王慧娟 王秦秦

人類(lèi)白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen, HLA）在機(jī)體細(xì)胞免疫過(guò)程中參與抗原分子的提呈，在機(jī)體抗腫瘤免疫機(jī)制中占有重要地位，目前有大量關(guān)于HLA與肺癌發(fā)生發(fā)展之間關(guān)系的研究，并對(duì)此提出了一些可能的治療方法，為腫瘤的免疫治療提供了新的思路。

1 HLA

引起急性移植排斥反應(yīng)的同種異型抗原稱(chēng)為主要組織相容性抗原（major histocompatibility antigen），編碼這組抗原的基因稱(chēng)為主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex, MHC）。人類(lèi)主要組織相容性抗原是在白細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的，所以又稱(chēng)為HLA。

1.1 HLA復(fù)合體的結(jié)構(gòu) 編碼HLA的基因群又稱(chēng)為HLA復(fù)合體，定位于人類(lèi)第6號(hào)染色體短臂q21.31和q21.32區(qū)之間，分為HLA-I類(lèi)、HLA-II類(lèi)和HLA-III類(lèi)3個(gè)區(qū)，跨度約為4 000 kb，約包含450個(gè)基因。其中經(jīng)典的HLA基因一般專(zhuān)指與組織相容性有關(guān)的、具有向T細(xì)胞提呈蛋白質(zhì)抗原功能的基因。

HLA-I類(lèi)區(qū)中約包含3個(gè)經(jīng)典的HLA-I類(lèi)基因，即HLA-A、HLA-B、HLA-C。HLA-II類(lèi)區(qū)包括HLA-DP、HLA-DQ、HLA-DR三個(gè)經(jīng)典HLA-II類(lèi)基因及一些與抗原處理和提呈有關(guān)的基因，包括TAP1、TAP2、LMP2等。HLA-III類(lèi)區(qū)包含75個(gè)基因，大多數(shù)功能不明，其中一小部分是與HLA無(wú)關(guān)的、編碼分泌型蛋白的基因，其產(chǎn)物是免疫系統(tǒng)的重要成分。

1.2 HLA分子的結(jié)構(gòu)和功能 HLA-I類(lèi)和HLA-II類(lèi)分子是細(xì)胞表面跨膜糖蛋白，又稱(chēng)為HLA-I類(lèi)和HLA-II類(lèi)抗原。HLA-I類(lèi)分子廣泛分布于體內(nèi)有核細(xì)胞膜表面，以淋巴細(xì)胞表面密度最大。與HLA-I類(lèi)分子相比，HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)更為局限，正常情況下主要表達(dá)在專(zhuān)職抗原提呈細(xì)胞表面，主要包括B細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞。

HLA-I類(lèi)分子是由一條重鏈和一條輕鏈通過(guò)非共價(jià)結(jié)合形成的異二聚體。重鏈又稱(chēng)α鏈，由經(jīng)典的HLA-A、HLA-B、HLA-C基因編碼；輕鏈為β2微球蛋白（β2m），其編碼基因位于第15號(hào)染色體。HLA-II類(lèi)分子是由α鏈和β鏈組成的異二聚體。α鏈和β鏈的編碼基因均位于HLA-II類(lèi)區(qū)的D區(qū)內(nèi)。

HLA-I類(lèi)分子的主要功能是作為殺傷性CD8+T細(xì)胞的識(shí)別標(biāo)志之一，參與內(nèi)源性抗原的提呈。HLA-II類(lèi)分子作為CD4+T細(xì)胞的識(shí)別標(biāo)志之一，主要參與外源性抗原的遞呈。另外，一些HLA-I類(lèi)分子，包括非經(jīng)典的I類(lèi)分子HLA-E和HLA-G，還可以與NK細(xì)胞表面的受體結(jié)合，影響NK細(xì)胞的功能。HLA分子由于直接影響機(jī)體的細(xì)胞免疫，因而成為免疫應(yīng)答過(guò)程中的關(guān)鍵分子[1]。

