γδT细胞及其在肿瘤治疗中的作用

叶 凤 金浩范

(吉林大学白求恩第一医院肿瘤中心，吉林 长春 130021)

·综 述·

γδT细胞及其在肿瘤治疗中的作用

叶 凤 金浩范

(吉林大学白求恩第一医院肿瘤中心，吉林 长春 130021)

γδT细胞；肿瘤；免疫和生物因子

γδT细胞是机体免疫防线的重要组成部分，其数量较少，主要分布部位在食道、皮肤、消化道上皮这样的黏膜相关淋巴组织(MALT)中，而在脾和淋巴结这样传统的免疫器官中含量反而很少，因此对γδT细胞的研究相对起步较晚。但后来的诸多研究发现其具有广泛的抗肿瘤免疫活性，因此逐渐成为肿瘤治疗基础研究和临床应用的新方向。现从γδT细胞的生物学特性、功能及其在肿瘤治疗中的作用做一综述。

1 γδT细胞的生物学特性

1.1 来源 双阴性细胞前体在趋化因子的作用下进入胸腺，经机体选择及TCR基因修饰逐渐发育为成熟的γδT细胞，表现为CD4-CD8-或CD4-CD8+两种表型。所有γδT细胞在胸腺内都要经历阴性选择，以获得对自身抗原的免疫耐受。与其他T细胞不同的是，部分γδT细胞并不经历阳性选择，因此γδT细胞能以非MHC限制性的方式迅速识别和杀伤抗原〔1〕。γδT细胞进入外周淋巴器官后可在胸腺释放的激素作用下进一步发育，直到具备成熟的免疫细胞功能。

1.2 分类与分布 γδT细胞的TCR由γ链和δ链组成，每条链在结构上可分为V区(可变区)、C区(恒定区)、跨膜区及胞质区，这其中，V区决定其抗原特异性。Vγ和 Vδ的组合具有相对固定的搭配〔1〕，因此，我们可以按Vδ调控基因的不同将γδT细胞分为Vδ1、Vδ2及Vδ3γδT细胞3个不同亚群，各亚群的分布和识别的抗原不完全相同。Vδ1γδT细胞主要分布于黏膜组织中，在胸腺中也有较多分布，除直接的细胞毒作用外，还可以分泌IL-10参与抗肿瘤反应，并且其表面能表达辅助刺激因子CD8，辅助T细胞活化，这一亚型对多种上皮来源的肿瘤和部分白血病有抑制作用。Vδ2γδT细胞是健康成人主要的循环γδT淋巴细胞，细胞表面表达NKG2D、Toll受体和CD45，特殊的是，此亚型被激活后可发挥抗原提呈细胞功能〔2〕。Vδ3γδT细胞数量最少，肝脏是其主要分布器官，参与免疫反应与其表面表达的CD56、CD161、人白细胞DR抗原和NKG2D相关。

2 识别肿瘤细胞及其功能活化

2.1 NK细胞受体途径 首先，γδT细胞可以通过NKG2D识别肿瘤抗原。γδT细胞表面表达NKG2D受体，可与肿瘤细胞表面表达的NKG2D配体识别并结合，借助酪氨酸激酶的作用传递活化信号，促使免疫细胞活化增殖及进入效应阶段，以激活机体抗肿瘤免疫。这一途径的抗肿瘤免疫过程受肿瘤细胞表达的NKG2D配体的数量影响，在不同肿瘤中也有不同的作用效果〔3〕。其次，DNAM-1(CD226)和CD96途径。γδT细胞表面的DNAM-1可与肿瘤细胞表面的CD155分子和CD112分子结合，向胞内传递活化信号，从而达到杀伤肿瘤细胞的目的。CD96与CD226类似，识别肿瘤细胞表面的CD155分子介导杀伤效应。

