恶性血液病的肿瘤免疫逃逸

魏艳利 许莲蓉

【摘要】 恶性血液病是一组起源于造血系统组织范畴内的恶性克隆性疾病，主要包括白血病、骨髓增生异常综合征、淋巴瘤、多发性骨髓瘤等。许多分子及细胞机制使T淋巴细胞抗肿瘤功能丧失，导致肿瘤免疫逃逸，进一步发展为恶性血液病。肿瘤诱导的T淋巴细胞无能及T淋巴细胞耗竭亦为肿瘤患者的免疫逃逸机制。免疫学家对于肿瘤的免疫发病机制做了较多研究以攻克T淋巴细胞功能障碍难关，使免疫治疗成为治疗人类肿瘤的一种新的有效策略，该领域涵盖肿瘤疫苗、细胞因子治疗、供体淋巴细胞输注、免疫阻断剂及嵌合抗原受体T淋巴细胞免疫疗法等。该文就肿瘤免疫逃逸机制及效应T淋巴细胞做一简单综述并对免疫治疗进行介绍。

【关键词】 恶性血液病;肿瘤免疫逃逸;T淋巴细胞;免疫治疗

【Abstract】 Hematological malignancies are a group of malignant clonal diseases  which derive from the category of hematopoietic system tissues， mainly including leukemia， myelodysplastic syndrome， lymphoma and multiple myeloma， etc. Multiple molecular and cellular mechanisms cause the loss of anti-tumor function of T lymph cells， leading to tumor immune escape， which develops into hematological malignancies. Tumor-induced T lymph cell incompetence and T lymph cell depletion are also the mechanisms underlying immune escape in tumor patients. Immunologists have intensively investigated the immune pathogenesis of tumors and constantly overcome T lymph cell dysfunction， making immunotherapy a novel effective strategy for the treatment of human tumors. Immunotherapy covers tumor vaccine， cytokine therapy， donor lymph cell infusion， immunoblockers and CAR-T lymph cell therapy， etc. In this article， the immune escape mechanism of tumors and effector T lymph cells were briefly summarized， and immunotherapy was introduced.

【Key words】 Hematological malignancy;Tumor immune escape;T lymph cell;Immunotherapy

尽管人体内有肿瘤相关抗原（TAA）特异性T淋巴细胞，肿瘤仍然会进展。许多机制导致T淋巴细胞抗肿瘤功能丧失，导致肿瘤免疫逃逸。目前研究者们开始关注肿瘤微环境中的效应T淋巴细胞，其为T淋巴细胞接受抗原刺激后，经过增殖、分化形成的具有释放淋巴因子功能的细胞，在此过程中，有一小部分T淋巴细胞成为记忆细胞[1]。过去10年间在感染性疾病模型中效应T淋巴细胞的研究取得了很多进展，但是肿瘤患者中的效应T淋巴细胞的相关机制尚不清楚。近年来，免疫学家对于肿瘤的免疫发病机制做了较多研究，开始关注肿瘤环境中的T淋巴细胞。过继性免疫治疗为肿瘤治疗的有效方法之一，20世纪80年代，Steven Rosenberg最早使用肿瘤特异性T淋巴细胞进行免疫治疗，随后使用大剂量IL-2体外扩增肿瘤局部的淋巴细胞取得了较好的疗效。另有研究者使用嵌合抗原受体T淋巴细胞（CAR-T）免疫疗法治疗表达CD19的血液系统恶性肿瘤取得了较好的疗效[2]。这些均提示如果能改善T淋巴细胞功能低下，免疫治疗用于各种肿瘤具有很大潜力。目前造血干细胞移植（HSCT）可以根治许多血液系统恶性肿瘤[3]。HSCT中的移植物抗白血病效应（GVL）具有有效的抗肿瘤作用，即来自供体的免疫细胞可以显著消除白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤中的恶性宿主细胞[4]。 因此，调节免疫系统可能是对抗血液恶性肿瘤的潜在治疗方法。

