張幸喻，李丙生，許岸高 （. 廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東湛江 52402；2. 廣東省惠州市第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科，廣東惠州 5600；. 廣東省惠州市醫(yī)學(xué)研究所，廣東惠州 56000）

結(jié)直腸癌(Colorectal cancer，CRC)是世界范圍內(nèi)第三大常見(jiàn)的惡性腫瘤，居全球癌癥死亡原因的第四位[1]，以手術(shù)切除為基礎(chǔ)，輔以化療的綜合治療為主要治療方式，但術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移情況不容樂(lè)觀。近年來(lái)，結(jié)直腸癌的腫瘤免疫受到廣泛關(guān)注，其中Th17和Treg及其分泌的細(xì)胞因子備受矚目。本文就Th17和Treg及其分泌的細(xì)胞因子在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用作一綜述。

1 Th17與CRC

2005年Harrington等[2]發(fā)現(xiàn)一種以分泌白細(xì)胞介素(Intedeukin；IL)-17和表達(dá)核轉(zhuǎn)錄因子維甲酸孤兒受體-γt(ROR-γt)[3-4]為特征，具有介導(dǎo)炎癥反應(yīng)作用的CD4+T細(xì)胞亞群—輔助性T細(xì)胞17(Th17)。Th17主要分泌IL-17、IL-6、IL-21、IL-22、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α等細(xì)胞因子。

目前，對(duì)于Th17在CRC中的作用仍存在爭(zhēng)議。雖有學(xué)者提出，Th17介導(dǎo)的抗腫瘤免疫可抑制CRC的進(jìn)展，但主流的觀點(diǎn)認(rèn)為，Th17在結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展中起促進(jìn)作用。Thl7介導(dǎo)的促炎反應(yīng)有助于腫瘤的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞在腫瘤及其周邊聚集[5]。Th17主要通過(guò)分泌細(xì)胞因子IL-17、TNF-α、IL-6、IL-21等發(fā)揮促瘤作用。它們通過(guò)以下途徑促進(jìn)腫瘤發(fā)生與發(fā)展：(1) IL-17、TNF-α與腸上皮細(xì)胞表達(dá)的相應(yīng)受體結(jié)合，通過(guò)激活核轉(zhuǎn)錄因子kappa B(NF-κB)依賴(lài)的致癌途徑[6-7]，促進(jìn)癌基因激活、DNA損傷和腫瘤轉(zhuǎn)移[8-9]；(2)IL-17促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)介質(zhì)[10]產(chǎn) 生，誘導(dǎo)腫瘤血管的生成[11-12]，進(jìn)而促使腫瘤細(xì)胞遷移[13-14]；(3)IL-17、IL-6等與體內(nèi)促炎因子協(xié)同加劇局部的炎癥反應(yīng)，并能上調(diào)癌基因表達(dá)[15]；(4)IL-21是腫瘤和間質(zhì)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)換器和激活劑，其通過(guò)激活 Stat3信號(hào)通路促使上皮-基質(zhì)的轉(zhuǎn)化[16]。此外，大多數(shù)腸炎相關(guān)性腸癌患者體內(nèi)IL-21表達(dá)升高，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，拮抗IL-21造成IL-21缺乏，結(jié)直腸癌小鼠模型的腫瘤形成受到抑制[17-18]。Naohiro等[19]研究表明，高Th17比值與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)(P=0.002)，免疫組化結(jié)果提示Th17可能影響CRC的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。他們表示建立新的降低 Th17 表達(dá)的免疫療法，可能提高癌癥治療的效率并延長(zhǎng) CRC 患者的生存期。然而近期Amicarella等[20]通過(guò)體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)估CRC分離的產(chǎn)生IL-17的細(xì)胞的功能。結(jié)果顯示，IL-17浸潤(rùn)本身不能預(yù)測(cè)不良的臨床結(jié)果。離體分析顯示，腫瘤浸潤(rùn)細(xì)胞主要由具有多面特性的Th17組成。實(shí)際上，CRC局部的Th17會(huì)引發(fā)腫瘤和腫瘤相關(guān)基質(zhì)釋放促腫瘤因子。然而，另一方面，它們有利于募集有益的嗜中性粒細(xì)胞，并且最重要的是，它們通過(guò)釋放CCL5和CCL20將高度細(xì)胞毒性的殺傷性T細(xì)胞驅(qū)入腫瘤組織。與這些發(fā)現(xiàn)一致，上皮內(nèi)而非基質(zhì)Th17細(xì)胞的存在與改善的存活率呈正相關(guān)。以上研究顯示腫瘤浸潤(rùn)Th17在CRC 中發(fā)揮雙重作用，因此建議在開(kāi)發(fā)新靶向IL-17/ Th17藥物時(shí)要謹(jǐn)慎處理。

