李雪艷，王昌俊

1 南方醫(yī)科大學(xué) 中醫(yī)藥學(xué)院，廣州 510000； 2 廣東省人民醫(yī)院 中醫(yī)科，廣東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院，廣東省老年醫(yī)學(xué)研究所，廣州 510000

肝細(xì)胞癌(HCC，簡(jiǎn)稱肝癌)的發(fā)生率在所有癌癥中居第六，致死率居第四，僅次于肺癌、大腸癌、胃癌。主要風(fēng)險(xiǎn)因素有HBV/HCV感染、酒精性肝炎、非酒精性脂肪性肝病、黃曲霉素B1的攝入等[1]。癌癥免疫療法是近年新興的治療方法，可以在晚期癌癥患者中誘導(dǎo)持久的抗腫瘤反應(yīng)和長(zhǎng)期緩解。但其在肝癌患者中的療效有限，主要是因?yàn)槟[瘤微環(huán)境內(nèi)存在著大量免疫抑制細(xì)胞，如髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSC)。研究[2-4]發(fā)現(xiàn)，與健康受試者相比，肝癌患者的外周血、脾臟、肝臟中的MDSC均顯著升高且MDSC的數(shù)量與肝癌患者的預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。為了提高肝癌患者的治療療效，改善其預(yù)后及總體生存期，探討MDSC在肝癌微環(huán)境中募集、分化的分子機(jī)制是必要的。

1 MDSC的定義、表型和分化

MDSC是起源于造血干細(xì)胞的異質(zhì)細(xì)胞群，不成熟的表型和強(qiáng)效的免疫抑制能力是其顯著的特征。在小鼠中，根據(jù)淋巴細(xì)胞抗原Ly-6C和Ly-6G的表達(dá)可將MDSC分為兩種類型，一種表型為CD11b+Ly-6GlowLy-6Chi，與單核細(xì)胞的形態(tài)相似，稱為單核MDSC(monocytic-MDSC，M-MDSC)；另一種表型為CD11b+Ly-6G+Ly-6Clow，與粒系細(xì)胞的形態(tài)相似，稱為多形核MDSC(polymorphonuclear-MDSC, PMN-MDSC或granulocytic-MDSC，G-MDSC)[5]。人類中的MDSC與小鼠相似，也分為兩類，M-MDSC的表型為CD11b+CD33+CD14+CD15-HLA-DR-/low，G-MDSC的表型為CD11b+CD33+CD14-CD15+HLA-DR-/lowCD66b+[6]。近期有研究[7]發(fā)現(xiàn)，凝集素型氧化LDL受體1(LOX-1)是人類PMN-MDSC的特異表面標(biāo)記，在肝癌患者中可檢測(cè)到LOX-1+CD15+PMN-MDSC水平升高。

在癌癥中，髓樣祖細(xì)胞的分化因微環(huán)境信號(hào)的改變而改變。巨噬細(xì)胞是起源于骨髓的單核細(xì)胞，在不同的環(huán)境信號(hào)刺激下可分化為不同的類型，在脂多糖和IFNγ刺激下可分化為經(jīng)典活化的M1型，產(chǎn)生促炎因子，刺激T淋巴細(xì)胞增殖活化，抑制腫瘤生長(zhǎng)；而在腫瘤微環(huán)境中的IL-4、IL-10刺激下可分化為M2型巨噬細(xì)胞，產(chǎn)生IL-10、TGFβ，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞相似，MDSC對(duì)不同的環(huán)境信號(hào)也具有極高的可塑性。研究[8]發(fā)現(xiàn)，在體外MDSC可分化為巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)。在腫瘤來(lái)源的信號(hào)因子和缺氧刺激下，MDSC可分化為免疫抑制性腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞。

肝癌微環(huán)境主要由腫瘤細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)細(xì)胞構(gòu)成，腫瘤基質(zhì)細(xì)胞主要包括肝星狀細(xì)胞(HSC)、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞、腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞(tumor endothelial cells，TEC)等，這些細(xì)胞均能誘導(dǎo)MDSC的募集、增殖，進(jìn)而調(diào)控肝癌微環(huán)境中的免疫狀態(tài)。此外，HCC是典型的炎癥相關(guān)的癌癥，慢性炎癥促進(jìn)肝癌的發(fā)生發(fā)展，在肝癌微環(huán)境中有大量異常的細(xì)胞因子分泌和免疫細(xì)胞、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，如Kupffer細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)、DC、CD8+T淋巴細(xì)胞。MDSC與這些免疫細(xì)胞相互作用，通過(guò)不同的分子機(jī)制發(fā)揮免疫抑制作用。