2 機(jī)體抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制中HLA的作用

機(jī)體具有強(qiáng)大的免疫功能，通過(guò)免疫監(jiān)視可以發(fā)現(xiàn)并且殺傷腫瘤細(xì)胞。機(jī)體抗腫瘤的免疫效應(yīng)是多途徑的，一般認(rèn)為細(xì)胞免疫比體液免疫在抗腫瘤效應(yīng)中發(fā)揮著更重要的作用。

抗腫瘤的效應(yīng)細(xì)胞以HLA-I類(lèi)抗原限制的CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte, CTL）和HLA-II類(lèi)抗原限制的CD4+輔助性T細(xì)胞（helper T lymphocyte, Th）為主。CD8+CTL活化增殖后，直接殺傷腫瘤細(xì)胞，或者通過(guò)分泌細(xì)胞因子發(fā)揮抗腫瘤作用，是最主要的抗腫瘤細(xì)胞。CD4+T細(xì)胞活化后可產(chǎn)生淋巴因子，增強(qiáng)CTL和自然殺傷細(xì)胞（natural killer cell, NK cell）的功能并可激活巨噬細(xì)胞或其它抗原提呈細(xì)胞（antigen-presenting cell, APC）參與抗腫瘤作用。NK細(xì)胞也參與抗腫瘤作用且不受MHC限制。未活化的NK細(xì)胞僅可殺傷某些腫瘤細(xì)胞，活化后殺瘤效率大幅提高。干擾素（interferon,IFN）、白介素2（interleukin, IL-2）等細(xì)胞因子可以強(qiáng)化其功能。NK細(xì)胞主要通過(guò)抗體依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用殺傷腫瘤細(xì)胞，而其殺傷腫瘤細(xì)胞的活性受活化性受體和抑制性受體調(diào)節(jié)。HLA-B、HLA-C、HLA-E和HLA-G等編碼的基因產(chǎn)物可以識(shí)別NK細(xì)胞抑制性受體，抑制NK細(xì)胞的殺傷作用。γδT細(xì)胞大多數(shù)為CD4-CD8-T細(xì)胞，具有非MHC限制性的殺傷腫瘤細(xì)胞作用。另外，巨噬細(xì)胞、活化的自然殺傷T細(xì)胞、淋巴細(xì)胞激活的殺傷細(xì)胞和腫瘤浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞也具有抗腫瘤作用。

因此，HLA-I類(lèi)分子的正常表達(dá)保證了對(duì)CTL的抗原提呈和NK細(xì)胞的正常殺傷活性，使機(jī)體處于正常免疫狀態(tài)之下。若細(xì)胞表面的HLA分子異常表達(dá)，就可能使這種異常細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視而影響機(jī)體的健康。

3 肺癌患者HLA基因表達(dá)的相關(guān)研究

3.1 肺腫瘤細(xì)胞HLA-I類(lèi)基因的異常表達(dá) 近年來(lái)大量的臨床研究已經(jīng)證實(shí)，經(jīng)典HLA-I類(lèi)抗原的表達(dá)在多種惡性腫瘤中均明顯降低。由于CTL的MHC限制性，腫瘤細(xì)胞表面的HLA-I類(lèi)分子表達(dá)下調(diào)甚至缺失將導(dǎo)致T細(xì)胞不能被刺激活化，不能產(chǎn)生有效的細(xì)胞免疫應(yīng)答。而腫瘤細(xì)胞異常高表達(dá)HLA-E、HLA-G，則會(huì)抑制NK細(xì)胞的殺傷活性。

目前在肺癌的相關(guān)研究中，研究對(duì)象多集中于非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC），而關(guān)于經(jīng)典的HLA-I類(lèi)抗原的表達(dá)情況與預(yù)后的關(guān)系，尚未取得完全一致的結(jié)論。

