卵巢癌免疫逃逸机制的研究进展*

陈俊臣，彭燕蓁 综述，成九梅 审校

(首都医科大学附属北京妇产医院妇科微创中心/北京妇幼保健院 100006)

卵巢癌病死率在妇科恶性肿瘤中居首位[1]。由于卵巢癌解剖特征，卵巢癌在发现时通常已处于晚期[2]，病死率很高。2020年，全球共313 959人诊断为卵巢癌，207 252人死于卵巢癌[3-4]。手术和化疗是其主要治疗方法，尽管近年来对这些治疗的研究取得了一些进展，卵巢癌的存活率仅略有提高。其5年生存率在中国仅为38.9%[5]。目前急需更加有效的治疗方式来提高卵巢癌患者的生存率。肿瘤免疫治疗逐渐显示出令人惊喜的疗效，CAR-T技术使急性淋巴细胞白血病患者EMILY无癌生存9年。免疫检查点封锁等肿瘤免疫治疗也提高了晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌、尿路上皮癌、肾细胞癌等患者的总体生存率[6-8]。为使卵巢癌患者最大程度受益于肿瘤免疫治疗，就要充分深入了解卵巢癌的免疫逃逸机制。

免疫系统与宿主体内的肿瘤细胞紧密联系并相互作用，自相矛盾地抑制和促进了肿瘤的发展和进程。此过程称为癌症免疫编辑，该过程分为3个阶段：消除、平衡和逃逸。免疫监视发生在第一阶段，即癌细胞被肿瘤细胞识别并清除；而肿瘤的选择发生在第二阶段，即一部分癌细胞持续存在，但免疫应答足以预防其增殖，但最终选择性清除压力，导致可逃避免疫应答的癌细胞占优势。这最终导致免疫逃逸，肿瘤细胞生长不再受限制，病情进展[9-10]。免疫逃逸的机制包括免疫抵抗性肿瘤细胞的选择与树突状细胞和T细胞等抗肿瘤相关的免疫细胞异常，T细胞运输中的障碍以及免疫抑制性肿瘤微环境的形成。尽管基于免疫检查点的癌症免疫疗法已在多种癌症类型中取得了显著成功，但只有一小部分患者获得了临床益处。因此，了解卵巢癌免疫逃逸的机制不仅对于提高当前疗法的效率至关重要，而且对于开发卵巢癌免疫疗法中的新治疗策略也很重要。本文主要介绍卵巢癌相关抗原识别、抗原递呈细胞的抑制、肿瘤杀伤性免疫细胞的抑制、免疫抑制细胞的激活等重要卵巢癌免疫逃逸机制。

1 卵巢癌相关抗原的识别

肿瘤抗原的缺陷会损害树突状细胞对抗原的摄取和递呈，从而使肿瘤细胞逃避免疫系统的攻击。肿瘤相关抗原疫苗在肿瘤免疫治疗中显示出巨大的潜力。早在2017年，CATHERINE团队对6例黑色素瘤患者肿瘤进行了DNA测序，并预测了最有可能表达新抗原的突变[11]。并对每例患者注射了大约20个不同新抗原疫苗，均引起了强烈的T细胞免疫反应，所有患者在32个月后体内均无肿瘤存在。在包括卵巢癌在内的多种癌症中，NY-ESO-1被认为是免疫治疗更有希望和更有效的靶标[12]。但另有研究[13]显示，42种上皮性卵巢癌样本中MHC-1或MHC-2分子均未发现NY-ESO-1肽抗原。在卵巢癌的临床试验中，许多实体瘤靶标均依赖于已发现的肿瘤相关抗原，例如HER2，WT1，NY-ESO-1和p53，但它们并不经常存在于MHC分子上。因此，针对这些抗原诱导免疫反应可能会误导免疫细胞，从而无法攻击肿瘤细胞。SCHUSTER等[13]通过对上皮性卵巢肿瘤与良性组织MHC呈递抗原进行比较分析发现了许多免疫原性靶标，包括MUC16、间皮素、LGALS1、IDO1和KLK10。这些免疫原性靶标可能是抗原特异性免疫治疗方法的有效靶标。具有免疫原性的卵巢癌肿瘤相关抗原具有成为肿瘤相关抗原疫苗的潜力，进一步深入研究卵巢癌肿瘤相关抗原激发机体免疫应答的能力和效果有望为开发卵巢癌免疫治疗疫苗提供新思路。

