引用本文: 申兵兵, 朱文杰, 江建新. 免疫細胞浸潤與肝癌預后的相關性研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2022, 29(7): 953-957. doi: 10.7507/1007-9424.202110106 復制
肝細胞肝癌( hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上常見的惡性腫瘤之一,根據2020年世界癌癥數據[1]顯示,HCC發病率排第7位,相關死亡率排第4位。HCC的治療方式包括手術治療和非手術治療,手術治療主要包括肝切除術、肝移植及射頻消融術,非手術治療則是以索拉非尼、單克隆抗體等藥物為主的靶向免疫治療[2]。盡管近幾年HCC的系統治療取得了重大進步,但HCC患者的生存率低及復發率高仍是當今HCC治療亟待解決的一大難點。
腫瘤微環境(tumour microenvironment ,TME)是一個復雜且不斷進化的環境,其組成因腫瘤類型而異,主要包括免疫細胞、基質細胞、血管和細胞外基質,其中免疫細胞是TME的關鍵組成部分[3]。HCC的TME也是一個動態系統,HCC的免疫景觀具有很強的抑制特征,在驅動免疫逃逸方面發揮著關鍵作用[4]。有研究[5]發現,HCC組織的免疫細胞與健康肝臟組織存在差異,比如HCC組織及其癌周組織的T細胞、B細胞計數高于健康人。此外,越來越多的研究者還發現HCC的TME中浸潤免疫細胞可能與HCC的預后有關,但尚不清楚哪一類免疫細胞對預測預后最為重要。有研究者[6]將HCC的TME分為高免疫、中免疫、低免疫3個亞型,高免疫亞型以T細胞和B細胞浸潤為主且與HCC的更好預后相關,而低免疫亞型則與HCC較差的預后相關。此外,也有研究者[7]將HCC的TME中的免疫細胞浸潤根據是否與乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相關進行分類研究。許多研究表明,M1型巨噬細胞[8]、CD4+ T細胞[9]、CD8+ T細胞[10]、B細胞[11]與HCC的良好預后相關,M2型巨噬細胞[12]、調節性T細胞(regulatory T cells,Tregs)[13]、調節性B細胞(regulatory B cells,Bregs)[14]可能與HCC的不良預后相關。綜上所述,免疫細胞與HCC的預后可能存在相關性,筆者現主要就免疫細胞與HCC預后相關性的最新研究進展作一綜述。
1 巨噬細胞浸潤的雙重影響
巨噬細胞在不同微環境刺激下可以產生功能幾乎完全相反的兩種極化表型,即M1型巨噬細胞和M2型巨噬細胞[15]。M1型巨噬細胞主要發揮促炎作用,而M2型巨噬細胞具有抗炎作用[16]。M1型是典型的活化巨噬細胞,具有促炎、抗原呈遞等功能;M2型是選擇性活化的巨噬細胞,具有抗炎活性、免疫調節、促進組織修復等功能[17-18]。
1.1 M1型巨噬細胞對HCC進展的抑制作用
M1型巨噬細胞對HCC進展的抑制作用已被證實。Yin等[19]研究發現,HCC細胞與M1型巨噬細胞共培養可降低其增殖、侵襲、遷移能力和耐藥性并可增加HCC細胞凋亡。Zhang等[8]通過實驗證實,脊椎蛋白2可促進M1型巨噬細胞向TME募集,抑制HCC進展,并發現其過表達與良好預后有關。Zhou等[20]發現,維甲酸誘導基因蛋白-Ⅰ過表達,可通過維甲酸誘導基因蛋白-Ⅰ/線粒體抗病毒信號蛋白/腫瘤壞死因子受體相關蛋白2/核因子-κB通路促進小鼠巨噬細胞M1型極化和小鼠HCC細胞凋亡,并抑制體內腫瘤生長。此外,Zhang等[21]研究發現,干擾素-α可能誘導M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞轉化,從而增強索拉非尼的抗腫瘤作用并抑制HCC的進展。上述結果均表明M1型巨噬細胞對HCC進展有著抑制作用。
1.2 M2型巨噬細胞對HCC進展的促進作用