Baba等[2]研究了26種肺癌細(xì)胞株中HLA-I類(lèi)抗原的情況，他們發(fā)現(xiàn)10種有HLA-I類(lèi)基因單倍型缺失，3種有HLA-I類(lèi)抗原表達(dá)缺失。Kikuchi等[3]在161例NSCLC組織中發(fā)現(xiàn)，有68.9%的癌組織HLA-I類(lèi)抗原低表達(dá)或者表達(dá)缺失，而且這部分癌組織中CD8+T細(xì)胞量明顯少于HLA-I類(lèi)抗原強(qiáng)陽(yáng)性的癌組織中的CD8+T細(xì)胞量；HLA-I類(lèi)抗原的低表達(dá)還可以作為病理1期的患者預(yù)后不良的指標(biāo)。Suzuki等[4]在105例NSCLC組織中發(fā)現(xiàn)58.3%有經(jīng)典的HLA-I類(lèi)分子缺失，并且發(fā)現(xiàn)HLA-I類(lèi)分子與腫瘤的大小、瘤體的發(fā)展和病理分期相關(guān)。Ramnath等[5]發(fā)現(xiàn)HLA-I類(lèi)分子缺失在NSCLC中十分普遍（93.6%），但在體內(nèi)HLA-I類(lèi)分子的表達(dá)情況與NSCLC的生存率無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)，認(rèn)為NSCLC中NK細(xì)胞是主要的抗腫瘤細(xì)胞。另外，王威等[6]研究發(fā)現(xiàn)HLA-A、HLA-B、HLA-C抗原在鱗癌中表達(dá)下降率明顯高于腺癌（P＜0.05）。

與上述觀(guān)點(diǎn)不同的是，Nagata等[7]在研究了695例NSCLC組織HLA-I類(lèi)分子等位基因后得出結(jié)論，病理1期HLA-A2陰性患者的預(yù)后要好于HLA-A2陽(yáng)性的患者；而在病理2、3期的患者中，HLA-A24陽(yáng)性可以作為不良預(yù)后的指標(biāo)。

在非經(jīng)典的HLA-I類(lèi)分子的研究中，HLA-G在多種腫瘤中的異常高表達(dá)也引起了研究者們的注意，認(rèn)為HLA-G抑制了NK細(xì)胞殺傷腫瘤的能力。Yie等[8]在NSCLC組織中發(fā)現(xiàn)75%的癌組織中有HLA-G的異常表達(dá)，HLA-G高表達(dá)的患者預(yù)后較差；HLA-G的異常表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期和患者本身的免疫應(yīng)答效力相關(guān)；并且HLA-G高表達(dá)可以作為NSCLC的特征之一。