2 肝癌細(xì)胞對(duì)MDSC的影響

2.1 肝癌細(xì)胞抑制MDSC的成熟 MDSC是機(jī)體在長(zhǎng)期慢性炎癥刺激下造血前體細(xì)胞病態(tài)激活的產(chǎn)物[9]。而肝癌主要在肝硬化的基礎(chǔ)上發(fā)生，與長(zhǎng)期慢性炎癥高度相關(guān)[10]。在肝癌的微環(huán)境中存在著大量的細(xì)胞因子、趨化因子及各種炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)，在這種炎癥環(huán)境信號(hào)刺激下，造血前體細(xì)胞不能分化成有效殺傷腫瘤的免疫細(xì)胞，而是形成免疫抑制性細(xì)胞。研究[11]發(fā)現(xiàn)衰老的肝細(xì)胞能分泌趨化因子(CCL)2，募集趨化因子受體(CCR)2+髓樣細(xì)胞并使其成熟以清除衰老肝細(xì)胞，防止腫瘤的發(fā)生，然而肝癌細(xì)胞能阻止募集的髓樣細(xì)胞成熟，導(dǎo)致免疫抑制性的MDSC在腫瘤內(nèi)積聚。

2.2 肝癌細(xì)胞誘導(dǎo)MDSC的募集 研究發(fā)現(xiàn)肝癌患者體內(nèi)的一些酶類的表達(dá)水平與健康人有顯著差異，如受體相互作用蛋白激酶(receptor-interacting protein kinase 3，RIP3)、胞嘧啶脫氨酶(apolipoprotein B mRNA editing enzyme catalytic polypeptide-like 3B，APOBEC3B 或A3B)、細(xì)胞周期相關(guān)激酶(cell cycle-related kinase，CCRK)。進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，這些酶類在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)改變可激活其內(nèi)的多條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，產(chǎn)生細(xì)胞因子(IL-6)、趨化因子(CXCL1、CCL2)、生長(zhǎng)因子(G-CSF)，誘導(dǎo)MDSC的募集和增殖，進(jìn)而促進(jìn)肝癌的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移。

RIP3能將TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡從凋亡轉(zhuǎn)變?yōu)閴乃?，通過(guò)減少炎癥因子釋放保護(hù)肝臟免受炎癥損傷，在炎癥性肝癌的發(fā)生發(fā)展中有重要抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)RIP3在肝癌患者中的表達(dá)減少且其表達(dá)水平與人肝癌內(nèi)浸潤(rùn)的MDSC相關(guān)。在肝癌小鼠模型中敲低RIP3能磷酸化P65Ser536并促進(jìn)磷酸化的P65Ser536核易位，增加HCC細(xì)胞中趨化因子(CXCL1)的表達(dá)，進(jìn)而通過(guò)CXCL1- CXCR2軸誘導(dǎo)MDSC募集至肝癌內(nèi)[12]。

APOBEC3B(A3B)是一種胞嘧啶脫氨酶，能催化胞嘧啶轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏?，?dǎo)致DNA序列突變，此種突變模式在多種類型腫瘤中廣泛存在。研究[13]發(fā)現(xiàn)肝癌患者中A3B表達(dá)上調(diào)，但是卻未發(fā)現(xiàn)APOBEC突變模式，機(jī)制研究表明上調(diào)的A3B通過(guò)與多梳阻遏物復(fù)合物2相互作用抑制球形H3K27me3的富集，進(jìn)而減少H3K27me3與CCL2啟動(dòng)子的結(jié)合，激活肝癌細(xì)胞內(nèi)CCL2的轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致大量MDSC募集至肝癌微環(huán)境中，促進(jìn)肝癌的發(fā)生發(fā)展。

