腫瘤微環境在胰腺癌中的作用①

王 徐 陳 鵬 王冠男 王小明（皖南醫學院第一附屬醫院弋磯山醫院，蕪湖 241001）

胰腺癌患者預后不佳，目前5年總生存率約為7%～8%［1］。據估計，截至2030年，胰腺癌相關死亡將位居美國癌癥死亡原因第二［2］。胰腺癌療效較差可能與其早期癥狀隱匿、癌細胞的侵襲性生物學特征及致密纖維間質導致的耐藥性等相關。此外，胰腺癌可在體內形成免疫抑制微環境從而導致免疫逃逸，進而導致腫瘤快速進展。最新研究表明，胰腺癌的腫瘤微環境，包括腫瘤相關成纖維細胞（car?cinoma-associated fibroblasts，CAFs）、細胞外基質，各種免疫細胞及其釋放的細胞因子與腫瘤生長、侵襲和轉移等生物學行為密切相關。因此，臨床前和臨床研究均將腫瘤微環境作為胰腺癌治療的潛在靶點。本文從各間質成分，尤其是從免疫細胞的角度，綜述胰腺癌的腫瘤微環境，探討針對腫瘤微環境的潛在突破性治療方法。

1 間質在胰腺癌發生發展中的作用

間質由間質細胞和細胞外基質組成。WU等［3］研究顯示，間質含量可能成為胰腺癌的預后因素。細胞外基質由膠原蛋白、整合素、層黏連蛋白、纖連蛋白、糖胺聚糖、基質金屬蛋白酶（MMP）及酸性、富含半胱氨酸的分泌性蛋白（SPARC）等組成［4］。胰腺癌間質細胞包括CAFs、內皮細胞和免疫細胞［5］。CAFs由不同種類的祖細胞，如成纖維細胞、胰腺星狀細胞、上皮細胞、內皮細胞和間充質干細胞等分化，是胰腺癌間質的主要組成部分。CAFs可表達α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、基質細胞衍生因子-1α及成纖維細胞活化蛋白和成纖維細胞特異性蛋白-1，其中α-SMA是CAFs的可靠生物標志物［6］。CAFs可被轉化生長因子β（TGF-β）、音猬因子、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、血小板源生長因子（PDGF）和IL-1、IL-6、IL-10等激活［7-8］。CAFs通過分泌Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、纖連蛋白、蛋白聚糖、糖基-氨基聚糖等誘導纖維增生，導致細胞外基質機械壓力增強，促進癌細胞遷移，抑制血管生成。CAFs可在低糖條件下為腫瘤細胞提供營養，促進上皮間質轉化、腫瘤侵襲、血管生成和轉移等［9-10］。

正常情況下，細胞外基質可維持細胞極性、促進其增殖和遷移，防止細胞發育不良［11］。研究發現，胰腺癌組織基底膜中的整合素失調可促進腫瘤細胞侵襲［12-13］。胰腺癌細胞外基質中存在大量透明質酸酶，與其受體CD44結合將導致癌細胞存活延長并促進其增殖［14］。因此，間質作為胰腺癌組織的重要組成成分，參與并調節胰腺癌發生發展過程，越來越多的研究聚焦于腺癌間質，但具體機制有待進一步研究。

2 免疫細胞在胰腺癌腫瘤微環境中的作用

2.1 免疫細胞介導的免疫抑制性胰腺癌腫瘤微環境 胰腺癌是一種免疫靜止性腫瘤，其原因為多種機制抑制機體的抗腫瘤免疫功能［15］。CD8+T細胞通過與抗原呈遞細胞的主組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅰ類分子呈遞的抗原相互作用而被激活。細胞毒T細胞是活化CD8+T細胞的代表，通過分泌穿孔蛋白和顆粒酶表達Fas配體、攻擊腫瘤細胞。CD8+T細胞在誘導抗腫瘤免疫反應中起重要作用，但MHCⅠ類分子在胰腺癌細胞上的低表達可抑制CD8+T細胞活化，從而抑制其攻擊腫瘤細胞的能力［16］。此外，MHCⅠ類受體上分布較多的腫瘤新生抗原，由腫瘤細胞中的基因突變引起，具有高免疫原性［17］。新生抗原在大多數胰腺癌患者中表達，但可能由于腫瘤微環境的免疫抑制作用無法產生有效的免疫應答［18］。

