謝蕾，程民，胡世蓮，沈干

(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院，安徽省老年醫(yī)學(xué)研究所，腫瘤免疫與營養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230001)

·綜述·

γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用及其研究進(jìn)展

謝蕾，程民，胡世蓮，沈干

(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院、安徽省立醫(yī)院，安徽省老年醫(yī)學(xué)研究所，腫瘤免疫與營養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥 230001)

[摘要]γδT細(xì)胞識(shí)別抗原不需要特異性抗原刺激并無MHC限制性，在抗腫瘤免疫中具有連接天然免疫和適應(yīng)性免疫的作用，是腫瘤細(xì)胞免疫治療強(qiáng)有力的工具。激活的γδT細(xì)胞可通過多種途徑發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，在體內(nèi)外均有較好的抗腫瘤效應(yīng)；作為一種新興的腫瘤免疫療法，γδT細(xì)胞免疫治療技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。現(xiàn)就γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用及其研究進(jìn)展作一綜述。

[關(guān)鍵詞]腫瘤；免疫療法；T淋巴細(xì)胞

γδT細(xì)胞是T細(xì)胞抗原受體(TCR) 由γ和δ鏈組成的T細(xì)胞，廣泛分布于機(jī)體外周血和黏膜組織中[1]。與αβT細(xì)胞不同，γδT細(xì)胞識(shí)別抗原不需要特異性抗原刺激，可以快速識(shí)別外源性病菌及內(nèi)源應(yīng)激配體，啟動(dòng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[2]。此外，γδT細(xì)胞還具有抗感染、分泌細(xì)胞因子和趨化因子等能力，廣泛參與感染、過敏和腫瘤等疾病的免疫應(yīng)答[3-5]。大量研究表明γδT細(xì)胞在體內(nèi)外均有較好的抗腫瘤效應(yīng)，為γδT細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞免疫治療提供了理論依據(jù)，顯示其廣闊的應(yīng)用前景。在生理情況下，γδT細(xì)胞僅占人體外周血T細(xì)胞的1%～10%，不足以發(fā)揮其抗腫瘤作用[6]。如何通過體外擴(kuò)增的方法獲得高純度、高數(shù)量、安全的γδT細(xì)胞，進(jìn)行腫瘤細(xì)胞免疫治療是近年來研究的熱點(diǎn)。

1 γδT細(xì)胞的抗腫瘤理論基礎(chǔ)

γδT細(xì)胞可無MHC限制性識(shí)別并且殺傷病毒感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞，是抵御機(jī)體惡性病變的第一道防線。有研究認(rèn)為，γδT細(xì)胞是一種良好的應(yīng)激反應(yīng)介質(zhì)，它可通過NKG2D受體介導(dǎo)識(shí)別MIC-A、MIC-B和ULBPs[7]，發(fā)揮細(xì)胞毒作用，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解。γδT細(xì)胞可識(shí)別在腫瘤細(xì)胞或病毒感染細(xì)胞中累積的異戊烯焦磷酸(IPP)等非肽磷酸抗原[1]，還可識(shí)別阿侖膦酸鈉，唑來膦酸等雙膦酸鹽(N-BPs)，雙膦酸鹽可通過抑制法尼基焦磷酸合成酶(FPPS)，引起IPP積累，激活γδT細(xì)胞釋放炎性細(xì)胞因子、干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子(TNF)-α。

γδT細(xì)胞還可通過熱休克蛋白(HSP)識(shí)別并殺傷腫瘤細(xì)胞。HSP可識(shí)別腫瘤細(xì)胞與之結(jié)合，并將腫瘤抗原呈遞給γδT細(xì)胞。HSP在高代謝的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)明顯增加，可作為內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)，識(shí)別腫瘤細(xì)胞[6]。

此外，γδT細(xì)胞還可識(shí)別腫瘤細(xì)胞表達(dá)的載脂蛋白A1、Toll 樣受體等共同參與介導(dǎo)抗腫瘤作用[8]，可通過CD16與IgG的Fc片段結(jié)合，識(shí)別并引發(fā)抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(ADCC)殺傷腫瘤細(xì)胞[9]。

