張馨元，蔡志剛，謝 尚

1. 北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院（北京 100081）

2. 北京大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面外科（北京 100081）

3. 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心（北京 100081）

4. 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國家工程實(shí)驗(yàn)室（北京 100081）

5. 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（北京 100081）

頭頸癌由各種上皮惡性腫瘤組成，包括口腔癌、鼻咽癌及喉癌等，其中絕大部分是鱗狀細(xì)胞癌。頭頸部鱗癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）是全球較常見惡性腫瘤之一，每年新發(fā)病例55萬例，死亡病例約為38萬例[1]，其不僅侵襲性強(qiáng)、致死率高，還會(huì)給患者帶來嚴(yán)重的面部畸形、語音、咀嚼和吞咽等功能障礙及社會(huì)心理問題。雖然HNSCC的外科根治技術(shù)、修復(fù)重建技術(shù)日趨成熟，但其5年生存率近20年來無明顯提高，急需尋找新的治療方案提高HNSCC患者的生存率和生活質(zhì)量。免疫療法和腫瘤疫苗在治療HNSCC中的潛在價(jià)值正受到越來越多的關(guān)注。樹突狀細(xì)胞（dendritic cells，DCs）作為抗原提呈細(xì)胞（antigen presenting cells，APCs），是目前發(fā)現(xiàn)的唯一能激活未致敏的初始型T細(xì)胞的APCs，不同的DCs亞群在接受不同的上游信號(hào)刺激后可啟動(dòng)并調(diào)控下游的免疫應(yīng)答，是機(jī)體免疫系統(tǒng)與腫瘤抗?fàn)幍氖紕?dòng)者[2]。本文就目前DCs相關(guān)治療在HNSCC中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為抗腫瘤免疫治療提供參考。

1 樹突狀細(xì)胞

DCs由2011年諾貝爾醫(yī)學(xué)及生理學(xué)獎(jiǎng)獲得者加拿大科學(xué)家Ralph M. Steinman于1973年發(fā)現(xiàn)，因其在成熟時(shí)伸出許多樹突樣突起而得名。DCs起源于造血干細(xì)胞，隨后分化為常見的髓系祖細(xì)胞（common myeloid progenitor，CMPs）[3]。并在不同轉(zhuǎn)錄因子的刺激下分化為不同類型，轉(zhuǎn)錄因子Nur77可驅(qū)動(dòng)CMPs分化為單核細(xì)胞，在炎癥條件下，單核細(xì)胞可進(jìn)一步分化為單核細(xì)胞樹突狀細(xì)胞（monocyte DCs，moDCs）,在沒有Nur77的情況下，CMPs將通過多個(gè)階段分化為共同的樹突狀細(xì)胞前體細(xì)胞（common dendritic cell progenitor，CDP）,傳統(tǒng)的1型樹突狀細(xì)胞（conventional dendritic cell 1，cDC1）、傳統(tǒng)的2型樹突狀細(xì)胞（conventional dendritic cell 2，cDC2）和漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞（plasmacytoid dendritic cells，pDCs）亞集均來源于 CDP[4]。

