宫颈病变与T淋巴细胞亚群研究进展
2018-03-17徐婉星胡小青
徐婉星,胡小青
(1.南昌大学研究生院医学部2016级; 2.江西省妇幼保健院肿瘤科,南昌330006)
宫颈癌是妇科常见恶性肿瘤,随着社会的发展及人类生活方式的改变,其发病率逐年上升且呈年轻化趋势[1]。现已证实,宫颈癌是一种免疫原性恶性肿瘤,与高危型人乳头状瘤病毒(HPV)持续性感染密切相关[2]。大部分女性能在12~30个月内将病毒清除,不会发展为宫颈癌,只有当机体免疫功能下降,高危型HPV持续性感染才会导致宫颈病变甚至宫颈癌。蒋玉娥等[3]在研究HIV阳性的宫颈癌患者时发现HIV阳性宫颈癌患者较HIV阴性患者T淋巴细胞免疫功能明显下降、宫颈癌发病时间更早、疾病进展更迅速,提示免疫功能低下甚至缺陷在宫颈癌的发生发展过程中扮演着重要作用。
机体对肿瘤免疫应答效应是细胞免疫和体液免疫综合作用的结果,细胞免疫起主要作用,体液免疫起协同作用。免疫功能低下者免疫细胞不能有效识别、排斥和杀灭致癌因素或者癌细胞而致肿瘤发生、发展,肿瘤细胞可通过分泌免疫抑制因子(TDSF)广泛抑制免疫细胞活性。可见,机体免疫功能低下与肿瘤发生发展可视为一个恶性循环的过程,肿瘤的发生、发展、预后都与机体的免疫状态息息相关。
T淋巴细胞介导的特异性细胞免疫为机体抗肿瘤免疫的主要方式,T淋巴细胞可分为不同的亚群,各T淋巴细胞亚群之间在数量上保持一定的比例,维持着细胞免疫的平衡。当T淋巴细胞亚群的数量发生变化,各亚群之间的比例平衡被打破,可导致机体免疫功能的紊乱,促进肿瘤的发生与发展[4]。所以,监测T淋巴细胞亚群的变化有利于了解宫颈病变患者免疫微环境特征,为判断患者的预后及设计更完善的治疗方案提供理论依据。
1 T淋巴细胞亚群
T淋巴细胞来源于骨髓的淋巴样干细胞,在人体胚胎期和出生期,骨髓中的一部分多能干细胞或前T细胞经血液循环进入胸腺,在胸腺分化成为成熟的T细胞,赋予免疫活性,再由胸腺迁移至外周血,继而定居于外周淋巴组织[5]。T细胞在胸腺中发育成熟的早期即表达CD3分子,随后表达CD4或CD8分子[6]。这些T细胞活化后分化成不同功能的效应细胞即辅助性T细胞(Th)、细胞毒性T细胞(CTL)、抑制性T细胞(TC)和调节性T细胞(Treg)等,CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞是目前临床应用最广泛的免疫功能评价指标。
1.1 CD4+T细胞
CD4+T细胞属于辅助性T细胞(Th),接受抗原刺激但尚未分化的Th细胞称为Th0细胞,是不同Th细胞功能亚群的共同前体,在细胞因子、抗原特性和激素等因素的影响下,Th0进一步分化为Th1、Th2、Th17、滤泡辅助性T细胞(Tfh)、调节性T细胞(Treg)、Th9、Th22细胞。Th1细胞主要通过所产生的炎性细胞因子介导细胞免疫及迟发型超敏反应炎症;Th2细胞主要通过分泌Th2型细胞因子介导体液免疫应答,Th17细胞主要抵御胞外病原微生物感染,是最早参与抗感染应答的效应T细胞,正常情况下,Th1/Th2/Th17的数量和比例维持在一定水平。Treg是一类具有免疫负调节功能的T细胞亚群,在维持机体内环境稳态、肿瘤免疫监视、诱导移植耐受及自身免疫病发生中发挥重要作用,是目前发现的一种具有免疫抑制功能的重要细胞亚群。Treg细胞过度激活导致免疫忽视或免疫监控失调称之为免疫逃逸,是肿瘤发生的分子生物学基础。Tfh主要功能是促进B细胞分化和记忆性细胞产生[7]。
