免疫抑制細胞在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制作用機制及特異性治療研究進展

錢俊安，張琳，楊萌，王春暉

昆明醫科大學附屬延安醫院泌尿外科，昆明 650051

膀胱癌是泌尿系發病率第二的惡性腫瘤，在全球惡性腫瘤診斷中排名第12 位［1］，手術治療是最根本的治療方式。但由于膀胱癌容易發生轉移和復發，約有25%的患者在初診時已發生肌層浸潤或遠處轉移，此時手術治療已不能選擇。雖然以鉑類藥物為基礎的聯合化療方案已經成為轉移性膀胱癌的標準治療方案［2］，但仍有部分患者因為對化療的不耐受、不敏感而未能從中獲益。近期發現免疫治療中針對免疫檢查點抑制劑（ICIs）的治療能提高膀胱癌客觀緩解率、幫助患者實現長期生存，并且美國國立綜合癌癥網絡臨床指南已推薦ICIs 作為轉移性膀胱癌和不適合鉑類化療患者的一線/二線治療方案。但遺憾的是，該治療方式在晚期膀胱癌中的治療作用有限，客觀反應率不足30%［3］。近年來，為了深入研究免疫治療，研究人員注意到了腫瘤微環境中的自然抗腫瘤免疫的細胞細胞毒性T 淋巴細胞（CTL）以及一群有著抑制腫瘤免疫治療功能的細胞：調節性T 細胞（Treg）、腫瘤相關中性粒細胞（TAN）、髓系來源的抑制細胞（MDSC）、腫瘤相關巨噬細胞（TAM）、腫瘤相關成纖維細胞（CAF）。因此，深入了解TME中的免疫抑制細胞的免疫抑制機制對于拓展免疫治療思路，提高療效具有重要意義。現就免疫抑制細胞在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制作用機制及特異性治療研究進展綜述如下。

1 CTL在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫機制

CTL 是白細胞的亞群，當機體細胞出現癌變時，CTL 會隨著血液流動到達癌組織周圍，通過特異性識別癌細胞表面MHC/復合物，黏附癌細胞，與此同時腫瘤組織也能夠主動識別CTL 的炎性表型，進而影響CD8+T 細胞免疫組化浸潤及PD-L1、IDO、TIM3 等負性調節分子mRNA 的高度表達［4］。CTL 經典殺傷途徑包括釋放穿孔素途徑以及Fas 通道途徑。在膀胱癌TME 中的CTL 通過與膀胱癌細胞包裹形成一種免疫突觸，增加CTL 與癌細胞的機械力，在突觸內釋放穿孔素，因而殺死癌細胞［5］。另一種Fas 途徑似乎未見在膀胱癌TME 中的CTL有過報道。目前國際在膀胱癌上針對CTL 的研究似乎有了新的發現，有學者提出CTL 通過細胞焦亡途徑程序性介導腫瘤細胞凋亡，并且指出高焦評分的患者對吉西他濱、順鉑類藥物更加敏感；在針對晚期膀胱癌及轉移性膀胱癌的治療上，抗PD-1/PD-L1 療法通過阻斷抑制性信號通路，增加CTL 的細胞毒性，讓CD8+T 細胞和PD-1+T 細胞高度浸潤到TME 的基質中，以達到抗腫瘤效果［6］。總的來講，腫瘤免疫治療的根本，就是阻斷其他免疫抑制細胞對CTL 的抑制作用，發揮CTL 的細胞毒性，使癌細胞破碎裂解。

2 Treg 在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制機制及特異性治療

Treg 作為一組能夠調控免疫性的T 細胞，主要通過抑制過量的免疫反應或者外來的錯誤免疫應答而發揮重要作用［7］。大量Treg 的浸潤與腫瘤不良預后、轉移復發密切相關。Treg 在腫瘤進展中的作用比較復雜，因為其具有異質性，招募到TME 中的Treg 將會被重新編排，發揮介導腫瘤免疫逃逸的功能，另一方面通過控制T 細胞活性，降低T 細胞對腫瘤組織的損傷能力。此外，MDSC 還可分泌TGF-β誘導Treg 的轉化，轉化而來的Treg 也將被腫瘤細胞、血管內皮細胞募集到TME 中，然后聚集到腫瘤周圍的Treg 通過控制其他細胞亞群，如活化的效應細胞，并抑制抗原呈遞細胞和B 細胞及表達免疫抑制分子的T 細胞來實現免疫抑制［8］。那么在針對Treg 的研究領域，大部分專家共識仍然認為可繼續研究ICIs 針對Treg 的治療，作者在查閱大量文獻后發現低劑量的環磷酰胺可以作為Treg 細胞的清除劑，減少抑制性Treg 細胞的活性，從而達到抗腫瘤免疫治療的效果［9］。那么是否可以從低劑量的環磷酰胺入手，配合ICIs 的免疫治療，效果是否會更好，這不得而知，只望后續研究者可以將這一想法再繼續完成，從動物實驗模型入手，精準研究用于臨床，改善患者預后。

