乳腺癌细胞与树突细胞在免疫过程中的相互作用

宋雪莲 李湘奇 (山东第一医科大学第二附属医院，山东 泰安 271000)

癌症是一个值得全人类共同注意的公共卫生事件〔1〕。在中国，癌症亦是人们所面临的重大问题，每一年新诊断出来的癌症患者就超160万人，死于癌症者可至120万人〔2〕。自2004年以来，乳腺癌的确诊人数一年比一年多〔1,2〕。如今，乳腺癌已成为女性所患恶性肿瘤中最强劲的对手，这意味着采取强有力的措施以应对当前乳腺癌的发展刻不容缓。由于免疫浪潮的推进，针对乳腺癌细胞的免疫手段作为一种新方案已成为当今研究热点。在众多免疫细胞中，专职抗原提呈细胞(APCs)——树突细胞(DCs)参与启动和调节先天免疫和后天免疫的特殊功能更加引人注目。DCs与乳腺癌细胞在免疫效应阶段相互影响，一起参与乳腺癌细胞的转归。本文以乳腺癌细胞与DCs在肿瘤进展转归过程中的相互作用做简要综述。

1 乳腺癌研究概况

1.1乳腺癌现状 目前，乳腺肿瘤居女性肿瘤排名之首，是女性癌症致死的最大因素〔3〕。在中国，乳腺癌也是女性所患癌症中最多见的，其发病率及死亡率分别为12.2%和9.6%〔2〕。有数据显示，近几年各个国家的乳腺癌发病率均出现增长速度加快且年轻化的走势〔1～3〕。

乳腺癌在中国的确诊年龄段是45～55岁，该年龄段发病可能是由于出生队列效应，经期和怀孕生育方式、生活作息和工作环境变化等因素所致。与西方女性相似，生殖和荷尔蒙因素使得我国乳腺癌风险增加，例如初潮早、绝经晚、未育、初产年龄大和母乳喂养不足〔2〕。另外，绝经前后妇女体重的增加和低负荷的体育锻炼是西方国家或都市生活习惯女性乳腺癌的危险因素，这些影响因素可能对于中国女性患乳腺癌概率的上升也有所关联〔4〕。有数据表明〔1，5〕女性乳腺癌发生率自2004年以来以每年0.3%的速度略有增加且乳腺癌单独一项就占到女性总癌症的30%。

由于当前知识体系的完善、治疗技术的提高及治疗方案的有效实施，乳腺癌患者的死亡率出现下降走势，生存率显著上升。女性乳腺癌的相对生存率在2009～2015年占到90%，与以往相比显著提高。女性乳腺癌患者的死亡率在1989～2017年这28年来减少了40%，但近期下降有所减缓。全世界20～59岁女性癌症患者中，乳腺癌仍居死亡率之首〔1～5〕。

1.2乳腺癌的类型 乳腺癌需要采取强有力的治疗方案以应对，而正确认识肿瘤本身是治疗肿瘤的基础。2000年，乳腺癌分子分型的概念由斯坦福大学的 Perou 等〔6〕初次提到。借鉴“固有基因亚群”，分析雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)、人类表皮生长因子受体(HER)2等分子受体的状态，利用互补脱氧核糖核酸(DNA)将乳腺癌做了细分：管腔A型、管腔B型、HER2阳性型、三阴性型及其他非常见乳腺癌。此分型在2011年初得以充分肯定，并在ER、PR和HER2 3个衡量指标以外，加入增值指数血管细胞核增殖相关抗原(Ki-67)这一新指标，并参照Ki-67的值是否低于14%对管腔A、B型进行了更严格的鉴别〔7〕。2013年举办的国际乳腺癌大会上，参会的科研人员对Ki-67阈值有些许不同看法。半数以上表示应将Ki-67的阈值更改为20%，而小部分表示由于当前检测标准不统一，研究所检测条件参差不齐，结果肯定不尽相同，这就有可能使得本可通过化疗获益的乳癌病人治疗不当，所以建议更改Ki-67阈值或采用尽可能多的基因检测来完善〔8〕。撇开Ki-67，还有几名科研人员表示可以用PR的值是否低于20%对管腔A、B型进行分类〔9〕。因此，乳腺癌分子分型于此时又被重新定义：管腔A型〔Lumial A型：ER和(或)PR+、HER2-、Ki-67<20%〕；管腔B型〔Lumial B1/HER2-型：ER+和(或)PR<20%、HER2-、Ki-67≥20%；Lumial B2/HER2+型：ER+和(或)PR+、HER2过表达〕；HER2阳性型(HER2+、ER-和PR-)；三阴性型(HER2-、ER-和PR-)及其他非常见型乳腺癌〔10〕。该分子分型作为最受广泛认可和运用的分类延续至今。除了分子分型之外，还可以根据标准化病理标准作出乳腺癌的组织学分类。在乳腺癌中所占比例最高的组织学表现型是浸润性导管癌，可见于50%～75%的患者中；浸润性小叶癌所占比例仅次于前者，为5%～15%；此外，还有导管/小叶混合癌和其他较少见的组织学表现型〔11〕。

