田雨,楊立群,王林,薛洪省#
1大連大學(xué)附屬中山醫(yī)院胸外科,遼寧 大連 116001
2大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院胸外科,遼寧 大連 116001
肺癌是最常見的一種腫瘤,約占全部腫瘤的11.6%,肺癌相關(guān)死亡病例數(shù)占腫瘤相關(guān)死亡病例總數(shù)的18.4%,已成為腫瘤相關(guān)死亡的主要原因[1]。肺癌中,75%~80%為非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)[2]。目前,臨床主要采用TNM分期對肺癌患者的預(yù)后進(jìn)行評估,現(xiàn)行的腫瘤TNM分期系統(tǒng)描述了腫瘤原發(fā)病灶的大小和區(qū)域淋巴結(jié)情況,以及腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的情況[3],卻未納入患者的綜合情況,尤其是免疫相關(guān)的評估。隨著對機(jī)體免疫功能研究的不斷深入,研究發(fā)現(xiàn)T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞等免疫細(xì)胞均可能在腫瘤中浸潤[4]。腫瘤的免疫微環(huán)境逐漸受到臨床重視,其中,不同類型的免疫細(xì)胞浸潤對腫瘤進(jìn)展和預(yù)后的影響均不同[5]。人白細(xì)胞分化抗原(human leukocyte differentitation antigen,HLDA)主要是指造血干細(xì)胞在分化過程中表達(dá)的細(xì)胞表面標(biāo)記分子,國際上統(tǒng)一采用以單克隆抗體鑒定為主的方法將來自不同實(shí)驗(yàn)室的單克隆抗體所識別的同一種分化抗原歸為同一個(gè)分化群(cluster of differentiation,CD)。本文就近年來NSCLC中免疫相關(guān)細(xì)胞的研究進(jìn)展作一系統(tǒng)綜述。
T淋巴細(xì)胞來源于胸腺(Tymus),故稱為T細(xì)胞。根據(jù)T細(xì)胞的功能可以將其分為細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)、輔助T細(xì)胞(help T cell,Th)、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)。
CD3是T細(xì)胞的共有標(biāo)志,能夠?qū)細(xì)胞抗原受體(T cell receptor,TCR)接收的抗原刺激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞內(nèi),進(jìn)而活化T細(xì)胞。Liang等[6]研究通過分析對比48例NSCLC患者與健康者外周血中CD3+T細(xì)胞的水平,發(fā)現(xiàn)NSCLC患者外周血中CD3+T細(xì)胞的數(shù)量明顯低于健康者,揭示了CD3+T細(xì)胞缺失對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有一定臨床意義;Wang等[7]也得出相似的結(jié)果,該研究顯示,NSCLC患者外周血中CD3+T細(xì)胞水平較健康者明顯降低(P<0.01),且隨著NSCLC臨床分期的增加,外周血中CD3+T細(xì)胞水平逐漸下降。關(guān)于CD3+T細(xì)胞在腫瘤組織中的表達(dá)情況,Tian等[8]通過免疫組化法對129例NSCLC患者腫瘤組織中CD3+T細(xì)胞水平進(jìn)行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中CD3+T細(xì)胞的浸潤數(shù)量與NSCLC患者的5年總生存率呈正相關(guān),揭示了CD3+T細(xì)胞對NSCLC患者的預(yù)后具有積極作用,可能作為預(yù)測NSCLC患者預(yù)后的標(biāo)志物。上述研究提示,較高水平的CD3+T細(xì)胞無論是在外周血中還是在腫瘤組織中,均對NSCLC患者的預(yù)后具有積極意義。