卵巢癌免疫逃逸機制的研究進展*

陳俊臣，彭燕蓁 綜述，成九梅 審校

(首都醫科大學附屬北京婦產醫院婦科微創中心/北京婦幼保健院 100006)

卵巢癌病死率在婦科惡性腫瘤中居首位[1]。由于卵巢癌解剖特征，卵巢癌在發現時通常已處于晚期[2]，病死率很高。2020年，全球共313 959人診斷為卵巢癌，207 252人死于卵巢癌[3-4]。手術和化療是其主要治療方法，盡管近年來對這些治療的研究取得了一些進展，卵巢癌的存活率僅略有提高。其5年生存率在中國僅為38.9%[5]。目前急需更加有效的治療方式來提高卵巢癌患者的生存率。腫瘤免疫治療逐漸顯示出令人驚喜的療效，CAR-T技術使急性淋巴細胞白血病患者EMILY無癌生存9年。免疫檢查點封鎖等腫瘤免疫治療也提高了晚期黑色素瘤、非小細胞肺癌、尿路上皮癌、腎細胞癌等患者的總體生存率[6-8]。為使卵巢癌患者最大程度受益于腫瘤免疫治療，就要充分深入了解卵巢癌的免疫逃逸機制。

免疫系統與宿主體內的腫瘤細胞緊密聯系并相互作用，自相矛盾地抑制和促進了腫瘤的發展和進程。此過程稱為癌癥免疫編輯，該過程分為3個階段：消除、平衡和逃逸。免疫監視發生在第一階段，即癌細胞被腫瘤細胞識別并清除；而腫瘤的選擇發生在第二階段，即一部分癌細胞持續存在，但免疫應答足以預防其增殖，但最終選擇性清除壓力，導致可逃避免疫應答的癌細胞占優勢。這最終導致免疫逃逸，腫瘤細胞生長不再受限制，病情進展[9-10]。免疫逃逸的機制包括免疫抵抗性腫瘤細胞的選擇與樹突狀細胞和T細胞等抗腫瘤相關的免疫細胞異常，T細胞運輸中的障礙以及免疫抑制性腫瘤微環境的形成。盡管基于免疫檢查點的癌癥免疫療法已在多種癌癥類型中取得了顯著成功，但只有一小部分患者獲得了臨床益處。因此，了解卵巢癌免疫逃逸的機制不僅對于提高當前療法的效率至關重要，而且對于開發卵巢癌免疫療法中的新治療策略也很重要。本文主要介紹卵巢癌相關抗原識別、抗原遞呈細胞的抑制、腫瘤殺傷性免疫細胞的抑制、免疫抑制細胞的激活等重要卵巢癌免疫逃逸機制。

1 卵巢癌相關抗原的識別

腫瘤抗原的缺陷會損害樹突狀細胞對抗原的攝取和遞呈，從而使腫瘤細胞逃避免疫系統的攻擊。腫瘤相關抗原疫苗在腫瘤免疫治療中顯示出巨大的潛力。早在2017年，CATHERINE團隊對6例黑色素瘤患者腫瘤進行了DNA測序，并預測了最有可能表達新抗原的突變[11]。并對每例患者注射了大約20個不同新抗原疫苗，均引起了強烈的T細胞免疫反應，所有患者在32個月后體內均無腫瘤存在。在包括卵巢癌在內的多種癌癥中，NY-ESO-1被認為是免疫治療更有希望和更有效的靶標[12]。但另有研究[13]顯示，42種上皮性卵巢癌樣本中MHC-1或MHC-2分子均未發現NY-ESO-1肽抗原。在卵巢癌的臨床試驗中，許多實體瘤靶標均依賴于已發現的腫瘤相關抗原，例如HER2，WT1，NY-ESO-1和p53，但它們并不經常存在于MHC分子上。因此，針對這些抗原誘導免疫反應可能會誤導免疫細胞，從而無法攻擊腫瘤細胞。SCHUSTER等[13]通過對上皮性卵巢腫瘤與良性組織MHC呈遞抗原進行比較分析發現了許多免疫原性靶標，包括MUC16、間皮素、LGALS1、IDO1和KLK10。這些免疫原性靶標可能是抗原特異性免疫治療方法的有效靶標。具有免疫原性的卵巢癌腫瘤相關抗原具有成為腫瘤相關抗原疫苗的潛力，進一步深入研究卵巢癌腫瘤相關抗原激發機體免疫應答的能力和效果有望為開發卵巢癌免疫治療疫苗提供新思路。