2.2 T细胞受体介导的识别途径 通过TCR识别和结合抗原是T淋巴细胞的功能基础，γδT细胞可以通过识别不同种类的抗原以识别肿瘤细胞并发生功能激活。

一方面，识别肽类抗原。γδT细胞识别的肽类抗原主要有MHC分子和热休克蛋白。有研究表明〔4〕，MHC是作为抗原本身而不是作为抗原呈递分子被识别的。热休克蛋白高表达于多种肿瘤细胞表面，如Daudi淋巴瘤表面hsp60和肺癌细胞表面的hsp72等，其对γδT细胞的激活反应与靶细胞表面热休克蛋白表达含量呈正相关。除了MHC分子和热休克蛋白，γδT细胞可以识别肿瘤细胞表面表达的三磷酸腺苷(ATP)合成酶 F1/载脂蛋白A1(Apo A-1)复合体，这种识别反应能选择性激活Vγ9Vδ2T细胞。另外，F1相关的ATP酶可作为抗原递呈分子与细胞膜上的磷酸抗原结合，进而使Vγ9Vδ2 TCR识别非肽类磷酸抗原〔3〕。

另一方面，识别非肽类抗原，主要是磷酸盐抗原。肿瘤细胞经甲羟戊酸途径可以产生异戊烯基焦磷酸盐(IPP)和焦磷酸溴代醇，Vγ9Vδ2 T细胞能识别此类物质并被其激活。因此我们可以通过抑制此类非肽类抗原的分解来增强Vγ9Vδ2 T细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力。

2.3 CD16途径 唑来膦酸及IL-2扩增所得的γδT细胞可以表达免疫球蛋白G Fc段的受体CD16〔3〕。CD16与免疫球蛋白G Fc段的结合可以帮助γδT细胞识别此类表达免疫球蛋白G的肿瘤细胞，通过激活抗体依赖的细胞介导细胞毒作用(ADCC)杀伤肿瘤细胞。

3 γδT细胞的抗肿瘤机制

3.1 直接杀伤 γδT细胞通过两条独立的途径直接溶解杀伤肿瘤细胞：一方面，分泌穿孔素和颗粒酶，穿孔素通过介入靶细胞膜的结构组成，破坏其原有的膜完整性及功能性的膜结构，达到杀伤肿瘤细胞的目的，颗粒酶可以直接进入胞质，活化蛋白酶，引起细胞自身结构破坏而死亡。另一方面，γδT细胞表面高表达FasL，通过识别肿瘤细胞表面的Fas，可激活肿瘤细胞的程序性凋亡。

3.2 免疫调节作用间接杀伤

3.2.1 对固有免疫的影响 一方面，影响NK细胞功能。Maniar等〔5〕的试验表明，唑来膦酸活化的γδT细胞可以增强NK细胞介导的肿瘤细胞毒作用。另外，γδT细胞可以调控DC样细胞依赖性NK细胞产生干扰素-γ等细胞因子〔6〕。另一方面，影响树突细胞功能。一般情况下Fas及其配体FasL介导细胞凋亡，但特殊的是〔7〕，树突细胞表达高水平的Fas抑制剂c-FLIP，其表达水平的升高使Fas信号的促凋亡作用转变为促进树突细胞成熟和效应。除此之外，γδT细胞也可以通过分泌肿瘤坏死因子-α及干扰素-γ等途径诱导其表面CD86和MHCI类分子的表达，促进树突细胞成熟。

除此之外，γδT细胞本身可作为专职性抗原提呈细胞。树突细胞可以在趋化因子受体CCR7作用下将外周抗原转运进入淋巴结，借助于HLA-II类分子的作用将其呈递给T细胞，并高表达CD80/86、CD40、CD54等共刺激分子和黏附分子。Vδ2γδT细胞经IPP等肿瘤产物刺激活化后，可大量表达CCR7、HLA-DR、共刺激分子和黏附分子，其表达量甚至超过树突状细胞〔8〕。相同的试验过程发现αβT细胞不会产生类似于γδT细胞的反应。由此可见，γδT细胞具备αβT细胞所不具备的抗原提呈细胞功能，且其功能较树突状细胞更为高效。

3.2.2 对体液免疫的影响 Brandes等〔9〕通过对比γδT细胞与具有B细胞辅助功能的TFH细胞两者的滤泡定位及表面特征性共刺激受体的表达，推论γδT细胞具有类似于TFH细胞辅助体液免疫的功能。Caccamo等〔10〕研究发现，在没有抗原刺激的情况下，Vδ2γδT细胞也能诱导B细胞活化，促使其产生大量免疫球蛋白。另外，γδT细胞还可以协同B细胞促进生发中心的形成〔11〕。以上均表明γδT细胞能够增强机体体液免疫反应。

