外周T淋巴细胞亚群在胃癌预后评估中的研究进展
2022-11-27吴旭宋旭东陶国全
吴旭,宋旭东,陶国全
(淮安市第二人民医院普外科,江苏 淮安223000)
胃癌是世界上仅次于肺癌、乳腺癌、结直肠癌和前列腺癌的第五大常见恶性肿瘤,70%以上的胃癌发生于发展中国家,其中约50%发生于东亚,特别是中国[1-2]。随着胃癌患者的增加,关于胃癌的研究也越来越受到学者们的关注。免疫细胞包括先天性免疫系统细胞和适应性免疫系统细胞,先天性免疫系统细胞又包括树突状细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞和中性粒细胞等,而适应性免疫系统细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞[3]。T淋巴细胞亚群包括CD4+T淋巴细胞、调节性T细胞(regulatory T cell,Treg细胞)、CD8+T淋巴细胞和CD45RO+记忆性T淋巴细胞等。T淋巴细胞亚群通过免疫抑制T细胞或分泌白细胞介素(interleukin,IL)-10、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等免疫抑制性细胞因子,抑制肿瘤反应,实现免疫耐受[4]。据报道,CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞和叉头框转录因子P3(forkhead transcription factor P3,FoxP3+)Treg细胞与胃癌预后相关,已被推荐用于预测胃癌患者的预后和临床疗效的评估[5]。近年来,T淋巴细胞与胃癌患者临床病理特征的关系、T细胞单独或与其他因素联合应用对胃癌患者的预后价值、T细胞在胃癌肿瘤微环境中的作用以及T细胞靶向治疗已成为研究热点。现就外周T淋巴细胞亚群在胃癌预后评估中的研究进展予以综述。
1 胃癌与T淋巴细胞亚群
T淋巴细胞在胸腺发育早期表达CD3分子,随后表达CD4或CD8分子,这些表达CD4和CD8的T淋巴细胞会分化为相应的效应细胞,包括细胞毒性 T淋巴细胞(主要表达CD8)、辅助性T细胞(helper T cell,Th细胞)(主要表达CD4)和表面标志为CD4+CD25+的Treg细胞[6]。T淋巴细胞可能与胃癌的发生、发展和预后存在一定关系。CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞保持平衡才能使机体维持正常状态,细胞发生恶变该平衡被打破则会导致恶性肿瘤的发生。研究发现,CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞水平与Ⅲ期胃癌患者预后不良有关,胃癌患者CD4+T淋巴细胞计数较低,且CD4+T淋巴细胞、CD4+/CD8+T淋巴细胞亚群水平随着年龄增长而逐渐降低[7]。马可和张喜平[8]发现,胃癌组织CD4+T淋巴细胞、CD25+T淋巴细胞、FoxP3+Treg细胞表达水平与胃癌患者疾病严重程度密切相关,可作为胃癌诊断、治疗和预后评估的重要指标。王展梅等[9]分析CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞在胃癌病情监测及预后评估中的意义,结果发现,外周血T淋巴细胞亚群水平有助于评估胃癌的病情和预后。
1.1胃癌与CD4+T淋巴细胞 CD4+T淋巴细胞是自我耐受的主要细胞,可抑制抗肿瘤免疫[10]。CD4+T淋巴细胞可诱导B细胞分化同时产生抗体,CD4+T淋巴细胞通过分泌多种细胞因子或激活其他对肿瘤免疫起作用的免疫细胞而具有效应功能[11]。在CD4+T淋巴细胞中,滤泡辅助性T淋巴细胞(follicular helper T cell,Tfh)是产生高亲和力抗体所必需的特殊细胞,同时Tfh细胞还可分泌IL-21和IL-4,表达诱导性共刺激因子、CXC趋化因子受体5和CXC趋化因子配体13,从而影响胃癌的预后[12]。CD4+T淋巴细胞亚群与胃癌发生、发展及预后均密切相关。Kindlund等[13]发现,CD4+Treg细胞可通过抑制T淋巴细胞介导的肿瘤细胞杀伤作用促进肿瘤生长。Zhang等[14]探讨Tfh细胞在幽门螺杆菌感染胃癌中的潜在功能,结果发现Th1和Th17细胞是Tfh细胞最常见的亚群,与肿瘤切除术的无病生存率呈负相关。相关研究表明,血清CD4+T淋巴细胞亚群检测有助于评估进展期胃癌患者机体的免疫状态,对进展期胃癌的病情监测具有一定的临床价值[15]。徐本玲等[16]发现,胃癌患者外周血及肿瘤组织CD4+T淋巴细胞上的T淋巴细胞免疫球蛋白域黏蛋白域蛋白-3(T cells immunoglobulindomain and mucin domain protein-3,Tim-3)和程序性细胞死亡受体1的表达均升高,可能与CD4+T淋巴细胞功能耗竭、肿瘤细胞免疫逃逸促进胃癌病情进展有关。