2 DCs研究概况

2.1DCs的发现 DCs名字的由来是因为其外部形态。1973年，在小鼠外周淋巴器官(脾脏、淋巴结、佩尔斑)制备的贴壁细胞群中，由Steinman等〔12〕发现。虽然数量很少，但其特点突出：胞核体积大，折射、形状扭曲，含有小的核仁且核仁数量通常为2个，丰富的细胞质呈不同长度和宽度的突起排列，含有许多大的球形线粒体。胞核和胞质均呈弱碱性染料染色，不具活性内吞作用特点，即膜褶皱、吞噬小泡、丰富的溶酶体、吞噬的物体。在体外生存状态下，其细胞质突起不断伸长、收缩和重新定位，导致细胞形状多种多样。后来又进一步探索，解释了DCs在获得性免疫应答中扮演了重要角色〔13〕。

2.2DCs的分类及功能 DCs当前已被证实是一种作用能力最完善的专职APCs，能够特异性刺激B细胞和T细胞的成熟，启动获得性免疫反应，对机体内、外源性抗原的识别和清除都至关重要〔14～16〕，是启动和维持对恶性细胞免疫反应的基础〔17〕。外周血所含DCs的量极低，不足1%〔18〕。但就DCs的来源、表型及功能方面来讲，其异质性都很明显。在人外周血中，DCs主要是由造血前体细胞(HPCs)分化而来，DCs根据表型特征分类如下：浆样DCs(pDCs)、髓样DCs(mDCs)、传统DCs(cDCs)和经典DCs(cDCs)〔19〕。mDCs的主要功能是识别、摄取、提呈抗原。游走性mDCs会捕捉外周识别到的抗原或刺激因子并进行处理和加工，然后借助组织相容性复合体(MHC)呈递到抗原表面〔20〕。与mDCs不同，pDCs具有较强产生Ⅰ型干扰素(IFNs，多数为IFN-α/β)能力的特点。当异物侵入机体时，pDCs可以借助Toll样受体(TLR)迅速识别这些抗原并产生大量Ⅰ型IFN。pDCs的TLR表达谱与mDCs也有所不同，其主要表达TLR7/8和TLR9分别识别单链核糖核酸(ssRNA)病毒和非甲基化胞核嘧啶鸟嘌呤(CpG)的序次〔21〕。值得留意的是，pDCs接触到抗原并激活的话同样会经历mDCs成熟的阶段，只不过抗原提呈的类型较专一〔22〕。

DCs除了分类特征的不同外，还有2种不同的存在状态，即成熟态和未成熟态。二者在细胞形态、表型及功能等方面表现均有差别〔20，23，24〕。未成熟DCs(iDCs)具有较强移动能力，免疫监视、检测潜在病原微生物和肿瘤抗原等是其重要作用。它可以通过各种手段把所识别到的抗原捕获至胞内。另外，iDCs可通过胞啃作用等方式对肿瘤抗原进行捕获。较高的抗原识别和捕获能力是iDCs重要的细胞学特征。成熟的DCs功能完善，主要是启动和调节功能，是免疫应答过程的重中之重。其可以有效促进内、外源性主要MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ将肿瘤抗原转运至引流淋巴结内，交叉提呈抗原以激活细胞毒性T淋巴细胞，从而使得T细胞分化，启动T细胞参与的免疫应答反应〔25〕。

2.3DCs的分化与成熟的分子调控网络 造成DCs呈现出不同状态类型，从而表现出不同功能的原因主要是机体有一套精密且复杂的分子调控网络作用于DCs的分化与成熟，分为由细胞因子-细胞因子受体所传递的胞外信号和由转录因子所调控的胞内信号。对于pDCs及cDCs的分化发育，FMS样络氨酸激酶(Flt)3及其配体Flt3L在细胞因子调控网络中起关键性作用。人集落刺激因子(CSF)-1、CSF-2、IFN、转化生长因子(TGF)-β等在不同DCs亚群的分化过程中也起了重要作用。另外，转录因子Spi-1原致肿瘤基因(PU.1)、干扰素调节因子(IRF)8、雌二醇(E2)-2、DNA结合抑制因子(Id)2、核转录因子(NF)-κB及信号转导及转录激活蛋白(STAT)家族等在DCs各个时期的分化及成熟领域也充分展示了其不可或缺的调控作用〔26～29〕。