DCs是典型的APCs，主要位于外周和淋巴組織中，DCs通過在穩(wěn)定狀態(tài)下誘導(dǎo)免疫耐受來維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，并且通過激活引流淋巴結(jié)的幼稚T細(xì)胞來做出獨(dú)特的反應(yīng)，以響應(yīng)先天性免疫被觸發(fā)的信號(hào)[5]。DCs的表面可以表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅰ/Ⅱ類分子等，通過表達(dá)不同的模式識(shí)別受體集合，不同的DCs亞群能夠?qū)σ幌盗兄虏『臀ｋU(xiǎn)刺激做出反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)DCs的功能特化[2]。DCs通過特異性吞噬作用和非特異性微胞吞作用模式識(shí)別受體和病原性抗原，將抗原加工成具有適當(dāng)大小和序列的小肽，以及將MHC肽呈遞給CD4 +和CD8 +T細(xì)胞，啟動(dòng)針對(duì)入侵微生物和異常宿主細(xì)胞的免疫反應(yīng)[6]。在抗腫瘤免疫反應(yīng)中，DCs與自然殺傷細(xì)胞（natural killer cell，NK細(xì)胞）之間的相互激活作用在針對(duì)癌癥和感染的先天免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用。DCs將NK細(xì)胞募集到引流的淋巴結(jié)，并以趨化因子受體CXCR3依賴的方式與它們相互作用，活化的NK細(xì)胞可能離開淋巴結(jié)，浸潤腫瘤，并殺死腫瘤中的癌細(xì)胞?；罨腃D2+NK細(xì)胞亞群產(chǎn)生IFN-γ，誘導(dǎo)DCs成熟并刺激T細(xì)胞反應(yīng)。此外，DCs也在腫瘤微環(huán)境（tumor immune microenvironment，TME）中進(jìn)行免疫監(jiān)視，是最重要的前哨細(xì)胞[6]。因此，目前醫(yī)學(xué)界對(duì)調(diào)節(jié)DCs功能以提高腫瘤免疫治療的關(guān)注度很高。針對(duì)癌癥中的DCs已經(jīng)開發(fā)了許多策略，例如通過免疫調(diào)節(jié)劑注射抗原，動(dòng)員和激活內(nèi)源性DCs以及產(chǎn)生基于DCs的疫苗。更好地了解DCs亞群的多樣性和功能，以及TME是如何塑造這些亞群的，可能會(huì)改進(jìn)癌癥的治療。

2 樹突狀細(xì)胞與腫瘤

DCs是機(jī)體內(nèi)部T 細(xì)胞介導(dǎo)的癌癥免疫應(yīng)答中的關(guān)鍵細(xì)胞，DCs或其前體在腫瘤中的作用是可以被招募到TME中，后者可以分化為DCs。在TME內(nèi)，DCs可以對(duì)不同的分子信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答，包括細(xì)胞死亡、無效激活和成功成熟。雖然未成熟的DCs缺乏啟動(dòng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤反應(yīng)的能力，甚至可能誘導(dǎo)耐受，但成熟的DCs可以遷移到腫瘤引流的淋巴結(jié)來啟動(dòng)T細(xì)胞反應(yīng)，將T細(xì)胞招募到TME中，并產(chǎn)生免疫刺激細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)TME。腫瘤也可以抑制DCs介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)，生物學(xué)上的異常表現(xiàn)主要有以下幾種方式。

第一，DCs前體分化異常導(dǎo)致數(shù)目減少。在TME中FMS樣酪氨酸激酶3配體（FLT3L）的減少可減少前DCs的終末分化[7]，腫瘤源性前列腺素和神經(jīng)節(jié)苷脂均可影響DCs的原位和骨髓生成。

第二，DCs成熟受到抑制導(dǎo)致功能異常。腫瘤可直接產(chǎn)生可溶性介質(zhì)IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β、IL-6或血管內(nèi)皮生長因子干擾激活信號(hào)通路[8]。腫瘤也可以間接影響DCs成熟，如通過產(chǎn)生集落刺激因子1來招募抑制DCs成熟的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞。

第三，直接影響DCs細(xì)胞的活性和功能。腫瘤可以損害DCs對(duì)腫瘤相關(guān)抗原（tumor associated antigen，TAA）的處理、呈遞和交叉呈遞，促進(jìn)半降解脂質(zhì)的積累，干擾DCs內(nèi)的貨物運(yùn)輸；可以通過增加截?cái)嘀舅岬姆e累、減少營養(yǎng)和氧氣的可獲得性來改變DCs新陳代謝，從而損害其功能[9]。外源性干擾素基因刺激物（stimulator of interferon genes，STING）通過兩種信號(hào)途徑趨化因子CXCL1 / 2和I型干擾素（interferon，IFN）募集并激活腫瘤中的DCs，從而觸發(fā)抗腫瘤免疫應(yīng)答[10]。

第四，表型改變誘發(fā)免疫耐受。腫瘤可通過減少DCs趨化因子如CC-趨化因子配體4（CCL4）的表達(dá)或阻止其他細(xì)胞（如NK細(xì)胞）產(chǎn)生趨化物質(zhì)來阻斷DCs的浸潤，并通過限制激活分子信號(hào)的釋放來避免被DCs發(fā)現(xiàn)[7]。

