郭朝陽 綜述，胡鏡宙 審校

1.濰坊醫(yī)學院口腔醫(yī)學院，山東 濰坊 261053；

2.上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院口腔頜面-頭頸腫瘤科，上海交通大學口腔醫(yī)學院，國家口腔醫(yī)學中心，國家口腔疾病臨床醫(yī)學研究中心，上海市口腔醫(yī)學重點實驗室，上海 200011

近年來，致力于恢復(fù)免疫系統(tǒng)正常識別和殺傷腫瘤功能的免疫療法飛速發(fā)展，在多種惡性腫瘤的治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。在免疫功能中起著制動作用的免疫檢查點，例如細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyteassociated antigen-4，CTLA-4）、程序性死亡［蛋白］配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1），已經(jīng)被轉(zhuǎn)化為相關(guān)的臨床治療手段［1-2］。但是由于免疫系統(tǒng)存在著功能復(fù)雜、相關(guān)標志物陽性率低等原因，只有少數(shù)晚期癌癥患者能從這些療法中獲益并延續(xù)生命［3］。因此需要尋找新的免疫治療靶點來提高免疫治療的響應(yīng)率，延長患者的生存時間。

在免疫細胞表面上的唾液酸結(jié)合免疫球蛋白型凝集素（sialic acid-binding immunoglobulintype lectin，Siglec）家族，通過與唾液酸的多糖配體相互作用發(fā)揮細胞黏附、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等功能［4］。異常糖基化是腫瘤發(fā)生的一個特征，它影響腫瘤免疫和腫瘤生長的多個環(huán)節(jié)［5］。

巨噬細胞（macrophage）、自然殺傷（natural killer，NK）細胞、樹突狀細胞（dendritic cell，DC）是主要的固有免疫細胞，在固有免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著相當關(guān)鍵的作用。在腫瘤微環(huán)境（tumor-microenvironment，TME）中，巨噬細胞以腫瘤相關(guān)巨噬細胞（tumorassociated macrophage，TAM）的形式存在，癌細胞和TME產(chǎn)生的因子驅(qū)動巨噬細胞成為促進腫瘤發(fā)展的表型［6-7］。據(jù)報道TAM表面上具有多種Siglec，例如Siglec-1（CD169）［8］、Siglec-10［9］、Siglec-15［10］等。NK細胞接觸癌細胞時，其表面受體參與細胞溶解活性并殺死癌細胞。NK細胞高表達Siglec-7，其某些亞群也表達Siglec-9［11］。DC細胞是腫瘤免疫中主要的抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC），表達多種抑制性Siglec家族成員，包括Siglec-3、Siglec-5、Siglec-7和Siglec-9等（人類）和Siglec-E、Siglec-G和Siglec-H（小鼠），都被認為影響DC成熟、抗原呈遞和激活腫瘤特異性CD8+T細胞等關(guān)鍵過程［4，12］。本文主要介紹巨噬細胞、NK細胞、DC其表面的Siglec和腫瘤表面唾液酸糖蛋白之間的相互作用。

1 Siglec及其生物學功能

1.1 Siglec的結(jié)構(gòu)

“Siglec”在1998年首次被Alan 和Williams等人共同提出［13］，是免疫球蛋白（immunoglobin，Ig）超家族的跨膜蛋白，主要在免疫細胞上表達。由在細胞外負責識別唾液酸的N端V-set免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域并結(jié)合不同數(shù)量的C2-set免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、跨膜區(qū)和細胞質(zhì)內(nèi)的尾部組成。大多數(shù)的Siglec家族成員在細胞質(zhì)內(nèi)的尾部區(qū)包含了數(shù)量不等近膜端的免疫受體酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosinebased inhibitory motif，ITIM）和遠膜端ITIM樣基序［4，14-16］，有一小部分缺乏ITIM，通過跨膜區(qū)帶正電荷的殘基與含有免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motif，ITAM）的銜接蛋白DAP12相互作用，有效地激活了受體，Siglec提供配體結(jié)合功能，DAP12提供信號功能［4，14，17］。

1.2 Siglec的分類

根據(jù)序列的相似性和進化的保守性，Siglec被分為兩種亞群。較為保守第一類Siglec包括唾液酸黏附素（Siglec-1/CD169）、Siglec-2（CD22）、髓鞘相關(guān)糖蛋白（MAG/Siglec-4）和人的Siglec-15，它們都有相當遙遠的親緣關(guān)系（25%～30%的序列同源性)，并且在所有已檢查的哺乳動物物種中都有明確的直系同源關(guān)系［4，14-16］。第二類Siglec指的是CD33（Siglec-3）相關(guān)Siglec（CD33-related Siglec，CD33r Siglec），在人類中包括Siglec-3、Siglec-5、Siglec-6、Siglec-7、Siglec-8、Siglec-9、Siglec-10、Siglec-11、Siglec-14和Siglec-16，它們的細胞外結(jié)構(gòu)域與CD33高度同源（50% ～ 85%），可能通過基因復(fù)制、外顯子改組、外顯子丟失和基因轉(zhuǎn)換等多種方式快速進化［4，14-16，18］。