1.2胃癌与CD8+T淋巴细胞 CD8+T淋巴细胞可以抑制T淋巴细胞的增殖和B细胞合成抗体。细胞毒性CD8+T淋巴细胞存在于肿瘤中,其识别肿瘤表位的功能在抗肿瘤反应中具有重要作用。CD8+T淋巴细胞是肿瘤发生、发展的重要因素,尤其是在现有肿瘤中,CD8+T淋巴细胞的存在预示预后不良。肿瘤浸润CD8+T淋巴细胞数量是预测胃癌患者生存率的一个重要参数。然而,肿瘤内CD8+T淋巴细胞的存在并不一定意味其可发挥直接的抗肿瘤活性。事实上,肿瘤内CD8+T淋巴细胞的功能由FoxP3+T细胞和免疫抑制配体(如程序性细胞死亡配体1)调控[17]。Lu等[18]的Kaplan-Meier结果显示,高密度CD8+T淋巴细胞的胃癌患者总生存率高于低密度CD8+T淋巴细胞的胃癌患者。但Thompson等[17]证明,高密度CD8+T淋巴细胞的肿瘤无论是在瘤内还是在基质中,患者的无进展生存期和总体生存率均低于低密度CD8+T淋巴细胞的患者。Tuncel等[19]发现,肿瘤中CD8+T淋巴细胞数量较低,且与人白细胞抗原-G呈负相关,预后较差。Lu等[20]认为,CD8+T淋巴细胞是胃癌患者的独立预后因素,可以整合到TNM分期系统中,以细化风险分层,更好地预测胃癌患者的生存益处。Wang等[21]通过多变量Cox回归分析显示,CD8+T淋巴细胞密度是胃癌患者总生存率的独立预测因子,CD8+记忆性T淋巴细胞的存在与胃癌的良好预后相关,胃癌中高密度的CD8+T淋巴细胞与预后有关,而高密度的FoxP3+T淋巴细胞提示预后不良。
1.3胃癌与Treg细胞 Treg细胞是一种具有免疫调节功能的T淋巴细胞,Treg细胞是CD4+CD25+T细胞的一个子集,可抑制效应性T淋巴细胞的增殖以及细胞因子分泌。在肿瘤微环境中,Treg细胞参与稳态调节和肿瘤免疫逃逸。相关报道显示,Treg细胞对脂肪酸能量供应途径的利用率较高,更倾向于利用肿瘤的代谢产物获取能量[22]。因此,肿瘤细胞可在一种免疫抑制环境中增殖,在这种环境中Treg细胞被富集,而效应T细胞和树突状细胞则相应地失去了功能[23]。除代谢因素外,肿瘤微环境中还存在许多其他触发Treg细胞聚集的因素。肿瘤细胞和浸润的巨噬细胞可分泌多种趋化因子以招募Treg细胞,同时肿瘤微环境中含量丰富的IL-10、TGF-β、吲哚胺2,3-双加氧酶等抑制因子也可将效应T细胞转化为CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞,同时扩增胸腺衍生Treg细胞[24]。Treg细胞作为适应性免疫系统的主要组成部分,不仅参与慢性炎症的维持或抑制,还在肺癌、子宫内膜癌、结直肠癌和胃癌等多种肿瘤中发挥重要作用[6,25]。Treg细胞作为T淋巴细胞的一个免疫抑制亚群,表达标志性的FoxP3转录因子,这对T淋巴细胞的发育和调节功能至关重要,Treg细胞介导的免疫抑制和对自身成分的耐受至少可以通过接触依赖性抑制或分泌抗炎细胞因子(如IL-10和TGF-β)确定[26]。肿瘤内的Treg细胞又称肿瘤浸润性T细胞,在免疫逃避中起关键作用[27]。T细胞与胃癌的进展和不良预后相关,但肿瘤浸润性T细胞与胃癌的关系目前尚不清楚。
1.4胃癌与FoxP3+T细胞 FoxP3由自然树突状细胞特异表达,其表达和稳定性是调节效应T细胞功能的关键。FoxP3+Treg细胞可抑制多种免疫细胞,包括CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞。FoxP3+Treg细胞大量积累可抑制肿瘤微环境中效应T细胞的免疫功能,细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4、CD25、IL、TGF-β、糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白等许多分子与FoxP3+Treg细胞介导的免疫抑制机制密切相关[28-29]。Hou等[27]发现,胃癌组织中FoxP3+Treg细胞水平与临床病理分期和淋巴结转移有关,提示预后不良。Yuan等[30]发现,T细胞中的FoxP3水平较高,FoxP3可以环氧合酶-2依赖的方式抑制自体CD4+CD25-T细胞增殖,导致预后不良,而环氧合酶抑制剂可逆转这种情况。Tuncel等[19]的研究也得出相似的结论,即原发性肿瘤中呈现出的高水平T细胞数值受人白细胞抗原-G阳性调控,与预后不良相关。但有研究得出相反的结论,如Liu等[31]发现,FoxP3+T细胞高浸润预示胃癌Ⅱ~Ⅲ期患者预后较好、胃癌Ⅲ~Ⅳ期患者预后较差。