DC-SIGN在肿瘤免疫中的研究进展

陈晓霞 陈敏 穆德广

·综述·

DC-SIGN在肿瘤免疫中的研究进展

陈晓霞 陈敏 穆德广

树突状细胞； DC-SIGN； 肿瘤； 免疫逃逸； 免疫应答

树突状细胞(dendritic cell, DC)是体内既能启动初始免疫应答，又能负向调控免疫反应的最重要的专职抗原提呈细胞，在机体免疫应答中发挥着重要作用[1-2]。DC表面的抗原受体C型凝集素受体(C-type lectin receptor, CLR)及Toll受体(Toll receptor, TLR)与DC细胞的免疫调节功能密切相关。它们能识别抗原进而通过不同的方式进行抗原呈递，其中，CLR通过识别病原体的碳水化合物结构并将其内化完成抗原的呈递和表达，继而诱导不同亚群T细胞的活化而发挥特异性免疫功能，传递外源信号，诱导机体产生特异性免疫应答。在上述免疫调节过程中，DC-SIGN (DC-Specific ICAM-3 Grabbing Non-integrin, CD209)发挥了重要作用。

DC-SIGN是一种重要的免疫调节受体，2000年由美国科学家Geijtenbeek等[3-4]在研究人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染机制时发现，其介导DC与初始T细胞表面ICAM-3结合过程中不需要整合素，但必须有Ca2+参与。DC-SIGN能够识别巨细胞病毒、结核杆菌、HCV、HIV-1等多种病原体，参与了这些病原体感染机体的过程，同时与直肠癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、卡波济肉瘤等的发病机制和免疫逃逸有关。现阶段我们对于DC-SIGN在肿瘤表达调控方面评价如下：①具有双向免疫调节作用，通过与不同配体结合，双向调节IL-10、IL-12表达；②参与肿瘤免疫逃逸，与肿瘤发生、发展密切相关，但具体分子机制尚不清楚。Xu 等[5]报道DC-SIGN启动子的-139GG 及-939AA 基因型可能与鼻咽癌发病相关。Gijzen 等[6]研究发现急性淋巴细胞白血病患者与健康志愿者相比，其外周血中的白血病细胞与 DC-SIGN 结合明显增加，并且其结合程度越高，患者预后越差。近年来DC-SIGN在肿瘤发生发展过程中的调节作用越来越受到人们广泛的关注。现对近年来DC-SIGN在肿瘤免疫中的研究进展进行综述。

一、DC-SIGN的结构与分布

DC-SIGN属于C型(钙依赖性)凝集素超家族，包含7个外显子和6个内含子，主要表达于树突状细胞和巨噬细胞表面，其编码基因位于染色体19p13.3[7]。DC-SIGN一共含有404个氨基酸，可分为胞浆外区、跨膜区和胞浆区三部分，其中胞浆外区又可分为碳水化合物识别区(CRD)和颈区(铰链区)。CRD上有2个Ca2+结合位点，分别决定CRD的空间构象和碳水化合物的配位。在此过程中起重要作用的4个氨基酸残基(Glu354，Asn349，Glu347，Asn365)通过与其中一个Ca2+作用识别特异的碳水化合物结构，激发细胞内不同信号转导级联反应，调控机体的免疫应答。如果这些位点发生变异，DC-SIGN则失去与配体的结合能力。颈区的作用为介导DC-SIGN形成同源四聚体，增强DC-SIGN分子与配体的结合力。

DC-SIGN主要分布于外周组织中未成熟的树突状细胞或淋巴组织中成熟的树突状细胞表面，其次在淋巴结、扁桃体、脾脏、直肠、子宫和阴道等的黏膜组织固有层也可表达。有文献报道DC-SIGN也表达在肿瘤组织中炎症浸润的巨噬细胞中[8]。此外，DC-SIGN的同源物DC-SIGNR在肝窦和毛细血管内皮细胞以及淋巴窦内皮细胞中均有表达[9]。

