宋 瑞，李 靜，楊紅菊，李敏玥，游 晶

1 國家衛(wèi)健委毒品依賴和戒治重點實驗室，昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院 老年消化內(nèi)科，昆明 650032；2 昆明醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，昆明 650500

目前，原發(fā)性肝癌是我國第4位常見惡性腫瘤及第2位腫瘤致死病因，其中肝細胞癌(HCC)占75%～85%[1]。盡管有手術(shù)和化療等治療途徑，HCC的病死率仍然很高。免疫治療在癌癥治療中已顯現(xiàn)重要作用，HCC的免疫治療也成為當前研究的前沿?zé)狳c[2-3]。HCC的主要特征在于免疫微環(huán)境改變，免疫因素和免疫抑制因素相互作用共同參與了HCC的抗腫瘤免疫和腫瘤免疫。相關(guān)研究[4]發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性T淋巴細胞(Treg)通過抑制自身反應(yīng)性或外來抗原反應(yīng)性淋巴細胞來維持自身耐受性并防止過度免疫反應(yīng)，輔助性T淋巴細胞(Th)17能夠產(chǎn)生炎癥因子(如IL-17A、IL-17F和IL-22)，通過執(zhí)行免疫應(yīng)答以保護宿主免受細胞外病原體感染和自身免疫性疾病。兩者在機體健康的條件下受到嚴格調(diào)節(jié)，并處于動態(tài)平衡[5]。Treg/Th17失衡可致腫瘤細胞免疫功能下降、免疫耐受甚至免疫逃逸，這與HCC的進展有關(guān)[6]。同時，細胞因子信號傳導(dǎo)抑制因子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)在維持Treg/Th17動態(tài)平衡中起到重要作用[7]。而SOCS1的失活和低表達與HCC的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[8]。因此，本文希望通過闡述分析SOCS1在HCC中與Treg/Th17平衡的關(guān)系(圖1)，為進一步探究HCC的發(fā)病機制和治療方案提供新思路。

圖1 在HCC中SOCS1與Treg/Th17平衡的關(guān)系

1 SOCS1的結(jié)構(gòu)與功能

1997年，3個實驗室獨立發(fā)現(xiàn)SOCS1作為細胞因子受體信號傳導(dǎo)的負調(diào)節(jié)因子，可抑制Janus激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子(Janus kinase/signal transducers and activators of transcription，JAK/STAT)信號通路[9]。SOCS1由一個非結(jié)構(gòu)化的N端低保守域，一個激酶抑制區(qū)(kinase inhibitory region, KIR)、一個擴展的SH2亞域(extended SH2 subdomain，ESS)、一個SH2結(jié)構(gòu)域和C端SOCS盒構(gòu)成[10]。SOCS1主要通過2個重要的機制發(fā)揮作用：(1)SOCS1的KIR通過競爭性抑制來抑制Janus激酶1(janus kinase 1，JAK1)、Janus激酶2(janus kinase 2, JAK2)和酪氨酸蛋白激酶2(tyrosine protein kinase 2，TYK2)的激酶活性，以及Toll樣受體4適配器Mal；(2)SOCS1中C端的SOCS盒促進細胞因子介導(dǎo)的炎癥級聯(lián)反應(yīng)所需的胞內(nèi)中間蛋白的蛋白酶體降解[11]。SOCS盒與一個接頭復(fù)合體elonginB、C和Cullin5相結(jié)合，后者與Ring-box-protein 2一同構(gòu)成E3泛素連接酶復(fù)合物，催化與SH2結(jié)合的靶蛋白的泛素化，標記其蛋白酶體降解。SOCS1的KIR是一種高度進化的JAK抑制劑，以高特異性靶向JAK的底物結(jié)合槽，從而阻斷任何隨后的磷酸化，該基序中包括模擬底物酪氨酸的組氨酸殘基在內(nèi)的任何殘基的突變，都會導(dǎo)致SOCS1的結(jié)合能力顯著降低。SOCS1也可以靶向未磷酸化的JAK，這表明SOCS1能夠通過阻止JAK自磷酸化和下游底物磷酸化來抑制信號傳導(dǎo)[9]。JAK的抑制作用不依賴于酪氨酸磷酸化介導(dǎo)的SOCS1-SH2結(jié)構(gòu)域和JAK激活環(huán)的相互作用，而是通過KIR以及SH2結(jié)構(gòu)域BC環(huán)和JAK1激酶結(jié)構(gòu)域保守的GQM基序之間的接口發(fā)生。GQM基序存在于JAK1、JAK2和TYK2中，但不存在于JAK3中，這解釋了SOCS1對這3種JAK激酶的選擇性抑制[12]。此外，相關(guān)研究[13]表明JAK/STAT信號通路在Treg細胞和Th17細胞的增殖、分化和功能的調(diào)節(jié)中起到了重要的作用，SOCS1作為JAK/STAT信號通路的負調(diào)控因子之一也參與了Treg/Th17平衡的調(diào)控。

