蛋白激酶Cι/ Yes相关蛋白1与人乳头瘤病毒在肿瘤微环境中的作用研究进展▲

2020-02-22陈胜民

广西医学 2020年24期

陈胜民袁峰

(中南大学湘雅医学院附属海口医院肿瘤放疗科，海南省海口市 570208，电子邮箱：csm131124@163.com)

【提要】宫颈癌是女性最常见恶性肿瘤之一，有研究已证实人乳头瘤病毒(HPV)感染特别是高危型HPV，是引起宫颈癌的主要原因，但仅1% HPV感染者转变为宫颈癌，研究认为免疫抑制是其协同因子之一。蛋白激酶Cι(PKCι)是一种非经典型蛋白激酶C， PKCι通过下游效应因子Yes相关蛋白1(YAP1)促进免疫抑制，而YAP1则通过募集骨髓来源的抑制性细胞和CD8+T细胞来促进肿瘤的免疫抑制；调节PKCι/YAP1为宫颈癌免疫治疗提供可能的靶点。本文对PKCι/YAP1与HPV在肿瘤微环境中的作用研究进展进行综述。

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，发病率位居我国女性恶性肿瘤第二位和女性生殖道恶性肿瘤第一位，特别是在农村地区，它已成为女性健康的主要隐患，近年来其发病人群有年轻化趋势[1]。在我国，人乳头瘤病毒(human papillomavirus，HPV)检测广泛应用于宫颈疾病的筛查中，在超过50万名接受HPV检测的妇女中，HPV阳性率在所有年龄组中占20%左右[2]。在所有HPV感染患者中，单型HPV感染的频率为62.9%，多型HPV感染的频率为38.1%[3-4]。目前认为HPV感染，特别是高危型HPV的持续感染，是引起子宫颈癌前病变和宫颈癌的主要原因，尤其是宫颈鳞状细胞癌，而低危型HPV主要与宫颈良性病变相关[2]。高危型HPV包括HPV16、18、31、33、35、39、45、51、52、56、58、59、66、68、69型，大部分宫颈癌发生在持续感染HPV16、18型等病毒后。在美国等发达国家，频繁重复的细胞学检查筛查使宫颈癌发病率及死亡率大幅下降，相比之下，发展中国家由于经济水平低下，宫颈癌的发病率及死亡率仍然无法控制[4-5]。在感染宫颈阴道上皮的60种HPV基因型中，仅有12～13种高危型被公认为可导致宫颈癌，而HPV16的感染频率占全世界所有宫颈癌病例的一半以上[2]。虽然HPV16是最重要的致癌类型，但在流行病学研究中，HPV16变体之间的致癌性可以相差10倍或更多，将基因型-表型关联嵌入到HPV16基因组中，运用分子学研究可进一步了解HPV基因组变异和潜在的分子机制[6-8]。研究表明，女性一生中有90%的可能性感染HPV，10%的女性发展成HPV持续性感染，仅1%转变为宫颈癌，因此认为单纯HPV感染并不一定引起宫颈癌的发生，宫颈癌的发生与协同因子的存在有关，目前发现的协同因子主要有免疫抑制、吸烟以及雌激素等[9-10]。蛋白激酶Cι(protein kinase Cι，PKCι)是一种非经典型蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)，有研究发现PKCι通过下游效应因子Yes相关蛋白1(yes-associated protein 1，YAP1)促进免疫抑制，而YAP1通过募集骨髓来源的抑制性细胞和CD8+T细胞来促进肿瘤的免疫抑制，导致细胞毒性T细胞、自然杀伤细胞低浸润和促炎细胞因子过表达[11]。PKCι/YAP1的可调节性为宫颈癌免疫治疗提供可能的靶点。本文对PKCι/YAP1与HPV在肿瘤微环境中的作用研究进展进行综述。