γδT細(xì)胞還具有遷移至腫瘤組織，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行殺傷的能力。趨化因子可介導(dǎo)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞等外周循環(huán)淋巴細(xì)胞向腫瘤組織浸潤。研究表明，γδT細(xì)胞可以通過表達(dá)趨化因子受體1(CCR1)、CXCR3和CCR5，遷移至腫瘤組織，并具有靶向性的抗腫瘤細(xì)胞毒性[10]。另有研究表明，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)中的γδT細(xì)胞有較高的腫瘤組織遷移能力[11]，提示利用腫瘤抗原可活化并提高γδT細(xì)胞殺傷作用的靶向性。

2 γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的作用

活化的γδT細(xì)胞可通過多種途徑發(fā)揮對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，主要通過識(shí)別、加工、呈遞抗原，釋放穿孔素和顆粒酶、INF-γ、TNF-α 、IL-2、IL-3、IL-4、IL-6等功能分子來發(fā)揮抗腫瘤作用，還可以通過ADCC途徑、上調(diào)Fas 配體(Fas ligand，F(xiàn)as L)和TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)的表達(dá)發(fā)揮其抗腫瘤效應(yīng)[12]。

γδT細(xì)胞通過NKG2D受體介導(dǎo)途徑使γδTCR與應(yīng)力分子相結(jié)合，激活γδT細(xì)胞迅速發(fā)揮其增殖、產(chǎn)生促炎性因子等效應(yīng)功能發(fā)揮細(xì)胞毒作用，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解[7]。CD56+γδT細(xì)胞通過上調(diào)顆粒酶B的分泌殺傷頭頸部鱗狀細(xì)胞癌[13]。Seidel等研究發(fā)現(xiàn)，同NK細(xì)胞一樣，γδT細(xì)胞可誘導(dǎo)ADCC導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞裂解[14]。Tokuyama等研究表明，使用單克隆抗體治療的患者應(yīng)用γδT細(xì)胞，可通過CD16途徑介導(dǎo)ADCC效應(yīng)殺傷腫瘤細(xì)胞[15]。Halary研究認(rèn)為γδT細(xì)胞可識(shí)別腸上皮細(xì)胞腫瘤，分泌IFN-γ，TNF-α和穿孔素殺傷腫瘤細(xì)胞[16]。γδT細(xì)胞還可通過調(diào)節(jié)DC細(xì)胞、NK細(xì)胞及NKT細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞，發(fā)揮其抗腫瘤作用[17-19]。

3 γδT細(xì)胞在惡性腫瘤治療中的研究進(jìn)展

3.1 γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增技術(shù) 作為一種新興的腫瘤免疫療法，γδT細(xì)胞免疫治療技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景。在生理情況下，γδT細(xì)胞在人體外周血中含量極微，特異性擴(kuò)增γδT細(xì)胞以及擴(kuò)增后細(xì)胞的殺瘤活性是近些年研究的重點(diǎn)。目前高效擴(kuò)增γδT細(xì)胞最常用的方法是利用anti-γδTCR抗體或磷酸化抗原激活γδT細(xì)胞實(shí)現(xiàn)。這些擴(kuò)增方法因其成本昂貴僅適用于實(shí)驗(yàn)室研究，不利于臨床推廣。近幾年，用N-BPs或P-Ag聯(lián)合細(xì)胞因子的治療已成為廉價(jià)治療的直接選擇。N-BPs與IL-2聯(lián)合可用于體外擴(kuò)增和激活γδT細(xì)胞，并已廣泛用于各類腫瘤治療。溴醇磷酸分子合成磷酸(BrHPP)抗腫瘤治療的Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示其具備誘導(dǎo)γδT細(xì)胞擴(kuò)增的能力及強(qiáng)大的抗腫瘤特性[7]；近期有研究報(bào)道帕米膦酸鈉(PAM) 等藥物應(yīng)用于γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增也取得了良好的效果[20]，PAM具有與IPP相似的體外擴(kuò)增γδT細(xì)胞能力，PAM擴(kuò)增法可能成為擴(kuò)增γδT細(xì)胞更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇[21]。唑來膦酸(Zol)聯(lián)合IL-2能夠在體外有效擴(kuò)增肝細(xì)胞癌患者外周血的γδT細(xì)胞，擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞能有效殺傷不同的肝癌細(xì)胞株，可能用于臨床免疫治療肝細(xì)胞癌[22]。使用血清培養(yǎng)基來擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞已用于某些臨床治療中，為安全推廣自體γδT細(xì)胞過繼免疫治療。有研究發(fā)現(xiàn)使用自體血清或無血清培養(yǎng)基(SFM)擴(kuò)增的γδT細(xì)胞具有更好的臨床治療的安全性和有效性[23]。