M2型巨噬細胞的促癌作用可通過多種方式實現。Zhao等[22]發現,神經軸突生長抑制因子-B的敲低能明顯抑制巨噬細胞M2型極化,抑制HCC的侵襲、增殖和轉移,表明抑制M2型巨噬細胞能表現出抗腫瘤效應。Xun等[23]發現,環氧化酶-2過表達可通過巨噬細胞M2型極化和轉化生長因子-β通路誘導活化CD8+ T細胞的抗腫瘤能力衰竭,從而促進腫瘤的進展,并發現環氧化酶-2抑制劑能通過調節腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)極化,降低CD8+ T細胞的抑制作用,進而改善患者的預后。Xu等[24]發現,干擾上皮細胞轉化序列2可通過增加有氧糖酵解和抑制免疫細胞功能,促進巨噬細胞M2型極化,進而促進HCC的侵襲、增殖和轉移。Li等[25]利用M2型巨噬細胞提取外泌體miR-27a-3p,并將其與HCC細胞共培養后檢測發現,外泌體中miR-27a-3p的表達是明顯上調的,此外還發現miR-27a-3p過表達可促進HCC的侵襲、增殖、轉移和耐藥性。Chen等[12]將HCC SMMC-7721細胞系在體外與M2型TAMs共培養,并在體內測試M2型TAMs是否影響腫瘤進展,發現共培養的SMMC-7721細胞系發生了上皮間質轉化并獲得了干細胞特性。M2型巨噬細胞的促癌效應可能與CD8+ T細胞抗腫瘤能力衰竭、外泌體釋放以及HCC細胞的干細胞特性相關。
綜上,巨噬細胞因表型不同對HCC產生不同的影響,M1型巨噬細胞具有抑制HCC進展的作用,而M2型巨噬細胞則具有促進HCC進展的作用,調節M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞表型轉化可抑制HCC的進展,或許未來HCC治療藥物的研發可向增強M1型巨噬細胞活性或調控M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞轉化方向努力。
2 B細胞與 Bregs
2.1 B細胞的抗腫瘤效應
B細胞的典型特征就是分泌抗體,其次它也能作為T細胞的抗原呈遞細胞并能產生各類免疫調節因子[26]。Garnelo等[27]通過對112例HCC患者的樣本分析發現,腫瘤中浸潤的T細胞和B細胞密切接觸,且它們的高度浸潤與HCC患者的高生存率具有顯著的相關性。此外,Brunner等[11]通過對2 158例HCC樣本進行回顧性分析,發現高密度浸潤的B細胞可通過分泌免疫球蛋白直接發揮抗腫瘤作用,表明HCC中大量B細胞浸潤與患者總體生存期延長相關。上述結果表明B細胞與HCC的良好預后具有密切的相關性。
2.2 Bregs 的促癌效應
有研究者發現了一類具有促癌能力的B細胞,主要是Bregs及其相關亞群,其主要特征之一是產生抑制性細胞因子進而抑制免疫細胞功能而發揮其促癌作用[28]。有研究發現Bregs在腫瘤組織和正常組織中的分布存在差異且被證實其是促癌的。Shao等[14]研究發現,HCC腫瘤邊緣的B細胞百分比顯著高于腫瘤和非腫瘤區域,此外血液中的Bregs百分比顯著高于健康人,進一步分析發現循環Bregs百分比的增加與HCC晚期腫瘤分期和脈管浸潤都有一定的相關性,進而證實了Bregs的促癌作用,表明Bregs浸潤可能是HCC預后不良的因素之一。Xue等[29]研究發現,HCC患者的Bregs數量顯著高于健康人,且其數量與CD4+ T細胞數量呈負相關,進一步研究證實其可抑制CD4+ T細胞的細胞毒性,表明Bregs對HCC的促進作用。
綜上所述,B細胞是與HCC預后良好相關的免疫細胞,而Bregs則與HCC預后不良相關,并且Bregs的促癌作用可能與其他抑癌免疫細胞的活性降低有關。
3 HCC 中T細胞浸潤的多樣性
有研究發現,T細胞浸潤與癌高生存率具有明顯的相關性,如食管癌[30]和結直腸癌[31]。此外,也有研究[10]發現,T細胞對HCC的預后也有影響。
3.1 T細胞的抗腫瘤效應