1 宫颈癌与HPV

目前研究认为，HPV进入机体后之所以能长期隐匿并大量复制，与患者机体免疫系统普遍受抑制，免疫功能低下，甚至免疫缺陷有关[12]。高通量下一代测序技术的发展使得大规模HPV基因组变异性研究得以进行，并获得了一定的成果，这些基于实证人群的研究结果为进一步研究HPV基因组分子生物学和流行病学奠定了基础，同时也提高了我们对HPV相关癌变的分子理解[13-15]。免疫系统包括参与免疫反应的各种器官、组织和细胞，免疫力低下则容易受到细菌、病毒以及真菌等感染，是发生肿瘤的常见原因。HPV是一种常见的性传播病毒，仅在美国感染人群就高达7900万；为了使HPV疫苗接种有效，接受者的接种时机必须在性行为活跃之前，且必须完成三剂量序列接种[16-18]。针对高危型HPV的疫苗包括预防性疫苗和治疗性疫苗。预防性疫苗主要通过诱导有效的体液免疫应答，即通过中和反应来阻止HPV入侵人体从而预防HPV感染；治疗性疫苗则主要通过刺激细胞免疫应答以清除病毒感染的或已变异的细胞。预防性疫苗能有效防止致癌HPV的感染，但不能清除已存在的HPV感染，不能诱导产生清除病毒感染所必需的细胞毒性T淋巴细胞反应，对已存在的HPV相关病损和HPV相关恶性肿瘤没有治疗作用，因此目前迫切需要开发针对已存在HPV感染及其相关疾病的有效治疗策略[19-20]。

2 肿瘤免疫微环境与HPV感染

免疫系统作为机体的重要屏障，可监视和清除发生恶性转化的细胞，从而抑制肿瘤的发生、发展和转移。但与此同时，免疫系统又能够通过支持慢性炎症反应，塑造肿瘤免疫原性以及抑制抗肿瘤免疫来促进肿瘤发展[21-23]。HPV基因组学领域正在经历一个重大的转变，既往认为HPV感染是一个进化上静止的实体，而目前认为HPV基因组是数千个具有不同致癌潜力的独特病毒基因组。最近的大型流行病学研究显示，确定HPV变异谱系/亚系与宫颈癌发生风险的关系，有助于理解癌症发生的病毒遗传特征在生化和机制水平上的差异[4-5]。例如，不同HPV基因型之间的核苷酸差异可能揭示HPV类型与病毒-宿主的相互作用、细胞水平的组织取向、蛋白质剪接和翻译等过程之间更广泛的关联；相反，研究特定HPV类型的变异谱系/亚系，可识别与致癌性差异相关的单个变异或小组变异位点(单倍型)[6-7]。HPV癌变是一个多因素影响的复杂过程，涉及病毒和宿主的相互影响[24-25]。肿瘤免疫微环境中存在包括T淋巴细胞、B淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞和中性粒细胞等多种多样的免疫细胞浸润。T淋巴细胞可产生白细胞介素-2、肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor，TNF)、干扰素等一系列细胞因子，可刺激机体产生抗体。在肿瘤发生阶段，癌细胞通过改变抗原表型逃脱免疫监视，在肿瘤进展转移阶段，肿瘤微环境中多种免疫抑制因子和细胞通过抑制免疫检查点及调节性T细胞等来阻止抗肿瘤免疫反应[26-28]。研究显示，良性病变和肿瘤患者的外周血T淋巴细胞亚群数值存在异常，其特征是CD3+细胞、CD4+细胞减少， CD8+细胞稍增加或减少，而CD4+/CD8+比值多为降低，均提示患者的细胞免疫功能处于免疫抑制状态，识别和杀伤突变细胞的能力下降，导致病变加重和肿瘤生长转移[29-30]。