3.2 擴(kuò)增后γδT細(xì)胞在臨床研究中的抗腫瘤活性 鑒于γδT細(xì)胞可非MHC限制性識(shí)別和殺傷血液系統(tǒng)和實(shí)體腫瘤的抗腫瘤效應(yīng)。近年來，進(jìn)行了大量關(guān)于γδT細(xì)胞的腫瘤細(xì)胞免疫治療臨床實(shí)驗(yàn)研究。Wilhelm等[24]在19例難治性非霍奇金淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤患者中使用PAM聯(lián)合IL-2進(jìn)行治療，并對(duì)其機(jī)體內(nèi)增殖活化的γδT細(xì)胞的抗腫瘤活性及細(xì)胞毒性進(jìn)行了研究，研究表明，小劑量的IL-2聯(lián)合PAM可在機(jī)體內(nèi)特異性誘導(dǎo)γδT細(xì)胞的擴(kuò)增，可使患者病情穩(wěn)定或部分緩解，未見明顯不良反應(yīng)。Dieli[25]研究表明，唑來膦酸誘導(dǎo)的γδT細(xì)胞可分泌TNF-α，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞溶解，發(fā)揮其強(qiáng)大的抗腫瘤作用。有研究應(yīng)用唑來膦酸聯(lián)合IL-2治療的轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌患者，治療效果良好，未出現(xiàn)明顯不良反應(yīng)[26]。腫瘤組織分離出的浸潤性γδT細(xì)胞可通過識(shí)別上皮性腫瘤的表面抗原來殺傷機(jī)體自體和異體腫瘤細(xì)胞，被認(rèn)為是多種癌癥預(yù)后的判斷指標(biāo)[27]。有研究發(fā)現(xiàn)γδT細(xì)胞對(duì)單克隆抗體作用過的淋巴瘤、慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)和乳腺癌細(xì)胞發(fā)揮了抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。田偉等[22]實(shí)驗(yàn)證明，Zol聯(lián)合IL-2能夠在體外有效擴(kuò)增肝細(xì)胞癌患者外周血的γδT細(xì)胞，擴(kuò)增后的γδT細(xì)胞中抑制性細(xì)胞和細(xì)胞因子沒有明顯增加，能有效殺傷不同肝癌細(xì)胞株，可以安全用于肝細(xì)胞癌患者的臨床免疫治療。Wu等[28]的研究提示，人體外周血γδT細(xì)胞具有良好的抗結(jié)腸癌作用。體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞已用于濾泡性淋巴瘤，多發(fā)性骨髓瘤、急性髓系白血病以及非血液系統(tǒng)惡性腫瘤的臨床治療中，并取得了良好的抗腫瘤效應(yīng)。

4 小結(jié)

