葡萄膜黑色素瘤相关炎症浸润细胞及免疫治疗△

伍雪 张锐

葡萄膜黑色素瘤(uveal melanoma，UM)是成人中最常见的原发性眼内恶性肿瘤，起源于虹膜、睫状体和脉络膜内的黑色素细胞[1]。肿瘤微环境中的慢性炎症和抗肿瘤免疫反应的逃避是肿瘤发生和发展所需要的两个特征，免疫系统在发展抗肿瘤的适应性免疫反应中起着关键的作用[2]。人体中有效的抗肿瘤免疫力也与针对癌症新抗原的淋巴细胞相关[3]。因此，研究UM的

免疫发病机制对其诊断、靶向治疗和预后判断具有重要意义。近年来，随着医学研究的不断发展，UM的研究也越来越多。目前，国内外对UM的免疫机制相关报道不断增多，现就UM相关的免疫细胞、细胞因子以及免疫治疗方式等进行综述。

1 肿瘤相关巨噬细胞

1.1生物学特性肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage，TAM)是由趋化因子募集的单核细胞分化而来，并参与肿瘤组织中炎性浸润。TAM有2种类型：M1和M2巨噬细胞。根据TAM所处的特定肿瘤微环境，巨噬细胞可以发挥抗肿瘤活性或促肿瘤活性[4-5]。UM微环境中的细胞因子可以决定TAM是M1或M2型[6]。M1型TAM对肿瘤细胞具有杀伤力，并可以抑制肿瘤生长；M2型TAM具有促血管生成能力和抑制免疫应答的能力[7]。在肿瘤组织中，大多数TAM属于M2型[8]，因此高密度TAM与预后不良有关[9]。如果免疫治疗使UM含有更多的M1型TAM，则将有更好的预后[6]。比如IL-1受体拮抗剂处理可以减少M2型TAM极化[10]，使M1型TAM比例增加。

1.2TAM与免疫反应TAM与免疫反应紧密相关。如M2型TAM可以产生高水平的转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)[11]。而TGF-β可以抑制或改变固有免疫和适应性免疫相关的免疫细胞的激活、成熟和分化，包括自然杀伤细胞、树突细胞、中性粒细胞、CD4+和CD8+T细胞[11]。

此外，TAM还可以通过促进幼稚T细胞转化为调节性T细胞，并调节其聚集来抑制肿瘤免疫反应。反之，CD4+CD25+的调节性T细胞也可以通过精氨酸酶、白细胞介素(interleukin,IL)-10和转化生长因子(transforing growth factor,TGF)-β途径诱导TAM分化为M2型TAM[12]。而IL-10是这种双向互动的影响因素[13]。

1.3TAM的促血管生成作用UM的转移以血行播散为主。而M2型TAM有促血管生成的作用[8]。目前M2型TAM为主的肿瘤微环境在眼部肿瘤中发挥重要的促血管生成作用已经在动物研究中得到证实[14]。

2 树突状细胞

2.1生物学特性树突状细胞(dendritic cell，DC)包括未成熟和成熟分化阶段。DC不仅刺激幼稚T细胞启动免疫反应，也与其他固有免疫细胞相互作用，如TAM或自然杀伤细胞。DC是人体内最有效的抗原呈递细胞[15]。未成熟的外周DC在抗原摄取和适当的刺激之后分化为成熟的DC，并在外周淋巴组织中启动免疫应答。DC的成熟对启动免疫应答至关重要。

UM的微环境有强的免疫抑制作用，这主要是由于TGF-β防止DC的成熟。未成熟的DC虽然能够呈递抗原，但是缺乏免疫活化能力。UM中DC的存在可能影响肿瘤及其转移的免疫应答，因此可能与该疾病的发生发展密切相关。

2.2DC疫苗DC是免疫调节细胞，其可以通过诱导免疫或通过对抗原产生耐受来调节免疫系统的功能[16]。将此细胞给予患者，通过激活针对肿瘤抗原的细胞毒性CD8+T细胞和CD4+辅助性T细胞来诱导免疫应答，继而由自身免疫系统消除肿瘤细胞[16]。

DC的免疫疗法在皮肤黑色素瘤患者中显示出不错的效果[17]。尽管UM和皮肤黑色素瘤在生物学上是不同的，但是皮肤黑色素瘤和UM具有许多共同的抗原特征。研究表明，肿瘤抗原gp100和酪氨酸酶等也在大多数UM中表达[18]，因此也可能是UM免疫治疗的靶点。DC疫苗在转移性UM中的应用具有可行性[19]。DC疫苗可以用来刺激免疫系统抵抗UM，包括早期阶段和转移性黑色素瘤。数据表明DC的免疫疗法有助于增强宿主对抗UM的肿瘤免疫力，使转移性UM患者有更长的生存时间[19]。