2 Treg與CRC

Treg是一種以分泌轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、IL-10和表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子叉頭/翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3(Foxp3)為特征的[21]，具有免疫抑制和維持自身免疫耐受作用的CD4+T細(xì)胞亞群[22]。Foxp3持續(xù)表達(dá)是維持Treg抑制活性的關(guān)鍵因素。

Treg通過(guò)直接與細(xì)胞接觸[23-24]和分泌抑制性細(xì)胞因子兩種方式發(fā)揮免疫抑制作用，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。(1)Treg表達(dá)CD39和CD73，通過(guò)CD39-CD73-腺苷通路分解三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)從而提高細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosinemonophosphate，cAMP)水平以抑制靶細(xì)胞的免疫應(yīng)答[25]。(2)通過(guò)跨膜受體CD152與B7分子配體結(jié)合，減弱效應(yīng)T細(xì)胞功能，參與免疫反應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)。(3)Treg通過(guò)分泌 TGF-β誘導(dǎo)TCR通路分子mRNA表達(dá)下調(diào)，干擾B細(xì)胞的Ig轉(zhuǎn)換，干預(yù) IL-2、IFN-γ的合成，從而抑制效應(yīng)T細(xì)胞的增殖[26]。(4)Treg分泌的IL-10是炎癥與免疫抑制因子，它可減弱抗原提呈細(xì)胞的呈遞和吞噬作用，抑制IFN-γ、TNF-α及IL-12等炎癥因子的分泌[27]。

隨著研究的深入，很多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，Treg在CRC的不同時(shí)期發(fā)揮的作用不盡相同。在腸道炎癥期，Treg細(xì)胞能夠分泌IL-10從而抑制Thl7，進(jìn)而阻止小鼠模型中因慢性炎癥引起的腸癌的發(fā)生。但隨著Treg的過(guò)度增長(zhǎng)，其所介導(dǎo)的免疫抑制及誘導(dǎo)免疫耐受機(jī)制占主導(dǎo)地位，可能促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移。例如，Treg分泌的TGF-β能抑制Th17細(xì)胞過(guò)度激活，從而抑制腸道炎癥，在結(jié)直腸癌早期作為一種腫瘤抑制因子，發(fā)揮抗腫瘤作用。但在腫瘤進(jìn)展期，TGF-β因其誘導(dǎo)腫瘤組織中Treg，Treg又分泌TGF-β，形成放大環(huán)路，共同營(yíng)造免疫抑制環(huán)境，協(xié)助腫瘤產(chǎn)生免疫逃逸。此時(shí)，Treg作為促腫瘤分子而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，使用抗CD25抗體來(lái)拮抗Treg，小鼠腫瘤模型的生存率有意義的上升，也從側(cè)面認(rèn)證了Treg在促進(jìn)CRC中起著重要的作用。

然而，有研究報(bào)道在CRC患者中，高Treg浸潤(rùn)與良好的預(yù)后相關(guān)[28]。他們對(duì)此的解釋是，結(jié)直腸中存在著致密微生物菌群，這種微生物危害需要涉及Th17介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，并由此可促進(jìn)癌癥生長(zhǎng)。這種Th17依賴(lài)性的促炎癥和腫瘤增強(qiáng)反應(yīng)可被Treg減弱，因此，Treg在CRC預(yù)后中發(fā)揮有利作用[28]。

3 Th17/Treg失衡與CRC

近年來(lái)，許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在肝癌、乳腺癌、肺癌等多種腫瘤患者瘤體及外周血中存在Th17/Treg失衡。同樣的，在許多CRC患者腫瘤微環(huán)境中也存在Th17/Treg細(xì)胞的調(diào)節(jié)失衡現(xiàn)象[29-30]。

