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调节性B细胞在乳腺癌免疫微环境中的生物学作用

2022-03-16王思宁张竣琦万玉秋

中国血液流变学杂志 2022年3期
关键词:调节性免疫抑制亚群

杨 洋,兰 晶,王思宁,张竣琦,荀 洲,万玉秋,谢 芳

(1. 苏州大学苏州医学院基础医学与生物科学学院,江苏 苏州 215123;2. 苏州大学附属第一医院普外科,江苏 苏州215006;3. 苏州大学苏州医学院病理与病理生理学系,江苏 苏州 215123)

目前,乳腺癌(breast cancer)是全球发病率最高的第一大癌,在女性癌症患者中死亡率位居第一,严重危害着女性生命健康[1]。

免疫微环境是肿瘤细胞赖以生存的体内环境,也是肿瘤生长、浸润、转移以及生物治疗失败的关键环节。肿瘤免疫微环境中,既有参加抗肿瘤的免疫细胞及其所分泌的细胞因子;也有众多的免疫抑制细胞、负性免疫分子及相关细胞因子。这些在维持肿瘤微环境、抑制肿瘤免疫、协助肿瘤细胞逃避免疫应答中起着极为重要的作用。

调节性B细胞(regulatory B cell, Breg)通过分泌细胞因子及其表达的免疫负性分子在肿瘤微环境中发挥着重要作用,参与肿瘤的免疫逃逸进程。本文将总结Breg与乳腺癌免疫微环境中浸润的免疫细胞、肿瘤免疫抑制分子及细胞因子之间的相互关系,阐述其生物学作用,为乳腺癌的免疫治疗发展提供新的方向。

1 Breg的分型

Breg最早在慢性肠炎小鼠中被发现,其作为一群高表达CD1d分子的B细胞亚群,通过分泌白细胞介素10(interleukin 10, IL-10)调节免疫应答[2],被称为B10细胞。随着研究的深入,更多的表型被确定,比如CD1dhiCD5+CD19hiBreg(B10细胞)[3]、CD21hiCD23hiCD24hiBreg(T2-MZP细胞)[4]、CD19+CD24hiCD38hiBreg(未成熟细胞)[5]等。虽然Breg在人或鼠中有不同表型,但其都能分泌高水平IL-10。还有学者[6]认为Breg是“反应性”亚群,即B细胞在适当的环境刺激下分化而成。

2 Breg与细胞因子

B r e g 可抑制肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocyte, TIL),如CD4+T细胞、CD8+T细胞及单核细胞、树突状细胞(dendritic cell, DC)、NK细胞等[7]。进一步研究[6]发现,Breg主要通过分泌多种细胞因子,其中较为主要的是IL-10、IL-35及转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)来调控大部分免疫细胞的功能。除上述三种细胞因子外,亦有一群颗粒酶B(granzyme B, GrB)+Breg,通过分泌GrB抑制Th1和Th17细胞反应,并通过降解TCR ζ链来减少CD4+T细胞增殖[8-9]。

IL-10+Breg作为最早被报道、研究最为全面的Breg亚群,已发现其可以通过分泌IL-10抑制Th1、Th17和CD8+T细胞反应,并将初始CD4+T细胞转化为Treg群[6,10]。近年有报道[11]显示IL-10在乳腺癌组织中高表达并与IL-18呈正相关,其又与乳腺癌的淋巴结转移呈正相关,表明它们可能协同促进乳腺癌的发展、浸润和转移。IL-10在乳腺癌中的作用具有双重性,其既可通过促进CD4+T细胞活化和增殖,从而促进干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)分泌并诱导肿瘤细胞死亡,又可抑制抗原呈递细胞的作用,从而使肿瘤细胞得以存活[12]。目前IL-10在乳腺癌中的作用虽有一定争议,但其促进肿瘤和抑制肿瘤的特性是已被证实的,因此针对IL-10激动剂和拮抗剂可能可以通过不同的机制对乳腺癌产生治疗作用[13]。

作为IL-12家族中能够调控免疫应答的独特细胞因子,IL-35可以通过控制肿瘤微环境内的免疫细胞(T细胞、B细胞、DC、巨噬细胞等)活性来调节肿瘤发展进程,其作为宿主免疫反应和肿瘤生长的重要介质,具有特异性免疫抑制活性,通过调节局部炎症反应和抗肿瘤免疫发挥作用[14-15]。在乳腺癌中,IL-35的表达水平与肿瘤分期及预后有显著关系,TIL中IL-35表达水平与临床病理特征及不良预后显著相关,高血浆IL-35水平还与TNM分期和阳性淋巴结转移相关[16]。

TGF-β是一类基因高度保守的信号分子,其主要通过与其对应受体形成受体复合物激活下游SMAD依赖性转录事件进而促进癌症的转变[17-18]。近年来,多项研究证明TGF-β通过不同方式促进肿瘤发展。SenGupta等[19]研究发现,TGF-β与生长调节性癌基因(growth-regulated oncogene, GRO)趋化因子组合发生作用,协调募集中性粒细胞至三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC),促进乳腺癌肿瘤进展和转移。Zhao等[20]发现TGF-β通过上调表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)表达反式激活EGFR信号传导,并促进乳腺癌的迁移和侵袭。