3 自然杀伤细胞

3.1生物学特性自然杀伤(natural killer，NK)细胞在肝脏中非常丰富[20]。在UM患者中，NK细胞占肿瘤浸润淋巴细胞的10%～40%。而约一半的UM远处转移主要发生在肝脏，转移患者的生存期低于1 a[21]。肝脏受免疫抑制细胞因子调控，如已知的IL-10和TGF-β，它们可以诱导抗原呈递细胞和T细胞[22]。而NK细胞分泌的穿孔素等可以作为肿瘤内免疫细胞溶解活性的基础[23]。若消耗NK细胞则可使UM的肝转移显著增加[24]。

3.2NK细胞和自然杀伤T细胞自然杀伤T(natural killer T，NKT)细胞是T细胞的一个独特的群体，具有固有免疫和适应性免疫的特点。NKT细胞分为2个NKT细胞群体，普遍认为Ⅰ型NKT细胞具有抗肿瘤功能，而Ⅱ型NKT细胞则抑制抗肿瘤免疫反应。NKT细胞缺陷的UM小鼠发生肝转移急剧减少，其与具有较多NKT细胞的小鼠相比，肝NK细胞的溶细胞活性显著升高[24]。故NKT细胞可能通过抑制肝脏中的NK细胞活性，从而促进肝转移的发展[25]。

3.3IL-10和NK细胞之间的相互作用IL-10是由多种细胞产生的，如DC、NKT细胞、肝细胞和肝星状细胞。在NKT细胞占优势的小鼠中，肝脏NK细胞的活性降低可以通过体内抗IL-10的抗体中和IL-10的方式得以恢复，表明此IL-10可能是由NKT细胞产生的，或NKT细胞促进第三方细胞产生IL-10[25]。IL-10通过结合细胞表面IL-10受体介导其生物学作用。有文献报道，IL-10促进了野生型UM小鼠发生肝转移[25]。IL-10抑制了NK细胞的抗肿瘤肝转移功能[24]。IL-10对T细胞和NK细胞功能的许多作用是间接的，是通过IL-10对单核细胞-TAM的作用介导的[26]。

3.4NK细胞和人类白细胞抗原与大多数肿瘤不同，在UM中人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-Ⅰ类过量表达被认为是预后不良的标志。HLA在诱导特异性免疫应答中具有关键作用，并且可以影响NK细胞和T细胞亚群与其靶细胞的相互作用。TAM抑制因子和TGF-β的产生使HLA-Ⅰ类分子上调，从而抑制NK细胞的作用[27]。HLA-Ⅰ类分子过表达的肿瘤更能抵抗NK细胞的杀伤作用，而下调HLA-Ⅰ类分子可使肿瘤更容易受到NK细胞的裂解作用。

4 淋巴细胞

4.1常见T细胞与肿瘤免疫的关系

4.1.1CD8+细胞毒性T细胞细胞毒性T细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)通过T细胞受体识别由人类白细胞抗原Ⅰ类分子在靶细胞表面呈递的特异性抗原肽，从而杀死恶性肿瘤细胞[28]。CTL通过前体CD8+T细胞的克隆性扩增分化成具有细胞毒性的细胞而被激活，并终止于高度特异的完全成熟的CTL。

肿瘤特异性新抗原对于癌症免疫疗法的治疗非常重要，为选择性增强这类抗原的T细胞反应的新型治疗方法提供思路[29]。如何导致肿瘤特异性或交叉反应性T细胞反应，是一个在免疫治疗中具有重要安全意义的问题[30]。而越来越多的证据表明，新抗原可能通常被瘤内CD8+T细胞识别[31]。

4.1.2CD4+T细胞UM中以CD4+T细胞为主[32]。其受HLA Ⅱ类分子限制[33]，包括Th1、Th2和Th17细胞等[34]。研究表明，CD8+T细胞介导的免疫依赖于CD4+T细胞的激活。CD4+T细胞可以为CD8+T细胞提供细胞因子，或通过诱导DC的CD40表达来激活CD8+T细胞。也有研究表明，CD4+T细胞可以下调PD-1及其他抑制CD8+T细胞活性的受体，从而提高CTL运动性和迁移能力[35]。

4.1.3调节性T细胞UM中除了肿瘤浸润性CD4+和CD8+T细胞，还存在有调节性T细胞(regulatory cells，Tregs细胞)。Tregs细胞可以广泛抑制其他免疫细胞的活化、增殖和效应功能[6]。在许多研究中，肿瘤内的Tregs细胞积聚是不良临床结果的标志[36]。在肿瘤微环境中已经发现Tregs细胞，并且可能在UM患者的肿瘤免疫抑制微环境中发挥作用[34]。而且Tregs细胞的存在已经与环氧合酶-2(一个坏的预后因素)的表达程度相关联[37]。

