T淋巴细胞在肝癌作用机制及中医药研究进展*

胡 锐 黄 琦 马文峰 孙新锋 韩志毅 张 卫 冯文杏 周小舟△

1.广州中医药大学第四临床医学院 (广东 深圳, 518033) 2.深圳市中医院肝病科

肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌最常见的病理类型,占总病例数85%左右,其致死率高居全球第三位[1],HCC发病率受肝炎病毒的慢性感染(乙型和丙型肝炎病毒最为突出)、酒精成瘾、机体代谢障碍及接触黄曲霉毒素等危险因素影响[2]。手术是早期肝癌最优治疗方案,但HCC起病隐匿,大多数肝癌患者确诊时已达肿瘤中晚期,手术切除和移植合格率低。无手术指征者可采用局部消融、肝动脉栓塞灌注化疗、放射及分子靶向等替代手段,虽取得一定临床疗效,但复发率仍高[3,4]。原发性肝癌作为典型炎症相关性肿瘤,免疫逃逸是主要特征[5]。T淋巴细胞作为抗原特异性免疫应答的关键因素,其功能性、持久性和寿命同时决定着肿瘤免疫治疗临床疗效。故笔者将在本文中重点探讨T淋巴细胞及其亚群、相关HCC免疫治疗方案及中医药免疫干预。

1 T淋巴细胞及其亚群

T淋巴细胞是介导适应性免疫应答的主要效应细胞,T细胞表面受体(TCR)与树突状细胞(DCs)所呈递的主要组织相容性抗原(MHC)分子相结合而被激活,其免疫功能和寿命长短取决于T淋巴细胞分化程度[6]。根据表型和功能的不同分为CD4+和CD8+T两个细胞亚群,前者被称为辅助T细胞(Th),通过产生细胞因子控制炎症反应,辅助CD8+T细胞和B淋巴细胞发挥杀伤作用,此外该细胞能识别并清除衰老相关分泌表型(SASP)分泌表型的衰老细胞,对恶性前状态进行免疫监测;后者可分泌穿孔素、颗粒酶、颗粒溶素等物质产生细胞毒作用,直接杀伤靶细胞,清除体内非己物质,又称为杀伤T细胞或细胞毒性T淋巴细胞(CTLs),是控制肿瘤生长的关键免疫细胞[7]。

1.1 CD4+T细胞亚群 根据功能不同主要分为Th1和Th2两个细胞亚群。Th1细胞又称为炎症性T细胞,分泌肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ-干扰素(IFN-γ)、白细胞介素-2(IL-2)等因子加强CD8+T细胞募集、增殖及效应能力[8,9],或者通过表达TRAIL及Fasl信号特异性结合靶细胞,直接产生细胞毒作用,在抗细菌、病毒、寄生虫感染和肿瘤中发挥关键作用;Th2细胞为体液免疫相关细胞,能够产生IL-4、IL-5、IL-6和IL-10等刺激B淋巴细胞增殖分化为浆细胞,参与诱导特异性抗体的生成[10]。

1.2 CD8+T细胞亚群 CD8+T淋巴细胞根据其分化过程及功能特征分为:短期存活的效应T细胞(SLECs)和记忆前体效应细胞(MPECs)。当受到外来抗原刺激时,T细胞表面特有受体(TCR)介导CD8+T淋巴细胞产生特异性反应,在短时间内迅速生成大量效应性CD8+T细胞直至病原体被完全消灭。此后CD8+T细胞留下5%～20%具有干细胞样特征的特异性记忆T细胞,以抗体不依赖的形式长时间存在,当再次暴露于同源抗原时迅速恢复效应功能,为机体提供强大的长期免疫保护。记忆CD8+T细胞进一步分为两种细胞类型,一者是存在于外周组织中,能迅速产生特异性反应阻止病原体复制和传播的效应记忆T细胞(Tem);另者是留驻次级淋巴器官,具有自我更新能力,再次感染时分化为效应表型的中枢记忆T细胞(Tcm)[11]。

2 T淋巴细胞与HCC

肝脏是一个免疫耐受器官,为了避免各种抗原和免疫刺激分子持续性暴露(肠道毒素和微生物产物通过门静脉系统进入肝脏)诱导异常免疫反应,肝内免疫细胞与抑制性细胞相互拮抗,协调合作,共同维持肝脏内环境稳态。当机体发生慢性感染或肿瘤时,同源抗原长期刺激TCR,抑制性细胞因子IL-10、TGF-β大量分泌及乳酸、前列腺素和腺苷等代谢物的影响,T细胞正常分化程序被打乱,表观遗传及代谢组学改变,导致细胞效应功能和增殖能力渐进性丧失,此沉默免疫应答新机制被称为T细胞耗竭或功能障碍[12]。