另外,CD3+T細(xì)胞水平也與腫瘤的器官轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Sun等[9]探討了循環(huán)腫瘤細(xì)胞與NSCLC患者臨床特征及T細(xì)胞免疫的相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤器官轉(zhuǎn)移與循環(huán)腫瘤細(xì)胞水平呈正相關(guān),循環(huán)腫瘤細(xì)胞水平與較差的臨床結(jié)果有關(guān),而CD3+T細(xì)胞水平與循環(huán)腫瘤細(xì)胞水平呈負(fù)相關(guān);揭示了高水平CD3+T細(xì)胞在遏制腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過程中具有積極作用。上述研究表明,CD3+T細(xì)胞水平高低是NSCLC發(fā)生、發(fā)展的重要因素,同時(shí)也對NSCLC患者的預(yù)后具有一定的預(yù)測作用。
腫瘤組織中CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞被認(rèn)為是評估預(yù)后的良好指標(biāo)[10],但Soo等[11]進(jìn)行的一項(xiàng)Meta分析探討了免疫細(xì)胞在NSCLC預(yù)后中的意義,其中的4項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),CD4+T細(xì)胞水平對腫瘤患者的總生存率、疾病特異生存和無復(fù)發(fā)生存均無明顯影響[12-15]。Yang等[16]進(jìn)行的亞組分析發(fā)現(xiàn),CD4幼稚/記憶比值升高與NSCLC患者無進(jìn)展生存期的延長有關(guān),提示外周血中CD4幼稚/記憶比值可以作為NSCLC患者預(yù)后的預(yù)測指標(biāo),并可用于優(yōu)化患者的個(gè)性化治療策略。相關(guān)研究顯示,針對NSCLC患者,CD4+T細(xì)胞具有一定預(yù)測化療療效的作用,化療后CD4+T淋巴細(xì)胞水平升高,提示化療效果良好,預(yù)后較好[17];也有研究表明,間質(zhì)中CD8+T細(xì)胞密度可以作為預(yù)測NSCLC患者預(yù)后的獨(dú)立因子,作為腫瘤TNM分期的補(bǔ)充[15]。因此,雖然在各項(xiàng)研究中,CD4+T細(xì)胞對NSCLC具有較好的預(yù)后預(yù)測能力,但其在腫瘤中水平高低與預(yù)后無明顯相關(guān)性,相反CD8+T細(xì)胞對NSCLC患者預(yù)后的預(yù)測能力則比較全面。
Treg細(xì)胞通常指CD4+CD25+FOXP3+T細(xì)胞,其中叉頭框蛋白 3(forkhead box P3,F(xiàn)OXP3)是一種轉(zhuǎn)錄因子。對Treg細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的作用進(jìn)行探討時(shí)發(fā)現(xiàn),Treg細(xì)胞中FOXP3過表達(dá)可以明顯增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的活力和侵襲能力,提示腫瘤微環(huán)境中FOXP3水平升高可能促進(jìn)腫瘤的生長[18]。相關(guān)研究表明,在以60歲為分界時(shí),年齡≥60歲的NSCLC患者的外周血中Treg細(xì)胞水平高于年齡<60歲的患者;早期(Ⅰ~Ⅱ期)NSCLC患者的Treg細(xì)胞水平低于晚期(Ⅲ~Ⅳ)患者,且高水平Treg細(xì)胞與NSCLC患者較差的無進(jìn)展生存期有關(guān)[19]。Yan等[20]探討了腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞與NSCLC患者預(yù)后和轉(zhuǎn)移的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中FOXP3+T細(xì)胞水平與NSCLC患者的無病生存期密切相關(guān);該研究證實(shí)了淋巴細(xì)胞中FOXP3的表達(dá)水平與腫瘤的復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。上述研究顯示,無論是在外周血中還是在腫瘤組織中,高水平的Treg細(xì)胞均提示了NSCLC患者的預(yù)后較差。