1.3 唾液酸配體

唾液酸是指一類神經(jīng)氨酸衍生物，經(jīng)過唾液酸轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)化到糖蛋白上［19］，廣泛表達在免疫細胞和其他細胞上的糖蛋白糖基化結(jié)構(gòu)最外端、組織和血液中的游離糖蛋白以及組織中的細胞外基質(zhì)上［20-21］；還是Siglec特異性識別的配體，其在一定程度上具有序列、結(jié)構(gòu)、修飾方式上的差異［22］，不同的Siglec會對不同的唾液酸糖蛋白配體結(jié)合顯示出不同的親和力，從而啟動下游重要的分子和細胞反應(yīng)。Siglec受體可以結(jié)合暴露在同一細胞上的唾液酸，被稱為順式相互作用，而表達Siglec的免疫細胞與另一種細胞或分泌的糖蛋白上的唾液酸結(jié)合，被稱為反式相互作用［15］。重要的是，唾液酸的復(fù)雜性不僅僅在于唾液酸的結(jié)構(gòu)和唾液酸與基礎(chǔ)糖連接的多樣性，還在于這些糖的同一性、排列和結(jié)構(gòu)特征，以及細胞表面唾液酸的空間構(gòu)成［21］，這些都為研究人員帶來了一定的挑戰(zhàn)。癌細胞通常表達高水平的唾液酸表面抗原［23］，這種抗原可以與免疫細胞上的Siglec相互作用，從而抑制免疫并促進癌細胞逃逸［9，24-25］。還有一部分Siglec的作用及具體配體尚不清楚。

2 Siglecs與巨噬細胞

巨噬細胞的功能包括吞噬作用、細胞因子分泌和抗原呈遞。巨噬細胞表達各種不同的Siglec，其作用也各不相同。

2.1 呈遞作用

在臨床中發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌［26］、惡性黑色素瘤［27］、子宮內(nèi)膜癌［28］和膀胱癌［29］的相關(guān)區(qū)域淋巴結(jié)中Siglec-1+（CD169+）巨噬細胞數(shù)目與腫瘤中CD8+T細胞數(shù)目成正比，并與腫瘤患者較好的預(yù)后有關(guān)，這可能是Siglec-1+巨噬細胞通過將腫瘤抗原呈遞給CD8+T細胞從而增強了機體抗腫瘤的免疫作用，這種作用已在小鼠模型中得到了驗證［30］。而最新的一些研究卻得出相反的結(jié)論。Singh等［31］發(fā)現(xiàn)，在黑色素瘤中，腫瘤細胞表面的特異性糖蛋白使其到達被膜下竇時可以結(jié)合到Siglec-1+巨噬細胞上，通過這種方式，黑色素瘤細胞將自己固定在淋巴結(jié)中并為腫瘤細胞轉(zhuǎn)移提供了條件。上述研究提示Siglec-1+巨噬細胞具有雙重作用：既扮演了APC的角色，也為腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移提供了便利。

2.2 TAM的極化

黏蛋白（mucin，MUC）1是一種高度糖基化的跨膜蛋白，在腫瘤中異常表達［32］。有研究發(fā)現(xiàn)當MUC1-ST（唾液酸修飾的MUC1）與表達Siglec-9的未分化巨噬細胞結(jié)合時，將使其產(chǎn)生TAM相關(guān)表型，表現(xiàn)為具有CD8+T細胞增殖的抑制作用以及吲哚胺2，3-雙加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）、CD163、CD206和PD-L1表達上調(diào)，促進發(fā)生免疫逃逸［24］。同樣在胰腺導(dǎo)管腺癌中有相似的發(fā)現(xiàn)，腫瘤中α2，3唾液酸的表達增加并分泌到TME中，隨后通過激活Siglec-7和Siglec-9受體驅(qū)動單核細胞極化和分化為免疫抑制性TAM；此外，巨噬細胞中Siglec-9的觸發(fā)減少了炎癥程序，同時增加了PD-L1和白細胞介素（interleukin，IL）-10的表達［33］。相關(guān)實驗都表現(xiàn)出Siglec-9的激活趨化巨噬細胞向TAM轉(zhuǎn)化，并誘導(dǎo)PD-L1表達增加，說明Siglec-9與PD-L1之間具有微妙的關(guān)系。