2 HCC中SOCS1與Treg/Th17平衡關(guān)系的研究

2.1 SOCS1維持Treg細胞功能的穩(wěn)定 Treg根據(jù)來源途徑的不同可以分為天然的Treg(natural regulatory T cell，nTreg)和誘導(dǎo)Treg(induced regulatory T cell，iTreg)[14]。nTreg和iTreg都具有維持耐受性和免疫穩(wěn)態(tài)的功能。Treg表型和功能的維持依賴于叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子3(fork-head box p3, Foxp3)的穩(wěn)定表達[15]。然而，即使在終末分化的Treg中，F(xiàn)oxp3的表達也不是靜態(tài)的。在過繼轉(zhuǎn)移到淋巴細胞減少的宿主或在炎癥條件下，Treg可能會失去Foxp3表達和調(diào)節(jié)功能，成為的“exFoxp3”細胞或“失效的Tregs”，獲得Th1或Th17樣效應(yīng)表型加劇炎癥反應(yīng)[16]。相關(guān)研究[17]表明SOCS1對維持Foxp3的穩(wěn)定表達至關(guān)重要。有研究[18]發(fā)現(xiàn)，SOCS1缺陷型小鼠和Treg缺陷型壞疽都顯示出與IFNγ信號增加相關(guān)的炎癥表型。SOCS1在Treg中始終高度表達，并在炎癥條件下(高水平的細胞因子，如IL-2、IL-6和IFNγ)抑制STAT1、STAT3、STAT5。STAT5可以通過直接上調(diào)Foxp3的表達促進Treg的增殖。高度激活的STAT1和STAT3分別促進IFNγ和IL-17的產(chǎn)生，并通過未知機制誘導(dǎo)Foxp3表達丟失(圖2)[19-20]。SOCS1缺失雖然能夠促進Treg的增殖，但由于Foxp3表達丟失導(dǎo)致Treg存在功能障礙。因此，SOCS1被稱為Treg的“守護者”。

注：“→”表示促進，“”表示抑制。

2.2 SOCS1促進Th17的分化 SOCS1對于調(diào)節(jié)T淋巴細胞在炎性細胞因子的刺激下成為致病性Th17細胞和Th1細胞的可塑性至關(guān)重要。初始CD4+T淋巴細胞在微環(huán)境中存在轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)和IL-6時，向Th17細胞分化，當只存在TGFβ時，則分化為Treg[21]。SOCS1是IFNγ和IL-6信號的經(jīng)典調(diào)節(jié)因子，可以促進T淋巴細胞分化成Th1細胞和Th17細胞。但是SOCS1缺陷型CD4+T淋巴細胞傾向分化為Th1細胞，這可能是IFNγ過度激活及信號傳導(dǎo)增強所致。此外，SOCS1缺陷型CD4+T淋巴細胞對TGFβ的反應(yīng)較弱，這也可能是SOCS1缺陷型CD4+T淋巴細胞傾向分化為Th1細胞的原因之一[13]。SOCS1缺陷型CD4+T淋巴細胞中SOCS3基因表達上調(diào)抑制STAT3的激活，而STAT3能夠誘導(dǎo)Th17細胞的分化，因此Th17細胞的分化也減少[22]。此外，有研究[23]發(fā)現(xiàn)，將T淋巴細胞中SOCS1敲除的小鼠對由Th17細胞介導(dǎo)的實驗性自身免疫性腦脊髓炎表現(xiàn)出抗性，這進一步印證了SOCS1能夠促進Th17細胞的分化。