細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原4(cytotoxic T lymphocyte antigen-4,CTLA-4)是一種重要的抑制分子,表達(dá)于活化的CD4+和CD8+T細(xì)胞,可以通過傳遞抑制性信號,下調(diào)或終止T細(xì)胞活化。Paulsen等[21]對536例原發(fā)性Ⅰ~Ⅲ期NSCLC患者NSCLC組織中CTLA-4的免疫組化結(jié)果進(jìn)行評估,并分析了CTLA-4在腫瘤、間質(zhì)原發(fā)腫瘤組織和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)CTLA-4在原發(fā)腫瘤的腫瘤上皮細(xì)胞(CTLA-4 expression in tumor epithelial cell,T-CTLA-4)和基質(zhì)細(xì)胞(CTLA-4 expression in tumor stromal cell,S-CTLA-4)中的表達(dá)情況均與NSCLC患者的疾病特異生存密切相關(guān);S-CTLA-4高表達(dá)與鱗狀細(xì)胞癌患者更長的疾病特異生存有關(guān);而在轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中,T-CTLA-4表達(dá)則對NSCLC患者的預(yù)后有獨(dú)立的負(fù)面影響。上述研究結(jié)果突出了原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性NSCLC組織在腫瘤微環(huán)境方面的重要差異,揭示了CTLA-4具有一定指導(dǎo)臨床治療方案制訂和預(yù)測預(yù)后的作用。在對NSCLC患者的免疫治療效果進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),CTLA-4抑制劑和程序性死亡受體1(programmed cell death 1,PDCD1,也稱PD-1)抑制劑對NSCLC患者的治療效果受患者性別的影響,其中男性NSCLC患者的總生存情況明顯優(yōu)于女性患者,且該療效差異性在CTLA-4抑制劑治療中更明顯[22]。因此,在以后的臨床試驗(yàn)、指導(dǎo)方針制訂和臨床實(shí)踐中,應(yīng)更多地考慮NSCLC患者的性別差異。上述研究顯示,肺癌患者的病理類型、腫瘤部位及性別不同,CTLA-4的表達(dá)水平也有所差異,其對患者的預(yù)后預(yù)測能力也有相應(yīng)差別。
除T記憶干細(xì)胞外,CD45RO通常被認(rèn)為是標(biāo)記所有記憶T細(xì)胞的子集,包括骨髓和次級淋巴組織(secondary lymphoid organ,SLO)的亞群、循環(huán)型和組織駐留型[23]。Paulsen等[24]收集了536例行手術(shù)切除的Ⅰ~Ⅲ期NSCLC患者的腫瘤組織,并采用免疫組織化學(xué)法對腫瘤上皮和間質(zhì)中CD45RO+和CD8+T細(xì)胞的密度進(jìn)行檢測,單因素分析結(jié)果顯示,腫瘤上皮組織中CD45RO+T細(xì)胞水平是肺鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的獨(dú)立影響因子,其與腫瘤間質(zhì)中CD8+T細(xì)胞聯(lián)合檢測時(shí),對NSCLC患者預(yù)后的預(yù)測能力明顯提高,并且CD45RO+T細(xì)胞在NSCLC患者的各病理階段均有顯著性意義;因此,該研究提示CD45RO+T細(xì)胞可以作為評估肺鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的候選標(biāo)志物。Kilvaer等[25]研究收集了143例NSCLC患者的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織,采用免疫組化法檢測上皮內(nèi)CD45RO+T細(xì)胞的表達(dá)情況,并對其與患者生存預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移上皮內(nèi)高水平CD45RO+T細(xì)胞是影響NSCLC患者疾病特異生存的獨(dú)立正性預(yù)后因素,提示NSCLC患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移上皮內(nèi)高水平的CD45RO+T細(xì)胞可以預(yù)測患者有較好的疾病特異生存,并且其預(yù)測的準(zhǔn)確性優(yōu)于已建立的TNM分期體系,因此CD45RO+T細(xì)胞可能作為肺鱗狀細(xì)胞癌預(yù)后的優(yōu)良預(yù)測指標(biāo),但由于在免疫組化染色背景中CD45RO+T細(xì)胞容易丟失,因而在挑選腫瘤預(yù)后指標(biāo)時(shí),大多不選用該細(xì)胞[26]。