2 抗原遞呈細胞抑制

抗原遞呈細胞在先天性和適應性免疫反應中都發揮著重要作用。抗原遞呈細胞包括巨噬細胞、樹突狀細胞和B淋巴細胞。其中樹突狀細胞是最重要的抗原遞呈細胞。當樹突狀細胞攝取抗原時，它們會轉移到次級淋巴器官并將抗原呈遞給輔助 T 細胞或效應T細胞，以觸發特定的細胞毒性T淋巴細胞反應[14]。為了激活CD8+或CD4+T細胞，需要幾個信號，它們包括：與MHC-1或MHC-2分子結合的抗原肽分別呈遞給CD8+T細胞或CD4+T細胞，通過各種正負信號之間的平衡傳遞適當的協同刺激信號以及由樹突狀細胞產生的T細胞刺激性細胞因子[14]。已有文獻證明IL-6，IL-35[15]和腫瘤外泌體[16]等抑制樹突狀細胞成熟并促進腫瘤逃避免疫監視。IL-35通過降低HLA-DR，CD83和共刺激分子的表達(包括CD40，CD80和CD86)來抑制單核細胞衍生樹突狀細胞的功能成熟。此外，用IL-35處理的樹突狀細胞抑制了原始CD4+T細胞向Th1細胞的轉化，并減弱了CD8+T細胞的反應[15]。同時，IL-6還通過IL-6/STAT3信號通路下調MHC 2類分子和CD86來抑制樹突狀細胞成熟[17]。生長分化因子15(GDF-15)可能通過與樹突狀細胞中的CD44相互作用來抑制其功能，減弱抗原呈遞能力或使共刺激分子表達降低，從而促進卵巢癌的免疫逃逸[18]。嚴重的樹突狀細胞功能異常發生在晚期卵巢癌中，癌細胞大量浸潤樹突狀細胞，分泌PGE2和TGF-β，并通過誘導PD-L1和精氨酸酶活性將具有免疫功能的常規樹突狀細胞轉變為免疫抑制細胞[18]。阻斷抑制樹突狀細胞的相關信號通路可能有助于逆轉卵巢癌的免疫逃逸。一項研究將5例復發性卵巢癌患者的樹突狀細胞負載次氯酸氧化的完整腫瘤裂解物(以誘導原發性壞死并增強裂解腫瘤細胞的免疫原性)，并經區域內淋巴結給藥。其中2例患者達到2年甚至更長的無進展生存期[19]。包括樹突狀細胞疫苗在內的癌癥疫苗因療效欠佳而不被看好，因此人們認為將它們與免疫檢查點抑制劑等免疫調節劑聯合使用可能會改善患者的預后。逆轉抗原呈遞抑制的免疫治療效果逐漸顯現，激發并恢復抗原遞呈細胞的正常功能是逆轉卵巢癌免疫逃逸的關鍵環節，基于逆轉抗原呈遞抑制的免疫治療使卵巢癌免疫治療體系更加充分完整，為達到最終全面有效的卵巢癌免疫治療做好了鋪墊。

3 非特異性免疫途徑的抑制

自然殺傷(NK)細胞在卵巢癌患者腹腔積液中含量相對較高，但隨著CD16的下調和抗體依賴性細胞介導的天然細胞毒性的降低而顯示出功能受損[20]。NK細胞表型和功能的改變是由于卵巢腫瘤的生長、相關腹腔積液以及由髓樣來源的抑制細胞(MDSC)和調節性T細胞(Treg)產生的多種免疫抑制細胞因子的結果[21]。這些改變包括激活受體2B4、CD16、NKp30和DNAM1的下調，以及抑制關卡受體PD-1的上調[22-23]。腫瘤細胞釋放可溶形式的活化NK細胞受體配體可能會限制活化NK受體的表達，從而影響NK細胞殺死表達那些受體配體的腫瘤細胞的能力。卵巢癌細胞釋放可溶形式的B7-H6，這是NK細胞上NKp30的主要配體，導致腫瘤微環境中NK細胞上NKp30表達的喪失[20]。這些NK細胞產生IFN-γ和溶細胞功能下降，隨后NK細胞介導的B7-H6+卵巢癌細胞清除作用減弱[20]。同樣，TGF-β的過表達可以抑制CD16觸發的NK細胞IFN-γ的表達，并與IL-10一起降低了包括NK細胞在內的各種效應細胞的炎性細胞因子的產生和細胞毒性[24]。NK細胞功能在卵巢癌的進展過程中明顯受到抑制，而打破這一抑制狀態有望提高NK細胞發揮殺傷卵巢癌細胞的能力，未來通過研發相關配體的中和劑或NK細胞的激活劑有望通過恢復NK細胞的功能提高卵巢癌免疫治療的效力。