二、DC-SIGN的表达调控

DC-SIGN的表达调控机制近年来受到国内外广泛关注。多种原因均可影响DC-SIGN的表达，如IL-4、 IL-13、可卡因、病原菌感染等可以促进DC-SIGN的表达，而IFN-α、IFN-γ、TGF-β、TNF-α等则可抑制DC-SIGN的表达。Gringhuis等[10]研究发现DC-SIGN 胞浆区末端可结合一个信号转导小体，由LSP1、KSR1和CNK组成并可招募raf-1至此信号转导小体。当DC-SIGN与甘露糖抗原结合时，促进IL-10、IL-12、IL-6表达，当DC-SIGN与岩藻糖抗原结合时，促进IL-10表达同时下调IL-12、IL-6 表达。同时研究显示，单一DC-SIGN信号，并不影响IL-10，IL-12的表达，而是通过与TLRs信号通路串话调控IL-10、IL-12、IL-6表达。研究发现DC-SIGN与不同配体结合后，可激发细胞内不同信号转导级联反应，Raf-1分子是DC-SIGN细胞内信号通路的共同关键点[11]。

另外，miRNA也对DC-SIGN表达具有正向或负向调控作用，使靶分子的 mRNA 降解或抑制其翻译。有研究表明，miRNA 分子在免疫反应中既调节固有免疫，又调节适应性免疫；而且 miRNA 分子的调控方式是多层次、多水平的，包括调节免疫细胞的发育和分化、炎症介质的释放、B 细胞抗体的产生、信号转导等多个方面[12]。还有研究表明miR-155(一种典型的多功能miRNA)可调控炎症环境下的上皮细胞转分化，在DC发育成熟过程中参与调控DC-SIGN表达，并在衔接炎症-肿瘤转变的免疫调节中发挥重要作用[13]。

三、DC-SIGN的免疫调节功能

DC-SIGN 的配体分为两类，分别为甘露糖抗原(如 ManLAM)和岩藻糖抗原(如 ManLAM)。其与不同配体结合后激发细胞内不同信号转导级联反应，从而调控机体的免疫应答。DC-SIGN胞外区糖识别域(CRDs)可以识别这些特定的糖类抗原并特异性结合，还与TLR家族在调节机体免疫应答中存在串话。这种串话可调节调控机体的免疫反应，产生免疫活化或免疫抑制，促进Th1细胞分化激活或Th2免疫反应或诱导调节性T细胞分化。研究表明，不同的病原体与DC-SIGN结合后，其诱导分泌的细胞因子不同。例如，脑膜炎奈瑟菌变异体通过与DC-SIGN结合诱导T细胞向Th1反应；幽门螺杆菌(Helicobacterpylori,H.pylori)通过与DC-SIGN结合诱导T细胞向Th2反应；乳酸杆菌与DC-SIGN结合可诱导调节性T细胞(Regulatory T cells, Treg)的分化[14]。这些研究表明DC-SIGN在免疫调节方面担任了重要角色，具有免疫应答的双向调节功能。

DC-SIGN可通过胞质区的免疫受体酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosinebased activation motifs, ITAM) 与糖配基结合启动胞内信号转导，也可与C型凝集素家族其他受体以及Toll样受体(TLR)信号通路对话，还可调节DC黏附迁移启动局部炎症，并在次级淋巴器官中激活初始T细胞引发适应性免疫应答[15-16]。有研究证实包括病原体的糖配基表位及修饰、数量与密度可直接影响DC-SIGN启动的免疫应答及正负调节功能[17]。还有研究表明高血糖中的糖基团可竞争性结合DC-SIGN导致糖尿病患者免疫功能下降，这也是糖尿病患者并发感染和慢性炎症的重要诱因[18]。胃肠道黏膜树突状细胞通过DC-SIGN交联和调节分泌型IgA(SIgA)以维持内环境稳定，对肠道菌群及食物成分形成免疫监视和耐受机制；胃黏膜上皮细胞在H.pyori感染早期即可发生转分化， 通过DC-SIGN诱导初始T细胞向Th1反应，这个过程有别于DC-SIGN介导树突状细胞诱发的H.pyori免疫逃逸[19]。由此可以看出，作为天然免疫分子，DC-SIGN不但参与了固有免疫应答，而且参与启动适应性免疫反应， 由此形成的区室化免疫调节与疾病的发生、发展密切相关，这为我们更加深入地研究这些疾病发病机制和病理过程提供了重要线索。