T細胞中發揮抗腫瘤效應的細胞主要是CD8+T細胞和CD4+ T細胞,兩者均與HCC預后良好有密切相關性。Garnelo等[27]通過對收集的112例HCC患者組織標本的分析,發現T細胞浸潤高密度與HCC患者的高生存率相關。
3.1.1 CD8+ T細胞與HCC的良好預后相關
CD8+ T細胞在HCC組織與正常組織中分布有差異。Yarchoan等[32]對HCC組織進行免疫熒光染色,發現腫瘤側的CD8+ T細胞密度顯著低于非腫瘤側,這表明CD8+ T細胞可能對HCC進展產生影響。Xu等[10]對21項觀察性研究中3 509例HCC患者進行meta分析,發現CD8+ T細胞與HCC患者更好的總體生存率及無病生存率相關。另外,Huo等[33]通過Kaplan-Meier生存分析也進一步證實了CD8+ T細胞高浸潤水平與良好預后相關。此外,Hofmann等[34]也發現,CD8+ T細胞高浸潤與HCC切除術后生存率的提高和HCC術后復發率降低有關。上述結果表明,CD8+ T細胞具有分布差異性,其高度浸潤水平與HCC患者預后良好具有顯著相關性。
3.1.2 CD4+ T細胞抑制HCC進展
CD4+ T 細胞浸潤水平與HCC預后也有相關性。有研究[35]發現CD4+T細胞缺失可加速HCC進展。Mossanen等[36]研究發現,CXC趨化因子受體6基因缺陷小鼠的HCC進展比非缺陷小鼠快,進一步實驗表明這是因為CD4+ T 細胞可促進衰老肝細胞的清除進而抑制腫瘤的進展,而這一過程需要CXC趨化因子受體6。此外,Brown等[37]進行的研究也表明,抑制肉毒堿棕櫚酰轉移酶基因的表達可以減少CD4+ T細胞凋亡,抑制HCC進展。Jin等[9]首先通過細胞實驗和小鼠動物實驗證實,腫瘤白細胞介素(interleukin,IL)-33釋放能夠抑制腫瘤的進展,發現在原位HCC模型中,CD4+ T 細胞和CD8+ T 細胞被耗竭時,IL-33的抗腫瘤效應減低,表明IL-33通過活化CD4+ T 細胞和CD8+ T 細胞來抑制腫瘤進展,并與HCC患者的總體生存期延長有關。
3.1.3 與HCC良好預后相關的記憶性T細胞
記憶性T細胞具有一定的抗腫瘤效應并與HCC的良好預后相關。Lim等[7]研究發現,組織駐留型記憶性CD8+ T細胞在HBV相關HCC中富集,進一步證實其富集與HCC患者的良好預后相關。此外,Qi等[38]通過對特定HCC動物模型進行舒尼替尼和微創射頻消融術綜合處理后,發現記憶性CD8+ T細胞計數增加、CD8+ T細胞計數增加,而Tregs的計數降低,進一步證實該綜合處理可抑制HCC的進展。Gao等[39]通過對206例接受肝移植患者進行瘤內和瘤周的免疫組織化學分析,發現腫瘤組織中CD45RO(+)記憶性T細胞密度較癌周低,進一步分析發現CD45RO(+)記憶性T細胞密度的增加與良好的無復發生存率顯著相關。
3.2 Tregs的促癌作用
或許是為了平衡T細胞的活性,抑制性免疫細胞Tregs出現了。Tregs以表達叉頭盒蛋白3(fork head box P3,FoxP3)轉錄因子為特征,是維持自身免疫耐受的關鍵組成部分。FoxP3被證明能直接抑制IL-2和上調細胞毒性T淋巴細胞抗原4,進而抑制T細胞活化,表明Tregs可通過表達FoxP3發揮抗腫瘤效應[40]。Zhang等[41]首先用誘導Tregs與人HCC細胞上清液共培養,發現共培養的上清液中IL-10表達水平非常高,進一步研究發現在共培養上清液中IL-10的高表達可誘導Tregs凋亡水平下降,表明IL-10可通過增加TME中Tregs的累積進而增加免疫抑制能力、促進腫瘤進展。Park等[13]通過對27例接受經導管動脈化學治療栓塞術(transarterial chemoembolization,TACE)治療的HCC患者的臨床資料進行分析,發現HCC患者的Tregs百分比(7.52%)明顯高于健康對照組(4.99%),且發現TACE術后Tregs細胞高的病例其中位進展時間顯著縮短,這表明Treg細胞能夠促進腫瘤的進展。此外,Ren等[42]也通過對33例接受TACE治療的HCC患者的分析發現,HCC患者的Tregs細胞比例顯著高于健康對照組和肝硬化對照組并與患者的臨床特征有一定的相關性,TACE后循環Tregs細胞比例明顯低于TACE前,這些結果表明,TACE可能對免疫功能有積極的調節作用。Tregs共培養實驗及臨床病例分析均證明Tregs發揮明顯促癌效應并與HCC患者的不良預后相關。
