菅金波 張魯燕 寧方玲

1 濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科 山東 濱州 256603；2 濱州市人民醫(yī)院腫瘤三科

人體腫瘤微環(huán)境復(fù)雜多樣，存在多種固有免疫和適應(yīng)性免疫細(xì)胞。CD4+T輔助細(xì)胞是適應(yīng)性免疫的重要組成部分，調(diào)節(jié)體內(nèi)多種天然免疫細(xì)胞，如NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞等，通過調(diào)節(jié)這些細(xì)胞的功能調(diào)控自身免疫系統(tǒng)。CD4+T細(xì)胞可分化為經(jīng)典的Th1和Th2細(xì)胞亞群，分別以分泌IFN-γ和IL-4等細(xì)胞因子為特征，介導(dǎo)機體的細(xì)胞免疫和體液免疫。隨著研究的深入，Th17細(xì)胞逐漸被認(rèn)識，作為T輔助細(xì)胞的第三亞群，Th17細(xì)胞的出現(xiàn)改變了經(jīng)典的Th1/Th2模式。Th17細(xì)胞的特點是分泌產(chǎn)生IL-17、表達獨特的轉(zhuǎn)錄因子和表現(xiàn)特定的生物活性。眾多的研究證實Th17細(xì)胞在抗感染、抗炎、調(diào)控自身免疫疾病中起著關(guān)鍵作用。但Th17細(xì)胞及相關(guān)因子在腫瘤免疫中的作用仍不明確。不同腫瘤或者相同腫瘤不同發(fā)展階段中，Th17細(xì)胞及相關(guān)因子參與的機制和產(chǎn)生的作用是不同的，具體的機制和關(guān)系仍需要進一步的研究。本文簡要綜述了Th17細(xì)胞分化調(diào)節(jié)過程和Th17細(xì)胞在腫瘤發(fā)展中的作用及其與腫瘤相關(guān)的研究進展。

1 Th17細(xì)胞的分化與調(diào)節(jié)

CD4+T輔助細(xì)胞作為人體免疫系統(tǒng)的調(diào)控中心，在多種細(xì)胞因子刺激下分化為Th1、Th2、Th17、Treg細(xì)胞，這些效應(yīng)T細(xì)胞具有不同的分布和作用，對宿主產(chǎn)生適應(yīng)性免疫反應(yīng)至關(guān)重要[3]。2005年，Harrington等[4]首次發(fā)現(xiàn)了Th17細(xì)胞，Th17細(xì)胞除了特征性分泌IL-17A-F，伴隨表達轉(zhuǎn)錄因子RORγt和趨化因子CCR6外，還分泌IL-21、IL-22、GM-CSF、IL-23等炎性細(xì)胞因子。在TGF-β和IL-6的聯(lián)合作用下Th17細(xì)胞被誘導(dǎo)分化，其中TGF-β其主導(dǎo)作用，而IL-22和IL-23更多的是維護作用[5]。Th17細(xì)胞的調(diào)節(jié)依賴RORγt和STAT3等因子。其中，RORγt作為Th17細(xì)胞分化發(fā)育的主要調(diào)控因子，不但可協(xié)調(diào)Th17細(xì)胞系分化，并可誘導(dǎo)IL-17A和IL-17F的轉(zhuǎn)錄。但是RORγt不同于Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子T-bet和Th2細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子GATA3，RORγt表現(xiàn)出更多的不穩(wěn)定性和可塑性[6]。體外實驗表明，STAT3的磷酸化會抑制RFX1功能表達，減少RFX1表達會引起組蛋白H3乙?；虳NA及H3K9的甲基化，從而增加幼稚CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞的分化，但這種效應(yīng)可以通過過表達RFX1來逆轉(zhuǎn)，這是調(diào)節(jié)TH17分化的一個非典型途徑[7]。隨著研究的深入，負(fù)調(diào)控因子不斷被發(fā)現(xiàn)，Granchi等[8]發(fā)現(xiàn)，SIRT1通過激活誘導(dǎo)STAT3去乙?；?，從而降低其轉(zhuǎn)位到細(xì)胞核與RORγt啟動子結(jié)合并誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄的能力，可以阻礙Th17細(xì)胞分化。因此，Th17細(xì)胞的分化也可能受到DNA表觀遺傳修飾的影響。在腫瘤微環(huán)境中，Th17細(xì)胞的分化受到眾多正、負(fù)調(diào)控因子的影響，這些調(diào)控因子由多個胞內(nèi)信號級聯(lián)和復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄因子組成，具體的機制和調(diào)控途徑需要進一步的去了解。