一、恶性血液病细胞本身的免疫逃逸机制

1.肿瘤细胞表面组织相容性复合体-Ⅰ（MHC-Ⅰ）或Ⅱ表达减少或缺失

白血病细胞对于细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的易感性降低与MHC-Ⅰ表达减少有关，主要与异基因造血干细胞移植后白血病复发相关[5]。

2.腫瘤细胞表面肿瘤抗原减少

Tjin 等（2014年）提出黑色素瘤患者接受疫苗治疗后肿瘤抗原持续表达、肿瘤缩小，表明肿瘤抗原表达缺失与肿瘤进展相关。许多白血病特异性抗原和白血病相关抗原表达仅仅局限于某些急性髓系白血病（AML）的特殊亚型，限制了抗原靶向治疗例如抗白血病疫苗的疗效[6]。

3.肿瘤细胞不表达协同刺激分子CD80和CD86

在恶性血液病患者细胞系中，慢性粒细胞白血病（CML）或Burkitts淋巴瘤CD80或CD86表达丰富，但是急性T淋巴细胞白血病（ALL）细胞表达较少[7]。在一项体内研究中，48例恶性血液病患者，除了1例慢性淋巴细胞白血病及2例B细胞淋巴瘤外，其他恶性血液病患者包括ALL、AML、慢性粒细胞白血病急变期（CML-BC）、成人T淋巴细胞白血病/淋巴瘤、骨髓增生异常综合征-难治性贫血伴原始细胞增多、多发性骨髓瘤等CD80均为阴性，CD86表达量为50%，IFN-γ可以上调CD86的表达，CD80表达缺失可能为大多数恶性血液病患者肿瘤免疫逃逸机制之一[8]。Hirano等[9]证实在小鼠模型的白血病细胞中转染CD80后可以治疗白血病。此外，在体外实验中Buggins等[10]证实白血病细胞上CD80表达可以促进T淋巴细胞对于抗原的识别，白血病细胞CD80的表达可以通过上调抗凋亡蛋白BCL-2延长活化T淋巴细胞的寿命。AML患者白血病细胞不表达CD80，因为缺乏协同刺激导致T淋巴细胞无能，引起白血病细胞免疫逃逸。

4.肿瘤细胞分泌免疫抑制因子

例如IL-10、转化生长因子-β（TGF-β）、可溶性IL-2R。Zeidler等（1997年）证实在EB病毒感染的B淋巴细胞中IL-10通过减少抗原提呈相关的蛋白（TAP-1）抑制MHC-Ⅰ的表达和抗原提呈。Broaders等于2009年提出在缺乏TAP蛋白的细胞，抗原肽不能被转运至内质网、不能结合于MHC-Ⅰ。

5.克隆缺失

Villunger等（1997年）在体外实验中发现肿瘤的免疫抑制可能通过Fas/FasL系统杀伤T淋巴细胞，例如骨髓瘤细胞表面的FasL和T淋巴细胞表面的Fas。Hansen等（1990年）报道皮肤T淋巴细胞淋巴瘤皮肤缺损处抗原提呈细胞（APC）刺激CD4+ T淋巴细胞表现抑制活性。