3 TAN 在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制機制及特異性治療

TAN 指的是存在于腫瘤組織內的中性粒細胞，根據其激活的細胞因子狀態以及對腫瘤細胞生長的影響可分為N1（抗腫瘤）和N2（促腫瘤）兩種類型。N1 型TAN 的抗腫瘤能力是通過發揮其細胞毒性作用而實現的，N2 型TAN 能夠通過不穩定的DNA，釋放細胞、趨化因子而實現促進腫瘤的進展［10］。此前有研究表明，TAN 與腫瘤預后呈正相關，但最終發現TAN 高表達患者預后不佳，這種矛盾的結果可能是由于TAN 不同表型對腫瘤的不同作用所致，不僅如此，有學者發現TAN 跟浸潤的T細胞表現出負性聯系，與血管生成展現出正性聯系，與促腫瘤作用一致［11］。N2 型TAN 通過在原發和轉移部位產生MMP9、VEGF 和HGF 等因子促進腫瘤侵襲和血管生成；還能通過使用中性粒細胞胞外誘捕器捕獲循環中的腫瘤細胞，促進腫瘤細胞擴散，并促進腫瘤細胞向遠處遷移［12］。對于已經提出的靶向TAN 的兩種治療策略：①靶向CXCL8/CXCR-1/CXCR-2 軸，從而阻斷TAN；②靶向由多形核細胞產生的促進腫瘤生長的物質；其最終的機制就是耗盡TAN 或者直接攻擊產生的促腫瘤的物質。盡管這兩種療法已在許多體外實驗和動物模型中得到證實，但由于有誘發免疫抑制的風險，其臨床試驗已被放棄［13］。因此，尋求精準靶向TAN 的治療應該從精準基因醫學上出發，找到目的基因誘發TAN 完成免疫抑制的關鍵分子，阻斷其通路或許能取得不錯的成果。

4 MDSC 在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制機制及特異性治療

MDSC 是來源于髓系具有相對異質性的不成熟細胞，通過免疫抑制和炎癥來塑造腫瘤微環境和轉移壁龕，從而在癌癥進展中發揮多效性作用［14］。MDSC 有兩組不同功能的亞群：單核性髓樣抑制細胞（M-MDSC）和粒性髓樣抑制細胞（G-MDSC）。在免疫抑制機制方面，G-MDSC 和M-MDSC 表現出不同的免疫抑制機制：前者通過產生特異性活性氧從而抑止T 細胞介導的免疫反應；而M-MDSC 通過制造一氧化氮及各類細胞因子抑止T 細胞［14］。在另一方面，MDSC 還通過誘導產生Treg，促進M1 向M2轉化，分化為TAM 和血管內皮細胞等機制來參與腫瘤免疫抑制。而目前研究表明，在人膀胱癌組織中，G-MDSC 是主要的表型，癌組織中含量較癌旁正常組織含量高，且外周血或體內MDSC 的增加與腫瘤分期、分級呈正相關［15］。現已證實VEGF、GM-CSF、IL-1β、IL-6、TNFα 和PGE2 等炎癥介質和生長因子被確定為G-MDSC 的擴增、激活誘導劑［14］。但目前尚不清楚通過減少或清除體內的炎癥介質及抑制生長因子，是否可以減少G-MDSC的激活或者擴增，從而減弱膀胱癌的免疫抑制性。在膀胱癌MDSC 特異性治療上，已有研究人員提出針對IL-6 的特異性治療即抗IL-6R 的單克隆抗體，并且還發現IL-6 受體阻滯劑與吉西他濱聯用可以進一步提高治療效果［16］。除此之外，針對VEGF、GM-CSF、IL-1β、TNFα 和PGE2 等因子的特異性治療而抑制MDSC 的免疫抑制能力的研究相信在不久的將來也會隨之推出，那精準靶控MDSC 的治療將變得可觀。