2.3 Treg/Th17失衡與HCC的關(guān)系 Th17細胞和Treg是CD4+T淋巴細胞的2個亞群，在維持包括肝臟在內(nèi)的機體免疫穩(wěn)態(tài)方面保持著微妙的平衡。肝臟中的Treg/Th17失衡已被證實與肝損傷和疾病有關(guān)[24]。HBV感染是HCC的獨立危險因素之一。筆者團隊[25]前期研究發(fā)現(xiàn)，慢性乙型肝炎患者和乙型肝炎肝硬化患者均存在顯著的Treg/Th17失衡，且乙型肝炎肝硬化患者的Treg/Th17失衡程度較慢性乙型肝炎患者顯著加重，提示在慢性乙型肝炎疾病進展過程中，Treg/Th17失衡可能發(fā)揮重要作用。相關(guān)研究[26-27]也表明，Treg/Th17失衡參與促進HCC腫瘤細胞的侵襲和遷移，并且可能作為判斷HCC進展和預(yù)后的重要指標。

Granito等[28]研究發(fā)現(xiàn)，HCC患者外周血Treg水平與HCC的發(fā)病機制、進展及腫瘤大小密切相關(guān)。HCC患者外周血中的Treg比例顯著高于正常組，晚期HCC患者外周血Treg水平高于早期HCC患者，在HCC組中，大腫瘤患者外周血中Treg水平也顯著高于小腫瘤患者[29]。相關(guān)薈萃分析[30]也表明，在HCC中高頻率的Treg能夠促腫瘤免疫。此外，Treg與HCC患者的預(yù)后也密切相關(guān)。有研究[31]表明，Treg是HCC患者預(yù)后的獨立危險因素。外周血和癌組織中Treg水平與HCC的分化程度密切相關(guān)，在低分化HCC中Treg表達水平顯著上調(diào)。腫瘤內(nèi)三級淋巴結(jié)構(gòu)的存在能夠降低HCC患者肝切除術(shù)后早期腫瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險，而三級淋巴結(jié)構(gòu)與HCC腫瘤組織中Treg的密度降低有關(guān)[32]。此外，HCC肝移植后受體Treg的表達可能與腫瘤早期復(fù)發(fā)有關(guān)[33]。這可能與抗腫瘤免疫的細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)的耗竭有關(guān)[34]。Treg抑制抗腫瘤免疫效應(yīng)T淋巴細胞的機制主要涉及幾個分子途徑：一方面Treg通過分泌抑制性細胞因子，如IL-10和TGFβ減少免疫反應(yīng)中效應(yīng)T淋巴細胞的活化和細胞因子分泌；另一方面Treg可通過程序性死亡蛋白1/程序性死亡配體1(programmed death-1/programmed death-ligand 1，PD-1/PD-L1)通路或通過共抑制分子CTLA-4抑制CTL[35]。西羅莫司聯(lián)合胸腺法新和槐耳顆粒治療可能通過降低Treg水平，降低HCC肝移植患者的復(fù)發(fā)率[36]。以上研究提示，Treg可以作為HCC的預(yù)后生物標記物。

Th17在腫瘤免疫學(xué)中具有雙重作用，既可以促進抗腫瘤免疫的CTL反應(yīng)，并將CTL和自然殺傷細胞引流到腫瘤微環(huán)境中，抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移；也可促進周圍內(nèi)皮細胞和成纖維細胞的血管生成，從而促進腫瘤生長[37]。有研究[3]發(fā)現(xiàn)，HCC組織中的Th17細胞數(shù)量明顯高于正常組織，且腫瘤內(nèi)產(chǎn)生IL-17的細胞密度是獨立的預(yù)后因素，可明顯縮短總體生存期和無病生存期。一項前瞻性隊列研究[38]表明，IL-17能夠有效預(yù)測肝硬化患者即將發(fā)生的HCC，IL-17較高的肝硬化患者的HCC累積發(fā)病率較高。高水平基線的Th17細胞的HCC患者HCC復(fù)發(fā)的風(fēng)險也相對增高[39]。目前已開發(fā)出三類IL-17A/Th17抑制劑，包括抗IL-17A中和抗體、RORγt抑制劑、抗IL-23的阻斷抗體。在實驗?zāi)Ｐ蚚40]中，IL-23的治療性阻斷已被證實可以成功地抑制酒精相關(guān)性肝病所致的HCC。但是也有研究[40]發(fā)現(xiàn)從慢性乙型肝炎到HCC，肝浸潤的Treg密度逐步增加，而Th17細胞密度則逐漸降低，這種不平衡促進HCC的發(fā)展并影響其預(yù)后。Th17細胞可以獲得Th1樣特征且能分泌大量IFNγ，這可能在增強抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮作用[41]?？偠灾?，Th17在HCC的腫瘤微環(huán)境中也具有雙重性，這可能與Th17細胞強大的可塑性有關(guān)。