γδT細(xì)胞具有較強(qiáng)的抗腫瘤功能，體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞亦具有穩(wěn)定的抗腫瘤效應(yīng)，使用體外擴(kuò)增的γδT細(xì)胞進(jìn)行腫瘤細(xì)胞免疫治療，對(duì)體內(nèi)γδT細(xì)胞數(shù)量極少或γδT細(xì)胞功能嚴(yán)重缺陷的腫瘤患者病情的控制及緩解具有重要意義。因此，體外擴(kuò)增足夠數(shù)量γδT細(xì)胞并用于惡性腫瘤的臨床治療具有重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。但是，仍有很多問題值得進(jìn)一步研究：(1)目前γδT細(xì)胞體外擴(kuò)增技術(shù)及其過繼免疫治療的方案細(xì)節(jié)有待優(yōu)化，以便建立γδT細(xì)胞質(zhì)量控制體系及臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，如臨床輸注劑量、輸注方式、輸注次數(shù)的確定等。(2)高劑量γδT細(xì)胞治療是否會(huì)出現(xiàn)不良反應(yīng)。(3)γδT細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)抗腫瘤和促進(jìn)腫瘤的具體作用機(jī)制。(4)γδT細(xì)胞免疫治療與放療、化療及手術(shù)療法聯(lián)合治療是否具有協(xié)同作用。

[1] BONNEVILLE M,O′BRIEN R L,BORN W K.Gammadelta T cell effector functions:a blend of innate programming and acquired plasticity[J].Nat Rev Immunol,2010,10(7):467-478.

[2] CHIEN Y,MEYER C,BONNEVILLE M,et al.Gammadelta T cells :first line of defense and beyond[J].Annu Rev Immunol,2014,32(1):121-155.

[3] PAUL S,SHILP I,LAL G,et al.Role of gamma-delta γδ T cells in autoimmunity[J].J Leukoc Biol,2015,97(2):259-271.

[4] ZHENG R,YANG Q.The role of the gamma delta T cell in allergic diseases[J/OL].Clin Dev Immunol,2014:963484.DOI:10.1155/2014/963484.

[5] RIGANTI C,MASSAIA M,DAVEY M S,et al.Human γδT-cell responses in infection and immunotherapy:Common mechanisms,common mediators?[J].Eur J Immunol,2012,42(7):1668-1676.

[6] URBAN E,CHAPOVAL A I,PAUZA C D,et al.Repertoire development and the control of cytotoxic/effector function in human T cells[J/OL].Clin Dev Immunol,2010:732893.DOI:10.1155/2010/732893.

[7] POGGI A,ZOCCHI M R.Gammadelta T lymphocytes as a first line of immune defense:old and new ways of antigen recognition and implications for cancer immunotherapy[J].Front Immuno,2014,5:575.

[8] CACCAMO N,DIELI F,MERAVIGLIA S,et al.Gammadelta T cell modulation in anticancer treatment[J].Curr Cancer Drug Tar,2010,10(1):27-36.

[9] HANNANI D,MA Y,YAMAZAKI T,et al.Harnessing γδT cells in anticancer immunotherapy[J].Trends Immunol,2012,33(5):199-206.

[10] KOIZUMI K,HOJO S,AKASHI T,et al.Chemokine receptors in cancer metastasis and cancer cell-derived chemokines in host immune response[J].Cancer Sci,2007,98(11):1652-1658.

[11] NICOL A J,TOKUYAMA H,MATTAROLLO S R,et al.Clinical evaluation of autologous gamma delta T cell-based immunotherapy for metastatic solid tumours[J].Brit J Cancer,2011,105(6):778-786.

[12] MARQUEZMEDINA D,SALLAFORTUNY J,SALUDSALVIA A,et al.Role of gamma-delta T-cells in cancer.Another opening door to immunotherapy[J].Clin Transl Oncol,2012,14(12):891-895.

[13] ALEXANDER A A,MANIAR A,CUMMINGS J,et al.Isopentenyl pyrophosphate-activated CD56+γδ T lymphocytes display potent antitumor activity toward human squamous cell carcinoma[J].Clin Cancer Res,2008,14(13):4232-4240.