CCRK也稱為細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶20，是細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶家族的最新成員，主要參與細(xì)胞周期控制和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，在肝炎病毒相關(guān)肝癌和代謝相關(guān)肝癌的發(fā)生發(fā)展中均有重要促進(jìn)作用。近期有研究表明CCRK可通過(guò)募集MDSC促進(jìn)肝癌免疫抑制性微環(huán)境的形成。Sun等研究發(fā)現(xiàn)肝癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的CCRK可激活mTORC1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，分別上調(diào)mTORC1依賴的G-CSF表達(dá)和IL-6表達(dá)，增強(qiáng)PMN-MDSC募集[14-15]。另外，在黑色素瘤和結(jié)直腸癌小鼠模型中，肝細(xì)胞內(nèi)過(guò)表達(dá)的CCRK可通過(guò)激活NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，增加CXCL1的表達(dá)，導(dǎo)致大量PMN-MDSC浸潤(rùn)至肝臟內(nèi)，形成免疫抑制的轉(zhuǎn)移前微環(huán)境，促進(jìn)腫瘤的肝轉(zhuǎn)移[16]。靶向這些細(xì)胞因子、趨化因子轉(zhuǎn)錄調(diào)控的的上游激酶，與單獨(dú)使用趨化因子抑制劑相比可更有效地增強(qiáng)肝癌的抗腫瘤免疫治療。

CCL15是單核細(xì)胞的強(qiáng)效趨化因子，特異性表達(dá)于肝臟和腸道組織中。研究[17]發(fā)現(xiàn)CCL15是人類肝癌組織中表達(dá)最多的趨化因子，肝癌細(xì)胞通過(guò)上調(diào)CCL15，募集大量具有免疫抑制作用的CCR1+CD14+單核細(xì)胞至腫瘤浸潤(rùn)邊緣，并增強(qiáng)MDSC表達(dá)多種免疫抑制介質(zhì)(如免疫檢查點(diǎn)配體、吲哚胺酶、精氨酸酶及炎癥因子和趨化因子)以及轉(zhuǎn)移介質(zhì)(如促血管生成因子、基質(zhì)重塑蛋白酶)的能力，加速腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。除了以細(xì)胞自主的方式誘導(dǎo)MDSC募集增殖，肝癌細(xì)胞還可在炎癥因子的作用下誘導(dǎo)MDSC募集。趨化素(Chemerin)是一種白細(xì)胞趨化因子，主要通過(guò)趨化素受體(ChemR23)趨化單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和DC，在人類和小鼠肝臟中廣泛存在，肝癌患者腫瘤組織和血液中趨化素水平顯著降低，研究[18]發(fā)現(xiàn)，在趨化素缺陷的Rarres2-/-小鼠中，肝癌細(xì)胞通過(guò)NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，增加GM-CSF的表達(dá)，進(jìn)而募集MDSC。另外，肝癌細(xì)胞還能分泌M-CSF誘導(dǎo)外周血PDL1+MDSC擴(kuò)增。

潛伏轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β結(jié)合蛋白4(latent transforming growth factor beta binding protein 4，LTBP4)屬于LTBPS家族，是細(xì)胞外基質(zhì)的重要組成成分。在細(xì)胞外基質(zhì)中，LTBP與LAP(TGFβ1前體肽)、TGFβ1結(jié)合形成潛在復(fù)合物，使TGFβ1處于無(wú)活性狀態(tài)。研究[19]發(fā)現(xiàn)LTBP4表達(dá)水平與晚期HCC患者的轉(zhuǎn)移相關(guān)。敲除肝癌小鼠模型中LTBP4基因，可誘導(dǎo)HCC細(xì)胞分泌更多活性TGFβ1，進(jìn)而募集MDSC，促進(jìn)肝癌轉(zhuǎn)移。肝癌細(xì)胞與MDSC之間通過(guò)復(fù)雜的細(xì)胞因子、趨化因子網(wǎng)相互促進(jìn)，僅僅靶向抑制一種細(xì)胞因子治療肝癌的療效是有限的，通過(guò)聯(lián)合使用多種靶向抑制細(xì)胞因子的藥物或許可以提高肝癌患者免疫治療的療效。另外靶向肝癌細(xì)胞中的多種酶類可以改善肝癌內(nèi)的免疫抑制微環(huán)境，提高抗腫瘤免疫，可作為肝癌免疫治療的一種輔助療法。