2 抗原递呈细胞抑制

抗原递呈细胞在先天性和适应性免疫反应中都发挥着重要作用。抗原递呈细胞包括巨噬细胞、树突状细胞和B淋巴细胞。其中树突状细胞是最重要的抗原递呈细胞。当树突状细胞摄取抗原时，它们会转移到次级淋巴器官并将抗原呈递给辅助 T 细胞或效应T细胞，以触发特定的细胞毒性T淋巴细胞反应[14]。为了激活CD8+或CD4+T细胞，需要几个信号，它们包括：与MHC-1或MHC-2分子结合的抗原肽分别呈递给CD8+T细胞或CD4+T细胞，通过各种正负信号之间的平衡传递适当的协同刺激信号以及由树突状细胞产生的T细胞刺激性细胞因子[14]。已有文献证明IL-6，IL-35[15]和肿瘤外泌体[16]等抑制树突状细胞成熟并促进肿瘤逃避免疫监视。IL-35通过降低HLA-DR，CD83和共刺激分子的表达(包括CD40，CD80和CD86)来抑制单核细胞衍生树突状细胞的功能成熟。此外，用IL-35处理的树突状细胞抑制了原始CD4+T细胞向Th1细胞的转化，并减弱了CD8+T细胞的反应[15]。同时，IL-6还通过IL-6/STAT3信号通路下调MHC 2类分子和CD86来抑制树突状细胞成熟[17]。生长分化因子15(GDF-15)可能通过与树突状细胞中的CD44相互作用来抑制其功能，减弱抗原呈递能力或使共刺激分子表达降低，从而促进卵巢癌的免疫逃逸[18]。严重的树突状细胞功能异常发生在晚期卵巢癌中，癌细胞大量浸润树突状细胞，分泌PGE2和TGF-β，并通过诱导PD-L1和精氨酸酶活性将具有免疫功能的常规树突状细胞转变为免疫抑制细胞[18]。阻断抑制树突状细胞的相关信号通路可能有助于逆转卵巢癌的免疫逃逸。一项研究将5例复发性卵巢癌患者的树突状细胞负载次氯酸氧化的完整肿瘤裂解物(以诱导原发性坏死并增强裂解肿瘤细胞的免疫原性)，并经区域内淋巴结给药。其中2例患者达到2年甚至更长的无进展生存期[19]。包括树突状细胞疫苗在内的癌症疫苗因疗效欠佳而不被看好，因此人们认为将它们与免疫检查点抑制剂等免疫调节剂联合使用可能会改善患者的预后。逆转抗原呈递抑制的免疫治疗效果逐渐显现，激发并恢复抗原递呈细胞的正常功能是逆转卵巢癌免疫逃逸的关键环节，基于逆转抗原呈递抑制的免疫治疗使卵巢癌免疫治疗体系更加充分完整，为达到最终全面有效的卵巢癌免疫治疗做好了铺垫。

3 非特异性免疫途径的抑制

自然杀伤(NK)细胞在卵巢癌患者腹腔积液中含量相对较高，但随着CD16的下调和抗体依赖性细胞介导的天然细胞毒性的降低而显示出功能受损[20]。NK细胞表型和功能的改变是由于卵巢肿瘤的生长、相关腹腔积液以及由髓样来源的抑制细胞(MDSC)和调节性T细胞(Treg)产生的多种免疫抑制细胞因子的结果[21]。这些改变包括激活受体2B4、CD16、NKp30和DNAM1的下调，以及抑制关卡受体PD-1的上调[22-23]。肿瘤细胞释放可溶形式的活化NK细胞受体配体可能会限制活化NK受体的表达，从而影响NK细胞杀死表达那些受体配体的肿瘤细胞的能力。卵巢癌细胞释放可溶形式的B7-H6，这是NK细胞上NKp30的主要配体，导致肿瘤微环境中NK细胞上NKp30表达的丧失[20]。这些NK细胞产生IFN-γ和溶细胞功能下降，随后NK细胞介导的B7-H6+卵巢癌细胞清除作用减弱[20]。同样，TGF-β的过表达可以抑制CD16触发的NK细胞IFN-γ的表达，并与IL-10一起降低了包括NK细胞在内的各种效应细胞的炎性细胞因子的产生和细胞毒性[24]。NK细胞功能在卵巢癌的进展过程中明显受到抑制，而打破这一抑制状态有望提高NK细胞发挥杀伤卵巢癌细胞的能力，未来通过研发相关配体的中和剂或NK细胞的激活剂有望通过恢复NK细胞的功能提高卵巢癌免疫治疗的效力。

