楊秋玲 劉朝奇 汪玉玲 張麗軒 李志英

(三峽大學(xué)附屬仁和醫(yī)院婦產(chǎn)科，宜昌 443000)

根據(jù)GLOBOCAN數(shù)據(jù)庫估計，2018年全球新增癌癥病例約為1 810萬例，因癌癥死亡人數(shù)約為960萬[1]。眾所周知，現(xiàn)今社會的醫(yī)療水平并不能對中晚期癌癥患者有很好的治療效果，并可能令癌細(xì)胞對放化療藥物產(chǎn)生耐藥性。因此，對腫瘤相關(guān)機(jī)制的研究尤為重要。隨著人們對微小RNA(microRNA,miRNA)及其靶基因網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識，miRNAs被認(rèn)為是癌癥進(jìn)展過程中的重要參與者，其參與了癌細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期進(jìn)展及侵襲轉(zhuǎn)移等。T細(xì)胞來源于多功能骨髓干細(xì)胞，在分化成熟后成為具有免疫活性的T細(xì)胞，是腫瘤細(xì)胞免疫應(yīng)答過程中的關(guān)鍵角色。近期研究表明，miRNAs參與調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的免疫調(diào)控反應(yīng)，其異常表達(dá)可影響T細(xì)胞的分化、發(fā)育及效應(yīng)功能，導(dǎo)致免疫細(xì)胞的病理損傷，從而達(dá)到驅(qū)動腫瘤發(fā)生發(fā)展的目的[2,3]。本文主要從T細(xì)胞亞群即調(diào)節(jié)/抑制T細(xì)胞(regulatory/suppressor T cells,Tregs)、輔助T細(xì)胞(helper T cell,Th)及細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell)等3個方面介紹了miRNA對腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用。

1 miRNA

miRNA是一種內(nèi)源性的，約由18～22個核苷酸構(gòu)成的小分子RNA。大多數(shù)miRNA的基因位于非編碼區(qū)域，其可從自身的啟動子中獨立轉(zhuǎn)錄。成熟的miRNA通過堿基互補配對的方式識別靶mRNA，并有效地抑制轉(zhuǎn)錄翻譯或降解靶mRNA。在大多數(shù)情況下，miRNA與靶mRNA之間發(fā)生不完全互補配對，轉(zhuǎn)錄翻譯抑制被驅(qū)動，這意味著單個miRNA能夠識別數(shù)十甚至數(shù)百種不同的mRNA轉(zhuǎn)錄物。而當(dāng)miRNA以高度互補性與靶mRNA結(jié)合配對，mRNA就會在RISC復(fù)合物的參與誘導(dǎo)下被降解，從而達(dá)到負(fù)調(diào)節(jié)基因表達(dá)的目的。因此，miRNAs主要通過兩種方式來抑制基因的表達(dá)：轉(zhuǎn)錄翻譯抑制和對mRNA的降解。據(jù)了解，在miRBase登記預(yù)測的miRNA超過1 000種，已通過實驗驗證的人類miRNA超過500個，約占所表達(dá)基因的3%，而這一小部分miRNAs卻可以調(diào)節(jié)至少30%的人類蛋白質(zhì)編碼基因，約60%的哺乳動物蛋白質(zhì)編碼基因至少由一種miRNA調(diào)節(jié)[4，5]。因此，miRNA在參與腫瘤免疫，特別是在T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤免疫應(yīng)答過程中的作用不容忽視。

2 miRNA對腫瘤微環(huán)境T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用

2.1miRNA與Tregs Tregs是一類免疫抑制性T細(xì)胞亞群，主要通過抑制或下調(diào)效應(yīng)T細(xì)胞的誘導(dǎo)和增殖來抑制其他免疫細(xì)胞的免疫反應(yīng)，在維持機(jī)體自身耐受和免疫穩(wěn)態(tài)過程中扮演重要角色。腫瘤微環(huán)境中滲透了大量腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞，Tregs似乎可以被優(yōu)先販運到腫瘤微環(huán)境，分泌多種免疫抑制性細(xì)胞因子，并抑制其他類型免疫細(xì)胞對腫瘤發(fā)生免疫作用，從而參與到由腫瘤抗原引起的免疫應(yīng)答過程。