綜上所述,CD4+T細胞、CD8+T細胞、記憶性T細胞與HCC預后良好相關,但Tregs增加則與不良預后有明顯的相關性,并且其他免疫細胞的抗腫瘤以及促癌機制與T細胞都有著千絲萬縷的聯系,因此增加對HCC免疫微環境T細胞浸潤的深入了解可能為以后HCC的精準免疫治提供新的策略。
4 程序性死亡受體1(programmed cell death protein 1,PD-1)和程序性死亡配體1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)可作為HCC潛在的預后標志物
免疫逃逸機制在腫瘤發生、發展中起著至關重要的作用。PD-1是能夠阻礙免疫功能的分子,它的高表達可介導腫瘤免疫逃逸從而允許腫瘤的生長、增殖和擴散,PD-1及其配體PD-L1抑制劑已成為一種有前途的治療方法[43]。
有研究[44]表明,PD-L1的高表達與HCC患者的不良預后相關。此外,也有研究[45]發現,侖伐替尼可抑制人臍靜脈中PD-1的表達進而改善T細胞的功能,從而改善HCC患者的預后,這表明PD-1的高表達與HCC患者的不良預后相關。Huang等[46]通過對411例HCC患者切除的腫瘤標本進行PD-L1和CD8免疫組織化學染色,發現腫瘤內CD8+ T細胞密度增加與腫瘤細胞PD-L1表達上調呈正相關,進一步研究還發現CD8+ T細胞分泌的干擾素-γ與HCC細胞系共培養能快速誘導PD-L1的表達上調,這表明腫瘤中的特異性T細胞浸潤可產生驅動PD-L1表達的因子。有研究者[47]還發現,PD-1高表達的B細胞可通過抑制腫瘤特異性T細胞的功能從而促進HCC的進展。還有研究者[48]發現,TAMs從M2型極化到M1型極化的轉變可恢復T細胞對抗PD-1阻斷劑的反應,表明PD-1檢查點抑制可通過修飾TME中的TAMs和去除T細胞抑制信號發揮協同抗腫瘤作用。此外,有研究者[49]發現PD-L1主要表達于TAMs,將活化T細胞和經抗PD-L1預處理后的M2型巨噬細胞進行共培養實驗,發現T細胞功能顯著增強。Lim等[7]發現與非HBV相關性HCC相比,HBV相關性HCC的Tregs表達更多PD-1,抗PD-1阻斷劑可逆轉Tregs的免疫抑制作用。
上述結果表明,PD-1、PD-L1可作為HCC潛在的預后標志物,其阻斷劑的研究和使用可能為HCC患者帶來難以想象的益處。
5 小結和展望
總之,TME中免疫細胞浸潤與HCC預后具有明顯相關性。CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、M1型巨噬細胞、B細胞、記憶性T細胞可能與HCC患者良好預后相關,Tregs、Bregs、M2型巨噬細胞可能與HCC患者不良預后相關。此外,免疫檢查點PD-1、PD-L1表達上調與免疫細胞功能喪失具有一定相關性,與HCC預后不良相關。盡管對HCC免疫細胞浸潤的研究在某些方面已經取得了較大進展,但這些研究仍不足以支撐全面理解HCC免疫細胞浸潤和實現HCC的精準治療,迫切需要大量基礎研究和臨床研究以完善免疫細胞為基礎的HCC治療策略。在未來,增強與預后良好相關的免疫細胞活性和耗竭以及與預后較差相關的免疫細胞活性的研究,可能對開發治療HCC藥物及改善患者預后而言是一個良好策略。在未來,基于TME免疫細胞浸潤的研究,針對患者個體的精準免疫治療將會建立,HCC患者的預后也將明顯改善。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:申兵兵和朱文杰負責文章的起草和修改;江建新對文章進行了審閱并給予指導性意見。