2.3 新的免疫檢查點

Barkal等［10］通過阻斷Siglec-10與CD24之間的作用，使巨噬細胞顯示出對腫瘤吞噬作用增強的趨勢，這說明CD24傳遞了“不要吃我（Don’t eat me）”信號，能夠直接保護癌細胞免受表達Siglec-10的巨噬細胞的攻擊。Siglec-15與B7-H1（PD-L1）以及許多其他B7家族成員具有相似的結(jié)構(gòu)域組成和高度同源性，但其在人肺癌組織中的表達與B7-H1一定程度上表現(xiàn)出“非此即彼”的相互排斥，這有可能是巨噬細胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）與IFN-γ相互作用的結(jié)果［10］。雖然研究者還沒有找到Siglec-15確切的配體，但研究表明Siglec-15分子也具有類似PD-L1的免疫檢查點作用。上述研究都提示Siglec有可能是全新的免疫檢查點。

巨噬細胞表達多種Siglec，有抗原呈遞、誘導(dǎo)巨噬細胞亞型等多種作用，當其與腫瘤細胞相互作用會改變相關(guān)因子和基因，從而利于腫瘤的發(fā)展［31，34］。據(jù)報道Siglec相關(guān)巨噬細胞的技術(shù)已應(yīng)用到腫瘤治療當中［35］，相信未來會有更多的研究來揭示巨噬細胞上Siglec與腫瘤細胞間的相互作用及其機 制。

3 Siglecs與NK細胞

NK細胞是天然的免疫細胞，在遇到癌細胞時，通過其表面受體的參與，表現(xiàn)出細胞溶解活性并殺死癌細胞。NK細胞高度表達Siglec-7、Siglec-9在其亞群CD56dimCD16+中表達［25］。在臨床中，患有急性髓性白血?。?6］或原發(fā)性肝細胞癌［37］患者的外周血中Siglec-7+NK細胞數(shù)量與患者NK細胞功能障礙成正比，而在膀胱癌［38］中較高的Siglec-7+NK細胞數(shù)量則代表了不良的臨床預(yù)后。

3.1 免疫抑制作用

研究［39］表明，NK細胞表面CD33和Siglec-7可以發(fā)揮抑制性免疫檢查點的作用。通過消除NKL細胞的順式相互作用，發(fā)現(xiàn)其細胞表面的CD33參與干擾Vav1，并可能干擾NKG2D/DAP10途徑觸發(fā)的P55/PI3K磷酸化從而發(fā)揮抑制性受體的作用。Nicoll等［40］的研究發(fā)現(xiàn)，靶細胞上的神經(jīng)節(jié)苷脂GD3可作用于NK細胞表面Siglec-7分子，對NK細胞的殺傷作用產(chǎn)生抑制。這種抑制性調(diào)節(jié)作用會因為Siglec-7順式作用被屏蔽，但在唾液酸酶處理后這種屏蔽又可被消除。用唾液酸酶處理NK細胞后，解除順式相互作用屏蔽的Siglec-7分子可以與腎細胞癌細胞上表達的DSGb5相互作用，降低NK細胞的細胞毒性［41］。這些都說明NK細胞上的順式作用可以通過遮蓋Siglec而避免免疫抑制，從而增強NK細胞殺傷力。

腫瘤細胞表面高表達的唾液酸化糖蛋白可以與Siglec結(jié)合［14，23］，這些唾液酸化的糖蛋白也可能與NK細胞表面Siglec相互作用。Siglec-7和Siglec-9的配體在不同組織類型的人類癌細胞上都有表達，來自人類血液的NK細胞上的Siglec-7和Siglec-9與人類癌細胞上的唾液聚糖的相互作用抑制了它們?nèi)芙膺@些癌細胞的能力。Jandus等［25］使用唾液酸酶處理K562（白血病細胞系，懸浮細胞）和HeLa細胞系去唾液酸化，增強了NK細胞對其的殺傷作用。用唾液酸處理多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）也得到了相同的結(jié)果［42］。提示腫瘤表面的唾液酸作為其保護屏障，避免其受到NK細胞的殺傷，從而發(fā)生免疫逃逸。

3.2 配體多樣性

有報道稱CD43［43］和P-選擇蛋白的糖蛋白配體-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）［42］是Siglec-7的配體。也有學者從微生物角度出發(fā)，發(fā)現(xiàn)B組鏈球菌β蛋白不依賴唾液酸直接與NK細胞上的Siglec-7結(jié)合，抑制NK細胞焦亡，從而阻斷更廣泛的先天免疫反應(yīng)的募集［44］。這些說明除了唾液酸外，Siglec由于靶細胞的不同會具有多種配體。

