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γδT细胞在恶性肿瘤治疗中的作用及其研究进展

2018-01-30谢蕾程民胡世莲沈干

中国临床保健杂志 2018年3期
关键词:肿瘤

谢蕾,程民,胡世莲,沈干

(安徽医科大学附属省立医院、安徽省立医院,安徽省老年医学研究所,肿瘤免疫与营养治疗安徽省重点实验室,合肥 230001)

·综述·

γδT细胞在恶性肿瘤治疗中的作用及其研究进展

谢蕾,程民,胡世莲,沈干

(安徽医科大学附属省立医院、安徽省立医院,安徽省老年医学研究所,肿瘤免疫与营养治疗安徽省重点实验室,合肥 230001)

[摘要]γδT细胞识别抗原不需要特异性抗原刺激并无MHC限制性,在抗肿瘤免疫中具有连接天然免疫和适应性免疫的作用,是肿瘤细胞免疫治疗强有力的工具。激活的γδT细胞可通过多种途径发挥对肿瘤细胞的细胞毒作用,在体内外均有较好的抗肿瘤效应;作为一种新兴的肿瘤免疫疗法,γδT细胞免疫治疗技术具有良好的应用前景。现就γδT细胞在恶性肿瘤治疗中的作用及其研究进展作一综述。

[关键词]肿瘤;免疫疗法;T淋巴细胞

γδT细胞是T细胞抗原受体(TCR) 由γ和δ链组成的T细胞,广泛分布于机体外周血和黏膜组织中[1]。与αβT细胞不同,γδT细胞识别抗原不需要特异性抗原刺激,可以快速识别外源性病菌及内源应激配体,启动适应性免疫应答[2]。此外,γδT细胞还具有抗感染、分泌细胞因子和趋化因子等能力,广泛参与感染、过敏和肿瘤等疾病的免疫应答[3-5]。大量研究表明γδT细胞在体内外均有较好的抗肿瘤效应,为γδT细胞的肿瘤细胞免疫治疗提供了理论依据,显示其广阔的应用前景。在生理情况下,γδT细胞仅占人体外周血T细胞的1%~10%,不足以发挥其抗肿瘤作用[6]。如何通过体外扩增的方法获得高纯度、高数量、安全的γδT细胞,进行肿瘤细胞免疫治疗是近年来研究的热点。

1 γδT细胞的抗肿瘤理论基础

γδT细胞可无MHC限制性识别并且杀伤病毒感染细胞或肿瘤细胞,是抵御机体恶性病变的第一道防线。有研究认为,γδT细胞是一种良好的应激反应介质,它可通过NKG2D受体介导识别MIC-A、MIC-B和ULBPs[7],发挥细胞毒作用,介导肿瘤细胞溶解。γδT细胞可识别在肿瘤细胞或病毒感染细胞中累积的异戊烯焦磷酸(IPP)等非肽磷酸抗原[1],还可识别阿仑膦酸钠,唑来膦酸等双膦酸盐(N-BPs),双膦酸盐可通过抑制法尼基焦磷酸合成酶(FPPS),引起IPP积累,激活γδT细胞释放炎性细胞因子、干扰素(IFN-γ)和肿瘤坏死因子(TNF)-α。

γδT细胞还可通过热休克蛋白(HSP)识别并杀伤肿瘤细胞。HSP可识别肿瘤细胞与之结合,并将肿瘤抗原呈递给γδT细胞。HSP在高代谢的肿瘤细胞中表达明显增加,可作为内源性危险信号,识别肿瘤细胞[6]。

此外,γδT细胞还可识别肿瘤细胞表达的载脂蛋白A1、Toll 样受体等共同参与介导抗肿瘤作用[8],可通过CD16与IgG的Fc片段结合,识别并引发抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(ADCC)杀伤肿瘤细胞[9]。

