DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進展

陳曉霞 陳敏 穆德廣

·綜述·

DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進展

陳曉霞 陳敏 穆德廣

樹突狀細胞； DC-SIGN； 腫瘤； 免疫逃逸； 免疫應答

樹突狀細胞(dendritic cell, DC)是體內既能啟動初始免疫應答，又能負向調控免疫反應的最重要的專職抗原提呈細胞，在機體免疫應答中發揮著重要作用[1-2]。DC表面的抗原受體C型凝集素受體(C-type lectin receptor, CLR)及Toll受體(Toll receptor, TLR)與DC細胞的免疫調節功能密切相關。它們能識別抗原進而通過不同的方式進行抗原呈遞，其中，CLR通過識別病原體的碳水化合物結構并將其內化完成抗原的呈遞和表達，繼而誘導不同亞群T細胞的活化而發揮特異性免疫功能，傳遞外源信號，誘導機體產生特異性免疫應答。在上述免疫調節過程中，DC-SIGN (DC-Specific ICAM-3 Grabbing Non-integrin, CD209)發揮了重要作用。

DC-SIGN是一種重要的免疫調節受體，2000年由美國科學家Geijtenbeek等[3-4]在研究人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染機制時發現，其介導DC與初始T細胞表面ICAM-3結合過程中不需要整合素，但必須有Ca2+參與。DC-SIGN能夠識別巨細胞病毒、結核桿菌、HCV、HIV-1等多種病原體，參與了這些病原體感染機體的過程，同時與直腸癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、卡波濟肉瘤等的發病機制和免疫逃逸有關。現階段我們對于DC-SIGN在腫瘤表達調控方面評價如下：①具有雙向免疫調節作用，通過與不同配體結合，雙向調節IL-10、IL-12表達；②參與腫瘤免疫逃逸，與腫瘤發生、發展密切相關，但具體分子機制尚不清楚。Xu 等[5]報道DC-SIGN啟動子的-139GG 及-939AA 基因型可能與鼻咽癌發病相關。Gijzen 等[6]研究發現急性淋巴細胞白血病患者與健康志愿者相比，其外周血中的白血病細胞與 DC-SIGN 結合明顯增加，并且其結合程度越高，患者預后越差。近年來DC-SIGN在腫瘤發生發展過程中的調節作用越來越受到人們廣泛的關注。現對近年來DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進展進行綜述。

一、DC-SIGN的結構與分布

DC-SIGN屬于C型(鈣依賴性)凝集素超家族，包含7個外顯子和6個內含子，主要表達于樹突狀細胞和巨噬細胞表面，其編碼基因位于染色體19p13.3[7]。DC-SIGN一共含有404個氨基酸，可分為胞漿外區、跨膜區和胞漿區三部分，其中胞漿外區又可分為碳水化合物識別區(CRD)和頸區(鉸鏈區)。CRD上有2個Ca2+結合位點，分別決定CRD的空間構象和碳水化合物的配位。在此過程中起重要作用的4個氨基酸殘基(Glu354，Asn349，Glu347，Asn365)通過與其中一個Ca2+作用識別特異的碳水化合物結構，激發細胞內不同信號轉導級聯反應，調控機體的免疫應答。如果這些位點發生變異，DC-SIGN則失去與配體的結合能力。頸區的作用為介導DC-SIGN形成同源四聚體，增強DC-SIGN分子與配體的結合力。

DC-SIGN主要分布于外周組織中未成熟的樹突狀細胞或淋巴組織中成熟的樹突狀細胞表面，其次在淋巴結、扁桃體、脾臟、直腸、子宮和陰道等的黏膜組織固有層也可表達。有文獻報道DC-SIGN也表達在腫瘤組織中炎癥浸潤的巨噬細胞中[8]。此外，DC-SIGN的同源物DC-SIGNR在肝竇和毛細血管內皮細胞以及淋巴竇內皮細胞中均有表達[9]。