5 TAM 在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制機制及特異性治療

TAM 是通過單核細胞轉變而來，目前的研究認為M-MDSC 是TAM 的主要 循 環前體，TAM 根 據細胞表面不同受體及功能不同分為了M1 型巨噬細胞（抗瘤）和M2 型巨噬細胞（促瘤）。M1 通過在癌細胞表面形成MAC，繼而溶解癌細胞；M2 的促腫瘤能力，主要通過抑制抗腫瘤免疫反應以及為腫瘤血管形成提供一個具有生血管優勢的環境，從而促進腫瘤發展［17］。M1 和M2 兩個類型是處于不斷過度的狀態，可能跟患者體內的水平濃度及腫瘤微環境的類型有關。在人膀胱癌TME 中的腫瘤細胞通過表達BMP-4，參與巨噬細胞向M2 型轉化，表現為M2型，從而抑制免疫反應，使得腫瘤細胞在生長發育及轉移中更輕松的逃逸免疫系統的阻殺。在腫瘤組織內，TAM 還可聚集在血管缺乏的部位，釋放NO等血管因子參與構成腫瘤血管，達到為腫瘤汲取營養的目的［18］，甚至活化的TAM 可直接產生可溶性因子促進腫瘤轉移［19］。因此，TAM 在膀胱癌中的大量浸潤，與腫瘤分期、淋巴結轉移及較差的腫瘤預后相關。最新關于TAM 的治療方法總體包括三個方面：①阻斷腫瘤組織與巨噬細胞的連接通路；②功能性使“M2 樣”促腫瘤模式向“M1 樣”抗腫瘤的模式轉換；③腫瘤靶向單克隆抗體，誘導巨噬細胞直接吞噬或破壞癌細胞，而不是向TAM 轉化［20］。目前，在諸多體外實驗證實，卡介苗免疫治療能夠誘導巨噬細胞產生T1 型細胞因子，對膀胱腫瘤細胞產生細胞毒性作用［21］。不過值得一提的是，雖然卡介苗免疫治療能夠對膀胱腫瘤細胞產生細胞毒性，但是卡介苗能夠誘導巨噬細胞的促腫瘤作用，如果在卡介苗治療前M2 樣TAM 計數高，卡介苗免疫治療將促進腫瘤生長，這將會是卡介苗免疫治療失敗的重要原因［22］。因此，在選擇卡介苗免疫治療時，應進行TAM 細胞計數，判斷是否適用卡介苗免疫治療。雖然卡介苗治療有上述隱患，但研究人員發現了為TAM 計數高的患者的治療藥物氯膦酸鹽，用于耗盡TAM，為后續聯合卡介苗免疫治療提供支持［23］。

6 CAF 在膀胱癌腫瘤微環境中的免疫抑制機制及特異性治療

CAF 是構成腫瘤間質細胞的重要成分，在腫瘤的生物學進程中表現出了多種功能，包括調控腫瘤細胞生長、增殖、腫瘤血管形成、腫瘤轉移以及免疫原性和治療耐藥性［24］。最新報道，有許多細胞可以被招募成CAF 的前體，經過一系列的分裂分化可轉變為CAF［25-27］，為了更好的計算CAF 含量，研究人員找到了α 平滑肌肌動蛋白、腱糖蛋白C、神經膠質抗原等蛋白可用于標記CAF。在促瘤機制上，CAF 通過直接與癌細胞相互作用、控制免疫調節、旁分泌分泌細胞因子以及細胞外基質重塑等方式促進膀胱癌進展［28］。其中最突出的機制就是CAF通過旁分泌分泌基質細胞衍生因子、趨化因子7、TGFβ 等細胞因子作用于癌細胞，改善癌細胞的生存環境，刺激癌細胞的分化［29］，并且通過招募血管內皮祖細胞包裹形成腫瘤血管，為腫瘤營造一個相對安全，不易受T 細胞攻擊的環境，通過汲取外周組織細胞營養，而實現癌細胞的不斷繁殖。目前針對CAF 與腫瘤治療的主流觀點是使用基質靶向治療，基質靶向治療的原則是針對負責腫瘤保護和免疫抑制的成纖維細胞亞群，阻斷這類細胞為癌細胞提供支架與生長環境，使腫瘤組織更易受到化療、腫瘤細胞靶向治療以及免疫治療的治療。有學者提出嵌合抗原受體和抗體—藥物對可以針對CAF亞群，阻斷其免疫抑制和促進腫瘤的功能［30］。作者認為，之前提到許多細胞可以被招募成CAF 的前體，在治療思路上可以轉換一下，模仿TAM 的治療方法，M2 樣向M1 樣轉化，這里是否可以促進CAF向前體細胞轉化，從而清除癌組織中CAF 的含量，有待考證。

綜上所述，在膀胱癌TME 中CTL 是最要的抗腫瘤免疫細胞，而Treg、TAN、MDSC、TAM、CAF 都是不同類型的免疫抑制細胞，它們都通過不同作用機制作用于T 細胞，造成腫瘤免疫逃逸。在后續的免疫抑制細胞研究方向上，或許可如上文所述，ICIs 聯合環磷酰胺用于特異治療Treg；尋求目的基因精準調控TAN 導致免疫抑制的關鍵分子；IL-6 受體阻滯劑聯合吉西他濱用于靶向MDSC；功能性使“M2 樣”促腫瘤模式向“M1 樣”抗腫瘤的模式轉換，卡介苗聯合氯膦酸鹽精準靶向TAM；以及促進CAF向前體細胞轉化從而達到治療腫瘤的目的。因此，研究人員還需在TME 中的免疫抑制細胞上進行更廣泛的研究，深入研究免疫抑制細胞的成分及機制，尋找更多治療的位點，推動腫瘤免疫治療的研究進程。