2.4 HCC中SOCS1調(diào)控PD-1/PD-L1及其與Treg/Th17平衡的關(guān)系 PD-1通過調(diào)節(jié)T淋巴細胞的活性、激活抗原特異性T淋巴細胞的凋亡和抑制Treg的凋亡，來發(fā)揮免疫抑制和促進自身免疫耐受的作用。PD-1和PD-L1相互作用可導(dǎo)致CTL程序性死亡，從而誘導(dǎo)腫瘤細胞免疫耐受和免疫逃逸[42]。PD-L1在HCC腫瘤組織中高表達，且PD-L1的過表達與HCC患者的總體生存率和腫瘤復(fù)發(fā)密切相關(guān)[43]。目前，PD-L1抗體阿替利珠單抗和血管內(nèi)皮生長因子抑制劑貝伐珠單抗的聯(lián)合方案一線治療中晚期HCC的適應(yīng)證已獲得國內(nèi)批準[44]。相關(guān)研究[8]表明，JAK2和STAT1途徑分泌的IFNγ，能夠增加腫瘤細胞表面PD-L1的表達，由于SOCS1是JAK/STAT信號通路的負調(diào)控因子之一，因此其可間接抑制PD-L1的表達。在HCC發(fā)生的晚期階段，SOCS1低表達導(dǎo)致其抑制STAT/JAK的能力減弱，從而導(dǎo)致PD-L1過表達[45]。Zheng等[46]研究發(fā)現(xiàn)，PD-1/PD-L1表達增加與Treg數(shù)量增加和Th17數(shù)量減少有關(guān)，這可能是晚期HCC患者外周血中Treg/Th17失衡的原因之一。而在HCC中SOCS1的低表達或表達沉默與高水平的DNA甲基化密切相關(guān)[47]。有研究[48]發(fā)現(xiàn)，5-氮雜胞苷可以有效地減少DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1重組蛋白的產(chǎn)生從而抑制HCC的DNA甲基化，恢復(fù)SOCS1的表達，這可能對恢復(fù)HCC中Treg/Th17平衡有一定幫助。

3 總結(jié)與展望

近年來，隨著對HCC的腫瘤微環(huán)境和免疫治療的深入研究，越來越多的證據(jù)表明Treg和Th17細胞作為HCC腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，Treg/Th17失衡參與促進HCC腫瘤細胞的侵襲和遷移。SOCS1在HCC中低表達或表達沉默是Treg/Th17失衡的原因之一。抑制HCC的DNA甲基化在一定程度上可恢復(fù)SOCS1的表達，這對恢復(fù)Treg/Th17可能有一定幫助。但是，目前SOCS1對Treg/Th17平衡的調(diào)節(jié)更多的是通過抑制JAK/STAT信號通路上的相關(guān)因子來起作用，存在一定的局限性，是否存在其他信號通路影響Treg/Th17平衡以及恢復(fù)HCC中Treg/Th17的平衡和SOCS1的表達對HCC的進展和預(yù)后是否能起到積極作用，還有待進一步研究。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：宋瑞負責(zé)文獻閱讀及綜述撰寫；李靜、楊紅菊、李敏玥負責(zé)提供意見；游晶負責(zé)課題設(shè)計，擬定寫作思路，指導(dǎo)撰寫、修改文章并最后定稿。