DCs作為TME中的重要細(xì)胞之一，處于上述異常狀態(tài)時(shí)，無法正確識(shí)別抗原，也就無法為下游T細(xì)胞的激活提供信號(hào)。臨床研究表明，腫瘤免疫微環(huán)境中高水平成熟DCs腫瘤浸潤是預(yù)后的良性指標(biāo)。DCs的腫瘤浸潤反映了宿主的免疫防御機(jī)制，與更好的預(yù)后、更低的腫瘤復(fù)發(fā)率和更少的轉(zhuǎn)移有關(guān)[11]。在一些惡性腫瘤，如肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌和胃癌中都表現(xiàn)出這種情況[12-15]。因此，DCs參與抗腫瘤免疫可能表明這些細(xì)胞的行為與疾病進(jìn)展直接相關(guān)，了解DCs異常狀態(tài)的原因，理解其在健康和疾病中的作用以及研發(fā)有效的疫苗成為了目前的研究重點(diǎn)。

3 樹突狀細(xì)胞與頭頸部鱗癌

近年有研究顯示不同類型的DCs與機(jī)體抗腫瘤功能相關(guān)。有研究者發(fā)現(xiàn)在人乳頭瘤病毒（HPV）相關(guān)的口咽鱗狀細(xì)胞癌（OPSCC）腫瘤內(nèi)CD163+的cDC2在刺激腫瘤浸潤性T細(xì)胞發(fā)揮其抗腫瘤作用中具有重要作用[16]。HNSCC的TME中OX40 +的pDCs具有獨(dú)特的免疫刺激表型和溶細(xì)胞功能，并可與常規(guī)DCs協(xié)同產(chǎn)生有效的腫瘤抗原特異性CD8 + T細(xì)胞反應(yīng)能力來促進(jìn)抗腫瘤免疫功能[17]。

此外，有部分研究集中討論HNSCC腫瘤組織中DCs的表達(dá)與預(yù)后的關(guān)系。多篇文章報(bào)道，頭頸部腫瘤組織局部DCs浸潤與患者的生存率、腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[18-19]。DCs的高表達(dá)是HNSCC良好預(yù)后的重要標(biāo)志,發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的腫瘤組織內(nèi)DCs浸潤程度較未轉(zhuǎn)移組明顯降低[18]。目前有大量針對(duì)DCs的標(biāo)記蛋白，如S100、CD1a、CD83、CD207、CD208、CD80、CD11c、CD86和 HLADR，其中CD1a被認(rèn)為是未成熟DCs的標(biāo)志，而CD83被認(rèn)為是成熟DCs的標(biāo)志，在激活及成熟的DCs上表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)口腔鱗癌腫瘤組織周圍CD1a+細(xì)胞的耗盡是一個(gè)獨(dú)立的因素，與總體生存和復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)，其中舌癌旁CD1+細(xì)胞數(shù)量越多，預(yù)后越好，復(fù)發(fā)率越低，生存率越高[18]。此外，微管蛋白聚合促進(jìn)蛋白家族成員3（tubulin polymerization-promoting protein family member 3，TPPP3）是一種可以介導(dǎo)微管動(dòng)力學(xué)和穩(wěn)定性的蛋白，其在HNSCC中的低表達(dá)與預(yù)后密切相關(guān)。與TPPP3低表達(dá)密切相關(guān)的途徑是抗原加工和呈遞，TPPP3的表達(dá)與CD8 + T細(xì)胞和DCs中的多個(gè)免疫標(biāo)記密切相關(guān)[20]。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)喉癌細(xì)胞間DCs浸潤密度越高，局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移越少,癌周淋巴細(xì)胞反應(yīng)越強(qiáng), 由此可見,喉癌細(xì)胞間的DCs在喉癌局部抗腫瘤反應(yīng)中起重要作用[19]。綜上所述，腫瘤組織中DCs的存在通常被認(rèn)為是抗腫瘤免疫和患者預(yù)后的有利因素。