3 乳腺癌细胞与DCs的相互作用

乳腺癌的发展转归是特别复杂的过程，最终恶性化程度增高乃至发生转移，是乳腺肿瘤细胞与免疫细胞相互影响作用所呈现出的结果。循环肿瘤、癌床、引流淋巴结等许多肿瘤模拟物全部证实，在癌症患者体内，成熟DCs的含量明显下降〔30〕，浸润的DCs可由恶性癌细胞促使凋亡，进而阻止表达相关癌抗原〔31〕。

Kichler-Lakomy等〔32〕研究表明，初期患乳腺癌女性体内DCs表达白细胞分化抗原(CD)1a、CD83、CD80、CD86、CD54的量与正常对照组对比是显著减少的，激活T淋巴细胞能力也明显减弱。从而得出结论：患者的DCs功能在乳腺癌早期就已受损。肿瘤发生免疫逃逸则会明显降低DCs的功能和数量，转移性乳腺癌患者DCs数量的减少已得到证实〔33〕。不过，在对乳腺癌患者DCs亚群的研究中可以发现，与pDCs相比，细胞数量减少囿于cDCs〔30〕。

目前已发现许多来自肿瘤阻碍DCs成熟使其功能受损的影响因子〔34〕。例如，白细胞介素(IL)-10可以单向阻断单核细胞分化为DCs，诱导DCs沿巨噬细胞谱系路线进行分化并侵犯其APC作用〔35〕。另外，IL-6也可通过促进DCs向巨噬细胞分化来抑制抵抗肿瘤适应性免疫作用的发挥。一般来讲，肿瘤浸润性DCs(TIDCs) 功能受损，在一定程度上有助于免疫耐受的发生〔36〕。试验证实〔31〕肿瘤部位检测到的部分可溶性因子，如血管内皮生长因子(VEGF)、TGF-β1和IL-10等来源于肿瘤细胞，他们能够活化蛋白酪氨酸激酶(JAK)2/STAT3途径，干扰前体DCs的分化，导致iDCs 细胞聚集和成熟DCs的减少〔37〕，从而使其丧失了对荷瘤宿主APC活性的刺激〔30〕，肿瘤患者体内DCs降低对抗原摄取、加工和呈递的能力，使免疫介质和共刺激分子受损，抑制特异性趋化因子的迁移运动功能，并破坏内吞作用，使 IL-12的量降低〔30，38〕。另外，癌细胞可通过降低MHC Ⅰ受体的比例抑制激活免疫应答。癌细胞还可以聚集T细胞，使其增殖并改变本身环境条件〔38〕。还有证据显示来自肿瘤方面的影响因素可以利用破坏DCs运动能力进而抑制其正常免疫效应的应答，主要是破坏DCs的结构框架、使其能量不足、功能不全、状态退化并改变某些其他特点〔39〕。因此认为在肿瘤逃脱机体免疫监视过程中，来自肿瘤方面的影响因子对DCs生物物理学特点的毁损应该是其原因之一。不论哪种抑制原理，与损害DCs分化相关的APC作用的受损都可明显影响发挥抗肿瘤免疫作用，并大力加速肿瘤发生免疫逃逸。

此外，VEGF与非成熟APC的增加都和癌症患者的循环抑制表型水平上升相关联〔40〕。Pinzon-Charry等〔41〕已证实肿瘤生长所释放的TGF-β可以把DCs囿于肿瘤部位，并控制DCs从原肿瘤部位迁移到其可引流的相应淋巴结，并对肿瘤相关淋巴结的转移有所帮助。因此，对TGF-β进行干预或辅助瘤内DCs的迁移，或许对阻碍乳腺癌患者的淋巴结转移会有所帮助。

4 DCs对乳腺癌细胞的双重作用

4.1正向调控 DCs作为一种专职APC，识别、捕获、提呈肿瘤细胞抗原是其主要免疫学作用，进而抑制肿瘤进一步发展，尽可能实现消除肿瘤的目标。有文献表明，TIDCs的含量与乳腺癌患者的肿瘤分级和预后呈负相关〔42〕。另外，DCs能够刺激发生适应性免疫应答反应，所以是许多干预手段的首选位点。目前，HER2肽致敏DCs疫苗已经加入治疗乳腺癌的行列，其主要是HER2+导管原位癌和早期浸润性癌的相关治疗疫苗〔43〕。

iDCs作为“哨兵团”主要用于捕获、加工处理抗原，普遍存在于机体外周组织中。借助病原相关分子模式(PAMP)受体感受到危害信号时，转化为成熟状态的DCs并发生转移，向T细胞提呈抗原，通过获得性免疫反应系统，进而产生抗原特异性免疫应答，发挥作用〔44〕。有相关临床试验说明DCs可以直接移至癌细胞部位，而TIDCs的存在与许多实体肿物生长演变、淋巴结转移的减缓有关；特别值得注意的是，患者淋巴结转移与否及预后好坏和DCs是否达到完全成熟的状态密切相关〔35〕。即使科研人员已经认识到DCs在癌症中扮演的重要角色，但是在肿瘤环境中，DCs致使免疫应答失效的原因仍不明了。因此，进一步研究DCs在肿瘤微环境中的相关作用对更好地了解DCs的免疫学效应可能有所帮助。