此外，有研究［42，45-46］試圖從敲除Siglec、去除腫瘤唾液酸、構(gòu)建高親和力順式配體3個方面來進一步研究Siglec及其作用。但是在構(gòu)建的高親合順式配體高濃度和低濃度下發(fā)生了意料之外的結(jié)果，高濃度水平時抑制了NK細胞對腫瘤細胞的殺傷；低濃度水平時，誘導(dǎo)NK細胞表面的Siglec-7釋放到培養(yǎng)上清液中，從而完全恢復(fù)NK細胞的殺傷活性［46］，這在某種程度上說明了順式配體的含量對于NK細胞的殺傷力具有重要的影響，機體通過某種動態(tài)平衡從而保持NK細胞的殺傷力，但當Siglec的唾液酸配體升高，破壞了這種動態(tài)的平衡，就會抑制NK細胞的殺傷力。而癌癥中控制唾液酸-Siglec通路的作用機制尚不清楚。關(guān)于腫瘤唾液酸的增加有人從NKG2D信號出發(fā)給出了一定的解釋，這可能是免疫系統(tǒng)固有的機制，代表了生理性負反饋調(diào)節(jié)［46］。也有學者從乙?；嵌冉o出發(fā)出了一定的解釋［47］。

總體而言，在NK細胞上的Siglec-7/Siglec-9作為免疫檢查點，幫助腫瘤細胞免疫逃逸。值得注意的是由于小鼠NK細胞不表達Siglec-7或Siglec-9［15］，利用常規(guī)的小鼠模型可能難以進行這方面的研究。未來利用免疫系統(tǒng)人源化小鼠模型也許能夠推進相關(guān)研究［48-49］。

4 Siglec與樹突狀細胞

樹突狀細胞（dentric cell，DC）在誘導(dǎo)抗腫瘤反應(yīng)中起著重要作用，它們能夠?qū)⒖乖徊鎮(zhèn)鬟f給CD4+和CD8+T細胞。多種Siglec在腫瘤相關(guān)DC表面表達，可能參與細胞的調(diào)節(jié)［50-51］。

4.1 免疫抑制作用

在人單核細胞向DC發(fā)育過程中，MUC2與Siglec-3相互作用會誘導(dǎo)其凋亡［52］。后來發(fā)現(xiàn)腫瘤MUC與未成熟DC細胞的Siglec-9相結(jié)合將抑制IL-12產(chǎn)生［53］，IL-12表達降低會影響機體對腫瘤的免疫抑制作用。后續(xù)的研究將致力于發(fā)現(xiàn)腫瘤MUC與Siglec的相互作用如何影響腫瘤免疫，從而造成免疫逃逸。

在動物模型中也證實相關(guān)Siglec受體對腫瘤免疫的抑制作用，在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，Siglec-G通過招募SHP-1，然后去磷酸化p47PHOX以抑制NOX2的激活，這促進了吞噬小體酸化，導(dǎo)致外源性抗原過度水解從而損害DC上MHC-Ⅰ-肽復(fù)合體的形成，抑制了DC交叉提呈［54］。小鼠瘤內(nèi)DC上的Siglec-E表達上調(diào)，敲除Siglec-E的DC被刺激時，會使許多免疫相關(guān)因子和炎癥反應(yīng)上調(diào)，這表明Siglec-E可以調(diào)節(jié)DC的激活，并潛在影響抗原提呈［50］。以上研究說明了Siglec的存在影響了DC的各種免疫效應(yīng)。近些年對于DC上Siglec的關(guān)注度并不是很高，但是DC作為最主要的APC細胞對腫瘤免疫具有很大影響，目前已有學者運用DC研制出疫苗增強CD8+T細胞殺傷力來治療腫瘤［55］，相信未來會有更多這方面的研究報道。

5 結(jié)語

Siglec在多種免疫細胞上表達，由于不同的腫瘤、免疫細胞類型和Siglec種類的不同，導(dǎo)致唾液酸聚糖-Siglec相互作用的結(jié)果各不相同。Siglec對免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用，在不同的固有免疫細胞上發(fā)揮促進或抑制腫瘤的作用。Siglec與微生物之間的作用同樣影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展［56］。這些都證明Siglec很可能成為未來免疫治療中新靶點，具有良好的研究前景和潛力。

但是Siglec家族中許多成員還未找到明確的配體，這其中唾液酸對糖蛋白的修飾很有可能是關(guān)鍵。多種糖蛋白配體需要唾液酸的修飾加工從而才能與Siglec相結(jié)合，但是免疫細胞本身的唾液酸引發(fā)的順式作用可能掩蓋Siglec而影響兩者的結(jié)合，進而影響細胞的免疫相關(guān)生物學行為。未來我們需要更進一步了解唾液酸聚糖-Siglec之間的作用及其機制，從而推進腫瘤的免疫治療。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。