肿瘤中组织驻留T细胞与三级淋巴结构关系的研究进展
2022-11-24贾晨昊何雯婷谢雯莹张大川
贾晨昊,何雯婷,谢雯莹,张大川
初始T细胞在引流淋巴结(draining lymph node, DLN)遇到同源抗原时,细胞被激活,启动增殖程序,并分化为异质效应T细胞群,随后这些效应T细胞进入感染部位并清除被病原体感染的细胞。大部分效应T细胞在参与免疫反应清除病原体后死亡,但仍有部分效应T细胞接受免疫调控信息后转化为记忆T细胞[1]。作为趋化因子受体,CCR7(CD197)可以调控淋巴细胞的迁移,根据CCR7表达情况将记忆T细胞分为两个功能不同的亚群。CCR7+TM即中心记忆T细胞(central memory T cells, TCM),分布于脾脏和淋巴结内,在二次感染刺激下分化为CCR7-TM。CCR7-TM即效应记忆T细胞(effector memory T cells, TEM),主要存在于血液或非淋巴组织中,由抗原持续性刺激产生,向炎症灶迁移并发挥效应免疫反应[2]。组织驻留记忆T细胞(tissue resident memory T cells, TRM)是近年来发现的第三个记忆T细胞亚群,是一种存在于淋巴组织和非淋巴组织的免疫细胞,不进入血液循环。TRM组成了非淋巴组织(non-lymphoid tissue, NLT)中的大部分记忆T细胞,并能对组织提供即时保护免其受感染[1]。
1 组织驻留T细胞的类型
1.1 CD8+TRM活化的CD8+T细胞在免疫应答过程中被招募到组织后,可以在原位发育为成熟的TRM[3]。在皮肤和肠道中,TRM由缺乏杀手细胞凝集素受体G1(killer cell lectin receptor G1, KLRG1)的记忆细胞前体发育而来[4-5]。TRM显示了一种不同于TCM和TEM的表面分子模式,TRM缺乏淋巴结归巢分子CCR7和CD62L,通常表达黏附和迁移分子,包括CD103、CD69和整合素CD49a非常晚期抗原-1(very late antigen-1, VLA-1)[6]。TRM表达低水平的鞘氨醇-1-磷酸受体-1(sphingosine-1-phosphate receptor-1, S1PR1)。转录因子KLF2的下调介导S1PR1水平下降。TRM的另一个非常重要的标志物CD69,也是T细胞的早期激活标志物,可以抑制S1PR1的活性,促进TRM细胞在外周组织驻留[7]。CD49a作为特定标志物可将TRM细胞分为两个不同的亚群,CD49a+TRM亚群可产生干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ),IFN-γ与活化后毒性能力显著增强的TRM细胞协同参与感染后上皮细胞的免疫检测,CD49a-TRM亚群主要产生白介素-17(interleukin-17, IL-17),可促进银屑病的局部皮肤炎症反应[8]。整合素CD103与E-cadherin结合促进了TRM在上皮组织中驻留[9]。上述标志物在TRM细胞表达具有差异性,提示TRM细胞亚群的存在并可能发挥不同功能,促进TRM细胞在不同组织中出现和长期驻留[10]。
1.2 其他类型TRM除CD8+T细胞之外,其他类型的TRM主要为CD4+T细胞、Treg细胞、NKT细胞、γδT细胞。主要由CD8记忆T细胞在组织中驻留,但已有相关文献表明CD4记忆T细胞也可驻留在肺、生殖器官、唾液腺和皮肤中[3]。类似于CD8+TRM,CD4+TRM表达表面分子CD69和CD11a,而CD103的表达量较低或为阴性。CD4+T细胞比CD8+T细胞在组织内驻留循环时间更长[11]。在相同的微环境中,CD4+TRM和CD8+TRM似乎也需要不同的诱导线索来实现驻留[3]。在肠道、皮肤、肺、内脏脂肪组织(visceral adipose tissue, VAT)和肌肉等多种非淋巴组织中,已发现表型不同的Treg细胞群体。组织Treg细胞在抑制局部免疫反应、促进组织修复和维持免疫稳态方面起着至关重要的作用[12]。组织Treg细胞多表达CD69和CD103[13]。几种“初始”T细胞类型,包括T细胞受体(T cell receptor, TCR)、αβ及γδT细胞亚群和自然杀伤T(natural killer T, NKT)细胞,已被证明是组织驻留细胞[3]。γδT细胞来源于胸腺前体,在发育早期迁移到组织中,随后作为组织驻留细胞持续存在[14-15]。皮肤γδT细胞表达组织驻留T细胞标志物CD69和CD103,此外还表达皮肤归巢受体,产生IL-17和IL-22[16]。NKT细胞是具有半不变TCRαβ的T细胞专门群体,在CD1d的背景下识别糖脂抗原,并在肿瘤监测和控制某些病毒和细菌感染中发挥作用[17]。肝脏组织中NKT细胞CD69表达增加,CD69在多种T细胞群的组织驻留起重要作用,是TRM的标志[18]。
2 组织驻留T细胞在抗肿瘤免疫中的作用