γδT细胞还具有迁移至肿瘤组织,对肿瘤组织进行杀伤的能力。趋化因子可介导巨噬细胞和T细胞等外周循环淋巴细胞向肿瘤组织浸润。研究表明,γδT细胞可以通过表达趋化因子受体1(CCR1)、CXCR3和CCR5,迁移至肿瘤组织,并具有靶向性的抗肿瘤细胞毒性[10]。另有研究表明,肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)中的γδT细胞有较高的肿瘤组织迁移能力[11],提示利用肿瘤抗原可活化并提高γδT细胞杀伤作用的靶向性。

2 γδT细胞在恶性肿瘤治疗中的作用

活化的γδT细胞可通过多种途径发挥对肿瘤细胞的细胞毒作用,主要通过识别、加工、呈递抗原,释放穿孔素和颗粒酶、INF-γ、TNF-α 、IL-2、IL-3、IL-4、IL-6等功能分子来发挥抗肿瘤作用,还可以通过ADCC途径、上调Fas 配体(Fas ligand,Fas L)和TNF相关凋亡诱导配体(TRAIL)的表达发挥其抗肿瘤效应[12]。

γδT细胞通过NKG2D受体介导途径使γδTCR与应力分子相结合,激活γδT细胞迅速发挥其增殖、产生促炎性因子等效应功能发挥细胞毒作用,介导肿瘤细胞溶解[7]。CD56+γδT细胞通过上调颗粒酶B的分泌杀伤头颈部鳞状细胞癌[13]。Seidel等研究发现,同NK细胞一样,γδT细胞可诱导ADCC导致肿瘤细胞裂解[14]。Tokuyama等研究表明,使用单克隆抗体治疗的患者应用γδT细胞,可通过CD16途径介导ADCC效应杀伤肿瘤细胞[15]。Halary研究认为γδT细胞可识别肠上皮细胞肿瘤,分泌IFN-γ,TNF-α和穿孔素杀伤肿瘤细胞[16]。γδT细胞还可通过调节DC细胞、NK细胞及NKT细胞等效应细胞,发挥其抗肿瘤作用[17-19]。

3 γδT细胞在恶性肿瘤治疗中的研究进展

3.1 γδT细胞体外扩增技术 作为一种新兴的肿瘤免疫疗法,γδT细胞免疫治疗技术具有良好的应用前景。在生理情况下,γδT细胞在人体外周血中含量极微,特异性扩增γδT细胞以及扩增后细胞的杀瘤活性是近些年研究的重点。目前高效扩增γδT细胞最常用的方法是利用anti-γδTCR抗体或磷酸化抗原激活γδT细胞实现。这些扩增方法因其成本昂贵仅适用于实验室研究,不利于临床推广。近几年,用N-BPs或P-Ag联合细胞因子的治疗已成为廉价治疗的直接选择。N-BPs与IL-2联合可用于体外扩增和激活γδT细胞,并已广泛用于各类肿瘤治疗。溴醇磷酸分子合成磷酸(BrHPP)抗肿瘤治疗的Ⅰ、Ⅱ期临床试验显示其具备诱导γδT细胞扩增的能力及强大的抗肿瘤特性[7];近期有研究报道帕米膦酸钠(PAM) 等药物应用于γδT细胞体外扩增也取得了良好的效果[20],PAM具有与IPP相似的体外扩增γδT细胞能力,PAM扩增法可能成为扩增γδT细胞更为经济实用的选择[21]。唑来膦酸(Zol)联合IL-2能够在体外有效扩增肝细胞癌患者外周血的γδT细胞,扩增后的γδT细胞能有效杀伤不同的肝癌细胞株,可能用于临床免疫治疗肝细胞癌[22]。使用血清培养基来扩增后的γδT细胞已用于某些临床治疗中,为安全推广自体γδT细胞过继免疫治疗。有研究发现使用自体血清或无血清培养基(SFM)扩增的γδT细胞具有更好的临床治疗的安全性和有效性[23]。

