调节性B细胞与肝细胞肝癌的关系
2020-01-11李龙飞综述官成浓审校
李龙飞 综述 官成浓 审校
广东医科大学,广东 湛江 524001
肝癌在我国乃至全世界是一种极为常见的消化道恶性肿瘤,每年全世界的发病人数约78 万,位列恶性肿瘤第6 位,每年的死亡病例约75 万,高居恶性肿瘤死亡率第2 位,而我国每年约有39 万新发病例,在恶性肿瘤发病率中排第五位,占全球新发病例约50%,每年死亡人数约38 万,占恶性肿瘤死亡率第2位,严重威胁人类生命安全[1]。成年人最常见的肝癌类型为肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC),约占原发性肝癌的90%。肝癌起病隐匿,初期临床症状不明显,仅有食欲下降、恶心等无特征的症状,到了中晚期才出现肝大、肝区疼痛、黄疸及消瘦等相关症状,这时多数已出现转移:肝内转移或远处转移,再行诊治,预后极差。在我国,肝炎尤其是乙型病毒性肝炎患者是进展为原发性肝癌的主要高危人群[2]。但也有部分肝癌患者既往无慢性乙型肝炎病史,所以肝癌发病机制复杂多样,迄今也未被明确阐明[3]。目前肝癌患者的主要治疗手段包括手术切除、动脉栓塞化疗或全身化疗等,但效果均不佳,5年生存率仅10.1%[1]。
1 肝脏与免疫细胞
肝脏是具有重要代谢、生物合成、消化和解毒功能的淋巴器官[4]。它经由肝动脉和经由门静脉的肠系统循环接受血液[4]。由于肝脏不断暴露于病毒、细菌和肠道菌群,因此肝脏环境在维持体内平衡的免疫耐受性和针对侵入病原体的肝脏免疫力之间建立了平衡[5]。肝细胞和胆管细胞(胆管细胞)是占全部肝细胞约80%的主要细胞类型。肝脏中的非实质细胞包括肝星状细胞(HSC)、肝窦内皮细胞(LSEC)、枯否细胞(KC)和树突细胞(DC)。肝脏含有多种先天性和适应性免疫细胞[6]。在正常肝脏中,自然杀伤(NK)和NK-T(NKT)细胞,DC、LSEC 和KC 在抑制性细胞表面配体和免疫抑制性细胞因子的情况下呈递抗原,由此维持肝对各种抗原的耐受性[7]。
2 调节性B细胞发现与分化
以前有关肝癌与免疫细胞的相互作用的研究多集中在T 细胞上,但近年来越来越多的证据证明B 细胞在肝癌的发生发展中也起着重要作用。1996 年,WORF等[8]首次通过小鼠EAE模型证实了B细胞具有免疫抑制功能。1997年MIZOGUCHI等[9]发现了机体内存在一种通过产生IL-10 细胞因子,调节其他免疫细胞作用,从而发生免疫抑制效应的B细胞,这种细胞能下调炎症级联反应,从而抑制小肠炎症的发展,并被 命 名 为 调 节 性B 细 胞(regulatory B cell,Breg)。IL-10 也成为Breg 的重要生物标志物。有研究显示,BAFF (B 细胞活化因子)能促进Breg 分泌IL-10[10]。有研究提示,由B1 细胞和MZ-B 细胞(marginalzone B cell)分化来的及一些相关的其他B细胞称为天然调节性B细胞,通过TLR信号活化产生IL-10,从而在自身免疫疾病、炎症、感染性疾病中发挥作用,由滤泡B细胞或T2 型边缘带前体B 细胞(T2-MZPB)分化来的称为适应性调节性B细胞,通过CD40激活后产生IL-10发挥作用[11]。
3 调节性B细胞的分型
关于人体Bregs表型的研究虽然迄今尚未完全明确,但也取得了一定的进展。有研究者在小鼠中发现了一种可以分泌IL-10的CD1dhiCD5+B细胞[12]。近来也发现Bregs 表面存在CD40[13]、CD21、CD23、CD24、CD43、CD80、CD86、CD154[14]等多种特异性表面分子。此外,Bregs 还存在其他许多不同类型的表面分子,例 如CD19+CD24hiCD38hi 的B 细 胞[15],CD19+CD27B 细 胞[16],CD19+CD25B 细 胞[17],CD19+CD5+Foxp3B 细胞[18]及CD25+CD71+CD73B 细 胞[19]。因此,不同类型的Bregs亚群发挥着不同的作用。
4 调节性B细胞的作用
之前的研究已经证实,B 淋巴细胞主要通过呈递抗原、产生抗体及细胞因子等途径在特异性免疫中发挥作用。Breg则主要通过分泌抑制细胞因子IL-10发挥免疫抑制作用。FLORES-BORJA 等[20]发现分泌IL-10 的Breg 能抑制CD4T 细胞增生,促使其转化为Treg,同时抑制CD4T细胞IFN-γ及TFN-α的分泌,还能抑制T细胞向Th1和Th17转化,CD19CD24hiCD38hiB细胞亚群也可抑制CD4T细胞增生、细胞因子产生、Th1/TH17 分化、HIV-1 特异性CD8 T 细胞免疫应答及幼CD40T 细胞向Foxp3Treg 及分泌IL-10Treg 分化。另外,Breg还可通过细胞-细胞的相互作用调控T细胞。如,Breg与T细胞通过CD40-CD40L表面分子结合,分泌IL-10抑制效应性T细胞增生,从而抑制炎症性肠病的发生[21]。