肝細胞肝癌( hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上常見的惡性腫瘤之一,根據2020年世界癌癥數據[1]顯示,HCC發病率排第7位,相關死亡率排第4位。HCC的治療方式包括手術治療和非手術治療,手術治療主要包括肝切除術、肝移植及射頻消融術,非手術治療則是以索拉非尼、單克隆抗體等藥物為主的靶向免疫治療[2]。盡管近幾年HCC的系統治療取得了重大進步,但HCC患者的生存率低及復發率高仍是當今HCC治療亟待解決的一大難點。
腫瘤微環境(tumour microenvironment ,TME)是一個復雜且不斷進化的環境,其組成因腫瘤類型而異,主要包括免疫細胞、基質細胞、血管和細胞外基質,其中免疫細胞是TME的關鍵組成部分[3]。HCC的TME也是一個動態系統,HCC的免疫景觀具有很強的抑制特征,在驅動免疫逃逸方面發揮著關鍵作用[4]。有研究[5]發現,HCC組織的免疫細胞與健康肝臟組織存在差異,比如HCC組織及其癌周組織的T細胞、B細胞計數高于健康人。此外,越來越多的研究者還發現HCC的TME中浸潤免疫細胞可能與HCC的預后有關,但尚不清楚哪一類免疫細胞對預測預后最為重要。有研究者[6]將HCC的TME分為高免疫、中免疫、低免疫3個亞型,高免疫亞型以T細胞和B細胞浸潤為主且與HCC的更好預后相關,而低免疫亞型則與HCC較差的預后相關。此外,也有研究者[7]將HCC的TME中的免疫細胞浸潤根據是否與乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相關進行分類研究。許多研究表明,M1型巨噬細胞[8]、CD4+ T細胞[9]、CD8+ T細胞[10]、B細胞[11]與HCC的良好預后相關,M2型巨噬細胞[12]、調節性T細胞(regulatory T cells,Tregs)[13]、調節性B細胞(regulatory B cells,Bregs)[14]可能與HCC的不良預后相關。綜上所述,免疫細胞與HCC的預后可能存在相關性,筆者現主要就免疫細胞與HCC預后相關性的最新研究進展作一綜述。
1 巨噬細胞浸潤的雙重影響
巨噬細胞在不同微環境刺激下可以產生功能幾乎完全相反的兩種極化表型,即M1型巨噬細胞和M2型巨噬細胞[15]。M1型巨噬細胞主要發揮促炎作用,而M2型巨噬細胞具有抗炎作用[16]。M1型是典型的活化巨噬細胞,具有促炎、抗原呈遞等功能;M2型是選擇性活化的巨噬細胞,具有抗炎活性、免疫調節、促進組織修復等功能[17-18]。
1.1 M1型巨噬細胞對HCC進展的抑制作用
M1型巨噬細胞對HCC進展的抑制作用已被證實。Yin等[19]研究發現,HCC細胞與M1型巨噬細胞共培養可降低其增殖、侵襲、遷移能力和耐藥性并可增加HCC細胞凋亡。Zhang等[8]通過實驗證實,脊椎蛋白2可促進M1型巨噬細胞向TME募集,抑制HCC進展,并發現其過表達與良好預后有關。Zhou等[20]發現,維甲酸誘導基因蛋白-Ⅰ過表達,可通過維甲酸誘導基因蛋白-Ⅰ/線粒體抗病毒信號蛋白/腫瘤壞死因子受體相關蛋白2/核因子-κB通路促進小鼠巨噬細胞M1型極化和小鼠HCC細胞凋亡,并抑制體內腫瘤生長。此外,Zhang等[21]研究發現,干擾素-α可能誘導M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞轉化,從而增強索拉非尼的抗腫瘤作用并抑制HCC的進展。上述結果均表明M1型巨噬細胞對HCC進展有著抑制作用。
1.2 M2型巨噬細胞對HCC進展的促進作用
