NK细胞极化在子宫内膜癌中的作用

牟冠男 综述 马强 审校

子宫内膜癌(Endometrial cancer，EC)是女性生殖系统中最常见的肿瘤之一，衰老和肥胖等危险因素使得EC的发病率不断上升。早期EC患者预后良好，而复发或转移性EC的预后较差[1]。癌症基因组图谱研究网络(Cancer Genome Atlas Research Network，TCGA)将EC分为四个类别：(1)超突变POLE肿瘤；(2)微卫星不稳定性肿瘤；(3)低拷贝数的子宫内膜样肿瘤；(4)具有“大量复制”的恶性肿瘤[2]。目前研究表明，POLE突变与高水平的CD8+T细胞浸润、肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor infiltrating lymphocytes，TILs)上的PD-1表达以及CD4+T细胞反应有关[3]。这提示免疫细胞在EC的病理中发挥重要作用。

自然杀伤(Natural killer，NK)细胞是一类具有细胞毒性的固有免疫细胞，表型通常为CD56 dim CD16+，与CD8+T细胞和γδT细胞功能类似，均为抗肿瘤效应细胞。在肿瘤患者的外周血和肿瘤浸润的NK细胞多数表达与细胞毒性NK细胞不同的CD56 bright CD16-CD49a+CD9+免疫耐受表型，并且细胞毒性功能受损[4-6]。尽管NK细胞具有杀伤肿瘤细胞的功能，但是在肿瘤的免疫逃逸过程中反而促进肿瘤生长和组织浸润。免疫逃逸是EC进展的基础，这可能与细胞毒性NK细胞向免疫耐受表型极化有关。EC的治疗如何避免NK细胞极化的不利影响，提高抗肿瘤效果也成为研究的重点。

1 EC中NK细胞极化的影响因素

NK细胞的活化和细胞毒性取决于抑制信号与活化信号之间的平衡。NK细胞能够被各种活化细胞因子激活，发挥细胞杀伤功能。然而人类白细胞抗原、共抑制分子、抑制性细胞因子等也能够激活NK细胞，但其提供的抑制信号损害NK细胞的细胞毒性功能[7]。EC的肿瘤微环境中存在的大量免疫抑制分子通过影响NK细胞的功能参与了EC进展。

1.1 人类白细胞抗原

子宫内膜上皮细胞是有效的抗原呈递细胞，而子宫内膜肿瘤细胞的抗原呈递能力较差，导致肿瘤免疫逃逸。这种较差的抗原呈递能力是由于肿瘤细胞中主要组织相容性复合体Ⅰ类分子(Major histocompatibility complex Ⅰ，MHC Ⅰ)和主要组织相容性复合体Ⅱ类分子(Major histocompatibility complex Ⅱ，MHC Ⅱ)的下调以及耐受性非经典MHC Ⅰ类抗原，如人类白细胞抗原E(Human leukocyte antigen E，HLA-E)、人类白细胞抗原G(Human leukocyte antigen G，HLA-G)表达所致[8]。而NK细胞表面特征性表达的杀伤细胞抑制性受体，在HLA-E、HLA-G的启动下向细胞内转导相应的抑制性信号[9]。滋养层细胞表面HLA分子或NK表面的抑制性受体表达异常时，NK细胞可以直接杀伤滋养层细胞[10]。研究发现，在EC中HLA-E表达上调时，NK细胞的水平与疾病生存期延长相关。而HLA-E水平正常时，NK细胞水平则与较差的预后相关[11]。这可能与EC微环境中NK细胞发生极化有关。

1.2 转化生长因子β(Transforming growth factor-β，TGF-β)

TGF-β与其超家族的相关成员是维持肿瘤微环境免疫耐受的十分重要的细胞因子。TGF-β能够使具有杀伤功能的CD56 dim CD16+NK细胞向免疫抑制NK细胞极化，降低细胞毒性，增加CD56 bright等促血管生成表型[4，12-13]。EC中高表达的TGF-β对于维持免疫抑制微环境及肿瘤免疫逃逸发挥十分重要的作用。抑制TGF-β及其受体可以显著提高EC的治疗效果[14-15]。而采用TGF-β的抑制剂也可以恢复NK细胞毒性活性[16]。表明在EC中抑制TGF-β及其受体可以避免NK细胞毒性受损，从而进一步提高EC治疗效果。