3.2.3 细胞免疫的影响 研究表明，γδT细胞通过产生IL-4、IL-10、IFN-γ等细胞因子，促进CD8+T细胞的增殖和分化，并调节TNF-α和IFN-γ的分泌〔12，13〕。对于CD8+T细胞的正向作用表明，γδT细胞可以通过促进细胞免疫过程增强机体抗肿瘤效应。相对应的，在完全用辅助药物治疗的小鼠中，Vγ4+γδT细胞的失活或减少可以减少TNF-α和IFN-γ的产生，造成αβT细胞数的下降〔14〕。这表明在αβT细胞介导的抗肿瘤免疫反应中，γδT细胞的存在是必要的。

4 γδT细胞在肿瘤治疗中的作用

基于对γδT细胞生物学活性的研究，诸多学者开始探索γδT细胞在体外的抗肿瘤活性，并逐渐将其应用至临床，发现无论是实体瘤还是血液系统肿瘤，γδT细胞均对其有明显的杀伤活性，且这种杀伤活性可以被IFN等因素增强。

4.1 对实体瘤 陈复兴等〔15〕应用含IPP和IL-2的RPMI 1640培养基体外激活和扩增人γδT细胞，并将其分别与胰腺癌细胞株、肝癌及胃癌细胞株按不同的效靶比进行杀伤活性的试验，结果证实γδT细胞对以上肿瘤具有明确的杀伤活性，并且贴壁生长的群体较悬浮生长的群体作更强，这可能与肿瘤细胞高表达黏附因子受体增强了与γδT细胞的接触有关。姜丽君等〔16〕也通过临床研究证实联合γδT细胞治疗组的非小细胞肺癌患者的客观缓解率、卡氏评分及3年生存率明显优于单用化疗的对照组，且骨髓抑制和恶心的发生率低于单纯化疗组。对于卵巢癌的促凋亡作用在汪海娇等〔17〕的研究中也得到证实。此外，国内外众多的实验室及临床研究还证实了γδT细胞在体内、外对于包括乳腺癌、骨肉瘤及结肠癌在内的多种实体瘤均具有明显的杀伤作用。

4.2 对血液系统肿瘤 除实体瘤外，γδT细胞对血液系统肿瘤亦具有明确杀伤作用。Kuyama等〔18〕的研究中发现γδT细胞不仅对乳腺癌细胞具有杀肿瘤活性，对淋巴瘤也有明确的杀伤作用，这一过程可被利妥昔单抗和曲妥珠单抗增强，且发现γδT细胞的细胞毒活性与其细胞表面CD-16的表达水平相关。Kunzmann等〔19〕的研究中发现活化的γδT细胞对Burkitt淋巴瘤Daudi和骨髓瘤RPMI 8226靶细胞表现出强有力的溶细胞活性并能介导对骨髓瘤U266的细胞毒作用。Gertner-Dardenne等〔20〕发现γδT细胞可以通过穿孔素/颗粒酶依赖的溶细胞作用直接杀伤白血病细胞。

5 总结与展望

γδT细胞作为机体免疫防线的重要组成部分，在抗肿瘤免疫反应中以其独特的方式识别肿瘤抗原，一方面直接作用于肿瘤抗原，另一方面通过调节机体固有免疫及获得性免疫途径发挥抗肿瘤作用。现有研究已知其作用过程复杂，众多细胞表面分子及细胞因子均参与其免疫反应，但具体机制仍未完全明确，有待进一步研究。另外，肿瘤的发生可激活机体免疫反应，多种免疫细胞在趋化因子的作用下聚集在肿瘤部位，但肿瘤具有强有效的免疫逃逸机制，不仅肿瘤本身可减弱自身免疫原性以逃避免疫攻击，肿瘤浸润部位的免疫细胞功能亦受到抑制。因此肿瘤局部浸润的γδT细胞数量虽多，但其实际抗肿瘤作用受到抑制，因此激活肿瘤局部被抑制的免疫细胞或直接于肿瘤局部注射活化的免疫细胞可能具有可观的疗效。

1 张 文.γ/δT细胞简介〔J〕.国外医学·免疫学分册，2001；24(1)：47-50.

2 Moser B，Eberl M.γδ T-APCs：a novel tool for immunotherapy〔J〕.Cell Mol Life Sci，2011；68(14)：2443-352.

3 李朝旭，唐旭存.γδT 细胞过继细胞免疫治疗恶性实体肿瘤研究进展〔J〕.细胞与分子免疫学杂志，2015；31(4)：565-8.