6.其他机制

Ye 等（2017年）提出在肿瘤发生中，由肿瘤生长引起的葡萄糖和氨基酸的衍生可损害T淋巴细胞的增殖和效应功能，从而促进肿瘤细胞逃避免疫系统。

二、T淋巴细胞功能低下

1. T淋巴细胞无能

T淋巴细胞无能为IL-2生成减少的低反应状态，初始T淋巴细胞接受低协同刺激和（或）高协同抑制后不完全活化。Wells等（2009年）提出T淋巴细胞无能在诱导免疫耐受和自身免疫性疾病治疗中发挥重要作用。因为缺乏阳性标志物来确定功能丧失的T淋巴细胞，肿瘤T淋巴细胞无能的证据均为间接证据。以下发现表明T淋巴细胞无能为肿瘤中的重要现象：①肿瘤微环境中刺激性和抑制性B7家族成员的失衡，Blank等（2004年）报道人类肿瘤和肿瘤相关APC往往高表达B7-H1 （CD274或PD-L1）、B7-H2 （CD275或ICOS-L）、B7-H3 （CD276）、B7-H4 （B7S或 B7x）和B7-DC （CD273或PD-L2），低表达或不表达B7-1（CD80） 和B7-2 （CD86），提示较低的协同刺激、较高的協同抑制继而引起T淋巴细胞无能。②Li等（2018年）在动物模型研究中表明B7-1转染到肿瘤或者阻断抑制性B7家族成员可以减少肿瘤生长、促进肿瘤排斥。③Greenwald等（2001年）报道T淋巴细胞接受抗原提呈的同时CD28协同刺激较低和（或）协同抑制较高，IL-2产生减少及细胞周期停止在G1/S期，进而表现为T淋巴细胞无能。④Zheng等（2012年）提出早期生长反应基因2（Egr2）为调节T淋巴细胞无能状态的重要转录因子。所以T淋巴细胞无能为肿瘤患者的发病机制之一，但是T淋巴细胞无能对于肿瘤免疫的影响尚不清楚，无能状态下游的分子机制亦尚不清楚。表面标志物的缺乏使得T淋巴细胞无能的研究变得困难。

CTLA-4的表达出现于T淋巴细胞活化时，与协同刺激受体CD28竞争性结合APC表面的B7配体CD80和CD86。CTLA-4的功能为抑制抗原特异性T淋巴细胞反应的持久性和强度。CTLA-4介导自身外周免疫耐受和对肿瘤抗原的耐受。缺乏CTLA-4的小鼠淋巴增殖、患自身免疫病。Lewis等（2017年）提出在小鼠模型中阻断CTLA-4可以控制肿瘤。Blazar等（1999年）报道Allo-HSCT主要依赖抗原特异性T淋巴细胞反应产生GVL效应。CTLA-4阻断剂可以增强GVL效应，逆转或阻断肿瘤进展，但是可能产生移植物抗宿主病（GVHD）和移植排斥。此外，供受者之间组织相容性抗原的差异可能对GVL效应产生影响。在MHC不合的异基因移植小鼠模型中，在移植早期抗CTLA-4抗体导致GVHD或移植排斥增加，与预处理强度相关。但是，推迟使用CTLA-4抗体GVHD发生率下降，同时GVL效应增强。HSCT之前CTLA4-Ig或者抗CD80和CD86单克隆抗体可以诱导供者T淋巴细胞的异基因无能，CD4+ T淋巴细胞主要的协同刺激信号通过CD28受体起作用，CD28表达于95%的CD4+ T淋巴细胞，该信号可以被阻断。这样，在体外协同刺激阻断剂存在的同时使用受者异基因抗原体外刺激导致受者异基因特异性供者T淋巴细胞无能。Ahmadi等（2014年）于体外骨髓中使用协同刺激阻断剂CTLA4-Ig诱导供者T淋巴细胞无能的临床试验已经进行，这种技术使得大量HLA不匹配T淋巴细胞在输入受者体内后能可靠地植入，而且不发生重度急性GVHD。