CD8+T细胞对抗肿瘤细胞的保护作用极为重要。幼稚的CD8+T细胞被成熟的迁移性树突状细胞激活,成熟的迁移性树突状细胞在MHC I类分子上呈递肿瘤衍生的抗原。抗原特异性CD8+T细胞大量增殖并分化为细胞毒性效应T(cytotoxic effector T cells, Teff)细胞,随后可迁移至外周组织并通过其TCR识别癌细胞,激活CD103可直接使CD8+T细胞释放穿孔素和颗粒酶B,增强抗肿瘤免疫应答[19-20]。乳腺癌[21]、肺癌[22-23]、肝癌[24]和膀胱癌[25]中可见CD103+TRM细胞的高浸润。并且,文献报道肺鳞状细胞癌[23]、肝细胞癌[24]、三阴型乳腺癌[26]中TRM细胞高浸润与患者更好的预后有关。然而,有文献报道黑色素瘤中TRM细胞高浸润与患者的预后无关[27-28]。这表明TRM细胞在不同的恶性肿瘤中可能有不同的局部抗肿瘤反应[9]。
3 三级淋巴结构(tertiary lymphoid structure, TLS)的组成
肿瘤微环境是一个相互作用的细胞间室网络,包括肿瘤细胞、间质细胞和免疫细胞。TLS是在炎症或肿瘤组织中发现的异位淋巴样结构,参与构成肿瘤微环境。它们表现出与淋巴结相似的结构和功能:结构上可见高内皮微静脉(high endothelial venules, HEV)、T细胞区[含树突状细胞(dendritic cells, DC)]和B细胞区[含滤泡树突状细胞(follicular dendritic cells, FDC)和生发中心][29]。HEV是一种特殊血管,表达外周淋巴结寻址蛋白(peripheral node addressin, PNAd),并促进淋巴细胞从血流外渗和TLS的形成。
4 TLS在抗肿瘤免疫中的作用
TLS是启动和(或)维持局部及全身T细胞和B细胞抗肿瘤反应的重要位点。目前,TLS几乎已在所有实体癌中发现,在非小细胞肺癌、结直肠癌、乳腺癌、胰腺癌、胃癌、黑色素瘤、肾透明细胞癌中与癌症患者良好的临床结果相关。Goc等[30]发现非小细胞肺癌中TLS与CD8+T细胞密度之间存在因果关系,其中TLS是CD8+T细胞增殖的激活位点,可通过多种途径增强CD8+T细胞的抗肿瘤反应,而CD8+T细胞密度与改善临床疗效之间存在很强的相关性。结直肠癌相关淋巴反应(colorectal cancer associated lymphoid reaction, CLR)的密度与瘤周和瘤内CD83+成熟树突状细胞和T细胞密度呈正相关,且高CLR密度与更好的生存期有关,表明CLR有助于适应性抗肿瘤免疫[31]。张大川等[32]对胃癌的研究结果提示,特征性的HEV具有招募淋巴细胞进入肿瘤微环境的功能,TLS中含有FDC、B细胞等抗原提呈细胞,可以在肿瘤微环境内活化肿瘤浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes, TIL),启动抗肿瘤免疫反应。Giraldo等[33]的研究发现肾透明细胞癌中CD8+T细胞高浸润与患者预后不良相关。在原发性肾透明细胞癌的无瘤生存期研究中,肿瘤侵袭边缘的CD8+T细胞大量浸润和低密度的TLS-DC是最强的独立的不良预后因素,而肿瘤中心的CD8+T细胞和TLS-DC密度与预后无关。
5 TRM与TLS在抗肿瘤中的联系
目前,调控肿瘤微环境中淋巴新生的诱导和维持的确切机制尚不清楚。淋巴趋化因子(CCL19、CCL21和CXCL13)和细胞因子(如LTa、LTb、TNF-a)在肿瘤和非肿瘤炎症组织中都有表达,提示良、恶性疾病中TLS的形成可能遵循一个共同的程序。HEV可招募外周血淋巴细胞直接进入肿瘤相关的TLS。此外,成熟的DC、Th细胞和B细胞均参与TLS相关T细胞的激活与发育,从而增强其抗肿瘤效应功能[29]。Workel等[34]研究提示,趋化因子CXCL13在几乎所有CD103+CD8+T细胞中表达,其介导肿瘤微环境中B细胞的募集,对TLS的形成至关重要。研究发现,外周血中转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)上调CD8+T细胞CD103表达并分泌CXCL13,抑制TGF-β受体信号可抑制CXCL13的产生。提示CXCL13+CD103+CD8+TILs在人体肿瘤中,对介导B细胞募集和TLS形成具有潜在的作用。通过HEV促进CCR7+幼稚T细胞和CXCR5+B细胞直接进入TLS,T细胞在与成熟的DC和B细胞接触后分化为活化T细胞,于TLS内形成生发中心,保护其不受肿瘤微环境免疫抑制环境的影响[35]。
6 总结
组织驻留T细胞依据其表达的趋化因子及细胞因子分为不同亚型,参与炎症反应、移植排斥反应、自身免疫、肿瘤应答等免疫反应,并广泛分布于周围组织器官内,参与维持机体稳态。TLS是局部组织内免疫反应的激活位点。多种癌症中TLS的存在都与患者的良好预后相关。趋化因子CXCL13的相关研究让我们意识到组织驻留CD103+CD8+T细胞与TLS之间的联系,提示组织驻留T细胞与TLS可能协同参与肿瘤的免疫调控。CD103+CD8+T细胞对TLS形成的潜在作用也为肿瘤免疫治疗提供了新思路,两者在抗肿瘤之间的联系期待也会成为新的研究方向。