四、DC-SIGN与肿瘤免疫

DC-SIGN表达与肿瘤发生、发展密切相关，在激发机体获得性肿瘤免疫反应中起到关键作用[20]。Lu等[21]通过研究发现DC-SIGN位于启动子区域的两个单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphisms, SNP)与结直肠癌的易感性有关；van Gisbergen 等[22]发现乳腺癌SKBR3细胞系与未成熟DC结合后可被抗DC-SIGN的抗体完全抑制，这说明DC-SIGN是介导未成熟DC与乳腺癌肿瘤细胞间相互作用的重要受体；鼻咽癌患者的EBV悬液感染外周血单核细胞诱导生成的DC和B淋巴细胞，这两种细胞均可被EBV感染，且DC-SIGN表达上调，而在正常人外周血分离的B淋巴细胞中不表达。从而初步得出DC-SIGN是DC上潜在的EB病毒受体的结论。

瘤细胞的形成伴随着一系列的生化反应，包括某些蛋白质或细胞因子表达量的异常，以及细胞表面分子的糖基化等，并与DC细胞的DC-SIGN结合，藉此DC细胞进行抗原的呈递过程并激活T细胞免疫、消灭癌细胞。新近研究表明，通过DC细胞也可能诱导机体产生对肿瘤的免疫耐受，这主要体现在以下几个方面：①肿瘤细胞分泌细胞因子抑制DC的迁移及成熟。如未成熟的DC细胞主要位于肿瘤内部，而成熟的肿瘤细胞主要位于肿瘤外部，因此肿瘤的微环境可能抑制DC细胞的成熟。已经证实肿瘤细胞可释放VEGF、IL-10等因子，从而抑制DC细胞的分化成熟。而只有成熟的DC细胞才能激活T细胞对肿瘤的获得性免疫反应。因此，肿瘤通过与DC-SIGN的结合，抑制DC细胞的分化成熟来逃脱机体的免疫反应; ②肿瘤细胞表达异常糖基化的抗原，而后者与DC-SIGN结合后，并不能诱导T细胞产生免疫应答。Nonaka等[23]发现肿瘤细胞中异常糖基化的Lea/Leb多糖分子可以与DC-SIGN结合并抑制DC细胞的分化与成熟。

髓源抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cell, MDSC)是一种来源于骨髓祖细胞和未成熟髓细胞( immature myeloid cells, IMCs)的异质性细胞，是DC、巨噬细胞的前体。通过各多种不同途径，MDSC可以抑制机体的天然抗肿瘤免疫和获得性免疫，使肿瘤细胞逃避机体免疫系统的识别和监视，从而促进了肿瘤在体内的生存和增殖。Poschke等[24]研究发现，黑素瘤患者髓源抑制性细胞抑制CD4+和CD8+T细胞的免疫杀伤能力，而这些髓源抑制性细胞的DC-SIGN呈过表达。上述研究表明，DC-SIGN参与肿瘤的免疫逃逸，与肿瘤发生、发展密切相关。

五、问题及展望

综上所述，DC-SIGN作为近年来发现的多功能免疫分子，在肿瘤免疫中发挥了重要作用。一方面可以接受抗原信号进行抗原呈递、内化，诱导T细胞活化，正向调节机体免疫反应。另一方面，病原菌或肿瘤等异体组织可以通过与DC-SIGN的结合并释放细胞因子来抑制DC的成熟，进而抑制其对T细胞的免疫激活来达到免疫逃逸的目的[25]。目前对于DC-SIGN是否参与抑制DC细胞抗原在胞内的加工处理，改变细胞内的信号传导途径等机制尚不清楚，仍需要进一步挖掘与研究。随着人们对DC-SIGN认识的不断深入，我们就能够更加全面地掌握其在肿瘤免疫过程中具体发生机制，为临床上肿瘤的防治提供新的切入点和新思路。

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10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2017.05.026

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2017-04-01)

(本文编辑：王亚南)

陈晓霞，陈敏，穆德广. DC-SIGN在肿瘤免疫中的研究进展[J/CD]. 中华肺部疾病杂志(电子版)， 2017， 10(5)： 594-596.