經(jīng)典的HLA-I類(lèi)抗原在腫瘤中表達(dá)下調(diào)的機(jī)制尚不十分清楚。染色體缺失、體細(xì)胞重組、基因突變及轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和蛋白運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)障礙都有可能參與惡性腫瘤HLA基因的異常表達(dá)。Paschen等[9]對(duì)黑色素瘤細(xì)胞研究后認(rèn)為，HLA-I類(lèi)基因缺失是15號(hào)染色體失穩(wěn)定和β2微球蛋白基因突變同時(shí)發(fā)生引起的。Corrias等[10]則認(rèn)為HLA-I類(lèi)分子重鏈、β2微球蛋白、TAP-1和TAP-2表達(dá)缺失等多種機(jī)制是神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞HLA-I類(lèi)抗原表達(dá)低下的原因。Maleno等[11]研究表明喉癌細(xì)胞HLA-I類(lèi)基因缺失有多種類(lèi)型，如 HLA-I類(lèi)基因全部缺失、HLA-I類(lèi)基因單倍型選擇性缺失、HLA-A或HLA-B基因位點(diǎn)的選擇性降低、單個(gè)HLA-I類(lèi)等位基因的選擇性缺失或降低等。HLA基因單倍型缺失是引起腫瘤HLA表型改變的最常見(jiàn)的原因。對(duì)肺腫瘤研究后So等[12]認(rèn)為HLA-I類(lèi)基因表達(dá)下調(diào)或者缺失的腫瘤類(lèi)型是T細(xì)胞免疫選擇的結(jié)果，而且這種HLA-I類(lèi)基因的異常表達(dá)是由HLA-I類(lèi)基因單倍型缺失引起的。鄧波等[13]研究后認(rèn)為，HLA-I類(lèi)基因單倍型選擇性丟失可能是腫瘤細(xì)胞在傳代過(guò)程中姐妹染色體不分離或染色體重組錯(cuò)誤如染色體缺失等造成的。而莊東剛等[14]實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示HLA-I類(lèi)分子的基因結(jié)構(gòu)出現(xiàn)改變的機(jī)率較小，推測(cè)HLA-I類(lèi)分子在腫瘤中表達(dá)的缺失可能是相關(guān)基因在從轉(zhuǎn)錄到翻譯的過(guò)程中的某一環(huán)節(jié)或者是某些環(huán)節(jié)受到致癌因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致HLA-I類(lèi)分子表達(dá)下調(diào)或表達(dá)缺失。

從上述的研究結(jié)果來(lái)看，HLA-I類(lèi)基因在肺癌組織中表達(dá)的情況在各個(gè)研究中的結(jié)果并不完全一致，異常表達(dá)的機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。

3.2 肺癌患者HLA-II類(lèi)基因的異常表達(dá) 近年在人的多種惡性組織的研究中均發(fā)現(xiàn)有HLA-II類(lèi)基因的異常表達(dá)。大量的研究顯示腫瘤細(xì)胞HLA-II類(lèi)基因的表達(dá)可以使腫瘤細(xì)胞具有抗原遞呈、活化Th細(xì)胞的作用，引起抗腫瘤效應(yīng)。Matsushita等[15]在預(yù)后良好的結(jié)腸癌患者的癌組織中發(fā)現(xiàn)有HLA-DR的高表達(dá)，并且可以作為獨(dú)立的預(yù)后良好的指標(biāo)。但有研究[16]認(rèn)為若腫瘤細(xì)胞不表達(dá)其它共刺激因子，則可以導(dǎo)致免疫耐受，認(rèn)為其作用取決于表達(dá)的量。因此目前腫瘤細(xì)胞HLA-II類(lèi)基因表達(dá)對(duì)機(jī)體免疫的影響還存在爭(zhēng)議。腫瘤細(xì)胞異常表達(dá)HLA-DR的機(jī)制目前尚不十分清楚。van der Stoep等[17]發(fā)現(xiàn)HLA-II類(lèi)基因反式作用因子（class II transactivator, C II TA）啟動(dòng)子IV可以與MHC II類(lèi)基因相互作用而刺激HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)；IFN-γ可以激活C II TA啟動(dòng)子IV，而許多腫瘤細(xì)胞IFN-γ誘導(dǎo)HLA-II類(lèi)分子表達(dá)的現(xiàn)象消失了。在對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞研究后他們發(fā)現(xiàn)，C II TA啟動(dòng)子IV發(fā)生了甲基化，認(rèn)為腫瘤細(xì)胞在發(fā)展早期通過(guò)甲基化C II TA啟動(dòng)子IV抑制HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)，而分化后的腫瘤細(xì)胞則沒(méi)有這種甲基化現(xiàn)象。