除了在體液免疫反應(yīng)中的作用外,B淋巴細(xì)胞還具有促腫瘤或抗腫瘤的作用[27]。Centuori等[28]對15例NSCLC患者新鮮腫瘤組織和癌旁肺組織中B淋巴細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物CD79A、CD27和免疫球蛋白D(immunoglobulin D,IgD)進(jìn)行檢測,其中CD79A B細(xì)胞亞群分為幼稚(CD27-IgD+)、親和力成熟(CD27+IgD-)、早期記憶/生發(fā)中心(CD27+IgD+)細(xì)胞或雙陰性B(CD27-IgD-)細(xì)胞,結(jié)果顯示NSCLC組織中雙陰性B細(xì)胞水平明顯高于癌旁肺組織,而且在某些患者中,雙陰性B細(xì)胞占B細(xì)胞總數(shù)的很大比例;該研究提示雙陰性B細(xì)胞與NSCLC的發(fā)生、發(fā)展有關(guān),且該群體與傳統(tǒng)親和力成熟B細(xì)胞群體呈負(fù)相關(guān),但由于該研究納入病例數(shù)不足,因而該結(jié)論還需進(jìn)一步研究證實(shí)。Germain等[29]在探討NSCLC患者B淋巴細(xì)胞在三級淋巴結(jié)構(gòu)中的作用及其與局部體液免疫應(yīng)答的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn),在多數(shù)NSCLC患者中均能檢測到處于各個(gè)分化階段的B淋巴細(xì)胞,而對于早期NSCLC患者和接受化療的晚期NSCLC患者,高密度B淋巴細(xì)胞與患者的長期生存密切相關(guān)。目前,關(guān)于B淋巴細(xì)胞亞群功能分析的研究仍較少,故仍有待進(jìn)一步完善。
DC是最有效的抗原呈遞細(xì)胞,其既可以通過調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),應(yīng)對外來抗原,同時(shí)也可以避免自身免疫性疾病。一方面,DC可以將一種或多種腫瘤相關(guān)抗原呈遞給幼稚T細(xì)胞;另一方面,腫瘤暴露的DC的抗原呈遞可能通過產(chǎn)生Treg誘導(dǎo)耐受[30]。Shi等[31]研究顯示,對于NSCLC患者,漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC)在免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵作用,該研究通過對比52例NSCLC患者和健康者外周血中單核細(xì)胞水平,發(fā)現(xiàn)NSCLC患者外周血中pDC的比例明顯高于健康者;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),晚期(Ⅲ/Ⅳ期)NSCLC患者外周血中pDC水平高于早期(Ⅰ/Ⅱ)患者;吸煙NSCLC患者外周血中pDC水平高于非吸煙患者,提示pDC可能與NSCLC的發(fā)生有關(guān),并且可能作為NSCLC患者病情進(jìn)展的預(yù)測指標(biāo)。Besse等[32]進(jìn)行的一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究證實(shí),DC衍生的外泌體在晚期NSCLC患者中可以增強(qiáng)NK細(xì)胞的抗腫瘤免疫能力。
腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophage,TAM)是機(jī)體先天免疫系統(tǒng)的一部分,具有對抗外來病原體的功能。2016年Mei等[33]進(jìn)行了一項(xiàng)包括20篇文獻(xiàn)共2572例NSCLC患者的Meta分析,其中9項(xiàng)研究的綜合風(fēng)險(xiǎn)比(hazard ratio,HR)顯示,腫瘤瘤島和間質(zhì)中總CD68+TAM的密度與NSCLC患者的總生存期無關(guān);但是,其中4項(xiàng)研究的匯總HR顯示,腫瘤瘤島中高密度的CD68+TAM預(yù)示NSCLC患者的總生存期更長;而其中6項(xiàng)研究的匯總HR顯示,腫瘤間質(zhì)中高密度的CD68+TAM預(yù)示NSCLC患者的總生存期較短;另外,NSCLC患者CD68+TAM的高腫瘤瘤島/腫瘤間質(zhì)比率與更好的總生存期有關(guān)。上述研究結(jié)果表明,雖然CD68+TAM的總密度與NSCLC患者的總生存期無關(guān),但是TAM的位置是NSCLC患者的潛在預(yù)后預(yù)測因子。