1.2 CD8+T细胞
CD8+T细胞可分为抑制性T细胞(TC)和细胞毒性T细胞(CTL),一方面,CD8+T细胞通过自身抑制因子在免疫反应中的作用,使CD4+细胞和B细胞功能受到抑制,从而抑制细胞免疫反应及体液免疫反应。另一方面,CD8+T细胞通过以下两条途径对突变细胞或肿瘤细胞进行特异性杀伤作用:一是穿孔素-颗粒酶途径,即利用效应CTL细胞识别抗原活化后,释放穿孔素和颗粒酶两种主要的细胞毒素,CTL细胞释放的颗粒中含有颗粒溶解素,它通过穿孔素形成的孔道进入靶细胞,引起细胞溶解[8-10];二是死亡受体途径,即CTL可通过Fas配体结合到靶细胞的Fas分子上,在靶细胞内活化Caspase酶最终诱导凋亡。CD8+T细胞增多有利于肿瘤持续增长,而在肿瘤发展过程中又可诱导和激发CD8+T细胞,进一步促进肿瘤增殖[11]。
2 宫颈病变患者外周血淋巴细胞亚群特点
HPV感染-宫颈上皮内瘤变-宫颈癌是目前世界上多数学者公认的宫颈病变发展模式,疾病进展期间机体的免疫状态也随之发生改变。魏薇[4]、蒋桔莲等[12]发现从宫颈炎、低级别CIN、高级别CIN至宫颈癌中,CD4+T淋巴细胞数量逐渐减少而CD8+T淋巴细胞的数量逐渐增多,CD4+/CD8+T的比值逐渐下降甚至倒置,提示随着宫颈病变级别的进展,机体T细胞亚群出现紊乱并不断加剧。Monnier Benoit等[13]研究发现,自然缓解的CIN Ⅰ中CD4+T细胞、CD4+/CD8+T细胞高于进展为CIN Ⅱ的CIN Ⅰ及CIN Ⅱ。宋利[14]、刘春玲[15]通过检测宫颈癌患者外周血T淋巴细胞亚群和NK细胞数量发现,宫颈癌患者的临床分期与免疫功能成负相关,即CD3+、CD4+T淋巴细胞随分期增加而逐渐降低,而CD8+T淋巴细胞随分期增加而逐渐增高,从而提示宫颈癌患者细胞免疫功能低下,且临床分期越晚,免疫功能越低,这与梁小玲等[16]报道的宫颈癌患者外周血CD4+/CD8+比值降低不足以抑制VEGF(血管内皮生长因子)导致宫颈癌的转移的这一结论相符。孙艳等[17-19]研究则显示CD4+T细胞、CD8+T细胞数量变化在健康组、癌前病变和宫颈浸润癌之间无显著差异,免疫能力变化不明显,认为免疫状态不是宫颈癌进展的主要因素。于鸿等[20]研究则观察到宫颈癌患者外周血中CD3+和CD4+T以及CD4+/CD8+比值显著降低,处于晚期的癌症患者又比早期患者更低,但宫颈癌患者CD8+T细胞百分比与正常人比较无显著差异,但是随着患者临床分期的提高呈降低趋势。
综上所述,宫颈病变发展过程中伴随着机体免疫状态的变化。目前,随着宫颈病变筛查的普及,接受宫颈防癌筛查和阴道镜检的人群越来越多,大多数人关注细胞学或组织学检查结果,尤其是宫颈上皮内瘤变患者,如进行机体免疫功能检测,将进一步评估患者的抗肿瘤免疫能力,进而为判断患者预后及制定更为个体化的治疗方案提供理论依据,且方法简便易行,易于为多数患者所接受。
3 宫颈癌治疗前后外周血T淋巴细胞亚群的变化情况