在肺癌的相關(guān)研究中，Deng等[18]在兩種肺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)保存有完整的HLA-II類(lèi)基因。Kataki等[19]對(duì)48例NSCLC組織進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)僅有8%有HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)。而Pouniotis等[20]在對(duì)4種肺癌類(lèi)型（腺癌、鱗癌、大細(xì)胞未分化癌、小細(xì)胞肺癌）研究后發(fā)現(xiàn)，僅有小細(xì)胞肺癌組織有HLA-II類(lèi)分子的低表達(dá)。馬曉春等[21]在研究中發(fā)現(xiàn)，肺癌細(xì)胞的HLA-DR抗原陽(yáng)性率為43%，腺癌的陽(yáng)性率明顯高于鱗癌和小細(xì)胞癌。他們還觀(guān)察到HLADR抗原染色較強(qiáng)的癌細(xì)胞周?chē)休^多的淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)。他們推測(cè)是淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)釋放出的如γ-干擾素之類(lèi)的淋巴因子引起了肺癌細(xì)胞的HLA-DR抗原表達(dá)。然而，部分病例癌組織中雖有較多的淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，但卻不表達(dá)HLA-DR抗原。肺癌細(xì)胞表達(dá)HLA-DR抗原與其病理、預(yù)后關(guān)系等方面仍需要進(jìn)一步研究。

3.3 肺腫瘤患者外周血T淋巴細(xì)胞HLA-DR的表達(dá)降低 陳清勇等[22]應(yīng)用流式細(xì)胞雙熒光染色技術(shù)發(fā)現(xiàn)肺癌組外周T血淋巴細(xì)CD3+/HLA-DR+的表達(dá)水平明顯低于正常對(duì)照組。楊凌等[23]也得到相同的結(jié)論，并發(fā)現(xiàn)正常對(duì)照組和良性病變組之間無(wú)明顯差異；隨著腫瘤進(jìn)展和年齡的增高，肺癌患者外周血T淋巴細(xì)胞中CD3+/HLA-DR+的表達(dá)水平逐漸降低；中、高分化程度的肺癌患者的CD3+/HLA-DR+表達(dá)明顯高于低分化程度的肺癌；肺癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的外周血CD3+/HLA-DR+的表達(dá)水平明顯低于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者。他們認(rèn)為這些變化可能是肺癌細(xì)胞產(chǎn)生一些免疫抑制因子，通過(guò)抑制外周血中T淋巴細(xì)胞的活化功能，如CD25+/HLA-DR+的表達(dá)水平，來(lái)進(jìn)一步抑制宿主的免疫應(yīng)答，從而使癌細(xì)胞逃避機(jī)體免疫監(jiān)視。

4 針對(duì)肺癌患者HLA分子表達(dá)異常而提出的治療方法

目前腫瘤的免疫治療方法很多，本文主要就針對(duì)HLA的治療方法作一綜述。研究者根據(jù)上述現(xiàn)象認(rèn)為，腫瘤免疫治療的關(guān)鍵在于增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞中HLA-I類(lèi)抗原的表達(dá)，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)識(shí)別腫瘤細(xì)胞的能力。通過(guò)免疫治療增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞表面的HLA-I類(lèi)抗原表達(dá)，可能會(huì)取得較好的療效。

4.1 基因治療 20世紀(jì)90年代，研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，將某些基因轉(zhuǎn)染入腫瘤細(xì)胞后可以導(dǎo)致其HLA-I類(lèi)抗原表達(dá)升高，致瘤性下降。

Torabi-Pour等[24]將β2微球蛋白基因利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù)導(dǎo)入膀胱癌細(xì)胞中，發(fā)現(xiàn)HLA-I類(lèi)抗原表達(dá)明顯上調(diào)，并且IFN可以誘導(dǎo)這些細(xì)胞HLA-I、HLA-II類(lèi)抗原的表達(dá)。Salamone等[25]利用載體將同種異體HLA-B7基因和β2微球蛋白基因共轉(zhuǎn)染入HLA-B7缺失的頭頸部腫瘤細(xì)胞，與轉(zhuǎn)染自體HLA-B7基因相比，可以更有效地誘導(dǎo)HLA I類(lèi)抗原的表達(dá)，抑制腫瘤生長(zhǎng)。Lou等[26]將重組有TAP1基因的腺病毒轉(zhuǎn)入HLA抗原表達(dá)通路缺陷的鼠肺癌細(xì)胞系CMT 64后發(fā)現(xiàn)TAP1的表達(dá)可以提高細(xì)胞表面HLA抗原的表達(dá)；該研究結(jié)果也證實(shí)，參與HLA分子組裝和運(yùn)輸表達(dá)過(guò)程的分子異常也可以導(dǎo)致HLA抗原的低表達(dá)。