NK細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)主要的效應(yīng)細(xì)胞,并且在抗腫瘤方面具有重要作用。Mazzaschi等[34]進(jìn)行的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn),在接受納武單抗治療的NSCLC患者中,臨床獲益NSCLC患者外周血中NK細(xì)胞和PD-1+CD8+T細(xì)胞數(shù)量較臨床未獲益患者明顯增多;循環(huán)系統(tǒng)中NK細(xì)胞和PD-1+CD8+T細(xì)胞水平高、腫瘤組織中PD-1+/CD8+比率低,與NSCLC患者較長的無進(jìn)展生存期有關(guān)。Platonova等[35]在研究NK細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn),NSCLC患者腫瘤病灶中NK細(xì)胞受體表達(dá)水平急劇減少,揭示了NSCLC腫瘤微環(huán)境可以局部損害NK細(xì)胞,進(jìn)而減輕其對腫瘤細(xì)胞的殺傷力,促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。
隨著免疫治療的逐步普及,腫瘤患者的免疫細(xì)胞對藥物治療的反饋也受到研究者關(guān)注。有研究發(fā)現(xiàn),在接受一線化療的NSCLC患者中,疾病進(jìn)展組患者外周血中CD4+CD29+T細(xì)胞數(shù)量明顯低于完全/部分緩解組和穩(wěn)定組,提示CD4+CD29+T細(xì)胞數(shù)量多的NSCLC患者的化療效果更好[17];還有研究顯示,接受標(biāo)準(zhǔn)放化療方案治療后,NSCLC患者外周血中CD3+和CD4+T細(xì)胞數(shù)量及CD4+/CD8+比值均較治療前增高[36];上述研究提示,CD4+T細(xì)胞可以較好地反映機(jī)體對放化療的應(yīng)答。在研究NSCLC患者對免疫治療的應(yīng)答情況時(shí),Mazzaschi等[34]對接受納武單抗治療的31例患者外周血中的免疫相關(guān)細(xì)胞進(jìn)行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)臨床獲益組患者外周血中活性NK細(xì)胞和PD-1+CD8+T細(xì)胞數(shù)量均多于無應(yīng)答組,提示NK細(xì)胞和PD-1+CD8+T細(xì)胞對NSCLC患者免疫治療的療效具有一定的預(yù)測作用,但是由于該研究樣本量較小,因而研究結(jié)果仍需大樣本的相關(guān)研究進(jìn)行論證。
目前,國內(nèi)外關(guān)于NSCLC患者免疫細(xì)胞的研究較多,主要定位在腫瘤組織和循環(huán)系統(tǒng)中,除Treg細(xì)胞和腫瘤基質(zhì)中的TAM細(xì)胞之外,大部分免疫細(xì)胞在多項(xiàng)研究中均與NSCLC患者良好的預(yù)后有關(guān),尤其以CD3+、CD8+、CD45RO+T細(xì)胞較為顯著。關(guān)于免疫細(xì)胞與NSCLC患者預(yù)后相關(guān)的各項(xiàng)研究均是以免疫細(xì)胞水平高低的方式粗略判斷患者的預(yù)后情況,并沒有統(tǒng)一的量化評價(jià)指標(biāo);而在結(jié)直腸癌及乳腺癌中,國內(nèi)外學(xué)者將免疫細(xì)胞數(shù)目量化為免疫評分(immunoscore,I),并將其納入至TNM分期形成TNM-I分期,且體現(xiàn)出更準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)后能力,但免疫細(xì)胞定量評分研究在NSCLC中較少,并且相關(guān)研究亟需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。因此,需要更多的研究在眾多預(yù)測預(yù)后的細(xì)胞中挑選出代表性免疫細(xì)胞并確定量化評分標(biāo)準(zhǔn),制定出NSCLC標(biāo)準(zhǔn)的TNM-I分期,從而為NSCLC的診療提供臨床策略,并為評估和預(yù)測機(jī)體對治療的應(yīng)答提供幫助。