2 Th17細(xì)胞與腫瘤的關(guān)系

Th17 細(xì)胞除了分泌IL-6、IL-21、IL-22和IL-23等細(xì)胞因子外，還特征性的產(chǎn)生TNF-α和IL-17A-F家族，Th17細(xì)胞通過這些細(xì)胞因子幫助機體抵御外部感染，同時也與慢性炎癥、自身免疫反應(yīng)疾病和腫瘤有關(guān)[9]。Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子不僅可以通過調(diào)節(jié)腫瘤血管形成和提高腫瘤免疫逃避而產(chǎn)生促腫瘤作用，也可通過增強NK細(xì)胞和CTL細(xì)胞或者通過促進CD4+、CD8+T細(xì)胞浸潤至腫瘤組織而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)[10]。Th17細(xì)胞在腫瘤中的功能可能與這些細(xì)胞的不穩(wěn)定性和可塑性有關(guān)。Th17細(xì)胞既能分化為促炎的Th1細(xì)胞又能分化為抑制foxp3表達的Treg細(xì)胞，這取決于腫瘤環(huán)境中存在的細(xì)胞因子和趨化因子的密度和比例，以及其他腫瘤浸潤免疫細(xì)胞的分布[11]。腫瘤的類型和分期對腫瘤微環(huán)境影響較大，進而影響到Th17細(xì)胞的可塑性，Th17細(xì)胞在不同類型的腫瘤中特異性地積累，抑制還是促進可能因腫瘤類型的不同而有所不同[12]。一項薈萃分析顯示，Th17細(xì)胞分泌的IL-17A過表達與晚期腫瘤的TNM分期呈正相關(guān)，過表達IL-17A與肝癌OS較差顯著相關(guān)，而與食管鱗癌OS改善顯著相關(guān)[13]?？傊?，Th17細(xì)胞在腫瘤中猶如一把雙刃劍表現(xiàn)出雙重的作用。

2.1 Th17細(xì)胞的促腫瘤效應(yīng) 在人體和小鼠腫瘤模型中，Th17和IL-17均可表現(xiàn)出促腫瘤的作用。在原發(fā)性肝癌患者中，研究發(fā)現(xiàn)其外周血和腫瘤組織中Th17表達均增加，而且外周血Th17的增加與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期進展相關(guān)，Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞呈同步增加趨勢，產(chǎn)生促腫瘤作用[14]。Zhang等[15]報道，IL-17可通過誘導(dǎo)MMP-7表達降解鈣粘蛋白/β-catenin復(fù)合物，釋放出β-catenin后會進一步增強EMT表達并促進腫瘤細(xì)胞的侵襲。在IL-17R-/-的小鼠腫瘤模型中，IL-17會促進MDSC細(xì)胞向腫瘤間質(zhì)浸潤，MDSC細(xì)胞進而通過抑制T細(xì)胞的增殖和殺傷能力，誘導(dǎo)產(chǎn)生Treg細(xì)胞或通過上調(diào)趨化因子CCL17和CCL22，增強Treg向腫瘤組織浸潤，參與腫瘤的免疫逃逸、免疫抑制等過程，產(chǎn)生促腫瘤作用。Lee MH等[16]發(fā)現(xiàn)，高表達IL-17的T細(xì)胞會刺激頭頸部腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生IL-6和VEGF-A，從而促進腫瘤細(xì)胞增殖和進展。在三陰性乳腺癌中[17]，IL-17E則可以激活PYK-2、Src和STAT3激酶，與EGFR信號通路產(chǎn)生協(xié)同作用，誘導(dǎo)Src依賴的EGFR轉(zhuǎn)化以及pSTAT3和pEGFR轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核，從而促進腫瘤細(xì)胞增殖。研究發(fā)現(xiàn)，在HeLa和DU-145腫瘤細(xì)胞系中，IL-17可以誘導(dǎo)MAT1的mRNA和蛋白表達，上調(diào)MTA1表達促進腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[18]。綜上，Th17細(xì)胞可以通過刺激血管生成、增加腫瘤轉(zhuǎn)移和侵襲等多種途徑來促進腫瘤發(fā)展。