2 .T淋巴细胞耗竭

T淋巴细胞耗竭为细胞因子表达减少及效应功能减低的效应T淋巴细胞，对于反复刺激无反应。T淋巴细胞耗竭发生于慢性炎症部位的持续活化过程中，例如肿瘤、自身免疫性疾病和慢性感染。Barber等（2006年）在慢性感染动物模型研究中提出B7-H1/PD-1信号通路导致CD8+ T淋巴细胞功能耗竭，PD-1为T淋巴细胞耗竭的标记。Wu等（2009年）提出人类肿瘤细胞和（或）肿瘤相关APC表达B7-H1，B7-H1/PD-1通路介导免疫抑制，阻断B7-H1/PD-1通路可以治疗实体瘤。CD8+ T淋巴细胞耗竭在黑色素瘤、卵巢癌和肝癌患者体内均有出现。Brahmer和Topalian等（2012年）的临床试验证实阻断B7-H1/PD-1信号通路为有效的免疫治疗方案。T淋巴细胞耗竭的具体机制尚不清楚，Riley等（2009年）的研究表明蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和（或）SHP-2的SH2结构域招募至PD-1胞浆尾区含酪氨酸调控基序的免疫受体上，从而抑制信号转导，尤其PI3K/AKT活化和T淋巴细胞受体的下游信号，继而导致T淋巴细胞功能障碍。Haymaker等（2012年）提出活化T淋巴细胞和效应T淋巴细胞早期阶段也表达PD-1，但能维持功能。抑制性B7家族成员广泛表达于恶性细胞和肿瘤微环境的APC，针对恶性肿瘤抑制性B7家族成员的新的治疗策略正在探讨中，具有较好的临床应用前景。

T淋巴细胞耗竭是逐步过程，期间被反复活化。Li等（2012年）提出在慢性感染及肿瘤等疾病持续状态下T淋巴细胞获得多种抑制性表面分子，能有效阻止T淋巴细胞活化。PD-1+ T淋巴细胞耗竭的特征为T淋巴细胞免疫球蛋白和黏蛋白域包含分子（Tim-3）、淋巴细胞活化基因（LAG-3）、B淋巴细胞和T淋巴细胞衰减器（BTLA， CD272）与PD-1共表达，共表达与肿瘤患者免疫功能障碍有关。共表达这些表面分子的T淋巴细胞IL-2、 IFN-γ和TNF-α表达明显减少、细胞周期停滞，为T淋巴细胞耗竭的定义。Tim-3和PD-1为T淋巴细胞衰竭的标记，阻断这些表面分子可以恢复效应功能及细胞周期进程，并获得效应细胞因子表达和细胞毒性。

Fourcade等（2012年）及Derre等（2010年）

报道耗竭的T淋巴细胞高表达多种抑制性受体，包括PD-1、2B4、CD244、BTLA、CTLA-4、CD160、LAG-3、Tim-3。但是，耗竭T淋巴细胞可能未必共表达这些分子，共表达抑制性分子是否可以确定T淋巴细胞功能状态尚存在争议。慢性感染和肿瘤患者表达抑制性分子的T淋巴细胞是否具有相似的分子和基因特征尚不清楚。肿瘤微环境提供必要的条件使得效应T淋巴细胞功能衰竭并保持这种状态导致疾病进展，具体分子信号尚不清楚。临床上阻断T淋巴细胞衰竭的重要通路B7-H1/PD-1可以在体内恢复T淋巴细胞效应功能，可获得显著的临床疗效[10]。

三、免疫治疗

除手术、化学治疗和放射治疗外，免疫治疗已成为治疗人类肿瘤的一种新的有效策略。该领域涵盖肿瘤疫苗、细胞因子治疗、供体淋巴细胞输注（DLI）、免疫阻断剂及新型过继免疫治疗CAR-T免疫疗法。虽然这些治疗方法最初是针对实体瘤而设计的，但现在已被应用于各种类型的血液肿瘤。

1.疫 苗

在慢性感染中疫苗可以提高T淋巴细胞的反应，疫苗联合其他免疫调节为更加有效的策略。Nejad等（2019年）提出LCMV疫苗和抗PD-L1阻断抗体可显著增加病毒特异性CD8+ T淋巴细胞免疫，降低病毒表达量。肿瘤疫苗也可以提高肿瘤效应T淋巴细胞的功能、对抗肿瘤微环境的T淋巴细胞抑制作用、促进T淋巴细胞的活化。Adi等（2018年）提出肿瘤免疫治疗的联合治疗主要集中于疫苗联合受体阻断剂、活化协同刺激信号或减少调节性T淋巴细胞（Treg），这种联合治疗主要抑制肿瘤特异性T淋巴细胞。

