中藥對樹突狀細胞抗腫瘤免疫調節功能的研究進展

高嘉楓,胥輝豪,崔靜雯,郝智慧,2,林珈好,2,林德貴

(1.中國農業大學動物醫學院,北京 海淀 100193 ； 2.中國農業大學中獸醫藥創新中心,北京 海淀 100193)

1 樹突狀細胞與抗腫瘤免疫

1.1 樹突狀細胞的分化發育 樹突狀細胞(Dendritic cells，DCs)是機體中廣泛存在的一種免疫細胞，能夠攝取、加工和呈遞抗原，是目前發現功能最強的專職抗原呈遞細胞(Antigen-presenting cell,APC)。DCs于1973 年由美國學者Steinman發現，因其成熟時伸出許多樹枝樣或毛刺樣突起而得名。DCs的分化發育分為4個階段：前體期、未成熟期、遷移期和成熟期。日本學者 Inaba發現，GM-CSF和IL-4 可誘導骨髓前體細胞產生DCs。其來源可分為髓樣DCs和淋巴樣DCs，它們雖均起源于多能造血干細胞，但功能特點各不相同。髓樣DCs主要分布于T細胞富含區，與單核細胞、粒細胞有共同的祖細胞，誘導Th0向Th1分化；淋巴樣DCs主要分布于淋巴結、脾臟、黏膜相關組織中的淋巴濾泡生發中心，與T細胞、NK細胞有共同的前體細胞，誘導Th0向Th2分化。

1.2 樹突狀細胞的激活與腫瘤免疫治療 DCs對于機體免疫應答的啟動和調節至關重要。其可以刺激初始T細胞活化增殖，并啟動適應性免疫應答。未成熟的DCs主要分布于皮膚、消化系統、呼吸道黏膜等機體防御第一線，此狀態下的DCs有很強的抗原捕獲和加工功能，通過其特殊的內吞系統和大量的攝取受體來捕獲入侵的微生物抗原[1]。當未成熟DCs從凋亡的腫瘤細胞或腫瘤微環境中捕獲干擾素(IFNs)等腫瘤源性抗原后，發生表型和功能改變。此時的DCs經刺激后逐漸遷移到淋巴器官并轉變為成熟的DCs，其形態學特征改變，細胞質向外突出，有更多的樹枝狀突起。表型方面，DCs表面的主要組織相容性復合物(MHC)分子表達量增加，共刺激分子(CD40、CD80、CD86等)表達量增加，并且在受到刺激時分泌IL-12、IL-6、IL-18等細胞因子。功能方面，成熟DCs的抗原遞呈能力顯著增強，腫瘤壞死因子TNF-α等細胞因子生成量增多。其中表達CCR7的成熟DCs亞型轉移至淋巴結，并通過MHC激活引流淋巴結中的幼稚T細胞。隨后，被激活的效應T細胞移動到腫瘤靶標部位，通過T細胞受體(TCR)和MHC交互作用特異性識別腫瘤細胞。效應T細胞殺滅腫瘤細胞后，促進腫瘤源性抗原進一步釋放進而促進腫瘤免疫良性循環，持續發揮抗腫瘤作用[2]。因此，將活性物質遞送至體內DCs，并控制其在DCs胞內的分布，對于誘導特異性細胞毒性T淋巴細胞(CTL)進而實現腫瘤免疫治療至關重要。

2 中藥對樹突狀細胞的免疫調節作用

中藥自古以來就被用于治療各種疾病，可以調節免疫系統以保護宿主免受疾病侵害。中藥成分多樣，隨著技術的進步，被純化提取后可分為多糖類、皂苷類、黃酮類、酚類等組分。近年來大量研究表明，中藥提取物可以通過上調樹突狀細胞表面共刺激分子和MHC I/II，并增加促炎因子的產生，來促進未成熟DCs轉變為成熟DCs。從而增強體液免疫和細胞免疫，激活免疫系統，發揮抗腫瘤、抗感染的作用[3]。