T细胞耗竭最早发现于慢性淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒(LCMV)感染小鼠[13]。此后“低反应性免疫应答”CD8+T细胞在人类慢性感染和肿瘤期得到广泛证实和充分研究[14-16]。区别与传统记忆T细胞,耗竭型肿瘤特异性CD8+T细胞主要特征表现为:①T细胞募集、增殖、效应功能渐进性受损,最终导致严重的功能障碍;②IL-2、IFN-γ和TNF-α等炎症效应细胞因子的产生功能受损;③大量细胞表面抑制性受体(iRs),又称为免疫检查点持续性过表达,包括:程序性死亡受体-1( PD-1)、细胞毒性T淋巴细胞抗原-4(CTLA-4)、淋巴细胞活化因子-3(LAG-3)和T细胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3(TIM-3)等[17]。

调节性T细胞(Treg)是以表达Foxp3、CD25和CD4为主要细胞表型特征,具有显著免疫抑制作用的CD4+T细胞亚群,能够抑制自身和非自身抗原的异常或过度免疫反应维持机体自身耐受[18]。肿瘤微环境中Treg细胞通过上调CTLA-4表达抑制树突状细胞CD80和CD86共刺激信号的表达,以及直接抑制靶细胞活化并分泌IL-10、TGF-β等细胞因子负向调控免疫应答[19,20]。T淋巴细胞作为机体适应性免疫应答主要效应细胞,肿瘤微环境多方面抑制信号诱导T细胞特异性抗肿瘤功能障碍,并发生数量耗竭,CD4+和 CD8+T 细胞比例失衡,抑制性T淋巴细胞占主要地位,驱动肝癌细胞发生免疫逃逸[17]。

3 T淋巴细胞相关的HCC免疫治疗方案

通过协调免疫系统或扩大肿瘤特异性T淋巴细胞达到抑制肿瘤的策略主要包括以下方面:

3.1 以免疫细胞为基础的过继细胞疗法 通过收集患者血液中的肿瘤特异性免疫细胞进行体外培养,增强其抗肿瘤活性后重新输注到患者体内发挥肿瘤杀伤作用。其中作用的免疫细胞包括:细胞因子诱导杀伤细胞(CIK)、嵌合抗原受体修饰的T细胞(CAR-T),淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)等[21,22]。

3.2 肿瘤疫苗 诱导细胞毒性T淋巴细胞活化增殖,靶向肿瘤细胞表面抗原,定向作用于肿瘤组织,引起特异性抗肿瘤免疫应答,包括多肽疫苗、树突状细胞疫苗以及介导肿瘤细胞死亡和刺激T细胞抗肿瘤免疫的溶瘤病毒疫苗。其中针对肿瘤细胞表面的磷脂酰肌醇蛋白聚糖3(GPC-3)相关疫苗研究最为深入,与细胞毒性T细胞的杀伤作用呈正相关[23,24]。

3.3 免疫检查点抑制剂 生理情况下免疫检查点的抑制信号能够避免机体出现过度或有害的免疫反应,肝癌微环境中免疫检查点表达的上调,协助肿瘤细胞躲避T淋巴细胞的攻击而发生免疫逃逸。通过阻断免疫检查点激活,恢复机体T细胞功能,调控免疫反应作用幅度及持续时间,靶向抑制肿瘤生长,在HCC中晚期临床诊疗中发挥潜在诊疗优势。目前常见的免疫检查点主要有PD-1、PD-L1和CTLA-4,此外TIM-3和LAG-3等其它抑制性受体也被证实参与了HCC的发生发展[25,26]。临床药物包括纳武单抗、帕博利珠单抗、阿替利珠单抗、卡瑞利珠单抗、伊匹单抗、替西利姆单抗、派姆单抗等[27],在有/无索拉菲尼治疗基础上都为亚洲晚期HCC患者提供了早期、持久、稳定的免疫应答及长期生存[28,29]。

4 HCC的中医认识

肝脏对痛觉不敏感造成了HCC发现和诊断的延迟,早期肝癌可无特殊临床症状或仅表现为右胁不适,后期肿瘤侵及范围过大,肝脏失代偿而以身目黄染、难治性胸腹水为典型临床特征,故可将HCC归为“胁痛”“黄疸”“鼓胀”“积聚”等范畴。