4 殺傷性T細胞功能受到抑制

為了滲入腫瘤微環境，效應T細胞必須進入腫瘤血管，然后與內皮上的黏附分子相互作用，最后穿過血管壁。但是，促血管生成因子，特別是VEGF的水平升高，促進異常血管形成，從而促成了腫瘤免疫逃逸。此外，內皮素B受體的過表達會阻止T細胞歸巢到腫瘤部位，從而導致腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)的缺失。T細胞突破上述障礙后，將面臨多種免疫抑制因素阻止T細胞有效攻擊癌細胞。這些因素包括腫瘤細胞產生的免疫抑制酶和抑制性免疫檢查點分子，以及腫瘤微環境中與免疫抑制有關的腫瘤相關免疫細胞。吲哚胺2,3-二加氧酶1(IDO1)通常在腫瘤中表達，它是限速酶，可將L-色氨酸(Trp)轉化為犬尿氨酸[25]。IDO1在腫瘤中的過度表達導致L-色氨酸的耗竭及犬尿氨酸和下游分解代謝產物的產生，從而通過多種機制抑制抗腫瘤免疫，包括促進T細胞的細胞周期停滯和功能障礙、Tregs的分化以及MDSCs的增殖和激活[26-27]。

效應T細胞進入腫瘤部位后，表面上表達MHC-1分子的腫瘤細胞可以被特異性的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)識別。然而，多種證據表明，腫瘤細胞中抗原呈遞途徑的缺陷導致癌細胞表面上的MHC-1分子的丟失或下調，從而導致T細胞免疫識別受損。T細胞活化過程涉及兩個不同的信號：T細胞受體(TCR)與MHC肽復合物的結合，共刺激分子CD28和B7(CD80和CD86)之間的相互作用。然而，在TCR結合后，CTLA-4在活化的T細胞表面上調，與CD28相比，CTLA-4以更高的親和力結合B7并介導T細胞中的抑制信號，從而阻礙了T細胞的增殖和活化[28]。CTLA-4通過多種機制發揮免疫抑制活性：反向信號傳導，從而誘導IDO的產生，進而抑制T細胞增殖；CTLA-4介導的ZAP70表達的抑制或Cbl的上調，均抑制T細胞活化；在PD-1阻斷治療不敏感的卵巢癌中，腫瘤表達的B7-H3可抑制殺傷性T細胞的功能[29]。T細胞的殺傷作用在整個免疫系統中處于主導地位，也是腫瘤免疫治療的重中之重，CAR-T治療在多種腫瘤免疫治療中取得了顯著效果，未來通過進一步開展卵巢癌CAR-T治療的臨床試驗，深入研究阻斷這些抑制殺傷性T細胞的信號通路，有望逆轉卵巢癌免疫逃逸最終清除卵巢癌細胞。