目前，有數(shù)個miRNA已經(jīng)被證明可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境Tregs功能調(diào)控抗腫瘤免疫機(jī)制，從而達(dá)到減緩或終止腫瘤發(fā)展的目的。Li等[6]運用miR-28模擬物或抑制劑轉(zhuǎn)染黑色素瘤小鼠脾分離的T細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)miR-28模擬物可以減少Foxp3+PD1+和Foxp3+TIM3+Tregs，并導(dǎo)致IL-2、TNF-α分泌增多。因此，miR-28可以調(diào)節(jié)Tregs的產(chǎn)生或分化，并進(jìn)一步恢復(fù)黑色素瘤中耗盡T細(xì)胞的細(xì)胞因子分泌功能。miR-138被發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)瘤中通過靶向PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制Tregs功能。報道稱，miR-138在體內(nèi)優(yōu)先調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，特別是通過與PD-1和CTLA-4相互作用以抑制腫瘤浸潤性Foxp3+Tregs，進(jìn)而減輕腫瘤微環(huán)境中免疫抑制細(xì)胞的抑制作用[7]。此外，在小鼠乳腺癌模型中，miR-21與miR-126可能參與調(diào)節(jié)Tregs的誘導(dǎo)作用和效應(yīng)功能，并賦予CD8+T細(xì)胞有效的抗腫瘤作用[8，9]。不同的是，miR-21的沉默通過PTEN/AKT途徑減少CCR6+Tregs體內(nèi)外增殖，而沉默miR-126則通過上調(diào)PI3K/Akt信號途徑降低Tregs中Foxp3的表達(dá)，最終削弱了Tregs的誘導(dǎo)作用和抑制活性。放射治療是癌癥治療的重要方法，主要通過對癌細(xì)胞DNA產(chǎn)生不可逆損傷達(dá)到治療目的。近期研究表明，放射治療可通過上調(diào)miR-545抑制Lewis肺癌中CCL-2對CD4+CD25+Tregs的特異性募集，沉默 miR-545可以逆轉(zhuǎn)Lewis肺癌的放射敏感性[10]。

以上研究表明，Tregs在腫瘤微環(huán)境中顯示出增強(qiáng)的腫瘤浸潤和積聚能力，并與腫瘤預(yù)后不良及患者存活率顯著相關(guān)。作為免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的重要貢獻(xiàn)者，腫瘤相關(guān)Tregs與miRNA構(gòu)成的免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)可能揭示了腫瘤免疫治療新興分子靶點，為未來腫瘤治療提供新思路。

2.2miRNA與Th細(xì)胞 Th細(xì)胞是一種細(xì)胞表面主要表達(dá)CD4糖蛋白的T細(xì)胞亞群，主要通過其細(xì)胞表面的抗原接收器識別MHCⅡ類分子，并進(jìn)一步與TCR相互作用而被激活。活化的Th細(xì)胞主要分為3種，包括Th1、Th2和Th17細(xì)胞。在腫瘤微環(huán)境中，Th細(xì)胞可以通過識別癌細(xì)胞表面腫瘤抗原而區(qū)分癌細(xì)胞與自身細(xì)胞的不同，進(jìn)而指揮機(jī)體對抗癌細(xì)胞入侵，并向其他類型免疫細(xì)胞發(fā)送免疫信號，從而調(diào)控或輔助其他淋巴細(xì)胞發(fā)揮效應(yīng)功能。據(jù)了解，miRNA是腫瘤微環(huán)境中Th細(xì)胞抗腫瘤免疫功能的重要調(diào)節(jié)因子，一方面其干擾了Th細(xì)胞極化；另一方面其在調(diào)節(jié)Th細(xì)胞的細(xì)胞因子(如IFN-γ、TNF-β)分泌的同時，進(jìn)一步將免疫信號呈遞給殺傷性細(xì)胞，驅(qū)動抗腫瘤免疫應(yīng)答，減緩腫瘤進(jìn)展速度。