3 Breg与肿瘤浸润的免疫细胞

近年来的研究发现Breg与叉头/翼状螺旋转录因子3(forkhead box protein 3, Foxp3)+Treg细胞的分化关系极为密切,二者通过多种机制共同抑制免疫反应。研究[21-23]还显示,Breg分泌的多种细胞因子(IL-10、IL-35、TGF-β)具有诱导Treg分化发育的作用。Olkhanud等[23]最早报告了一群主要通过分泌TGF-β以诱导Foxp3+Treg产生及促进乳腺癌肺转移的独特Breg亚群,称之为肿瘤诱导调节性B细胞(tumor-evoked Breg, tBreg)。此外,Guan等[24]研究发现Breg表面表达的免疫调节分子[程序性死亡配体1(programmed death ligand-1, PDL1)]亦可介导Treg在乳腺癌发展中的促进作用。Ishigami等[25]研究发现乳腺癌TIL中CD25+Breg和IL-10+Breg数量与Foxp3+Treg数量密切相关,表明Breg可能会诱导TIL中的Treg对抗肿瘤免疫并促进乳腺癌细胞的转移。

亦有研究[26]显示,CD1d+Breg可诱导恒定自然杀伤T细胞(invariant nature killer T, iNKT)细胞的分化和抑制能力;而同源iNKT细胞有助于脾脏中CD1d+CD5+IL-10+B细胞的扩增[27],表明Breg与iNKT细胞可能具有一定的相互促进作用。

4 Breg与免疫抑制分子

在对乳腺癌患者局部组织中的细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell, CTL)进行研究发现,部分病例中CTL表面高表达程序性死亡受体1(programmed death receptor-1, PD-1)、T细胞免疫球蛋白黏蛋白-3(T-cell immunoglobulin and mucin-domain containing molecule-3, TIM-3)、T细胞免疫球蛋白和ITIM域(T cell immunoglobulin and ITIM domain protein, TIGIT)等负性共刺激分子,最终转变为无能或衰竭状态。

进一步研究发现,PD-1/PD-L1、TIM-3、TIGIT等负性共刺激分子通过与其配体结合导致乳腺癌免疫微环境中的免疫细胞发生“衰竭”,抑制患者的免疫应答。PD-1在肿瘤免疫中负向调节免疫应答,其与PD-L1结合,通过抑制CTL活化与功能以及减少炎症细胞因子分泌等方式联合抑制宿主的抗肿瘤免疫[28]。在此前的研究[29]中已经证实,乳腺癌细胞株表达的PD-L1会刺激CD19+B细胞分化为CD19+CD24+CD38+Breg亚型,这群细胞可分泌IL-10参与免疫抑制,且在高浓度PD-L1的刺激下分泌IL-10的水平显著升高,进一步说明了PD-L1与Breg对乳腺癌免疫微环境的联合作用。

TIM-3是一种在多种免疫细胞上表达的免疫检查点分子,通过与其配体接触可以减少细胞增殖,减少有效细胞因子的产生并促进效应T细胞的凋亡[30]。Cheng等[31]发现下调TIM-3的表达可显著抑制乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭,而上调TIM-3可以增强细胞的增殖、迁移和侵袭,因而TIM-3可能是乳腺癌预防和治疗的有效新靶点。

TIGIT作为一种Ⅰ型跨膜蛋白,可在癌症免疫周期的多个步骤中抑制免疫细胞反应[32]。TIGIT+Breg被报道可以高效表达多种免疫调节分子,包括IL-10、PD-L1、TGF-β1和GrB,以及表面CD39/73和TIM-1,并且可以抑制DC的成熟,其作为免疫治疗的新兴靶点未来可期[33]。

关于Breg与PD-1/PD-L1的关系研究较多。Khan等[34]的研究表明PD-L1hiBreg能够明显抑制滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells, Tfh)的扩增和分化并抑制自身免疫性疾病,是体液免疫的关键调节因子。在近期的研究[35]中发现,来自乳腺癌的可溶性PD-L1(sPD-L1)可以进入肿瘤微环境或释放至血液中,上调CD19+B细胞上CD24、CD38的表达并促进Breg分泌IL-10。关于TIM-1+Breg、TIGIT+Breg对于介导免疫抑制和诱导免疫耐受的意义也多有报道,表明Breg通过分子信号抑制免疫的作用十分重要[36-37]。Breg亦可以通过表面表达TIM-1与TIM-1抗体连接等途径,感知凋亡细胞的水平并进行自我维持和扩增[37]。

5 结语

Breg是继调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)之后在肿瘤免疫中发现的又一抑制性免疫细胞亚群,其在肿瘤微环境中对于肿瘤免疫逃避发挥着重要作用。然而,目前针对Breg在乳腺癌免疫微环境中具体作用机制的研究及其与乳腺癌发生、发展之间关系的报道较少且不够全面。因此,将Breg作为乳腺癌免疫治疗的靶点困难重重。但我们相信,随着人们对Breg进行进一步深入研究,其对于乳腺癌免疫治疗的意义将逐渐涌现,未来有望成为乳腺癌免疫治疗又一新兴策略。

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