总之，T细胞可以发挥肿瘤抑制和促进的作用，由其效应功能确定。T细胞数目的增加，特别是激活的CTL，与一些癌症的预后相关[38]。产生抗肿瘤免疫应答是由能识别和靶向杀死肿瘤的效应T细胞执行的多步骤过程，然而，肿瘤采用多种策略来减弱T细胞介导的攻击[39]，比如激活免疫抑制细胞，如致耐受性单核细胞和Tregs细胞等。

4.2T细胞相关免疫治疗近年来，随着手术、放射治疗和化学治疗的进展，免疫治疗越来越被认为是晚期癌症治疗的新途径[40]。其中，免疫检查点抑制剂是有效的癌症治疗方法[41]，它可以靶向调控T细胞中的调节途径，以增强抗肿瘤免疫应答，这项研究已取得了重要的临床进展[42]。

T细胞活化时需要B7共刺激分子和CD28分别在抗原呈递细胞和T细胞上的相互作用。在自身耐受、无反应性或慢性抗原暴露的情况下，细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4,CTLA-4)在T细胞表面上表达，竞争性结合CD28，并下调T细胞活性。而CTLA-4阻断剂可以促进抗肿瘤T细胞免疫[43]。比如ipilimumab和tremelimumab可以阻断B7和CTLA-4之间的相互作用[44]，抑制这种负面信号破坏对自身组织的外周耐受性并诱导抗肿瘤反应，用CTLA-4抗体治疗可以介导肿瘤内Tregs细胞的选择性消耗[45]。Ipilimumab在晚期皮肤黑色素瘤患者中表现出有效的生存获益[46-47]。然而，在转移性UM中ipilimumab和tremelimumab的抗CTLA-4活性作用是有限的。在ipilimumab的前瞻性临床研究以及一些回顾性研究中很少观察到反应，而在tremelimumab的单一前瞻性研究中没有观察到反应[48]。

除了CTLA-4，许多其他的免疫检查点均存在潜在的免疫治疗靶点[49-50]。例如，程序性死亡1受体(PD1)与其配体(PDL1)在外周位点的相互作用导致T细胞失活和效应器功能丧失[40]。使用PD1(如nivolumab、pembrolizumab)或PDL1/PDL2(如MPDL3280A、MEDI4736)的抗体针对这一途径打破这种机制，防止T细胞失活，并直接在肿瘤部位恢复免疫活性[51]。与化学治疗相比，nivolumab可以改善患者临床预后，并提供可控的安全性[52]。Nivolumab和pembrolizumab现在被批准在美国用于治疗转移性皮肤黑色素瘤，其相比ipilimumab具有更大的效益和更少的不良反应[52-54]。而PD-1抑制剂单一疗法在大量晚期UM患者队列中具有低的抗肿瘤效应[55]。在一些Ⅲ期临床试验中，ipilimumab联合PD-1抑制剂治疗皮肤黑色素瘤的疗效始终优于任何一种药物[56-57]。而在转移性UM中使用抗CTLA-4和抗PD-1联合疗法也有持久应答[58]。

检查点封锁免疫疗法使宿主免疫系统能够识别和破坏肿瘤细胞，与活化的T细胞对新抗原的识别相关，新抗原是癌细胞表面呈现的肿瘤特异性突变肽[59]。而最近的报道显示，与皮肤黑色素瘤相比，免疫检查点阻断在UM中产生较低的抗肿瘤反应和较差的存活率。这可能正是由于体细胞突变和新抗原表达显著降低，致使免疫原性降低，对免疫治疗的敏感性降低[60-61]。

除了以上的免疫靶点治疗，有研究表明，肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte，TIL)的过继性细胞转移是新兴的免疫治疗方法[62]。通过过继转移与IL-2一起施用的自体TIL来治疗UM患者，可导致肿瘤消退[63]。在Ⅱ期临床试验中，接受过继转移自体TIL的黑色素瘤患者中，多达70%的患者可观察到转移灶的实质性消退[64]。TIL的过继转移可以介导转移性黑色素瘤的消退，而 TIL是异质群体，却没有有效的标记来特异性识别和选择肿瘤特异性CD8+淋巴细胞[65]。故该领域的主要挑战是确定肿瘤特异性靶点，以避免肿瘤外靶向毒性[66]。

5 总结与展望

目前，对UM的免疫发病机制相关的免疫细胞、细胞因子等有了进一步的了解，但是仍然有不清楚的地方，至今也没有研制出确切有效的免疫治疗药物。虽然用抗CTLA-4和抗PD-1/PD-L1试剂等进行的免疫治疗已经显著改善了转移性皮肤黑色素瘤的治疗，但是在UM中应用效果并不满意。此外，如何更好地增加M1型TAM、促进DC成熟，以及怎样抑制NKT细胞、激活NK细胞，怎样完善DC疫苗、T细胞过继疗法等也有待研究。随着医学领域研究的不断深入，基础免疫学、眼科学等相关学科的迅猛发展，UM的免疫发病机制及免疫治疗的相关研究也将取得新的突破。