Ye等[11]報道稱，miR-24-3p、miR-891a、miR-106a-5p、miR-20a-5p和miR-1908可被癌細(xì)胞衍生外泌體轉(zhuǎn)移至T細(xì)胞，并通過下調(diào)MAPK途徑抑制Th1和Th17細(xì)胞的分化而損害T細(xì)胞功能，影響IL-1β、IL-6、IL-10、IFN-γ、IL-2、IL-17等細(xì)胞因子的分泌，降低抗腫瘤作用。另一項研究也表明，miR-24-3p可抑制T細(xì)胞增殖及Th1和Th17細(xì)胞的分化，并通過抑制FGF11表達(dá)以調(diào)節(jié)ERK和STAT蛋白磷酸化，導(dǎo)致癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸[12]。Jiang等[13]研究發(fā)現(xiàn)，miR-17-92簇，特別是miR-17和miR-19b參與調(diào)節(jié)黑色素瘤T細(xì)胞亞群的分化。實驗表明，miR-17-92簇在腫瘤微環(huán)境Th1細(xì)胞中過表達(dá)，其通過促進(jìn)增殖、減少活化誘導(dǎo)的死亡、增強(qiáng)IFN-γ分泌及抑制Tregs分化來控制Th1細(xì)胞的免疫反應(yīng)。Wan等[14]通過基因芯片和qPCR技術(shù)檢測了136例非小細(xì)胞肺癌患者組織，發(fā)現(xiàn)miR-142-5p在肺癌組織中表達(dá)上調(diào)，腫瘤微環(huán)境中CD4+T細(xì)胞水平降低，下調(diào)該miRNA表達(dá)可通過PTEN途徑降低PD-L1、PI3K和p-Akt蛋白表達(dá)水平，增加CCL17、CCL12及IFN-γ分泌到腫瘤微環(huán)境中，進(jìn)而影響非小細(xì)胞肺癌中CD4+T細(xì)胞的癌癥效應(yīng)。除此之外，過表達(dá)miR-142-5p還可阻斷PD-1/PD-L1信號途徑，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中PD-1+T細(xì)胞減少，CD4+、CD8+T細(xì)胞增多，細(xì)胞因子IFN-γ、TNF-α分泌增加，IL-10減少，癌細(xì)胞增殖減緩[15]。Zarogoulidis等[16]研究發(fā)現(xiàn)miR-155在轉(zhuǎn)移性肺癌組織中表達(dá)水平顯著低于鄰近正常組織，晚期轉(zhuǎn)移階段肺癌組織中CD4+T細(xì)胞數(shù)量顯著低于早期階段，使用自噬抑制劑氯喹和卡鉑處理離體培養(yǎng)組織，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥組的miR-155表達(dá)增強(qiáng)；利用miR-155轉(zhuǎn)染離體肺癌組織，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合用藥組的CD4+及Foxp3+T細(xì)胞數(shù)量顯著增加。因此，自噬阻斷通過調(diào)節(jié)miR-155促進(jìn)腫瘤微環(huán)境中淋巴細(xì)胞浸潤增加肺癌對卡鉑的敏感性，miR-155在此過程中則扮演了新型免疫系統(tǒng)激活劑的角色。Colangelo[17]等利用劑米托蒽醌和奧沙利鉑暴露結(jié)直腸癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)高表達(dá)miR-27a可通過相同的未折疊蛋白反應(yīng)途徑阻礙化學(xué)治療誘導(dǎo)的癌細(xì)胞免疫原性死亡，離體實驗還發(fā)現(xiàn)高表達(dá)miR-27a可抑制樹突狀細(xì)胞成熟，增加特異性細(xì)胞因子IL-4、IL-6、IL-8分泌，減少CD4+T細(xì)胞增殖及IFN-γ分泌。這些實驗結(jié)果表明，miR-27a在結(jié)直腸癌中具有一定的抗腫瘤免疫效應(yīng)。miR-141是在乳腺癌中參與下調(diào)CD4+T細(xì)胞免疫功能的miRNA之一，其機(jī)制可能涉及下調(diào)miR-141促進(jìn)了靶基因MAP4K4蛋白表達(dá)，COX-2、PGE2、TNF-α表達(dá)降低，IL-10表達(dá)增加，且LDH、caspase-3及caspase-9活性降低，CD4+T細(xì)胞抗癌作用減弱，癌細(xì)胞得以存活并進(jìn)一步增殖[18]。

總之，miRNA是Th細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵調(diào)控基因，其不僅可以通過調(diào)節(jié)一系列下游靶基因的表達(dá)活化Th細(xì)胞，還可以通過多種生物過程對Th細(xì)胞進(jìn)行重新編程，并刺激誘導(dǎo)其他直接參與免疫反應(yīng)的免疫細(xì)胞，有針對性地、特異性地調(diào)節(jié)腫瘤免疫應(yīng)答，從而避免癌細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸。