5 免疫抑制性細胞

5.1 調節性T細胞

調節性T細胞(Treg)介導的免疫抑制活性有幾種機制，包括Treg細胞消耗IL-2，從而限制了CD8+T細胞的活性[28]。IL-10，TGF-β和腺苷等抑制性分子的分泌[30]；免疫檢查點分子的表達，例如CTLA-4，PD-1，TIM-3和LAG-3[28]；并產生顆粒酶和/或穿孔素以殺死效應T細胞[28]。與SKOV3共培養誘導的CD8+Treg細胞具有較低的糖酵解基因表達，表明代謝過程可能是誘導CD8+Treg的機制[31]。與患有卵巢良性腫瘤和健康對照的患者相比，卵巢癌患者的CD8+Treg細胞亞群增加，CD25、CTLA-4的表達增加而Foxp3和CD28表達下降。與SKOV3/A2780共培養體外誘導的CD8+Treg細胞顯示CTLA-4和Foxp3表達增加，而CD28表達減少。此外，體外誘導的CD8+Treg細胞通過TGF-β1和IFN-γ介導抑制幼稚的CD4+T細胞增殖[32]。另外，免疫抑制性調節性B細胞(Bregs)也可產生IL-10并表達高水平CD80和CD86促進維持耐受性和免疫抑制，促進CD4+T細胞轉化為抑制性Treg并抑制CD4+和CD8+T細胞增殖[33]。未來通過找出卵巢癌細胞調節T細胞轉化的關鍵基因，并開發出相應的抑制劑或阻斷劑，有望逆轉調節性T細胞促卵巢癌免疫逃逸這一過程，實現全面有效的卵巢癌免疫治療。

5.2 腫瘤相關巨噬細胞

腫瘤相關巨噬細胞(TAM)是關鍵的免疫抑制細胞，它們有助于抑制腫瘤微環境中有效的腫瘤免疫力。TAM表達PD-1配體，包括PD-L1和PD-L2，從而抑制T細胞功能[34]。而且，TAM分泌免疫抑制性細胞因子，例如IL-10和TGF-β，它們抑制CD4+和CD8+T細胞并促進Treg擴增。另外，TAMs產生趨化因子，例如CXCL8，它誘導巨噬細胞上PD-L1的表達，還產生精氨酸酶和IDO，從而導致T細胞的代謝饑餓[35]。卵巢癌的TAM還表達免疫抑制趨化因子CCL18和CCL22，他們被發現大量存在于卵巢癌患者的腹腔積液中[36]。最近評估卵巢癌患者中M1和M2極化的標志物的研究表明，M1/M2比率增加與患者生存率提高相關[37]。表達CTHRC1的卵巢癌細胞的條件培養基促進了巨噬細胞的M2極化，相反，CTHRC1敲低消除了STAT6介導的巨噬細胞M2極化[38]。未來通過深入研究尋找可誘導巨噬細胞的M1表型的激活劑，在卵巢TAMs中誘導M1表型(例如通過IFN-γ治療)有望逆轉腫瘤相關巨噬細胞的免疫抑制作用，提高卵巢癌免疫治療的效力。

5.3 骨髓來源的抑制細胞

骨髓來源的抑制細胞(MDSC)是具有有效免疫抑制活性的未成熟骨髓細胞的集合。MDSCs分泌免疫抑制性細胞因子，例如IL-10和TGF-β，從而削弱T細胞的抗腫瘤作用并募集Treg[39]。此外，MDSCs過表達IDO和精氨酸酶-1，它們分別降解L-色氨酸和L-精氨酸，導致T細胞無反應。類似地，MDSC也會過表達可誘導的一氧化氮合酶，從而將L-精氨酸轉化為一氧化氮(NO)，從而誘導T細胞無反應性。此外，已證明由MDSC產生的高水平活性氧(ROS)可以促進T細胞凋亡[40]。另外，PD-L1在MDSCs上的表達與腫瘤微環境中的免疫抑制密切相關[41]。在卵巢癌中，PGE2在由CXCL12-CXCR4途徑觸發的MDSC積累中發揮重要作用[42]。引入PGE2合成抑制劑(例如塞來昔布)可能是防止CXCL介導的MDSC積累的有效策略，并且可以增強免疫反應的有效性。未來通過找出有效分子針對性抑制MDSC，有望逆轉其促卵巢癌免疫逃逸作用，輔助清除卵巢癌細胞，提高卵巢癌患者的生存時間。

總之，卵巢癌免疫逃逸涉及卵巢癌相關抗原無法被識別、抗原遞呈細胞的抑制、腫瘤殺傷性免疫細胞的抑制、免疫抑制細胞的激活等方面，腫瘤免疫治療在其他腫瘤取得的驚人效果展現出其巨大的治療潛力，深入了解并針對性逆轉卵巢癌免疫逃逸從而提高卵巢癌患者的生存時間是卵巢癌免疫治療的目標。