目前,手术、放化疗是各期宫颈癌主要的治疗方式。Hogan等[21]认为手术创伤和随后的神经内分泌反应,尤其是糖皮质激素和儿茶酚胺的释放会对机体产生明显的免疫抑制效应。王新会等[22-23]研究表明经放疗或放化疗治疗后宫颈癌患者外周血CD3+、CD4+/CD3+细胞所占比值相比治疗前均明显偏高,CD8+细胞所占比值均相比治疗前均明显偏低,且放化疗组较单纯放疗组变化更为明显,但CD4+/CD8+比值仍比正常值低。杨文静等[24]也观察到放化疗导致免疫功能受抑制的结果。
可见,宫颈癌治疗过程中机体免疫力有所变化,一方面,手术或放化疗可通过消瘤以解除肿瘤所致的免疫抑制状态;另一方面,手术或放化疗也会杀伤机体正常组织导致机体免疫功能低下。而免疫功能低下会加速肿瘤的扩散转移,这与治疗目的是相悖的,故在患者进行手术或放化疗治疗的同时适时添加免疫治疗,有利于机体免疫功能恢复,预防治疗过程中因免疫力低下导致的肿瘤复发或微转移。
4 宫颈病变的免疫治疗
宫颈病变的发生发展及治疗过程中都伴随着机体免疫功能的变化,免疫治疗成了人们探索宫颈病变治疗的新途径。
4.1 肿瘤过继免疫疗法
由于肿瘤免疫编辑现象,手术、放化疗对中晚期宫颈癌治疗效果不佳。过继细胞免疫治疗(ACI)体外扩增能力和杀伤活性不受肿瘤分期的影响,各期肿瘤患者的免疫细胞均有很强的体外扩增能力及杀伤活性,这说明各期宫颈癌患者均可从过继细胞免疫治疗中获益,改善生活质量,甚至延长生存时间[25]。
过继细胞免疫治疗(ACI)是将自体或异体的免疫细胞分离,经体外激活或基因修饰后,扩增出足够量的抗肿瘤活性的免疫细胞,回输给肿瘤患者,放大患者体内的细胞免疫功能以提高抗肿瘤效果的治疗方法[26]。由于ACI在体外扩增诱导出高活性的免疫细胞,避免了患者体内免疫抑制因素的影响,具有增殖速度快、杀瘤活性高、杀瘤谱广、对正常骨髓造血影响轻微、副作用小、并明显改善患者生存质量的优点。其中DC和CIK是宫颈癌免疫治疗的研究热点。
DC(树突细胞)是功能最强的抗原提呈细胞,能通过内源性途径将抗原肽与MHC-I类分子结合,提呈给CD8+CTL,激活特异性抗肿瘤免疫应答。分离患者的DC并诱导分化成熟,将提取的肿瘤抗原负载于该DC上,可成功制备DC疫苗;然后回输给患者,能增强机体特异性抗肿瘤的主动免疫功能[26]。CIK(细胞因子诱导的杀伤细胞)是一种用外周血单个核细胞在体外经过多种细胞因子(如IFN-γ、IL-2、抗CD3单克隆抗体)的刺激下获得的非MHC限制性的、对肿瘤细胞具有杀伤毒性的广谱杀伤活性的细胞[27-29],其抗肿瘤机制为[30]:接触靶细胞时释放穿孔素和颗粒酶,直接穿透肿瘤细胞将其裂解;激活或上调肿瘤细胞凋亡基因Fas L、FLIP,DADI、Bcl和死亡受体TNF-α的表达以促进肿瘤细胞凋亡;分泌IL-2、IL-6、IFN-γ和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子等细胞因子,直接抑制肿瘤细胞或间接调节免疫功能。DC与CIK共培养可出现相互促进的结果:CIK可促进DC表面协同刺激分子的表达,并增加IL-12的分泌量;而IL-12可提高CIK的细胞毒活性,增强对肿瘤细胞的杀伤力[30]。