2.1 中藥對樹突狀細胞的促成熟作用

2.1.1 多糖類組分對樹突狀細胞的促成熟作用 目前國內外關于中藥對樹突狀細胞刺激作用的相關研究主要圍繞中藥中的多糖類組分。多糖作為重要的中藥活性物質，可以激活免疫系統，增加胸腺和脾臟指數，促進淋巴細胞和DCs成熟，并刺激細胞因子分泌[4]。車前是車前科多年生植物，研究發現，車前在抑制腫瘤細胞增殖，抗病毒和增強免疫功能方面都起到積極的作用。除車前草全草外，其種子車前子中提取的多糖也是其免疫調節活性組分之一。研究證明，從車前子中提取的PLP-2多糖對樹突狀細胞的表型和功能成熟都有著促進作用，能上調MHC II,CD86,CD80的表達，降低DCs的抗原吞噬功能，增強DCs的抗原遞呈能力，并促進IL-12的分泌，增強對同種異體T細胞的刺激能力[5]。此外，PLP-2可能通過TLR4以及其下游的MAPK和NF-κB信號通路來促進DCs的成熟，其中MAPK途徑中JNK信號轉導的激活對于DCs的發育非常重要[6]。

枸杞中富含多糖組分。Zhu等[7]研究發現，枸杞多糖(LBPs)能夠誘導DCs的成熟，表現為枸杞多糖可顯著增加DCs表面分子CD11c 和I-A/I-E以及細胞因子IL-12的表達和分泌。此外，該研究還進一步探索了多糖激活信號轉導途徑的分子基礎，發現枸杞多糖能通過TLR2和/或TLR4通路刺激小鼠樹突狀細胞的成熟，從而激活NF-κB通路。此外，地黃多糖[8]、葛根多糖[9]、桔梗多糖[10]也都能夠在一定程度上通過上調樹突狀細胞表型和功能，充分誘導細胞成熟。具體體現在形態上的突起變多，表面更粗糙；共刺激分子如CD40、CD80、CD83、CD86和MHC II 表達上調；抗原吞噬能力下降；激活T細胞應答，IL-12和TNF-α等細胞因子生成量提高。這些研究為中藥多糖在臨床增強宿主免疫功能的應用提供了證據。

此外，一些研究發現，通過對中藥多糖進行化學修飾可顯著增強其對樹突狀細胞的刺激作用。Jiang等[11]將提取后的車前子多糖進行羧甲基化，構成羧甲基化車前子多糖(CM-PLCP)，其對DCs的成熟誘導功能較未修飾多糖有顯著增強。Qin等[12]對猴頭菇多糖進行硒化后形成sHEP2，后者對TLR4及下游MAPK和NF-κB信號傳導作用顯著增強，表現出更高的生物活性。

2.1.2 其他中藥組分對樹突狀細胞的促成熟作用 中藥中的皂苷類成分也是重要的免疫調節物質。研究發現，人參皂苷Rg3聯合細胞因子可以使正常人單核細胞體外誘導成DCs的產率增加，并提高其抗原呈遞功能[13]。姜黃具有良好的醫藥特性，Tan等[14]評估了其成分芳香姜黃酮(AR)對小鼠樹突狀細胞的影響，發現AR能誘導CD86、CD40、CD83、CD80等表型成熟，MHC II表達增加。AR處理后DCs的吞噬作用降低，IL-12和TNF-α的產生增加。這些數據表明，AR可以促進DCs的表型和功能成熟。甘草提取物甘草酸(GL)具有抗病毒、抗腫瘤、抗氧化和免疫調節活性。Hua等[15]進行了甘草酸對小鼠樹突狀細胞調節作用的研究，發現甘草酸也可發揮對DCs的促成熟作用。

2.2 中藥通過樹突狀細胞發揮抗腫瘤作用 DCs數量的多少與腫瘤浸潤程度、淋巴結轉移和預后密切相關。在腫瘤微環境中，一些抑制性細胞因子會抑制DCs的功能，導致腫瘤組織及其周圍DCs浸潤程度降低，并出現免疫抑制，表現為DCs共刺激分子表達降低、細胞因子分泌減少、抗原呈遞能力下降。因此，通過中藥調控DCs的抗原呈遞功能及其抗腫瘤活性是腫瘤免疫治療的新視角。有研究發現，中藥復方肺瘤平膏不但能促進DCs表型的成熟，還可促進DCs與T細胞混合培養后免疫突觸(IS)的形成，延長其結合時間，從而促進T細胞增殖，增強殺傷腫瘤細胞的作用[16]。在Lee等[17]的研究中，新瓊六糖(DP6)不但可以通過TLR4通路促進DCs的成熟，還能直接或間接地激活NK細胞，發揮協同免疫作用，增強對B16F1黑色素瘤細胞的抗腫瘤效力。日本Masuda團隊對灰樹花多糖(MD)通過激活免疫進而抗腫瘤的機制進行了深入研究，MM46乳腺腫瘤荷瘤小鼠和Colon26結腸癌荷瘤小鼠在口服MD之后，腫瘤生長受到明顯抑制。研究發現小鼠口服MD后，MD會被腸道淋巴結中的巨噬細胞捕獲并激活DCs，DCs捕獲腫瘤特異性抗原之后通過引流淋巴結進行抗原呈遞，遷移到淋巴器官，激活全身免疫。此外通過細胞試驗進一步發現，MD可通過dectin-1通路激活DCs成熟繼而介導腫瘤特異性T細胞反應[18]。