由胰腺癌細胞或其細胞外基質分泌的TGF-β也可限制免疫細胞功能［19］。腫瘤細胞來源的吲哚胺2，3-雙加氧酶是一種色氨酸代謝酶，可導致T細胞受體失活，產生免疫耐受［20］。小鼠模型中主要的免疫抑制細胞包括調節性T細胞（regulatory T cells，Tregs）、骨髓源性抑制細胞（marrow-derived suppres?sor cells，MDSCs）和腫瘤相關巨噬細胞（tumor-asso?ciated macrophage，TAMs），已在胰腺組織甚至癌變早期階段中被發現［21-23］。轉錄因子Foxp3在2003年被證明是Tregs功能的主調控因子［24］。健康機體中，Tregs占外周CD4+T細胞的5%～10%，而在癌癥患者中，包括胰腺癌患者中，Tregs含量升高［25-26］。Tregs通過調節自身反應的T細胞維持免疫細胞穩態，Tregs誘導的免疫抑制機制為：通過分泌免疫抑制性細胞因子，如TGF-β等抑制T細胞效應器的作用，通過細胞毒性酶，如顆粒酶B等誘導T細胞凋亡，以及抑制樹突狀細胞成熟和功能［27］。胰腺癌組織中存在大量的Tregs。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4（CTLA-4）在Tregs中呈持續性表達，在抑制抗原遞呈細胞方面起重要作用。MDSCs通過抑制胰腺癌的先天和獲得性抗腫瘤免疫誘導免疫逃逸。循環MDSCs水平較高的胰腺癌患者總生存率較低。TAMs是腫瘤微環境中免疫細胞的主要組成部分，可抑制免疫反應和促進血管生成［28］。部分細胞因子，如CC趨化因子（屬于CXC趨化因子家族的蛋白，被稱為基質衍生因子1）和血管內皮生長因子等作用下，TAMs可進入腫瘤微環境，通過分泌多種生長因子促進腫瘤進展［29-30］。此外，TAMs分泌的IL-10通過抑制樹突狀細胞介導的抗腫瘤免疫反應促進免疫抑制性腫瘤微環境形成。

2.2 腫瘤浸潤性免疫細胞在胰腺癌中的作用 腫瘤浸潤性淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocytes，TILs）在結直腸癌、胃癌、肝細胞癌、膽管癌、胰腺癌等多種腫瘤中均有發現，可預測腫瘤預后［31］。關于胰腺癌，FUKUNAGA等［32］首次報道CD4+和CD8+TILs均與術后較長的生存期相關。KATO等［33］研究表明，信號素-4D是一種膜結合或分泌蛋白，參與抗腫瘤免疫調節過程，在胰腺癌組織的TILs中被證實。

3 胰腺癌的腫瘤間質靶向治療

胰腺癌臨床前模型研究發現，清除間質后化療藥物的療效升高，因此，抗纖維化治療有望成為胰腺癌治療的潛在策略［34-36］。針對胰腺癌中靶向CAFs的治療策略包括減少胰腺間質含量，如白蛋白紫杉醇、培沃透明質酸酶α（PEGPH20）、吡非尼酮、SOM230和CD40受體激動劑等［37］，以及減少CAFs增生，重編CAFs為靜止表型，包括hedge-hog抑制劑、多途徑MMP抑制劑、TGF-β抑制劑、視黃酸53、維生素D受體激活劑等［38-39］。最近一項國際性、多中心、開放標記、隨機的Ⅲ期臨床研究中發現，白蛋白紫杉醇聯合吉西他濱化療已成為轉移性胰腺癌患者的標準治療方案，可顯著延長患者總生存期［40］。