也有研究對(duì)HNSCC患者外周循環(huán)中的DCs進(jìn)行了探討。在一項(xiàng)涉及36名癌癥患者和28名對(duì)照的研究中發(fā)現(xiàn)，盡管兩組患者的總外周DCs水平相同，但HNSCC患者的CD11c表達(dá)亞群明顯低于對(duì)照組，腫瘤切除后癌癥患者的CD11c表達(dá)亞群水平恢復(fù)到正常水平，反映此亞型在腫瘤免疫中扮演重要角色，而且似乎受到腫瘤產(chǎn)物的抑制[21]。但另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，HNSCC患者的外周血DCs總數(shù)顯著減少，且細(xì)胞數(shù)量降低的水平與預(yù)后相關(guān)[22]。兩個(gè)研究均注意到未成熟DCs的增加與疾病進(jìn)展相關(guān)。腫瘤切除后3 ～4周，未成熟的髓系來源DCs水平下降，再次提示DCs對(duì)腫瘤具有直接作用。

到目前為止，以DCs為核心的HNSCC治療方案仍未實(shí)現(xiàn)較大突破，這可能與TME中多種細(xì)胞和因子共同影響和調(diào)控DCs有關(guān)。但DCs仍是治療性癌癥疫苗較為優(yōu)秀的候選者。DCs疫苗的目的是誘導(dǎo)腫瘤特異性效應(yīng)T細(xì)胞，這種T細(xì)胞可以特異性地減少腫瘤質(zhì)量，并可誘導(dǎo)免疫記憶，以降低癌癥復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。為了充分利用DCs在癌癥免疫治療中的潛力，必須克服的障礙是對(duì)腫瘤的免疫耐受性，目前的研究主要集中在以下幾個(gè)方向。

第一，DCs的激活和動(dòng)員。研究發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞因子、免疫刺激佐劑和阻斷免疫抑制的藥物可以促進(jìn)DCs的活化和T細(xì)胞的啟動(dòng)。其中，粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）直接刺激DCs分化、活化和遷移[3]。近期也有研究利用TME中 GM-CSF與DCs的密切關(guān)系，對(duì)免疫抑制性的TME進(jìn)行免疫學(xué)編程并創(chuàng)建免疫炎癥的腫瘤表型以改善癌癥的免疫反應(yīng)[23]。T-VEC是一種表達(dá)人GM-CSF的單純性皰疹病毒的減毒溶瘤株，在被證明能誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)并提高晚期黑色素瘤患者的存活率后，得到了美國FDA的批準(zhǔn)[24]。此外，使用經(jīng)輻射的同種異體或自體腫瘤細(xì)胞表達(dá)GM-CSF已顯示出臨床前的成功[25]。

第二，注射抗原以提高抗腫瘤免疫力。體內(nèi)注射可由內(nèi)源性DCs遞呈(或交叉遞呈)的TAA歷來是一種備受關(guān)注的癌癥免疫治療方法[26]。這類疫苗大多由TAA組成，以合成的短肽或長肽、表達(dá)TAA的重組病毒或全腫瘤裂解物的形式遞送。其中作為載體的病毒是編碼TAA的RNA或DNA病毒，一般是重組、復(fù)制缺陷或減毒的病毒，其目的是通過感染原位修飾DCs，但這種病毒的作用并不是特異性的。而臨床批準(zhǔn)的全腫瘤裂解物制劑方法包括次氯酸氧化、UVB照射、凍融循環(huán)和高溫[27]。在新技術(shù)的推動(dòng)下，為了進(jìn)一步確保癌癥特異性，來自突變蛋白的TAA成為了新疫苗的組成成分[28]。它們?cè)谂R床前模型中表現(xiàn)出顯著的療效，目前正在許多臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試[29]。但HNSCC相關(guān)的研究較少。

第三，DCs癌癥疫苗。DCs疫苗已廣泛應(yīng)用于癌癥治療中，迄今為止已完成200多項(xiàng)臨床試驗(yàn)[9]。此方法是將自體DCs分離或體外培養(yǎng)和擴(kuò)增，然后進(jìn)行離體操作裝載腫瘤相關(guān)抗原，并將其重新注入患者體內(nèi)，以激活相應(yīng)的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（cytotoxic lymphocyte，CTL），使機(jī)體獲得抗腫瘤能力，這些研究主要在黑色素瘤、前列腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤或腎細(xì)胞癌患者中進(jìn)行，并且證明了DCs疫苗誘導(dǎo)NK細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞抗癌藥的臨床安全性和有效性[9]。