3 PKCι/ YAP1与肿瘤免疫微环境

PKC是一种信号分子，非典型PKC(包括ζ、ι/λ)通过调控多条信号通路在组织器官的发育和稳态维持、肿瘤发生发展、免疫应答等过程中发挥重要作用。幼稚CD8+T淋巴细胞对微生物病原体刺激做出反应，进而产生效应T细胞，可为机体提供急性防御和记忆T细胞，诱导长期免疫。异常刺激激活后CD8+T淋巴细胞发生不对称分裂，不均匀地向新生的子细胞分配因子，影响其最终效应或记忆谱系。非典型PKC亚型的缺失导致了不对称分裂的缺陷，增加了大量效应命运相关分子，表现为免疫反应早期细胞凋亡率的增加和Eomes和B淋巴细胞瘤-2基因的表达减少[31]。PKCι广泛参与调控肿瘤细胞的耐药、失巢凋亡抵抗、上皮间质转化、细胞衰老抵抗等各种恶性生物学行为。已有研究表明，PKCι直接参与细胞的恶性转化，参与慢性粒细胞白血病、非小细胞肺癌、卵巢癌、结肠癌以及宫颈癌等恶性肿瘤的演进[32]。二酰甘油激酶对常规和新的PKC酶提供负调控，限制了组织和亚细胞的二酰甘油功能；二酰甘油激酶过表达导致肿瘤浸润淋巴细胞对化疗的抵抗，防止肿瘤免疫遭破坏；将这些发现有效地转化为治疗方法需要更好地了解二酰甘油激酶和PKC家族之间的相互作用[33]。研究证实，PKCι参与辅助性T细胞(helper T cell,Th)2细胞的分化，并在T细胞的极化中起重要作用；表达CD4+标记的T淋巴细胞在免疫系统中具有多种功能，CD4+T淋巴细胞的Th细胞是产生和增强体液免疫和细胞介导免疫反应所必需的[34]。此外，CD4+Th细胞对于产生记忆CD8+T细胞是必不可少的，其作用是避免肿瘤复发。除了其固有的辅助功能外，一些肿瘤反应性CD4+Th细胞还可作为效应细胞，通过产生肿瘤微环境相关细胞因子或通过细胞介导的细胞毒性来促进肿瘤细胞的清除，为肿瘤免疫治疗(如抗肿瘤疫苗)，包括产生肿瘤反应性CD4+Th细胞提供治疗策略[35]。研究表明，PKCι过表达塑造了肿瘤免疫抑制性微环境，导致S100、白细胞介素6/1b、集落刺激因子3、前列腺素内环氧化物合成酶2以及TNF-α等促炎细胞因子过表达，而自然杀伤细胞浸润减少[36]。已有研究显示[36]，TNF-α具有抗癌和促癌双向作用，抗癌作用表现在TNF-α是迄今为止抗癌活性最强的细胞因子；TNF-α的抗肿瘤机制复杂，目前发现的主要有诱导凋亡、影响肿瘤血管系统和增强宿主免疫力三个机制；促癌作用体现在TNF-α在某些方面发挥着促进肿瘤生长的作用，如图1所示，在卵巢癌细胞中，TNF-α上调炎性细胞因子及趋化因子，作用于卵巢癌微环境，影响肿瘤血管发展、癌细胞迁移等，从而促进肿瘤的发展及恶化。研究显示，PKCι通过YAP1促进免疫抑制，YAP1是肿瘤进展中的下游效应因子，YAP1通过募集骨髓来源的抑制性细胞和CD8+T细胞来促进肿瘤的免疫抑制，导致细胞毒性T细胞低浸润，调节PKCι/ YAP1为治疗高致死性恶性肿瘤提供了思路[37]。随着PKC与免疫系统的关系逐渐被阐明，其作为免疫抑制靶点越来越受人们的关注。针对特定PKC亚型开发的免疫抑制剂不仅在改善胃肠道毒性、肝肾毒性以及神经毒性等方面起作用，而且提高了疗效，这为探讨PKCι/ YAP1与高危型HPV在宫颈鳞癌免疫微环境中的作用提供依据，也为免疫治疗提供可能的靶点[38]。