4.2 細(xì)胞因子干擾素（IFN）及組蛋白脫乙?；福╤istone deacetylase, HDAC）抑制子 Merritt等[27]發(fā)現(xiàn)無(wú)論在體外還是體內(nèi)，IFN-γ都可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞HLA-I類(lèi)分子的表達(dá)。Read等[28]證實(shí)，在體外IFN-γ可以誘導(dǎo)正常腦細(xì)胞和腦腫瘤細(xì)胞的表達(dá)，其中HLA-I類(lèi)抗原明顯增加，而HLA-II類(lèi)抗原的表達(dá)也可以被誘導(dǎo)；將IFN-γ基因利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞后HLA-I類(lèi)和HLAII類(lèi)抗原的表達(dá)均增加。徐亦益等[29]將克隆的人源IFN基因轉(zhuǎn)基因人肺腺癌細(xì)胞A549，發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)基因細(xì)胞能穩(wěn)定且持久地向胞外分泌IFN蛋白，并且該轉(zhuǎn)基因瘤苗的HLA-I、HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)得到上調(diào)。以上研究均提示細(xì)胞因子IFN可以提高腫瘤細(xì)胞的免疫原性和提呈抗原的能力。

目前的研究[16]顯示正常組織中的IFN-γ可以誘導(dǎo)HLA-II類(lèi)分子的表達(dá)，而許多人類(lèi)腫瘤細(xì)胞的HLA-II類(lèi)分子并不能被IFN-γ誘導(dǎo)產(chǎn)生。抑癌基因Rb蛋白的缺失與這種現(xiàn)象密切相關(guān)。HDAC抑制子MS-275可以重建γ-IFN對(duì)缺失Rb蛋白的NSCLC細(xì)胞的可誘導(dǎo)性，提高HLA-II類(lèi)分子特別是HLA-DR的表達(dá)率。目前MS-275正處于NSCLC治療的1、2期臨床試驗(yàn)中[30]。

4.3 腫瘤細(xì)胞疫苗 Indrová等[31]將IL-12基因用腺病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞制成腫瘤細(xì)胞疫苗，再打入已成瘤的小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)可使HLA-I類(lèi)分子表達(dá)增加。

4.4 其它 李兆忠等[32]采用反義核酸技術(shù)證實(shí)c-myc反義寡核苷酸可以上調(diào)人高轉(zhuǎn)移肺癌細(xì)胞表面HLA-A、HLA-B、HLA-C、ICAM-1分子的表達(dá)水平。

綜上所述，目前研究均在肺癌患者的肺腫瘤細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)有HLA分子的異常表達(dá)，并且這種異常與肺癌的類(lèi)型、進(jìn)展、預(yù)后等有關(guān)，但是研究結(jié)果并不完全一致。在肺癌患者外周血中T淋巴細(xì)胞的表面也發(fā)現(xiàn)有HLA-DR的表達(dá)降低。目前可以肯定的是這些異常表達(dá)的HLA分子與肺癌細(xì)胞逃逸免疫監(jiān)視有著密切的聯(lián)系，具體機(jī)制仍需要進(jìn)一步的研究?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，研究者們還提出了增強(qiáng)肺腫瘤細(xì)胞HLA-I類(lèi)分子表達(dá)的免疫治療方法，雖然尚不成熟，但為腫瘤的免疫治療提供了新的方向。