3 HSC對(duì)MDSC的影響

超過(guò)90%的肝癌病例發(fā)生在慢性炎癥、纖維化、硬化的肝臟中，而HSC是參與肝纖維化和肝硬化的重要基質(zhì)細(xì)胞。HSC位于肝細(xì)胞和竇狀內(nèi)皮細(xì)胞之間的Disse間隙中，是細(xì)胞外基質(zhì)的主要來(lái)源，參與肝損傷后的再生修復(fù)。此外，HSC具有強(qiáng)大的免疫調(diào)控作用，通過(guò)誘導(dǎo)效應(yīng)T淋巴細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抑制自體T淋巴細(xì)胞免疫應(yīng)答。近期研究發(fā)現(xiàn)HSC還能通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)MDSC產(chǎn)生以形成免疫抑制性的腫瘤微環(huán)境。

3.1 HSC誘導(dǎo)成熟單核細(xì)胞分化為M-MDSC 在肝癌患者腫瘤周圍的纖維化肝臟中有大量M-MDSC富集，進(jìn)一步的機(jī)制研究表明，活化的HSC能分泌細(xì)胞因子，激活成熟的外周血單核細(xì)胞內(nèi)p38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為M-MDSC[20]。HSC還能夠以細(xì)胞間直接接觸的方式誘導(dǎo)MDSC的分化。研究[21]證實(shí)HSC能在體外通過(guò)CD44與外周血單核細(xì)胞相互作用，誘導(dǎo)其分化為CD14+HLA-DR-/lowMDSC，阻斷CD44能逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。另外，有研究者發(fā)現(xiàn)在器官移植中，與肝基質(zhì)細(xì)胞、HSC共同移植，可實(shí)現(xiàn)胰島同種異體移植的長(zhǎng)期存活，其分子機(jī)制是HSC能分泌可溶性因子誘導(dǎo)骨髓細(xì)胞分化為MDSC，抑制免疫應(yīng)答[22]。

3.2 HSC誘導(dǎo)MDSC募集 與肝癌細(xì)胞募集MDSC相似，活化的HSC也能分泌IL-6誘導(dǎo)MDSC產(chǎn)生，且HSC誘導(dǎo)的MDSC高表達(dá)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和精氨酸酶1，能強(qiáng)效抑制T淋巴細(xì)胞的抗腫瘤免疫應(yīng)答。與單獨(dú)HCC肝移植相比，在HCC和HSC共移植的小鼠肝腫瘤模型中觀察到腫瘤大小顯著增加并可檢測(cè)到更多的MDSC[23]。HSC還可分泌基質(zhì)細(xì)胞衍生因子(stromal cell-derived factor 1，SDF1)(也稱為CXCL12)，通過(guò)SDF1/CXCR4軸促進(jìn)骨髓和脾臟中的MDSC向肝內(nèi)遷移[24]?；罨腍SC也能分別通過(guò)COX-2/PGE2依賴的途徑和補(bǔ)體C3途徑誘導(dǎo)腫瘤組織中G-MDSC和M-MDSC的增殖[25-26]。HSC在腫瘤微環(huán)境中MDSC的蓄積發(fā)揮著重要作用，如果抑制HSC活化，MDSC的數(shù)量也會(huì)顯著減少。研究[27]發(fā)現(xiàn)甘露聚糖結(jié)合凝集素能抑制HSC的活化，減少腫瘤浸潤(rùn)的MDSC。靶向HCC中的HSC可調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫應(yīng)答，提高肝癌免疫療法的療效。

4 MDSC與肝癌微環(huán)境中其他細(xì)胞的相互影響

腫瘤相關(guān)的成纖維細(xì)胞在肝癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和血管生成中均有重要的促進(jìn)作用。此外，癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(carcinoma-associated fibroblasts，CAF)也參與調(diào)控肝癌微環(huán)境中的免疫應(yīng)答。先前有研究[28]表明CAF能通過(guò)SDF1a/CXCR4軸募集DC，并通過(guò)IL-6介導(dǎo)的STAT3激活誘導(dǎo)正常DC轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咭种菩缘腄C。Deng等[29]發(fā)現(xiàn)CAF能通過(guò)相似的機(jī)制誘導(dǎo)MDSC的產(chǎn)生，即通過(guò)SDF1a/CXCR4途徑吸引單核細(xì)胞，并通過(guò)IL-6介導(dǎo)的STAT3激活誘導(dǎo)其分化為MDSC。豐富的血管是腫瘤重要的生物學(xué)標(biāo)志。TEC的表型和功能特征與正常的血管內(nèi)皮細(xì)胞不同，其表面表達(dá)有更多的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體、表皮生長(zhǎng)因子受體和血小板源生長(zhǎng)因子受體以滿足其快速血管生成的需要[30]。除促進(jìn)腫瘤血管生成外，TEC也能通過(guò)NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路分泌IL-6，募集MDSC以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞逃避免疫清除[18]。