二、DC-SIGN的表達調控

DC-SIGN的表達調控機制近年來受到國內外廣泛關注。多種原因均可影響DC-SIGN的表達，如IL-4、 IL-13、可卡因、病原菌感染等可以促進DC-SIGN的表達，而IFN-α、IFN-γ、TGF-β、TNF-α等則可抑制DC-SIGN的表達。Gringhuis等[10]研究發現DC-SIGN 胞漿區末端可結合一個信號轉導小體，由LSP1、KSR1和CNK組成并可招募raf-1至此信號轉導小體。當DC-SIGN與甘露糖抗原結合時，促進IL-10、IL-12、IL-6表達，當DC-SIGN與巖藻糖抗原結合時，促進IL-10表達同時下調IL-12、IL-6 表達。同時研究顯示，單一DC-SIGN信號，并不影響IL-10，IL-12的表達，而是通過與TLRs信號通路串話調控IL-10、IL-12、IL-6表達。研究發現DC-SIGN與不同配體結合后，可激發細胞內不同信號轉導級聯反應，Raf-1分子是DC-SIGN細胞內信號通路的共同關鍵點[11]。

另外，miRNA也對DC-SIGN表達具有正向或負向調控作用，使靶分子的 mRNA 降解或抑制其翻譯。有研究表明，miRNA 分子在免疫反應中既調節固有免疫，又調節適應性免疫；而且 miRNA 分子的調控方式是多層次、多水平的，包括調節免疫細胞的發育和分化、炎癥介質的釋放、B 細胞抗體的產生、信號轉導等多個方面[12]。還有研究表明miR-155(一種典型的多功能miRNA)可調控炎癥環境下的上皮細胞轉分化，在DC發育成熟過程中參與調控DC-SIGN表達，并在銜接炎癥-腫瘤轉變的免疫調節中發揮重要作用[13]。

三、DC-SIGN的免疫調節功能

DC-SIGN 的配體分為兩類，分別為甘露糖抗原(如 ManLAM)和巖藻糖抗原(如 ManLAM)。其與不同配體結合后激發細胞內不同信號轉導級聯反應，從而調控機體的免疫應答。DC-SIGN胞外區糖識別域(CRDs)可以識別這些特定的糖類抗原并特異性結合，還與TLR家族在調節機體免疫應答中存在串話。這種串話可調節調控機體的免疫反應，產生免疫活化或免疫抑制，促進Th1細胞分化激活或Th2免疫反應或誘導調節性T細胞分化。研究表明，不同的病原體與DC-SIGN結合后，其誘導分泌的細胞因子不同。例如，腦膜炎奈瑟菌變異體通過與DC-SIGN結合誘導T細胞向Th1反應；幽門螺桿菌(Helicobacterpylori,H.pylori)通過與DC-SIGN結合誘導T細胞向Th2反應；乳酸桿菌與DC-SIGN結合可誘導調節性T細胞(Regulatory T cells, Treg)的分化[14]。這些研究表明DC-SIGN在免疫調節方面擔任了重要角色，具有免疫應答的雙向調節功能。

DC-SIGN可通過胞質區的免疫受體酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosinebased activation motifs, ITAM) 與糖配基結合啟動胞內信號轉導，也可與C型凝集素家族其他受體以及Toll樣受體(TLR)信號通路對話，還可調節DC黏附遷移啟動局部炎癥，并在次級淋巴器官中激活初始T細胞引發適應性免疫應答[15-16]。有研究證實包括病原體的糖配基表位及修飾、數量與密度可直接影響DC-SIGN啟動的免疫應答及正負調節功能[17]。還有研究表明高血糖中的糖基團可競爭性結合DC-SIGN導致糖尿病患者免疫功能下降，這也是糖尿病患者并發感染和慢性炎癥的重要誘因[18]。胃腸道黏膜樹突狀細胞通過DC-SIGN交聯和調節分泌型IgA(SIgA)以維持內環境穩定，對腸道菌群及食物成分形成免疫監視和耐受機制；胃黏膜上皮細胞在H.pyori感染早期即可發生轉分化， 通過DC-SIGN誘導初始T細胞向Th1反應，這個過程有別于DC-SIGN介導樹突狀細胞誘發的H.pyori免疫逃逸[19]。由此可以看出，作為天然免疫分子，DC-SIGN不但參與了固有免疫應答，而且參與啟動適應性免疫反應， 由此形成的區室化免疫調節與疾病的發生、發展密切相關，這為我們更加深入地研究這些疾病發病機制和病理過程提供了重要線索。