在一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)中,招募16例經(jīng)手術(shù)治療的HNSCC患者，將患者單核細(xì)胞來源的DCs負(fù)載兩種HLAI類p53多肽接種于腹股溝淋巴結(jié)中，兩年無瘤存活率為88%，未觀察到II-IV級(jí)不良反應(yīng)，這16名患者中有11名（69%）接種后p53特異性T細(xì)胞頻率升高，其中4名患者檢測(cè)到IFN-g分泌，與預(yù)防接種值相比，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞頻率持續(xù)下降[30]。研究表明HNSCC患者輔助性p53特異性疫苗接種是安全的。HNSCC患者的DCs需要更強(qiáng)的成熟度，以刺激反向免疫抑制和改善疫苗效力。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)WT1基因在HNSCC 等多種癌癥中常過表達(dá)，具有高度的免疫原性，且 WT1肽疫苗的臨床試驗(yàn)已被證明在多種惡性腫瘤中安全有效，進(jìn)行WT1用于治療HNSCC的靶抗原臨床試驗(yàn)，并選擇可激活DCs功能的Toll樣受體-4（ TLR-4）配體的OK-432作為佐劑聯(lián)合常規(guī)化療進(jìn)行疫苗接種，評(píng)估其安全性和可行性[31]。該研究納入了11例轉(zhuǎn)移性或復(fù)發(fā)性HNSCC患者，沒有觀察到與疫苗接種相關(guān)的嚴(yán)重不良事件，DCs疫苗接種后有5例患者病情呈持續(xù)穩(wěn)定狀態(tài)，其他6例患者有疾病進(jìn)展，中位無進(jìn)展生存期和總生存期分別為6.4個(gè)月和12.1個(gè)月，結(jié)果提示DCs疫苗接種可能增強(qiáng)WTI特異性免疫力[31]。另有研究招募16名轉(zhuǎn)移性鼻咽癌患者接種DCs疫苗，共進(jìn)行了64次疫苗注射，其中9位完成了全部5次疫苗接種，所有患者均耐受治療，無明顯副作用。9名患者發(fā)生了輕度的非血液學(xué)毒性作用，例如發(fā)燒、疲勞和皮疹等。第3次接種疫苗時(shí)，12例患者中有9例（75%）對(duì)轉(zhuǎn)導(dǎo)的DCs出現(xiàn)陽性反應(yīng)產(chǎn)生了Th1 特異性免疫應(yīng)答[32]。但目前DCs疫苗仍未取得較大成功，主要障礙為腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制和常用單核細(xì)胞衍生DCs的功能局限性[33]。盡管當(dāng)前報(bào)道的疫苗有效率較低，不足以對(duì)腫瘤患者產(chǎn)生明顯的治愈作用，但是對(duì)DCs的進(jìn)一步修飾，或與其他免疫細(xì)胞療法的聯(lián)合都可能有助于提高未來的療效。

4 結(jié)語

綜上所述，DCs是已知功能最強(qiáng)的APCs，能夠激活原始T細(xì)胞，并能在癌癥中誘導(dǎo)相關(guān)的免疫反應(yīng)。DCs相關(guān)免疫治療可以提高現(xiàn)有癌癥療法的療效，但最佳疫苗接種策略的發(fā)展仍然需要更好地了解DCs的生物學(xué)功能。比如，雖然在TME中DCs常處于功能障礙或耐受性的狀態(tài)，但在這種情況下DCs是如何調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，不同的DCs亞群又是如何在癌癥背景下導(dǎo)致獨(dú)特的功能性免疫反應(yīng)，臨床前研究的成果可能會(huì)促進(jìn)DCs在臨床試驗(yàn)中尋找更有效的治療方法。隨著腫瘤免疫研究的不斷深入，DCs疫苗接種以及相關(guān)聯(lián)合療法可能在延遲或預(yù)防手術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移方面產(chǎn)生明顯效果?？傊磥砦覀冃枰嗟亓私馊绾我宰罴逊绞嚼镁哂刑厥夤δ艿奶囟―Cs亞群來協(xié)調(diào)有效的抗癌免疫反應(yīng)，期待DCs疫苗等細(xì)胞免疫療法取得新進(jìn)展，為HNSCC患者的治療帶來新的突破。