[14] SEIDEL U J,VOGT F,GROSSE-HOVEST L,et al.Gammadelta T cell-mediated antibody-dependent cellular cytotoxicity with CD19 antibodies assessed by an impedance-based label-free real-time cytotoxicity assay[J].Front Immuno,2014,5:618.

[15] WU D,WU P,HUANG J,et al.Human γδT-cell subsets and their involvement in tumor immunity[J].Cell Mol Immunol,2016,13(1):1-9.

[16] HALARY F,PITAR D,DLUBEK D,et al.Shared reactivity of Vδ2(neg) γδ T cells against cytomegalovirus-infected cells and tumor intestinal epithelial cells[J].J Exp Med,2005,201(10):1567-1578.

[17] DUNNE M R,MADRIGAL-ESTEBAS L,TOBIN L M.(E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2 enyl pyrophosphate-stimulated Vgamma9Vdelta2 T cells possess T helper type 1-promoting adjuvant activity for human monocyte-derived dendritic cells[J].Cancer Immunol Immun,2010,59:1109-1120.

[18] MANIAR A,ZHANG X,LIN W,et al.Human gammadelta T lymphocytes induce robust NK cell mediated antitumor cytotoxicity through CD137 engagement[J].Blood,2010,116(10):1726-1733.

[19] SCHNEIDERS F L,PRODOHL J,RUBEN J M,et al.CD1d-restricted antigen presentation by Vgamma9Vdelta2-T cells requires trogocytosis[J].Cancer Immunol Res,2014,2(8):732-740.

[20] TU W,ZHENG J,LIU Y,et al.The aminobisphosphonate pamidronate controls influenza pathogenesis by expanding a gammadelta T cell population in humanized mice[J].J Exp Med,2011,208(7):1511-1522.

[21] 習(xí)燕，苗天雨，萬浬科，等.不同磷酸化合物擴(kuò)增外周血γδT細(xì)胞的效率及條件優(yōu)化[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2014,30(8):868-871

[22] 田偉.γδT細(xì)胞免疫治療肝細(xì)胞癌的實(shí)驗(yàn)研究[D].太原：山西醫(yī)科大學(xué),2016.

[23] SUTTON K S,DASGUPTA A,MCCARTY D,et al.Bioengineering and serum free expansion of blood-derived gammadelta T cells[J].Cytotherapy,2016,18(7):881-892.

[24] WILHELM M,KUNZMANN V,ECKSTEIN S,et al.Gammadelta T cells for immune therapy of patients with lymphoid malignancies[J].Blood,2003,102(1):200.

[25] DIELI F,VERMIJLEN D,FULFARO F,et al.Targeting human γδ T cells with zoledronate and interleukin-2 for immunotherapy of hormone-refractory prostate cancer[J].Cancer Res,2007,67(15):7450-7457.

[26] LANG J M,KAIKOBAD M,WALLACE M,et al.Pilot trial of interleukin-2 and zoledronic acid to augment gammadelta T cells as treatment for patients with refractory renal cell carcinoma[J].Cancer Immunol Immun,2011,60(10):1447-1460.

[27] GENTLES A J,NEWMAN A M,LIU C L,et al.The prognostic landscape of genes and infiltrating immune cells across human cancers[J].Nat Med,2015,21(8):938-945.

[28] WU D,WU P,WU X,et al.Ex vivo expanded human circulating Vδ γδ T cells exhibit favorable therapeutic potential for colon cancer[J/OL].Onco Immunology,2015,4(3)：e992749.DOI:10.4161/2162402X.2014.992749.

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

中圖分類號(hào):R730.51

A

10.3969/J.issn.1672-6790.2018.03.034

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81471552)；安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(1501041142)；腫瘤免疫與營養(yǎng)治療安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室績(jī)效項(xiàng)目(1606c08236)

作者簡(jiǎn)介：謝蕾，碩士研究生，Email:294689071@qq.com

通信作者：沈干，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，Email:shenganustc@163.com

2017-05-04)