4 何 维.γδT细胞的抗原识别机制〔J〕.中国免疫学杂志，1995；15(10)：433-5.

5 Maniar A，Zhang X，Lin W，etal.Human gammadelta T lymphocytes induce robust NK cell-mediated antitumor cytotoxicity through CD137 engagement〔J〕.Blood,2010；116(10)：1726-33.

6 Nussbaumer O，Gruenbacher G，Gander H，etal.DC-like cell-dependent activation of human natural killer cells by the bisphosphonate zoledronie acid is regulated by garmnadeha T lymphocytes〔J〕.Blood，2011；118(10)：2743-51.

7 Collins C，Wolfe J，Roessner K，etal.Lyme arthritis synovial gammadelta T cells instruct dendritic cells via fas ligand 〔J〕.J Immunol，2005；175(9)：5656-65.

8 Brandes M，Willimann K，Bioley G，etal.Cross-presenting human gammadelta T cells induce robust CD8+ alphabeta T cell responses 〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2009；106(7)：2307-12.

9 Brandes M，Willimann K，Lang AB，etal.Flexible migration program regulates gamma delta T-cell involvement in humoral immunity〔J〕.Blood，2003；102(10)：3693-701.

10 Caccamo N，Battistnil L，Bonneville M，etal.CXCR5 identifies a subset of Vgamma9Vdelta2T cells which secrete IL-4 and IL-10 and help B cells for antibody production〔J〕.J Immunol，2006；177(8)：5290-5.

11 Heng B，Marinova E，Han J，etal.Cutting edge：gammadelta T cells provide help to B cells with alterede lonotypes and are capa-hie of inducing Ig gene hypermutation〔J〕.J Immunol，2003；171(10)：4979-83.

12 McCarthy NE，Bashir Z，Vossenkamper A，etal.Proinflammatory Vdelta2+T cells populate the human intestinal mucosa and enhance IFN-gamma production by colonic alphabeta T cells〔J〕.J Immunol，2013；191(5)：2752-63.

13 Rhodes KA，Andrew EM，Newton DJ，etal.A subset of IL-10-producing gammadelta T cells protect the liver from Listeria-elicited，CD8+T cell-mediated injury〔J〕.Eur J Immunol，2008；38(8)：2274-83.

14 Roark CL，Huang Y，Jin N，etal.A canonical Vgamma4Vdelta4+ gammadelta T cell population with distinct stimulation requirements which promotes the Thl7 response〔J〕.Immunol Res，2013；55(13)：217-30.

15 陈复兴，刘军权，王涛等.人末梢血γδT细胞对消化系统肿瘤细胞的杀伤作用〔J〕.世界华人消化杂志，2007；15(14)：1591-5.

16 姜丽君，田 娜，邢亚丽.自体γδT细胞联合化疗治疗非小细胞肺癌的临床疗效观察〔J〕.标记免疫分析与临床，2016；23(10)：1177-80.

17 汪海娇，范艳艳，张 湜，等.γδT细胞对卵巢癌SKOV3细胞增殖的抑制作用〔J〕.吉林大学学报(医学版)，2016；42(5)：897-900.

18 Kuyama H，Hagi T，Mattarollo SR，etal.Vgamma9Vdelta2 T cell cytotoxicity against tumor cells is enhanced by monoclonal antibody drugs-rituximab and trastuzumab.〔J〕.Int J Cancer，2008；122(11)：2526-34.

19 Kunzmann V，Bauer E，Feurle J，etal.Stimulation of gammadelta T cells by aminobisphosphonates and induction of antiplasma cell activity in multiple myeloma〔J〕.Blood，2000；96(2)：384-92.

20 Gertner-Dardenne J，Castellano R，Mamessier E，etal.Human Vγ9Vδ2 T cells specifically recognize and kill acute myeloid leukemic blasts〔J〕.J Immunol，2012；188(9)：4701-8.

〔2017-01-10修回〕

(编辑 李相军)

金浩范(1968-)，男，教授，硕士生导师，主要从事肿瘤生物治疗研究。

叶 凤(1991-)，女，在读硕士，主要从事肿瘤生物治疗研究。

R730.45

A

1005-9202(2017)13-3345-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.13.105