4.1 取象比类探讨HCC免疫微环境 《医宗必读·积聚》论“积之成也,正气不足,而后邪气踞之”,正虚是肝癌发生发展的基本病机。所谓正气,包括推动人体生长、发育和生殖的先天之气及脾胃运化水谷所得的后天之气,囊括了气、血、津、精等基本生命物质。“人受气于谷,谷入于胃,以传于肺,五脏六腑,皆以受气,其清者为营,浊者为卫,营行脉中,卫行脉外。”指出正气具有交通五脏六腑,联络肢体关节,内走经络,推动气血运行而濡养全身,外达肌肤,司腠理开阖以抵御外邪之功,其生理上与现代医学所诉免疫系统不谋而合,发挥免疫防御、监视、清除三大护卫功能,对防御外界病原体及肿瘤入侵,维持机体内外环境稳定具有重要意义[30]。

病理上,正气亏虚为肝癌发病的基本前提,虚则内外之邪方有机可乘,脏腑功能失调,气血津液失摄,痰、湿、热、瘀、毒结聚于内,聚之不散,发为肝积,此过程与“免疫编辑理论”颇为相似。若气血化源充,正气充沛,腠理致密,则邪无处可入,或邪已入内,正气奋起抗邪,驱邪外出,则邪无以安,机体处于免疫清除阶段;若正气稍亏,邪毒潜藏半表半里,御邪不利,则进入免疫平衡;日久正气亏耗太过,邪盛正衰,阴阳失调,免疫细胞功能障碍,特异性抗肿瘤反应受到抑制,肿瘤细胞躲避监视而发生免疫逃逸[31,32]。

4.2 中医药对肿瘤免疫微环境T淋巴细胞的调控作用 如《张氏医通》云:“善治者,当先补虚,使血气壮,积自消也”,HCC临证治疗当以扶正驱邪为基本治疗大法,补其虚,祛其实,重塑肿瘤免疫微环境,增强机体特异性抗肿瘤免疫反应,积可差也。

T淋巴细胞作为免疫系统清除病原体及肿瘤细胞的直接作战工具,其功能状态受中医药治疗的调控。槲皮素(3,3’,4’,5,7五羟基黄酮)是类黄酮家族的化合物,在各种植物中都以糖苷的形式存在,Mo等[33]首次建立银杏-槲皮素-BIRC5-HCC网络发现槲皮素通过调控BIRC5表达靶向免疫检查点(CTLA-4和LAG-3),并重新激活NK细胞和T细胞参与抗肝癌免疫反应。补气要药—黄芪提取物黄芪甲苷能促进T细胞增殖活化,增强CD45磷酸酶活性并抑制促炎因子的释放,纠正肿瘤微环境T细胞亚群非平衡状态[34,35]。伍玉南[36]使用不同浓度苦杏仁苷处理HBV相关性肝癌外周血T细胞,发现苦杏仁苷通过调控JAK2-STAT3通路,增强HBV-T细胞活性并促进其增殖,上调TNF-α、IFN-γ、IL-2等表达,下调IL-10 水平,促进CD4+T细胞增殖和活性。四川道地药材牛膝补肝肾、强筋骨,实验证明其提取物牛膝多糖通过TLR-2、TLR-4信号通路调控树突状细胞成熟,抑制Treg细胞及TGF-β表达,诱导Th1、Th2型免疫反应[37]。梁颖等[38]通过建立肝癌切除术后裸鼠模型发现益脾活血方通过调控PD-1、B7-H1结合通路,协调CD4+/CD8+T细胞免疫失衡状态,纠正免疫抑制进而防治肿瘤复发。王若宇[39]利用HBV相关性肝癌患者外周血PBMCs建立DCs、T细胞互作模型,发现薏苡仁油通过调控外周血DCs免疫功能,诱导T细胞CD3、CD4表达上调,IFN-γ分泌增加,恢复下游T细胞自主免疫功能。李炜等[40]对130例HCC患者TACE治疗前后进行疗效观察,发现益气解毒中药(黄芪、太子参、茯苓、白术、薏苡仁、白花蛇舌草等组成)联合TACE治疗组术后CD3+、DC4+T细胞水平显著提高,不良反应发生率低,肝功能、甲胎蛋白等各项指标均优于对照组。

5 结语

免疫细胞数量水平的下调和细胞功能渐进性障碍是诱发HCC免疫逃逸的关键因素,了解T淋巴细胞及其相应亚群,调控T淋巴细胞增殖活性,阻断耗竭型T淋巴细胞生成,逆转肝癌免疫抑制微环境,诱导肿瘤特异性杀伤作用可作为中医临床诊疗重点方向。中医宏观辨证论治与以T淋巴细胞为首的微观免疫调控相结合,增强患者机体抗肿瘤免疫反应,为肝癌临床诊疗提供新思路。