夏禾爱等[31]通过回输患者自体外周血单核细胞(PBMC)诱导产生的DC-CIK细胞治疗33例中晚期恶性肿瘤患者(恶性黑色素瘤3例,肠癌4例,肺癌5例,胃癌3例,食管癌4例,宫颈癌7例,肾癌7例),治疗结束后患者外周血CD3+T细胞、CD4+T细胞较治疗前明显升高,且患者生活质量较治疗前均有所提升。王丹红等[32]也证实将重组腺病毒介导HPV16/18 E6/E7转染DC细胞并诱导产生的CTL回输给HPV感染的宫颈癌患者可使患者HPV转阴并延缓疾病进展。刘涛等[33]对72例宫颈癌患者进行放化疗同时予以自体DC/CIK细胞治疗后,患者外周血中CD3+和CD4+/CD8+显著上升,CD8+下降,提示经治疗后患者细胞免疫功能明显增强、治疗的总缓解率较高。
李宁等[34-35]做了CIK细胞治疗或DC-CIK细胞治疗的随机对照试验,结果显示CIK细胞联合放化疗治疗中晚期子宫颈癌患者比单纯放化疗近期疗效好,能够明显提高患者免疫功能、改善生活质量、降低同步放化疗不良反应,但李宁等[34]认为尚未看到CIK治疗患者在生存时间延长上的获益,而朱月华等[36]的研究证明自身免疫细胞治疗不仅能提高患者的免疫功能,而且能延长宫颈癌患者的生存期。
过继细胞免疫治疗在临床实验中显示出较好疗效,免疫治疗有望成为继手术和放化疗之后治疗宫颈癌的有效治疗途径,但如何优化细胞活性及免疫治疗的普适性和安全性仍是目前所面临的挑战。
4.2 中药辅助治疗及心理辅导
虽然中医中药的抗肿瘤作用机制尚不明确,但近年来均有关于中成药辅助治疗能提高患者免疫功能,增强抗肿瘤能力的报道。周吉华等[37]发现运用灵芝孢子这类增强机体的免疫功能的药物可使宫颈癌患者外周血CD8+降低,CD4+和CD4+/CD8+比值均升高,同时VEGF表达降低;相当多的报道[38-42]也证实放化疗联合大黄蛰虫丸、消疣汤等调节机体免疫功能的中药制剂后患者外周血CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平均明显比放化疗组高、不良反应发生少,提示联合中药制剂能有效增强放化疗效果,显著改善患者存质量。另一方面,刘丽等[43]在对宫颈癌患者心理状态对免疫功能影响的研究时发现宫颈癌患者焦虑、抑郁情绪与免疫功能呈负相关,提出对宫颈癌患者进行心理疏导的重要性,健康的心理状况和良好的情绪可能通过神经-内分泌-免疫系统改善免疫力,提高患者的生存质量和生存率。
以上研究为中医中药和心身治疗调节T细胞亚群平衡治疗宫颈病变提供了临床依据,为宫颈病变的治疗提供了新的途径。
5 展望
综上所述,宫颈病变的发生发展是高危型HPV感染和机体免疫功能降低共同作用的结果,病毒感染是外因,机体的免疫功能降低或缺失是宫颈病变发生的内因。HPV分型检测和HPV-DNA定量在宫颈病变的筛查中已经普及,免疫功能检测也逐渐进入人们的视野。对宫颈病变患者进行外周血T淋巴细胞亚群检测评估患者机体抗肿瘤免疫功能,进而去判断患者的预后、设计具有切实意义的免疫治疗方案,具有重要的临床意义。目前,尽管宫颈病变与机体免疫状态的研究已经取得一些进展,但仍存在许多问题:缺少对宫颈病变患者治疗结束后免疫功能长时间监测、免疫制剂的剂量与应用频率未形成规范等,这些都需要进一步的研究探索。