2.细胞因子治疗

细胞因子治疗是继肿瘤疫苗之后的另一种免疫治疗方法，Vacchelli等（2013年）提出将重组的细胞因子用于治疗肿瘤和其他疾病。Vacchelli等（2012年）提出IFN-γ为Ⅱ型干扰素，FDA批准用于治疗肉芽肿和骨硬化病，在肿瘤中的治疗价值也在研究中。肿瘤细胞低表达MHC-Ⅰ类可能阻止了肿瘤微环境的淋巴细胞杀伤肿瘤。Curran等（2017年）提出MHC为肿瘤抗原提呈至T淋巴细胞受体所必需的，Chowell等（2018年）提出HLA在某些肿瘤中的表达是下调的，使得抗肿瘤T淋巴细胞不能识别靶细胞，导致肿瘤免疫逃逸。 Gardner等（2018年）在小鼠实验中使用IFN-γ使肿瘤细胞表达MHC-Ⅰ增加。

3. DLI

DLI在移植后白血病复发中起到免疫治疗作用，移植后白血病复发与移植物发挥GVL的程度相关，GVL可以对抗预处理后残留的白血病细胞[11]。有实验数据表明GVL中自然杀伤细胞能发挥治疗作用[12]。移植后复发与供者免疫功能质或量的缺陷有关。GVL无效的原因之一可能为白血病克隆演变无法被免疫系统识别。

4. CTLA-4阻断剂和PD-1阻断剂

CTLA-4阻断剂和PD-1阻断剂在恶性血液肿瘤中具有较好的疗效[13]。在体外，CTLA-4阻断剂增加了HIV特异性CD4+ T淋巴细胞的功能，在恢复HIV特异性CD8+ T淋巴细胞耗竭中与PD-1阻断剂具有协同作用。抗PD-1/PD-L1抗体可以抑制淋巴细胞凋亡，改善T淋巴细胞耗竭和单核细胞功能[14]。PD-1及其配体PD-L1在免疫逃逸中起重要作用。2016年，美国FDA批准PD-1阻断剂用于治疗非小细胞肺癌，并且将免疫疗法用于静脉性尿路上皮细胞癌和复发性经典型霍奇金淋巴瘤，成为治疗恶性血液病的第一个免疫治疗方法[15]。

5. CAR-T免疫疗法

CAR-T免疫疗法是一种新型过继免疫疗法，CAR-T可以与特异性抗原结合并杀死肿瘤细胞。一些临床试验证明，CAR-T免疫疗法可使血液系统恶性肿瘤患者获得更长的生存期，超过目前的标准联合疗法[16]。Maus等（2014年）提出在CAR-T介导的免疫应答中，CAR的單链抗体可以通过抗体结合直接成为肿瘤的表面抗原，这种情况与HLA无关，由肿瘤抗原的表达限制。因此，CAR与表面抗原的特异性结合促进肿瘤抗原呈递受损继发的肿瘤免疫逃逸，从而促进CAR-T免疫疗法的发展。

四、小结与展望

目前，研究者们对恶性血液病肿瘤免疫逃逸机制仍在不断作深入研究，与此同时，肿瘤环境中的效应T淋巴细胞得到很多关注。肿瘤诱导的T淋巴细胞无能为肿瘤患者的免疫逃逸机制。如果可以克服T淋巴细胞功能减退，免疫治疗用于各种肿瘤具有很大潜力。除手术、化学治疗和放射治疗外，免疫治疗已成为治疗人类肿瘤的一种新的有效策略，只有全面了解肿瘤免疫逃逸的多种机制，才能开发出基因修饰的T淋巴细胞过继免疫治疗药物，有助于治疗或治愈血液肿瘤患者。

参 考 文 献

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（收稿日期：2019-04-02）

（本文編辑：洪悦民）