M2型巨噬細胞的促癌作用可通過多種方式實現。Zhao等[22]發現,神經軸突生長抑制因子-B的敲低能明顯抑制巨噬細胞M2型極化,抑制HCC的侵襲、增殖和轉移,表明抑制M2型巨噬細胞能表現出抗腫瘤效應。Xun等[23]發現,環氧化酶-2過表達可通過巨噬細胞M2型極化和轉化生長因子-β通路誘導活化CD8+ T細胞的抗腫瘤能力衰竭,從而促進腫瘤的進展,并發現環氧化酶-2抑制劑能通過調節腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)極化,降低CD8+ T細胞的抑制作用,進而改善患者的預后。Xu等[24]發現,干擾上皮細胞轉化序列2可通過增加有氧糖酵解和抑制免疫細胞功能,促進巨噬細胞M2型極化,進而促進HCC的侵襲、增殖和轉移。Li等[25]利用M2型巨噬細胞提取外泌體miR-27a-3p,并將其與HCC細胞共培養后檢測發現,外泌體中miR-27a-3p的表達是明顯上調的,此外還發現miR-27a-3p過表達可促進HCC的侵襲、增殖、轉移和耐藥性。Chen等[12]將HCC SMMC-7721細胞系在體外與M2型TAMs共培養,并在體內測試M2型TAMs是否影響腫瘤進展,發現共培養的SMMC-7721細胞系發生了上皮間質轉化并獲得了干細胞特性。M2型巨噬細胞的促癌效應可能與CD8+ T細胞抗腫瘤能力衰竭、外泌體釋放以及HCC細胞的干細胞特性相關。
綜上,巨噬細胞因表型不同對HCC產生不同的影響,M1型巨噬細胞具有抑制HCC進展的作用,而M2型巨噬細胞則具有促進HCC進展的作用,調節M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞表型轉化可抑制HCC的進展,或許未來HCC治療藥物的研發可向增強M1型巨噬細胞活性或調控M2型巨噬細胞向M1型巨噬細胞轉化方向努力。
2 B細胞與 Bregs
2.1 B細胞的抗腫瘤效應
B細胞的典型特征就是分泌抗體,其次它也能作為T細胞的抗原呈遞細胞并能產生各類免疫調節因子[26]。Garnelo等[27]通過對112例HCC患者的樣本分析發現,腫瘤中浸潤的T細胞和B細胞密切接觸,且它們的高度浸潤與HCC患者的高生存率具有顯著的相關性。此外,Brunner等[11]通過對2 158例HCC樣本進行回顧性分析,發現高密度浸潤的B細胞可通過分泌免疫球蛋白直接發揮抗腫瘤作用,表明HCC中大量B細胞浸潤與患者總體生存期延長相關。上述結果表明B細胞與HCC的良好預后具有密切的相關性。
2.2 Bregs 的促癌效應
有研究者發現了一類具有促癌能力的B細胞,主要是Bregs及其相關亞群,其主要特征之一是產生抑制性細胞因子進而抑制免疫細胞功能而發揮其促癌作用[28]。有研究發現Bregs在腫瘤組織和正常組織中的分布存在差異且被證實其是促癌的。Shao等[14]研究發現,HCC腫瘤邊緣的B細胞百分比顯著高于腫瘤和非腫瘤區域,此外血液中的Bregs百分比顯著高于健康人,進一步分析發現循環Bregs百分比的增加與HCC晚期腫瘤分期和脈管浸潤都有一定的相關性,進而證實了Bregs的促癌作用,表明Bregs浸潤可能是HCC預后不良的因素之一。Xue等[29]研究發現,HCC患者的Bregs數量顯著高于健康人,且其數量與CD4+ T細胞數量呈負相關,進一步研究證實其可抑制CD4+ T細胞的細胞毒性,表明Bregs對HCC的促進作用。
綜上所述,B細胞是與HCC預后良好相關的免疫細胞,而Bregs則與HCC預后不良相關,并且Bregs的促癌作用可能與其他抑癌免疫細胞的活性降低有關。
3 HCC 中T細胞浸潤的多樣性
有研究發現,T細胞浸潤與癌高生存率具有明顯的相關性,如食管癌[30]和結直腸癌[31]。此外,也有研究[10]發現,T細胞對HCC的預后也有影響。
3.1 T細胞的抗腫瘤效應
T細胞中發揮抗腫瘤效應的細胞主要是CD8+T細胞和CD4+ T細胞,兩者均與HCC預后良好有密切相關性。Garnelo等[27]通過對收集的112例HCC患者組織標本的分析,發現T細胞浸潤高密度與HCC患者的高生存率相關。
3.1.1 CD8+ T細胞與HCC的良好預后相關