轉移性胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adeno?carcinoma，PDAC）的特點是腫瘤微環境中透明質酸（hyaluronic acid，HA）過度積累導致間質壓力升高，密度增厚。臨床前研究表明，PEGPH20可降解HA，從而促進藥物傳遞［41］。PEGPH20聯合白蛋白紫杉醇/吉西他濱（PAG）與白蛋白紫杉醇/吉西他濱（AG）在未經治療的轉移性PDAC患者中的Ⅱ期臨床試驗（HOLO202試驗）結果顯示，接受PAG治療的高HA腫瘤患者的無進展生存期改善最為顯著［42］。

SOM230是新一代生長抑素類似物，通過抑制哺乳動物雷帕霉素/真核翻譯起始因子4E結合蛋白1通路抑制CAFs分泌，提高胰腺癌細胞對化療藥物的敏感性［43］。SOM230已被FDA批準用于治療庫欣的垂體腫瘤，有望用于PDAC臨床試驗。

最初的臨床前研究中，第一個成功的方法是通過抑制音猬因子基因信號傳導減少CAFs增殖，從而減少腫瘤間質，更好地給藥和延長生存期［36］。不幸的是，在靶向增殖的CAFsⅡ期臨床試驗中宣告失敗［44］。因此認為部分間質成分的作用是抑制腫瘤，而非促進腫瘤。

原位胰腺癌小鼠模型中，抑制TGF-β可減少胰腺癌間質形成，表明抑制TGF-β有望成為控制間質密度的潛在治療方法。一項Ⅰb期臨床試驗中，TGF-β抑制劑galunisertib與PAG聯用治療晚期或轉移性胰腺癌患者，緩解率為42.9%，且安全性可接受［45］。

4 胰腺癌的免疫治療

抗CTLA-4和抗PD-1抗體都是免疫檢查點抑制劑，可激活腫瘤特異性CD8+T細胞反應。KRUM?MEL等［46］于1995年報道CTLA-4是T細 胞 限制因子。CTLA-4抗體治療是第一種可顯著延長轉移性黑色素瘤患者總生存期的免疫治療藥物［47］。近年針對CTLA-4的胰腺癌免疫檢查點抑制劑治療效果的研究顯示其療效有限［48］。目前關于PD-1對胰腺癌治療的效果頗有爭議，提示PDL-1在胰腺癌細胞中的過表達程度可能預示PD-1治療的反應程度。

20世紀80年代以來，TILs過繼細胞治療持續發展，離體標本中提取出TILs進行體外培養，再次注入患者體內。ROSENBERG等［49］報道，TILs過繼細胞治療黑色素瘤患者的有效率為34%～56%。雖然TILs過繼細胞治療胰腺癌的療效尚未見報道，但具有功能潛力，同時TILs可能為預后因素。SAKEL?LARIOU-THOMPSON等［50］指出，胰腺癌組織中提取的CD8+TILs可在4-1BB激動劑的輔助下生長，提示TILs過繼細胞治療的臨床可行性。

嵌合抗原受體T細胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）療法對急性淋巴細胞白血病患者療效較好［51］。采用逆轉錄病毒或慢病毒載體將培養的T細胞與CAR基因一起轉移至宿主體內，CAR-T療法可直接刺激細胞免疫，誘導比抗體療法更強的抗腫瘤免疫反應，目前CAR-T治療胰腺癌的研究正在進行。

靶向免疫抑制細胞應用前景廣闊。腫瘤浸潤Tregs在黑色素瘤患者中高表達趨化因子受體4（CCR4），是Tregs衰竭的潛在靶點。CCR4抗體在體內和體外均可清除效應型Tregs［52］。Mogamulizumab是一種治療實體腫瘤的人源抗CCR4抗體，目前正處于臨床研究階段。

細菌療法可能成為胰腺癌的另外一種潛在免疫療法。傷寒沙門氏菌A1-R已被證明在人源異種移植小鼠全血細胞癌模型中有效［53］。此外，傷寒沙門氏菌A1-R在同基因胰腺癌小鼠模型中可增強CD8+TILs，提示宿主抗腫瘤免疫被激活［54］。

5 結論

胰腺癌的腫瘤微環境對腫瘤生長、侵襲和轉移及免疫逃逸具有多方面影響，新的免疫療法或腫瘤間質靶向療法有望成為胰腺癌治療的突破點。