2.3 載中藥納米遞藥系統對樹突狀細胞的影響 納米遞藥系統在重塑腫瘤微環境以限制疾病進展方面具有廣闊的前景，其優點包括延長循環時間，減少藥物劑量，提高生物利用度，增強療效以及降低藥物毒性等。通過靶向藥物遞送可實現腫瘤的優化治療，而中藥的加入也使這一新興遞送系統發揮出更大的潛力。Bo等[19]合成了一種枸杞多糖-脂質體遞藥系統(LBPL)并證明其可以作為免疫佐劑引發強抗原特異性Th1免疫應答。該納米脂質體遞送系統是促進枸杞多糖誘導的DCs表型和功能成熟的良好刺激物，TLR4-MyD88-NF-κB信號通路也被證明與LBPL誘導的DCs激活誘導有關。Huang等[20]研究了地黃多糖脂質體(RGPL)的免疫佐劑活性。在體內，RGPL不僅能引發更有效的抗原特異性免疫應答，延長免疫應答持續時間，而且還可有效產生免疫記憶并誘導淋巴結中的DCs活化，在淋巴結中發揮抗原呈遞作用。在體外，RGPL可以促進DCs成熟并增強DCs功能，且混合淋巴細胞反應和抗原呈遞結果進一步證明，RGPL具有作為緩釋性樹突狀細胞疫苗佐劑的潛力。Zhang等[21]制備了一種基于藻朊酸鹽的納米遞藥平臺，該納米粒具有DCs靶向性，能促進DCs的成熟，且能有效增強體外DCs的抗原攝取，增強了抗原交叉呈遞能力，有利于免疫激活。體內熒光示蹤結果發現其可以將更多的抗原從注射部位轉運到引流淋巴結。將該納米粒注射給淋巴瘤荷瘤小鼠后，發現其可以誘導細胞毒性T淋巴細胞應答，并顯著抑制腫瘤生長。

3 中藥作為樹突狀細胞免疫增強劑發揮抗腫瘤作用的應用前景

針對腫瘤微環境中DCs的免疫抑制，DCs疫苗應運而生，其通過采用病人自體DCs負載相應的腫瘤抗原后，會輸入體內以刺激體內的殺傷性T淋巴細胞增殖，達到抗腫瘤目的。然而一些DCs疫苗的臨床應用研究發現，單純使用DCs疫苗的抗腫瘤效果存在一定局限性[22]，這可能是由于DCs的體外成熟度低，免疫活性差，抗原吞噬能力受限以及高特異性腫瘤抗原缺失[23]。基于這些影響因素，相關中藥為DCs疫苗的臨床使用提供了新的突破點。中藥在多靶點調節免疫系統的同時，還具有安全有效、不良反應小等特點。無論是在作為佐劑來增強DCs疫苗誘導的免疫應答，還是在通過促進DCs成熟繼而增強其抗腫瘤作用等方面都有著廣闊的應用前景。現階段關于中藥通過促進DCs成熟來調節免疫系統的相關研究仍以多糖類組分為主，其他中藥組分的相關報道較少，且相關免疫調節機制研究仍待完善[24]。隨著相關研究的拓展與延伸，中藥免疫活性物質及其衍生物的開發，其新型遞釋系統的構建將為中藥免疫佐劑的研發提供新思路。DCs與新型中藥免疫佐劑相結合，可為腫瘤免疫治療提供多角度研發思路，在腫瘤治療領域具有更廣闊的應用前景。