FoxP3+Treg细胞在胃癌组织中的浸润增加和Treg/CD8+T细胞比值增高均提示预后不良[32]。有研究指出,FoxP3+Treg细胞的肿瘤内浸润提示根治性胃切除术后患者预后不良[33]。另一研究通过分析105例胃癌患者新辅助化疗后的血液样本发现,化疗后患者血液中的CD3+CD8+T淋巴细胞数量增加,且当CD3+CD8+T淋巴细胞高表达而FoxP3+Treg细胞低表达时,FoxP3+Treg细胞降低的患者预后显著优于对照组[34]。FoxP3+Treg细胞在肿瘤内浸润的程度越大,FoxP3+/CD8+T淋巴细胞比值越高,胃癌预后越差[33]。Chen等[35]发现,胃癌患者与健康对照者外周血CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞水平比较差异有统计学意义;TNM分期Ⅰ+Ⅱ期患者、Ⅲ期患者、Ⅳ期患者外周血CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞水平比较差异亦有统计学意义。由此可见,CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞的表达水平与胃癌的发生发展密切相关,为胃癌的早期诊断、预后评估和免疫治疗提供了理论依据。
1.5胃癌与其他T细胞 T细胞免疫球蛋白和Tim-3是负性调节分子,在肿瘤免疫耐受中起主要作用[36]。B7-H4是一种共抑制分子,可负性调节T细胞免疫,B7-H4很少在静息抗原呈递细胞中表达,但在卵巢、肾脏、胃、肺和胰腺等肿瘤组织中表达上调[37]。Lin等[38]研究发现,胃腺癌肿瘤微环境中约30%的肿瘤浸润淋巴细胞为CD69+CD103+组织驻留记忆细胞,组织驻留记忆T细胞与胃癌预后较好有关,而转移瘤患者的T细胞水平较低。Feng等[39]通过检测CD80在胃癌组织及癌旁正常组织中的表达,发现CD80+T细胞表达下调可独立地预示胃腺癌患者预后不良。肿瘤浸润CD45+记忆T细胞在胃癌的发展中具有一定保护性,在胃癌预后方面具有重要价值[40]。Cai等[41]检测了82例胃癌患者CD39和CD8的表达,结果发现,CD39在胃癌组织中的表达高于癌旁组织,且CD39表达增加和CD39+/CD8+比值升高与胃癌患者预后不良相关。
2 胃癌与其他细胞及分子
在胃癌中,除了主要的T细胞外,还有一些细胞和分子也可发挥作用。Kashimura等[10]多因素分析显示,阴性淋巴结中的CD83+树突状细胞密度是转移淋巴结胃癌患者的独立预后因素。Gao等[42]研究显示,B7-H1在肿瘤中的过表达可诱导效应T细胞凋亡,从而抑制T细胞的激活和增殖,降低患者5年存活率和无病生存率。Geng等[43]通过Cox回归多因素分析证实,淋巴结转移和B7-H1过表达是胃癌的独立预后因素。Chen等[44]发现,T-bet的表达是1型免疫应答的一个关键标志,可以作为一个具有负面影响的预后指标。Kim等[45]研究显示,肿瘤组织中神经肿瘤腹侧抗原-1水平降低与患者预后不良相关,因其可导致T细胞和巨噬细胞的免疫功能障碍。此外,Th12、Th17、Th1、黏膜驻留T淋巴细胞多样性指数、髓源性抑制细胞、免疫激活受体自然杀伤细胞2族成员D、CC趋化因子受体7和IL-10也参与了胃癌的进展和预后[13-14]。另外,同一免疫细胞由于所处位置不同,对患者预后和疾病进展的影响也不同。Tim-3是一种负性调节分子,Tim-3在CD8+T细胞或T细胞中过表达,可导致预后不良;人半乳糖凝集素-9在肿瘤细胞中高表达预示预后良好,但其在T细胞中高表达则提示预后不良,可见同一细胞因子作用于不同细胞所导致的肿瘤预后也不同[46]。Cheng等[36]发现,Tim-3可上调胃癌中CD4+、CD8+T细胞表达,提示Tim-3在胃癌的发生发展中起重要作用,可作为胃癌患者预后的独立因素。Shen等[47]提示,幽门螺杆菌感染的无症状者和胃癌患者的Tim-3水平均升高,且与预后不良相关。Milasiene等[48]发现,高水平的淋巴细胞亚群数量对Ⅲ期胃癌患者的总存活率有积极影响,但对Ⅱ期胃癌患者则无影响。
3 小 结
胃癌具有高发病率和高复发率,因此寻找胃癌治疗和改善预后的方法迫在眉睫。肿瘤的预后取决于肿瘤侵袭性与宿主免疫反应,免疫反应在胃癌预后中扮演重要角色。胃癌患者免疫微环境中T淋巴细胞亚群的表达存在差异,而T淋巴细胞是人体细胞免疫的主要效应细胞,也是重要的免疫调节细胞。T淋巴细胞不仅反映肿瘤微环境的状态,而且与患者的预后密切相关[49]。因此,检测外周血T淋巴细胞亚群在一定程度上可以为胃癌的治疗提供潜在的靶点,且操作简单、费用低,可为临床治疗与预测胃癌预后提供帮助。