4 杀伤性T细胞功能受到抑制

为了渗入肿瘤微环境，效应T细胞必须进入肿瘤血管，然后与内皮上的黏附分子相互作用，最后穿过血管壁。但是，促血管生成因子，特别是VEGF的水平升高，促进异常血管形成，从而促成了肿瘤免疫逃逸。此外，内皮素B受体的过表达会阻止T细胞归巢到肿瘤部位，从而导致肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的缺失。T细胞突破上述障碍后，将面临多种免疫抑制因素阻止T细胞有效攻击癌细胞。这些因素包括肿瘤细胞产生的免疫抑制酶和抑制性免疫检查点分子，以及肿瘤微环境中与免疫抑制有关的肿瘤相关免疫细胞。吲哚胺2,3-二加氧酶1(IDO1)通常在肿瘤中表达，它是限速酶，可将L-色氨酸(Trp)转化为犬尿氨酸[25]。IDO1在肿瘤中的过度表达导致L-色氨酸的耗竭及犬尿氨酸和下游分解代谢产物的产生，从而通过多种机制抑制抗肿瘤免疫，包括促进T细胞的细胞周期停滞和功能障碍、Tregs的分化以及MDSCs的增殖和激活[26-27]。

效应T细胞进入肿瘤部位后，表面上表达MHC-1分子的肿瘤细胞可以被特异性的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)识别。然而，多种证据表明，肿瘤细胞中抗原呈递途径的缺陷导致癌细胞表面上的MHC-1分子的丢失或下调，从而导致T细胞免疫识别受损。T细胞活化过程涉及两个不同的信号：T细胞受体(TCR)与MHC肽复合物的结合，共刺激分子CD28和B7(CD80和CD86)之间的相互作用。然而，在TCR结合后，CTLA-4在活化的T细胞表面上调，与CD28相比，CTLA-4以更高的亲和力结合B7并介导T细胞中的抑制信号，从而阻碍了T细胞的增殖和活化[28]。CTLA-4通过多种机制发挥免疫抑制活性：反向信号传导，从而诱导IDO的产生，进而抑制T细胞增殖；CTLA-4介导的ZAP70表达的抑制或Cbl的上调，均抑制T细胞活化；在PD-1阻断治疗不敏感的卵巢癌中，肿瘤表达的B7-H3可抑制杀伤性T细胞的功能[29]。T细胞的杀伤作用在整个免疫系统中处于主导地位，也是肿瘤免疫治疗的重中之重，CAR-T治疗在多种肿瘤免疫治疗中取得了显著效果，未来通过进一步开展卵巢癌CAR-T治疗的临床试验，深入研究阻断这些抑制杀伤性T细胞的信号通路，有望逆转卵巢癌免疫逃逸最终清除卵巢癌细胞。