3.2 扩增后γδT细胞在临床研究中的抗肿瘤活性 鉴于γδT细胞可非MHC限制性识别和杀伤血液系统和实体肿瘤的抗肿瘤效应。近年来,进行了大量关于γδT细胞的肿瘤细胞免疫治疗临床实验研究。Wilhelm等[24]在19例难治性非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者中使用PAM联合IL-2进行治疗,并对其机体内增殖活化的γδT细胞的抗肿瘤活性及细胞毒性进行了研究,研究表明,小剂量的IL-2联合PAM可在机体内特异性诱导γδT细胞的扩增,可使患者病情稳定或部分缓解,未见明显不良反应。Dieli[25]研究表明,唑来膦酸诱导的γδT细胞可分泌TNF-α,介导肿瘤细胞溶解,发挥其强大的抗肿瘤作用。有研究应用唑来膦酸联合IL-2治疗的转移性肾细胞癌患者,治疗效果良好,未出现明显不良反应[26]。肿瘤组织分离出的浸润性γδT细胞可通过识别上皮性肿瘤的表面抗原来杀伤机体自体和异体肿瘤细胞,被认为是多种癌症预后的判断指标[27]。有研究发现γδT细胞对单克隆抗体作用过的淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病(CLL)和乳腺癌细胞发挥了抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用。田伟等[22]实验证明,Zol联合IL-2能够在体外有效扩增肝细胞癌患者外周血的γδT细胞,扩增后的γδT细胞中抑制性细胞和细胞因子没有明显增加,能有效杀伤不同肝癌细胞株,可以安全用于肝细胞癌患者的临床免疫治疗。Wu等[28]的研究提示,人体外周血γδT细胞具有良好的抗结肠癌作用。体外扩增的γδT细胞已用于滤泡性淋巴瘤,多发性骨髓瘤、急性髓系白血病以及非血液系统恶性肿瘤的临床治疗中,并取得了良好的抗肿瘤效应。

4 小结

γδT细胞具有较强的抗肿瘤功能,体外扩增的γδT细胞亦具有稳定的抗肿瘤效应,使用体外扩增的γδT细胞进行肿瘤细胞免疫治疗,对体内γδT细胞数量极少或γδT细胞功能严重缺陷的肿瘤患者病情的控制及缓解具有重要意义。因此,体外扩增足够数量γδT细胞并用于恶性肿瘤的临床治疗具有重要的科学和应用价值。但是,仍有很多问题值得进一步研究:(1)目前γδT细胞体外扩增技术及其过继免疫治疗的方案细节有待优化,以便建立γδT细胞质量控制体系及临床应用标准,如临床输注剂量、输注方式、输注次数的确定等。(2)高剂量γδT细胞治疗是否会出现不良反应。(3)γδT细胞在机体内抗肿瘤和促进肿瘤的具体作用机制。(4)γδT细胞免疫治疗与放疗、化疗及手术疗法联合治疗是否具有协同作用。

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TheroleofγδT-cellinthetreatmentofmalignanttumorandresearchprogress

XieLei,ChengMin,HuShilian,ShenGan

(AnhuiProvincialHospital,AnhuiInstituteofGerontology,AnhuiProvincialKeyLaboratoryofTumorImmuotherapyandNutritionTherapy,AnhuiEvidencebasedMedicineCenter,Hefei230001,china)

Corresponding author:ShenGan,Email:shenganustc@163.com

[Abstract]γδT cell antigen recognition does not require specific antigen stimulation withou MHC restriction,thus it has a natural and adaptive immune response in the anti-tumor immunity.Activation of γδT cells exert cytotoxic effect on tumor cells through various ways which has the potential to serve as a powerful tool in tumor immunotherapy.A large number of studies have shown that γδT cells have good antitumor effect in vitro and in vivo.As a new tumor immunotherapy,γδT cell immunotherapy technology shows a promising application prospect.This article will focus on the role of γδT cells in the treatment of malignant tumors and their research progress.

[Keywords]Neoplasms;Immunotherapy;T-lymphocytes

中图分类号:R730.51

A

10.3969/J.issn.1672-6790.2018.03.034

基金项目:国家自然科学基金面上项目(81471552);安徽省科技攻关项目(1501041142);肿瘤免疫与营养治疗安徽省重点实验室绩效项目(1606c08236)

作者简介:谢蕾,硕士研究生,Email:294689071@qq.com

通信作者:沈干,主任医师,硕士生导师,Email:shenganustc@163.com

2017-05-04)

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