在实验性变态性脑炎疾病模型(experiment allergic encephalomyelifis,EAE)小鼠中,Breg 通过与调节性T细胞的表面分子CD28作用,从而活化该细胞[22]。CD40缺陷小鼠会促成更严重EAE,体内IL-10数量也降低,TH1 和Th17 数量则增多。最近研究也提示,IL-35 是一种具有免疫抑制功能的细胞因子,也可由Breg分泌。若EAE小鼠中缺乏IL-35,则病情不能得到有效控制[23]。另外,研究人员在感染曼氏血吸虫小鼠中发现Breg 可通过Fas-FasL 途径诱导CD40T 细胞凋亡[21]。Breg分泌的IL-10能影响Th1/Th2动态比例,当平衡向Th1移动时,在EAE小鼠中起保护作用。IL-10在慢性炎症环境中抑制IL-1β的生成及信号转导和转录激活因子(signal transductiong and activator of transcription-3,STAT3)的活化,下调炎性级联反应[21-22]。此外,有研究发现,还存在一种可分泌TGF-β的Breg,在免疫反应中发挥负性调节作用[22]。OLKHANUD等[24]发现Breg 通过与肿瘤之间的CD40、CD154 的信号通路分泌TGF-β发挥负性调节作用,而该细胞被称为肿瘤诱生细胞(tBreg)。TGF-β通过抑制NK 细胞、CD4、CD8T细胞,促进调节性T细胞生成,减少免疫效应细胞增殖及IFN-γ和TNF-α分泌,从而抑制肿瘤免疫[25-26]。有研究指出TGF-β还可促进肿瘤细胞的侵袭和转移,主要通过特异激活STAT3 及PMEPA1 (上调前列腺跨膜蛋白)的肿瘤基因和血管生成基因及诱导CD4T细胞分化分泌FoxP3+的Treg实现的[27-29]。
5 调节性B细胞的调控机制
Toll 样受体(Toll like receptor,TLR)是一种模式识别受体,对于机体识别外源危险信号、激活天然免疫反应非常重要。TLR不仅能传递促进炎症反应和自身免疫反应的信号,同时TLR还能传递一种保护信号[30]。体外实验发现,用TLR2和TLR4激动剂刺激MZ-B细胞能导致细胞分泌IL-10的上升[31],而且,在此过程中如有CD40的参与,会进一步促进IL-10的释放。以上研究表明,经TLR活化的B细胞通过表面的CD40与CD4+T细胞表面CD40L 的作用,促进IL-10 的产生[30]。在体外,用脂多糖与离子霉素刺激能诱导B细胞分化产生IL-10。当过继输注CD1dhiCD5+B10 细胞后,能减轻在CD19缺陷小鼠体内诱导的超敏反应[30]。此外,B细胞、TLR2、TLR4 及MyD88 的缺陷小鼠会发展成慢性EAE[31]。TLR2 和TLR4 在HBV 感染中亦发挥重要作用。多数研究认为,TLR2和TLR4的激活可以促进肝脏细胞中IFN-γ的分泌以达到抗病毒的目的。然而,TLR2 和TLR4 对调节性B 细胞的作用却可能导致HBV 感 染 的 进 展。 而TLR2 和TLR4 对 于CD19+CD24hiCD38hi B细胞是否具有调节作用尚不清楚。
6 调节性B细胞与肿瘤免疫
肿瘤免疫一般包括免疫清除、免疫平衡、免疫逃逸等三个过程[32]。有研究认为Breg 通过分泌多种细胞因子发挥负性调控作用,从而促进肿瘤的发生、发展[33-34],也有研究认为B 细胞通过分泌特异性抗体诱导CD40T细胞发挥抗肿瘤作用[35]。有研究指出,分泌IL-10的Breg也称B10细胞,在宫颈癌、食管癌患者外周血中B10 细胞及IL-10 含量越高,癌症分化程度越低,且与癌症浸润程度成正相关[36-37]。INOUE 等[38]发现去除B 细胞后的小鼠抗肿瘤免疫反应有所增强。OLKHANUAD 等[24]发 现tbreg 具 有Sata3 特 征,分泌TGF-β诱导Fox3Ptreg 促进转移。INOUE 等[38]指出,Breg 通过CD40-CD40L 途径诱 导Breg 分泌IL-10,IL-10可减少MHC Ⅱ类分子、TNF-α、颗粒酶、穿孔素等生成,抑制免疫效应。IL-10 还可直接抑制DC 活性,促使CD4T 细胞分化为Treg,使肿瘤中Treg 增加,而Treg 分泌IL-10 再促进肿瘤发生[39]。IL-10 增加骨髓来源的抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)数量、激活血管生成基因进一步抑制T细胞、DC及NK细胞活性,促使肿瘤转移[40]。
7 展望
已经有研究证明,调节性B 细胞在自身免疫疾病中扮演重要角色,如系统性红斑狼疮、炎症性疾肠病,在寄生虫感染及血液系统相关疾病及肿瘤免疫中也发挥着重要作用。但目前Breg 与肿瘤免疫的相关关系还存在许多问题,如关于Breg 的分型仍不够明确,不同的B淋巴细胞亚群在不同肿瘤发挥的作用是否有区别,调节性B细胞发挥调控作用的途径复杂多样等等。Breg与肿瘤相关关系的研究尚处于起始阶段,相信随着研究的不断深入,以Breg为靶点的肿瘤免疫治疗手段将会越来越多,越来越精细化。