CD8+ T細胞在HCC組織與正常組織中分布有差異。Yarchoan等[32]對HCC組織進行免疫熒光染色,發現腫瘤側的CD8+ T細胞密度顯著低于非腫瘤側,這表明CD8+ T細胞可能對HCC進展產生影響。Xu等[10]對21項觀察性研究中3 509例HCC患者進行meta分析,發現CD8+ T細胞與HCC患者更好的總體生存率及無病生存率相關。另外,Huo等[33]通過Kaplan-Meier生存分析也進一步證實了CD8+ T細胞高浸潤水平與良好預后相關。此外,Hofmann等[34]也發現,CD8+ T細胞高浸潤與HCC切除術后生存率的提高和HCC術后復發率降低有關。上述結果表明,CD8+ T細胞具有分布差異性,其高度浸潤水平與HCC患者預后良好具有顯著相關性。
3.1.2 CD4+ T細胞抑制HCC進展
CD4+ T 細胞浸潤水平與HCC預后也有相關性。有研究[35]發現CD4+T細胞缺失可加速HCC進展。Mossanen等[36]研究發現,CXC趨化因子受體6基因缺陷小鼠的HCC進展比非缺陷小鼠快,進一步實驗表明這是因為CD4+ T 細胞可促進衰老肝細胞的清除進而抑制腫瘤的進展,而這一過程需要CXC趨化因子受體6。此外,Brown等[37]進行的研究也表明,抑制肉毒堿棕櫚酰轉移酶基因的表達可以減少CD4+ T細胞凋亡,抑制HCC進展。Jin等[9]首先通過細胞實驗和小鼠動物實驗證實,腫瘤白細胞介素(interleukin,IL)-33釋放能夠抑制腫瘤的進展,發現在原位HCC模型中,CD4+ T 細胞和CD8+ T 細胞被耗竭時,IL-33的抗腫瘤效應減低,表明IL-33通過活化CD4+ T 細胞和CD8+ T 細胞來抑制腫瘤進展,并與HCC患者的總體生存期延長有關。
3.1.3 與HCC良好預后相關的記憶性T細胞
記憶性T細胞具有一定的抗腫瘤效應并與HCC的良好預后相關。Lim等[7]研究發現,組織駐留型記憶性CD8+ T細胞在HBV相關HCC中富集,進一步證實其富集與HCC患者的良好預后相關。此外,Qi等[38]通過對特定HCC動物模型進行舒尼替尼和微創射頻消融術綜合處理后,發現記憶性CD8+ T細胞計數增加、CD8+ T細胞計數增加,而Tregs的計數降低,進一步證實該綜合處理可抑制HCC的進展。Gao等[39]通過對206例接受肝移植患者進行瘤內和瘤周的免疫組織化學分析,發現腫瘤組織中CD45RO(+)記憶性T細胞密度較癌周低,進一步分析發現CD45RO(+)記憶性T細胞密度的增加與良好的無復發生存率顯著相關。
3.2 Tregs的促癌作用
或許是為了平衡T細胞的活性,抑制性免疫細胞Tregs出現了。Tregs以表達叉頭盒蛋白3(fork head box P3,FoxP3)轉錄因子為特征,是維持自身免疫耐受的關鍵組成部分。FoxP3被證明能直接抑制IL-2和上調細胞毒性T淋巴細胞抗原4,進而抑制T細胞活化,表明Tregs可通過表達FoxP3發揮抗腫瘤效應[40]。Zhang等[41]首先用誘導Tregs與人HCC細胞上清液共培養,發現共培養的上清液中IL-10表達水平非常高,進一步研究發現在共培養上清液中IL-10的高表達可誘導Tregs凋亡水平下降,表明IL-10可通過增加TME中Tregs的累積進而增加免疫抑制能力、促進腫瘤進展。Park等[13]通過對27例接受經導管動脈化學治療栓塞術(transarterial chemoembolization,TACE)治療的HCC患者的臨床資料進行分析,發現HCC患者的Tregs百分比(7.52%)明顯高于健康對照組(4.99%),且發現TACE術后Tregs細胞高的病例其中位進展時間顯著縮短,這表明Treg細胞能夠促進腫瘤的進展。此外,Ren等[42]也通過對33例接受TACE治療的HCC患者的分析發現,HCC患者的Tregs細胞比例顯著高于健康對照組和肝硬化對照組并與患者的臨床特征有一定的相關性,TACE后循環Tregs細胞比例明顯低于TACE前,這些結果表明,TACE可能對免疫功能有積極的調節作用。Tregs共培養實驗及臨床病例分析均證明Tregs發揮明顯促癌效應并與HCC患者的不良預后相關。