2.2 Th17細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng) Th17細(xì)胞除了促腫瘤作用外，還具有抗腫瘤的功能。Th17細(xì)胞由于不產(chǎn)生顆粒酶B或穿孔素，對腫瘤細(xì)胞的增殖和凋亡沒有直接影響，相反，Th17細(xì)胞通過誘導(dǎo)其他效應(yīng)免疫細(xì)胞的募集產(chǎn)生間接的抗腫瘤活性。在結(jié)直腸癌中，Th17細(xì)胞依靠IL-8從外周血募集并活化中性粒細(xì)胞，促進內(nèi)皮細(xì)胞分泌趨化因子CCL5和CCL20，將高細(xì)胞毒性的CCR5+CCR6+CD8+CTLs浸潤至腫瘤組織，從而抑制腫瘤生長。Kryczek 等[19]報道，Th17細(xì)胞通過IL-17和INF-γ的協(xié)同作用，刺激趨化因子CCL9和CCL10的產(chǎn)生，將效應(yīng)T細(xì)胞募集至腫瘤微環(huán)境，同時DNA甲基化會抑制腫瘤產(chǎn)生Th1細(xì)胞，增加效應(yīng)T細(xì)胞腫瘤浸潤，減緩腫瘤進展，產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，IL-17同樣可以產(chǎn)生抗腫瘤效應(yīng)，例如IL-17可以通過增強NK細(xì)胞功能，減少卵巢癌發(fā)生肺轉(zhuǎn)移的風(fēng)險，還可以在結(jié)直腸腫瘤組織中增加IFN-γ表達，降低IL-10和IL-13表達，從而發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)[20]。在Pten/Smad4小鼠模型中，IL-17的缺失會導(dǎo)致腫瘤潛伏期降低，轉(zhuǎn)移增加，這似乎與樹突狀細(xì)胞的募集浸潤有關(guān)[21]。總之，Th17細(xì)胞通過多種途徑和機制抑制腫瘤的發(fā)展。

3 Th17細(xì)胞的可塑性

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，CD4+T細(xì)胞向Th細(xì)胞群分化的過程是穩(wěn)定的。然而，與經(jīng)典的Th1/Th2細(xì)胞相比，受到體外刺激時Th17細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的不穩(wěn)定性和可塑性，它可以獲得其他細(xì)胞的特征或向其他類型分化，即人類和小鼠的Th1、Th2和Treg細(xì)胞[22]。Th17細(xì)胞的可塑性依賴于它們的代謝活動，因為它們向Th1/Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)分化需要mTORC1信號和合成代謝。研究表明，TGF-β可以調(diào)節(jié)Th17/Treg細(xì)胞間的平衡，但是在IL-6、IL-23和IL-21等因子的參與下，TGF-β會抑制FOXP3表達，刺激RORγt的表達，擾亂Th17/Treg細(xì)胞的平衡，使Th17分化為Treg細(xì)胞[23]。Mazzoni等[24]發(fā)現(xiàn)Th1細(xì)胞表達轉(zhuǎn)錄因子Eomes，可以選擇性地抑制RORC2和IL-17A的表達，表明Th17/Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)化是不可逆的，而Th17細(xì)胞又可以通過調(diào)節(jié)IL-2的分泌及敏感性，間接控制Eomes的表達。因此，Th17細(xì)胞的可塑性似乎與表觀遺傳修飾調(diào)節(jié)主要轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞因子的表達有關(guān)，依賴于周圍環(huán)境的Th17細(xì)胞是可塑性極強的細(xì)胞。

4 結(jié)語

隨著研究的進展，Th17細(xì)胞不斷的被深入了解和認(rèn)識。Th17是一種特征性分泌IL-17A的CD4+輔助T細(xì)胞，Th17細(xì)胞及其相關(guān)因子已被證實具有抗腫瘤和促腫瘤的雙重作用。一方面，Th17細(xì)胞可以通過多種機制抑制腫瘤生長，Th17細(xì)胞可以分泌細(xì)胞因子抗腫瘤血管形成，募集CD8+T細(xì)胞或分泌IFN-γ抑制腫瘤等；另一方面，Th17細(xì)胞可以通過不同機制促進腫瘤生長，如Th17細(xì)胞可通過分泌細(xì)胞因子刺激腫瘤血管形成促進腫瘤生長，或者刺激NK和CTL細(xì)胞等髓系抑制細(xì)胞進入腫瘤微環(huán)境，抑制腫瘤免疫。抗Th17/IL-17的單克隆抗體在自身免疫性疾病中已展示出希望，在癌癥發(fā)展過程中使用類似的藥物阻斷Th17細(xì)胞通路成為一種可能，但這些細(xì)胞及相關(guān)因子的功能特性仍有爭議。這提示我們，Th17細(xì)胞及相關(guān)因子聯(lián)合放療、化療等治療手段可能成為治療腫瘤的免疫療法的新途徑。進一步了解并控制Th17細(xì)胞及相關(guān)因子的促或抗腫瘤功能的過程及機制，將有助于發(fā)現(xiàn)更有效的癌癥免疫治療方法。