5 免疫抑制性细胞

5.1 调节性T细胞

调节性T细胞(Treg)介导的免疫抑制活性有几种机制，包括Treg细胞消耗IL-2，从而限制了CD8+T细胞的活性[28]。IL-10，TGF-β和腺苷等抑制性分子的分泌[30]；免疫检查点分子的表达，例如CTLA-4，PD-1，TIM-3和LAG-3[28]；并产生颗粒酶和/或穿孔素以杀死效应T细胞[28]。与SKOV3共培养诱导的CD8+Treg细胞具有较低的糖酵解基因表达，表明代谢过程可能是诱导CD8+Treg的机制[31]。与患有卵巢良性肿瘤和健康对照的患者相比，卵巢癌患者的CD8+Treg细胞亚群增加，CD25、CTLA-4的表达增加而Foxp3和CD28表达下降。与SKOV3/A2780共培养体外诱导的CD8+Treg细胞显示CTLA-4和Foxp3表达增加，而CD28表达减少。此外，体外诱导的CD8+Treg细胞通过TGF-β1和IFN-γ介导抑制幼稚的CD4+T细胞增殖[32]。另外，免疫抑制性调节性B细胞(Bregs)也可产生IL-10并表达高水平CD80和CD86促进维持耐受性和免疫抑制，促进CD4+T细胞转化为抑制性Treg并抑制CD4+和CD8+T细胞增殖[33]。未来通过找出卵巢癌细胞调节T细胞转化的关键基因，并开发出相应的抑制剂或阻断剂，有望逆转调节性T细胞促卵巢癌免疫逃逸这一过程，实现全面有效的卵巢癌免疫治疗。

5.2 肿瘤相关巨噬细胞

肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是关键的免疫抑制细胞，它们有助于抑制肿瘤微环境中有效的肿瘤免疫力。TAM表达PD-1配体，包括PD-L1和PD-L2，从而抑制T细胞功能[34]。而且，TAM分泌免疫抑制性细胞因子，例如IL-10和TGF-β，它们抑制CD4+和CD8+T细胞并促进Treg扩增。另外，TAMs产生趋化因子，例如CXCL8，它诱导巨噬细胞上PD-L1的表达，还产生精氨酸酶和IDO，从而导致T细胞的代谢饥饿[35]。卵巢癌的TAM还表达免疫抑制趋化因子CCL18和CCL22，他们被发现大量存在于卵巢癌患者的腹腔积液中[36]。最近评估卵巢癌患者中M1和M2极化的标志物的研究表明，M1/M2比率增加与患者生存率提高相关[37]。表达CTHRC1的卵巢癌细胞的条件培养基促进了巨噬细胞的M2极化，相反，CTHRC1敲低消除了STAT6介导的巨噬细胞M2极化[38]。未来通过深入研究寻找可诱导巨噬细胞的M1表型的激活剂，在卵巢TAMs中诱导M1表型(例如通过IFN-γ治疗)有望逆转肿瘤相关巨噬细胞的免疫抑制作用，提高卵巢癌免疫治疗的效力。

5.3 骨髓来源的抑制细胞

骨髓来源的抑制细胞(MDSC)是具有有效免疫抑制活性的未成熟骨髓细胞的集合。MDSCs分泌免疫抑制性细胞因子，例如IL-10和TGF-β，从而削弱T细胞的抗肿瘤作用并募集Treg[39]。此外，MDSCs过表达IDO和精氨酸酶-1，它们分别降解L-色氨酸和L-精氨酸，导致T细胞无反应。类似地，MDSC也会过表达可诱导的一氧化氮合酶，从而将L-精氨酸转化为一氧化氮(NO)，从而诱导T细胞无反应性。此外，已证明由MDSC产生的高水平活性氧(ROS)可以促进T细胞凋亡[40]。另外，PD-L1在MDSCs上的表达与肿瘤微环境中的免疫抑制密切相关[41]。在卵巢癌中，PGE2在由CXCL12-CXCR4途径触发的MDSC积累中发挥重要作用[42]。引入PGE2合成抑制剂(例如塞来昔布)可能是防止CXCL介导的MDSC积累的有效策略，并且可以增强免疫反应的有效性。未来通过找出有效分子针对性抑制MDSC，有望逆转其促卵巢癌免疫逃逸作用，辅助清除卵巢癌细胞，提高卵巢癌患者的生存时间。

总之，卵巢癌免疫逃逸涉及卵巢癌相关抗原无法被识别、抗原递呈细胞的抑制、肿瘤杀伤性免疫细胞的抑制、免疫抑制细胞的激活等方面，肿瘤免疫治疗在其他肿瘤取得的惊人效果展现出其巨大的治疗潜力，深入了解并针对性逆转卵巢癌免疫逃逸从而提高卵巢癌患者的生存时间是卵巢癌免疫治疗的目标。