四、DC-SIGN與腫瘤免疫

DC-SIGN表達與腫瘤發生、發展密切相關，在激發機體獲得性腫瘤免疫反應中起到關鍵作用[20]。Lu等[21]通過研究發現DC-SIGN位于啟動子區域的兩個單核苷酸多態性位點(single nucleotide polymorphisms, SNP)與結直腸癌的易感性有關；van Gisbergen 等[22]發現乳腺癌SKBR3細胞系與未成熟DC結合后可被抗DC-SIGN的抗體完全抑制，這說明DC-SIGN是介導未成熟DC與乳腺癌腫瘤細胞間相互作用的重要受體；鼻咽癌患者的EBV懸液感染外周血單核細胞誘導生成的DC和B淋巴細胞，這兩種細胞均可被EBV感染，且DC-SIGN表達上調，而在正常人外周血分離的B淋巴細胞中不表達。從而初步得出DC-SIGN是DC上潛在的EB病毒受體的結論。

瘤細胞的形成伴隨著一系列的生化反應，包括某些蛋白質或細胞因子表達量的異常，以及細胞表面分子的糖基化等，并與DC細胞的DC-SIGN結合，藉此DC細胞進行抗原的呈遞過程并激活T細胞免疫、消滅癌細胞。新近研究表明，通過DC細胞也可能誘導機體產生對腫瘤的免疫耐受，這主要體現在以下幾個方面：①腫瘤細胞分泌細胞因子抑制DC的遷移及成熟。如未成熟的DC細胞主要位于腫瘤內部，而成熟的腫瘤細胞主要位于腫瘤外部，因此腫瘤的微環境可能抑制DC細胞的成熟。已經證實腫瘤細胞可釋放VEGF、IL-10等因子，從而抑制DC細胞的分化成熟。而只有成熟的DC細胞才能激活T細胞對腫瘤的獲得性免疫反應。因此，腫瘤通過與DC-SIGN的結合，抑制DC細胞的分化成熟來逃脫機體的免疫反應; ②腫瘤細胞表達異常糖基化的抗原，而后者與DC-SIGN結合后，并不能誘導T細胞產生免疫應答。Nonaka等[23]發現腫瘤細胞中異常糖基化的Lea/Leb多糖分子可以與DC-SIGN結合并抑制DC細胞的分化與成熟。

髓源抑制性細胞(myeloid-derived suppressor cell, MDSC)是一種來源于骨髓祖細胞和未成熟髓細胞( immature myeloid cells, IMCs)的異質性細胞，是DC、巨噬細胞的前體。通過各多種不同途徑，MDSC可以抑制機體的天然抗腫瘤免疫和獲得性免疫，使腫瘤細胞逃避機體免疫系統的識別和監視，從而促進了腫瘤在體內的生存和增殖。Poschke等[24]研究發現，黑素瘤患者髓源抑制性細胞抑制CD4+和CD8+T細胞的免疫殺傷能力，而這些髓源抑制性細胞的DC-SIGN呈過表達。上述研究表明，DC-SIGN參與腫瘤的免疫逃逸，與腫瘤發生、發展密切相關。

五、問題及展望

綜上所述，DC-SIGN作為近年來發現的多功能免疫分子，在腫瘤免疫中發揮了重要作用。一方面可以接受抗原信號進行抗原呈遞、內化，誘導T細胞活化，正向調節機體免疫反應。另一方面，病原菌或腫瘤等異體組織可以通過與DC-SIGN的結合并釋放細胞因子來抑制DC的成熟，進而抑制其對T細胞的免疫激活來達到免疫逃逸的目的[25]。目前對于DC-SIGN是否參與抑制DC細胞抗原在胞內的加工處理，改變細胞內的信號傳導途徑等機制尚不清楚，仍需要進一步挖掘與研究。隨著人們對DC-SIGN認識的不斷深入，我們就能夠更加全面地掌握其在腫瘤免疫過程中具體發生機制，為臨床上腫瘤的防治提供新的切入點和新思路。

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2017-04-01)

(本文編輯：王亞南)

陳曉霞，陳敏，穆德廣. DC-SIGN在腫瘤免疫中的研究進展[J/CD]. 中華肺部疾病雜志(電子版)， 2017， 10(5)： 594-596.