2.3miRNA與細(xì)胞毒性T細(xì)胞 細(xì)胞毒性T細(xì)胞是一類細(xì)胞表面主要表達(dá)CD8跨膜糖蛋白的免疫細(xì)胞，可以識別并結(jié)合被感染的細(xì)胞，通過顆粒酶、穿孔素及腫瘤壞死因子等途徑殺傷靶細(xì)胞，因而也被稱為殺手T細(xì)胞。據(jù)了解，CD8+T細(xì)胞是腫瘤發(fā)展最初的關(guān)鍵制動因素，同時也與腫瘤發(fā)展進(jìn)程及預(yù)后息息相關(guān)。

miRNA分析研究鑒定了多種miRNA在腫瘤微環(huán)境CD8+T細(xì)胞活化過程中異常表達(dá)，例如miR-200、miR-195/-16家族、miR-424(322)等。有報道指出，miRNA-200在非小細(xì)胞肺癌中表達(dá)下調(diào)，miR-200/ZEB1軸通過調(diào)節(jié)PD-L1表達(dá)降低腫瘤微環(huán)境CD8+T細(xì)胞豐度抑制其殺傷活性，促進(jìn)癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移[19]。Tao等[20]將前列腺癌細(xì)胞與T細(xì)胞共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)在高表達(dá)miR-195/-16的細(xì)胞中，輻射誘導(dǎo)的PD-1+/CD8+T細(xì)胞凋亡被阻斷，提示miR-195/-16在前列腺癌中通過阻斷PD-1/PD-L1途徑調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞因子分泌及CD8+T細(xì)胞豐度，逆轉(zhuǎn)放療誘導(dǎo)的免疫抗性。此外，miR-424(322)被發(fā)現(xiàn)與T細(xì)胞介導(dǎo)的卵巢癌細(xì)胞耐藥有關(guān)，其在卵巢癌中阻斷PD-L1免疫檢查點，通過調(diào)節(jié)T細(xì)胞的細(xì)胞因子分泌及IFN-γ+/CD8+T細(xì)胞豐度來增強(qiáng)化療療效[21]。miR-491也是調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞增殖凋亡的miRNA之一。研究者們在結(jié)直腸癌CD8+T細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)上調(diào)的miR-491，并鑒定了CDK4、TCF-1和Bcl-xL為miR-491靶標(biāo)，過表達(dá)miR-491可抑制T細(xì)胞增殖，促進(jìn)其凋亡，且CD8+T細(xì)胞中IFN-γ分泌減少，抗腫瘤能力降低[22]。因此，miR-491在腫瘤微環(huán)境中充當(dāng)了T細(xì)胞功能負(fù)調(diào)節(jié)劑，有利于腫瘤免疫逃逸。TGF-β是腫瘤發(fā)生免疫逃逸的重要介質(zhì)，阻斷其表達(dá)可逆轉(zhuǎn)腫瘤免疫耐受狀態(tài)。Lin等[23]發(fā)現(xiàn)TGF-β在腫瘤微環(huán)境中阻斷CD8+T細(xì)胞毒性的主要機(jī)制之一是miR-23a表達(dá)升高，抑制CD8+T細(xì)胞中miR-23a表達(dá)可減輕TGF-β介導(dǎo)的免疫功能抑制狀態(tài)。研究表明，miR-23a可與其靶標(biāo)BLIMP-1的3′-UTR結(jié)合，抑制多個關(guān)鍵CD8+T細(xì)胞效應(yīng)分子和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子T-bet表達(dá)，導(dǎo)致CD8+T細(xì)胞抗腫瘤反應(yīng)遲鈍，對癌細(xì)胞殺傷活性降低，腫瘤進(jìn)展速度加快。因此，在基于T細(xì)胞的抗腫瘤免疫療法中，miRNA及其相關(guān)基因的表達(dá)不僅在一定程度上改善了癌細(xì)胞耐藥問題，還可以調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞殺傷活性，解除腫瘤微環(huán)境免疫耐受狀態(tài)，延緩腫瘤進(jìn)展過程。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，miRNAs參與調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞生物學(xué)途徑的多個方面，包括免疫檢查點、腫瘤抑制因子和信號通路等(表1)。不可否認(rèn)的是，miRNAs已經(jīng)成為調(diào)節(jié)T細(xì)胞存活、發(fā)育、分化和效應(yīng)功能的關(guān)鍵調(diào)控因子。近年來，基于T細(xì)胞的抗腫瘤免疫療法已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注，而隨著研究者們對miRNAs介導(dǎo)的T細(xì)胞免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究的不斷深入，miRNAs 已經(jīng)成為抗腫瘤免疫的新型調(diào)節(jié)劑，在未來亦可能成為癌癥免疫治療的潛在分子靶點。因此，可以將基于T細(xì)胞的抗腫瘤免疫療法與miRNAs的組合認(rèn)為是用于癌癥治療的具有前景且穩(wěn)健的策略。但如何將其有效地整合并應(yīng)用于臨床是目前亟待解決的關(guān)鍵問題。

表1 腫瘤微環(huán)境中T細(xì)胞免疫相關(guān)miRNAsTab.1 T cell immune-related miRNAs in tumor microenvironment