1.3 免疫抑制分子

在肿瘤中共抑制分子的过表达意味着肿瘤可能利用其提供的抑制性信号抑制免疫应答从而逃避免疫系统的监视。在EC患者中，与募集的CD103-NK细胞相比，CD103+NK细胞表现出更多的共抑制分子，如TIGIT和TIM-3，并且这些分子的表达水平随疾病的严重程度增加[17]。TIGIT、TIM-3、PD-1等共抑制分子由于在免疫系统中起抑制作用，被称为免疫检查点。在免疫细胞对抗多种类型肿瘤中，PD-1是众多免疫抑制性检查点中最高效的分子。药物阻断PD-1能够增强抗肿瘤免疫应答，从而抑制或减缓肿瘤的生长[18]。最近的研究发现，NK细胞表达PD-1，阻断免疫检查点能够恢复具有细胞毒性NK细胞的抗肿瘤活性[19-22]。此外阻断PD-1检查点可以抑制复发或转移性的EC[23]。因此PD-1等免疫检查点的阻断很有可能通过提高NK细胞的抗肿瘤活性提高EC的治疗效果。

1.4 Glycodelin-A

Glycodelin在分泌性子宫内膜、蜕膜和羊水中表达，参与维持人类正常的生殖活动。最近研究发现，Glycodelin的存在表明EC预后良好，而Glycodelin的同种型，免疫抑制性的Glycodelin-A的存在则是预后不良的独立标志物[24]。此外在卵巢癌中，Glycodelin-A也是预后不良的重要标志物[25]。值得注意的是，Glycodelin-A与CD56 bright CD16-的NK细胞具有更强的亲和力。并且Glycodelin-A的处理增强了NK细胞CD9和CD49a的表达以及血管内皮生长因子的产生[26]。而这些都是肿瘤浸润NK细胞的重要特征，既增强了肿瘤组织的驻留又促进了肿瘤血管的生成。

1.5 吲哚胺2，3-双加氧酶(Indoleamine-2，3-Dioxygenase，IDO)

IDO在肿瘤中的水平高于正常组织[27]。高表达IDO的EC患者与低表达或无表达的EC患者相比，总体生存期和无进展生存期更差[28]。EC中高水平的IDO与CD57+的NK细胞减少相关[29]。在EC的小鼠异种移植模型中，IDO过表达的异种移植物裸鼠的肿瘤生长速度比对照小鼠增加。此外，过表达 IDO的细胞培养物降低了裸鼠 NK 细胞的裂解水平。对携带过表达IDO异种移植物的小鼠口服IDO抑制剂1-甲基-D-色氨酸和紫杉醇可促进紫杉醇的抗肿瘤作用并显著延长存活时间[30]。这些结果表明，人EC细胞中的IDO过表达可能通过限制NK细胞活性导致体内肿瘤发展。

总之，EC肿瘤微环境中NK细胞功能的改变是由多种影响因素参与的。对这些影响因素进行适当调节不仅能够恢复NK细胞的细胞毒性功能，而且一定程度上能够改善EC的治疗。

2 EC的NK细胞治疗

最近一项研究发现活化的NK细胞水平与EC总体生存率相关[31]。提示抑制免疫耐受的NK细胞避免极化的微环境损害NK细胞的毒性，将有助于提高EC的治疗效果。另一项研究表明，雷帕霉素和顺铂联合疗法可通过提高NK细胞的细胞毒性来改善EC的治疗效果[32]。此外NKG2A是一种抑制性受体，可阻断NK抗肿瘤效果。在EC中也检测到NKG2A的阳性表达[33]。因此阻断抑制性NKG2A受体也可以通过促进NK细胞的效应功能来增强EC的治疗效果，除了采用药物抑制EC中浸润的NK细胞的极化，NK细胞免疫疗法也取得了良好的效果。嵌合抗原受体NK细胞疗法(Chimeric antigen receptor NK cell，CAR-NK)能够将抗原的靶向特异性与受体的细胞内信号传导能力相结合，以增强其抗癌功能。重要的是，CAR-NK细胞无需HLA匹配，能够更早地与肿瘤相关抗原接触。不仅如此，CAR-NK细胞还可以适应识别各种抗原，具有更高的增殖能力和持久性，显示出更好的肿瘤浸润、以及克服耐药的肿瘤微环境的能力，具有持续的细胞毒性[34]。

3 小结与展望

肿瘤进展过程中的免疫逃逸机制与免疫耐受密切相关，因此我们可以通过下调免疫耐受相关分子或重新激活被肿瘤抑制的促炎过程来实现免疫治疗的目标。目前EC中的免疫反应，包括免疫抑制微环境、免疫逃逸、免疫治疗，均为EC的治疗提供了有利的依据。单一的NK细胞免疫疗法可能对晚期或复发性的EC无效，但是采用不同的组合方法则有可能改善治疗效果。目前NK细胞在EC中的研究不足，需要进一步探究NK细胞在EC中的作用机制及治疗方法。如何避免肿瘤微环境降低NK细胞毒性，以及如何降低NK细胞治疗过程中可能存在的极化风险，这些都是我们未来需要关注的重点。