的調控網絡,導致對中藥抗腫瘤的深入機制的探索十分困難。因此,中藥的研究不能僅限于一條通路的研究,要找到每種中藥單體成分所調控每一條通路之間的關系,構建出中藥免疫調控機制的網絡。而新靶點的發現也將為中藥復雜的免疫調控機制網絡的完善提供新的“編織點”,這對中藥的抗腫瘤免疫調控研究既是新的挑戰、亦是新的機遇。對中藥抗腫瘤和抗腫瘤免疫的新機制的探索將為中藥在臨床抗腫瘤治療方案上的應用提供更加堅實、先進的理論支持。

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