抑制T淋巴細(xì)胞的功能和增殖是MDSC發(fā)揮免疫抑制的主要方式，除了抑制固有免疫系統(tǒng)外，MDSC也能抑制多種天然免疫細(xì)胞，通過(guò)固有免疫和天然免疫的雙重抑制，使得MDSC在肝癌微環(huán)境中發(fā)揮強(qiáng)大的免疫抑制作用，促進(jìn)肝癌的進(jìn)展。MDSC可以誘導(dǎo)Kupffer細(xì)胞表面共刺激分子CD86和MHCⅡ表達(dá)減少，而共抑制性分子CD274增多，削弱Kupffer細(xì)胞的抗原遞呈能力[31]。肝癌患者的MDSC能夠抑制自體NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性及IFNγ的釋放，這種抑制是以一種細(xì)胞間直接接觸的方式，主要通過(guò)NK細(xì)胞表面的NKP30受體[32]。在肝癌小鼠模型中MDSC通過(guò)產(chǎn)生IL-10抑制DC產(chǎn)生IL-12并抑制DC對(duì)T淋巴細(xì)胞的刺激活性[33]。

5 缺氧與MDSC

缺氧是腫瘤微環(huán)境的一個(gè)顯著特征，MDSC傾向于浸潤(rùn)至肝癌組織的缺氧區(qū)域。處于缺氧環(huán)境中的肝癌細(xì)胞通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子1上調(diào)胞外核苷三磷酸二磷酸水解酶2的表達(dá)，胞外核苷三磷酸二磷酸水解酶2將細(xì)胞外ATP水解為5′-AMP，導(dǎo)致細(xì)胞外5′-AMP水平升高，進(jìn)而阻止MDSC的分化，促進(jìn)MDSC的蓄積[34]。缺氧誘導(dǎo)因子也能激活肝癌細(xì)胞內(nèi)CCL26的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而募集表達(dá)CX3CR1的MDSC至腫瘤內(nèi)[35]。

6 展望

鑒于MDSC在肝癌微環(huán)境免疫抑制狀態(tài)形成中的重要作用，靶向MDSC可作為肝癌免疫治療的一個(gè)潛在靶標(biāo)。細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(cytokine-induced killer，CIK)是細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、NKT淋巴細(xì)胞組成的免疫細(xì)胞混合物。將CIK過(guò)繼轉(zhuǎn)移至荷瘤小鼠中可誘導(dǎo)腫瘤微環(huán)境中炎癥介質(zhì)(CX3CL1、IL-13)的產(chǎn)生，增加腫瘤內(nèi)浸潤(rùn)的MDSC，減弱抗腫瘤免疫應(yīng)答。用5型磷酸二酯酶抑制劑逆轉(zhuǎn)MDSC的抑制功能可增強(qiáng)CIK的抗腫瘤療效[36]。提示靶向MDSC可作為輔助治療增強(qiáng)肝癌免疫療法的療效。Wu等[37]發(fā)現(xiàn)在巨大肝腫瘤和結(jié)直腸癌多發(fā)性肝轉(zhuǎn)移的小鼠模型中，姑息性射頻消融能通過(guò)增加腫瘤內(nèi)浸潤(rùn)的MDSC，減弱T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答，加速殘余腫瘤的進(jìn)展。表明射頻消融結(jié)合靶向MDSC治療或許可延遲腫瘤復(fù)發(fā)，改善患者預(yù)后?？傊邢騇DSC可作為一種抑制HCC進(jìn)展的輔助療法，成為今后研究肝癌治療方法的重點(diǎn)。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：李雪艷負(fù)責(zé)論文構(gòu)思和撰寫(xiě)；李雪艷、王昌俊參與論文修改；李雪艷擬定寫(xiě)作思路，撰寫(xiě)文章并最后定稿。