另外，已知小白鼠cDCs中原位淋巴结型CD8+和迁移型CD103+与人的CD141+型都能检测出人XC趋化因子受体(XCR)l、黏连蛋白样分子2、Nectin样蛋白家族(Necl)2、细胞黏附分子(CADM)l、TLR-3。此外，C型凝集素结构域家族9成员(CLec9A)能够参与调节抗原，并可以将DCs的抗原提呈进程时间尽可能拖长〔45〕。巨噬细胞甘露糖受体蛋白家族成员(DEC-205)在小鼠cDCs的CD8+型中数量较多，可以通过DEC-205运输癌相关抗原以刺激DCs发生免疫应答反应并抑制肿瘤发展，在人体内，许多因子都能表达DEC-205，有相关试验显示CD141在DCs所有类型中促进发挥免疫作用最好的一类〔46〕。令人沮丧的是，目前临床试验结果并不十分令人满意且存在许多问题，该选用哪类DCs亚群、如何对肿瘤抗原进行选择、抗原的负载方法该如何选用、如何确定回输间隔和回输路径、如何模拟荷瘤宿主体内的影响因子作用、如何控制变量模拟肿瘤发生免疫逃逸等。针对DCs生物学及免疫功能进行深度探索，重新塑造有肿瘤存在的免疫微环境下DCs的正常作用，然后启动针对不同肿瘤类型DCs疫苗的个体化治疗，这必将打开肿瘤免疫治疗的新大门〔47〕。

4.2负向调控 DCs的特殊性除了抗原呈递能力外，还具有免疫调节性质。先前已有相关调查显示发现了DCs的免疫调节能力，称其为调节性DCs。这类DCs诱导效应T细胞发挥作用的能力较弱，不过，可利用促进T淋巴细胞增多和减少自身反应性T淋巴细胞致使发生免疫耐受〔48〕。调节性DCs的异质性归因于其从微环境中所获取的信息和所成立的相应免疫应答反应。而且他们在T细胞活化方面及调节性T细胞增殖与活化等方面都有部分共同作用〔49〕，另外，DCs是可塑的，成熟DCs能够在全部复极化的状况下变成耐受型〔30〕。

某些iDCs亚型不会发出合适的共刺激和细胞因子信号来激活T细胞，因而会成为耐受或抑制性iDCs〔30〕，这可能与调节性T细胞分泌IL-10〔34〕、TGF-β来阻碍免疫作用所致的耐受或和机体内部抗原特异性CD4+与CD8+的T细胞不良增多相关〔30〕，进而由免疫耐受发展为肿瘤免疫逃逸。前体DCs分化受损可能会使含免疫抑制作用的骨髓来源的抑制性细胞(MDSC)聚集。在各个肿瘤患者体内都可找到此类细胞，并且肿瘤部位与肿瘤引流的淋巴结含量更多，当前认为不良预后和抵抗治疗与此有关〔33〕。

目前，DCs在致使乳腺肿瘤发生免疫逃逸的原理尚不明确且仍然存在多种问题。除了各个亚型DCs、成熟与iDCs对乳腺癌的影响外，衰老的DCs是否对乳腺癌发展转归有所影响等众多问题，仍有待深究。

综上，随着研究的深入，许多乳腺癌细胞相关抗原得以发现，但对于乳腺癌的特异性抗原方面仍有欠缺。当前清楚的是，乳腺癌细胞可以编辑自身抗原、隐匿共刺激因子、刺激体内相关细胞凋亡、由免疫耐受发展为肿瘤细胞免疫逃逸。所以，设法联系功能最佳APC-DCs来捕获、加工处理肿瘤抗原，诱导T细胞产生特异性肿瘤杀伤因子进而清除肿瘤，激起了当代科研人员的研究热情。然而，乳腺癌细胞可阻碍DCs的成熟和分化，致使其功能受损，而iDCs可促乳腺癌细胞发生免疫逃逸。还有许多研究发现，试图为肿瘤患者采用的DCs或许会在其恶性机体环境里迅速失活，肿瘤患者DCs功能作用受损急切希望相关专家研发出源于DCs的新的有效的免疫手段用于治疗，将肿瘤抗原与T细胞活化的传导通路重新复原。因此，需要深层掌握DCs与乳腺癌细胞在免疫过程中相互作用的原理，为乳腺癌患者造福。