Miteva等[29]發(fā)現(xiàn)在CRC腫瘤和局部淋巴結(jié)中Treg和Th17相關(guān)基因同時(shí)高表達(dá)，且其相關(guān)分子IL-10、TGF-β、IL-17、IL-6均表達(dá)增多，尤其是IL-6高表達(dá)。Chen等[30]通過(guò)對(duì)比108份結(jié)直腸癌樣本及其腹膜時(shí)發(fā)現(xiàn)，與腹膜組織相比，結(jié)直腸癌腫瘤中IL-17及Foxp3陽(yáng)性細(xì)胞的百分比明顯提高。此研究也表明，CRC腫瘤組織中IL-17陽(yáng)性細(xì)胞的百分比與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤(rùn)和TNM分期呈負(fù)相關(guān)。對(duì)此的理解是，CRC腫瘤早期，以Th17升高為主，隨著腫瘤的進(jìn)展，Th17的比例逐漸下降，Treg則逐漸上升，因此，IL-17陽(yáng)性細(xì)胞的百分比高則預(yù)示CRC處于早期，與晚期CRC相比，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率、浸潤(rùn)率和TNM分期較低,因此得出上述結(jié)論。另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，在CRC患者的外周血循環(huán)中，Th17和Treg細(xì)胞的百分比都有增加，并且Th17的增加發(fā)生在早期階段，而Treg的增加發(fā)生在晚期。此研究結(jié)果也支持上述觀點(diǎn)。張亞軍等[31]的研究結(jié)果表明，在結(jié)直腸癌腫瘤微環(huán)境中，早期結(jié)直腸癌組織以表達(dá)Th17為主導(dǎo)，隨著結(jié)直腸癌的進(jìn)展Th17與Treg的表達(dá)均呈上升趨勢(shì)，但Treg上升較Th17更明顯。此研究印證了以上觀點(diǎn)，同時(shí)也提示Thl7/Treg比例的下調(diào)可能預(yù)示結(jié)直腸癌進(jìn)展。

Th17與Treg均來(lái)源于原始T細(xì)胞，探討其相互之間的聯(lián)系，有助于我們更全面地認(rèn)識(shí)Th17和Treg及其作用機(jī)制。TGF-β是初始T細(xì)胞向Th17或Treg分化所必須的生長(zhǎng)因子。在單獨(dú)TGF-β作用下，初始T細(xì)胞分化為T(mén)reg，而當(dāng)TGF-β和IL-6共同存在的條件下，則誘導(dǎo)初始T細(xì)胞表達(dá)ROR-γt而分化為T(mén)h17細(xì)胞[32-33]。提示炎癥因子IL-6可能是初始T細(xì)胞向Th17或Treg分化的分水嶺，增加或去除IL-6，改變細(xì)胞因子微環(huán)境可調(diào)控初始T細(xì)胞的分化方向。Th17細(xì)胞在功能上與Treg細(xì)胞相互抑制。Th17能與體內(nèi)炎癥因子共同促進(jìn)炎癥反應(yīng)，參與多種自身免疫疾病。而Treg則通過(guò)分泌免疫抑制因子和直接抑制免疫活性細(xì)胞發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，Treg可以通過(guò)表達(dá)CD39抑制Th17分泌IL-17。Th17也能分泌TNF-α誘導(dǎo)Foxp3去磷酸化，從而抑制初始T細(xì)胞過(guò)度向Treg分化[34]。兩者在功能上相互制約，維持體內(nèi)免疫平衡。

然而，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，Th17和Treg在特定的細(xì)胞因子微環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化。Wang等[35]發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生IL-17的Treg，Phillips等[36]也發(fā)現(xiàn)，在非小細(xì)胞肺癌患者中，Treg會(huì)高表達(dá)ROR-γt以及IL-17。而Voo等[37]也觀察到可以同時(shí)表達(dá)Foxp3和ROR-γt的Th17。Sharma等[38]發(fā)現(xiàn)吲哚胺2，3-雙加氧酶(IDO)能使Treg細(xì)胞保持抑制狀態(tài)，且促進(jìn)炎癥誘導(dǎo)的Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)換成類(lèi)似于促炎 Thl7細(xì)胞的多功能輔助性T細(xì)胞表型。

Treg和Th17具有同源性，兩者之間在分化、增值及作用方面均存在著密切的關(guān)系。其在參與免疫應(yīng)答過(guò)程中，根據(jù)不同的微環(huán)境分化成不同的表型，發(fā)揮不同的生物效應(yīng)，但在微環(huán)境發(fā)生變化時(shí)可以相互轉(zhuǎn)化。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，有關(guān)CRC的免疫分子研究逐漸開(kāi)展，而Treg、Th17與CRC的關(guān)系仍存在爭(zhēng)議。Treg和Th17與CRC的相互作用機(jī)制、腫瘤微環(huán)境中各種分子具體扮演著什么角色仍不甚清楚。免疫治療技術(shù)日益成熟，CRC的免疫治療正成為時(shí)下的熱點(diǎn)。Treg和Th17的同源性及相互轉(zhuǎn)化現(xiàn)象提示兩者之間具有發(fā)育可塑性，Treg及Th17是否是同一細(xì)胞在不同微環(huán)境中的不同表型有待進(jìn)一步研究。因此，片面地抑制或增加Treg/Th17可能會(huì)引起一系列的不良后果。加強(qiáng)對(duì)Treg及Th17與CRC的關(guān)系及預(yù)后的研究，未來(lái)有望發(fā)現(xiàn)治療CRC的新靶點(diǎn)，為CRC的治療開(kāi)辟新路徑。