綜上所述,CD4+T細胞、CD8+T細胞、記憶性T細胞與HCC預后良好相關,但Tregs增加則與不良預后有明顯的相關性,并且其他免疫細胞的抗腫瘤以及促癌機制與T細胞都有著千絲萬縷的聯系,因此增加對HCC免疫微環境T細胞浸潤的深入了解可能為以后HCC的精準免疫治提供新的策略。
4 程序性死亡受體1(programmed cell death protein 1,PD-1)和程序性死亡配體1(programmed cell death ligand 1,PD-L1)可作為HCC潛在的預后標志物
免疫逃逸機制在腫瘤發生、發展中起著至關重要的作用。PD-1是能夠阻礙免疫功能的分子,它的高表達可介導腫瘤免疫逃逸從而允許腫瘤的生長、增殖和擴散,PD-1及其配體PD-L1抑制劑已成為一種有前途的治療方法[43]。
有研究[44]表明,PD-L1的高表達與HCC患者的不良預后相關。此外,也有研究[45]發現,侖伐替尼可抑制人臍靜脈中PD-1的表達進而改善T細胞的功能,從而改善HCC患者的預后,這表明PD-1的高表達與HCC患者的不良預后相關。Huang等[46]通過對411例HCC患者切除的腫瘤標本進行PD-L1和CD8免疫組織化學染色,發現腫瘤內CD8+ T細胞密度增加與腫瘤細胞PD-L1表達上調呈正相關,進一步研究還發現CD8+ T細胞分泌的干擾素-γ與HCC細胞系共培養能快速誘導PD-L1的表達上調,這表明腫瘤中的特異性T細胞浸潤可產生驅動PD-L1表達的因子。有研究者[47]還發現,PD-1高表達的B細胞可通過抑制腫瘤特異性T細胞的功能從而促進HCC的進展。還有研究者[48]發現,TAMs從M2型極化到M1型極化的轉變可恢復T細胞對抗PD-1阻斷劑的反應,表明PD-1檢查點抑制可通過修飾TME中的TAMs和去除T細胞抑制信號發揮協同抗腫瘤作用。此外,有研究者[49]發現PD-L1主要表達于TAMs,將活化T細胞和經抗PD-L1預處理后的M2型巨噬細胞進行共培養實驗,發現T細胞功能顯著增強。Lim等[7]發現與非HBV相關性HCC相比,HBV相關性HCC的Tregs表達更多PD-1,抗PD-1阻斷劑可逆轉Tregs的免疫抑制作用。
上述結果表明,PD-1、PD-L1可作為HCC潛在的預后標志物,其阻斷劑的研究和使用可能為HCC患者帶來難以想象的益處。
5 小結和展望
總之,TME中免疫細胞浸潤與HCC預后具有明顯相關性。CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、M1型巨噬細胞、B細胞、記憶性T細胞可能與HCC患者良好預后相關,Tregs、Bregs、M2型巨噬細胞可能與HCC患者不良預后相關。此外,免疫檢查點PD-1、PD-L1表達上調與免疫細胞功能喪失具有一定相關性,與HCC預后不良相關。盡管對HCC免疫細胞浸潤的研究在某些方面已經取得了較大進展,但這些研究仍不足以支撐全面理解HCC免疫細胞浸潤和實現HCC的精準治療,迫切需要大量基礎研究和臨床研究以完善免疫細胞為基礎的HCC治療策略。在未來,增強與預后良好相關的免疫細胞活性和耗竭以及與預后較差相關的免疫細胞活性的研究,可能對開發治療HCC藥物及改善患者預后而言是一個良好策略。在未來,基于TME免疫細胞浸潤的研究,針對患者個體的精準免疫治療將會建立,HCC患者的預后也將明顯改善。
重要聲明
利益沖突聲明:本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明,我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明:申兵兵和朱文杰負責文章的起草和修改;江建新對文章進行了審閱并給予指導性意見。