邵將 李琳 郭巖松 孫程圓 溫稀超 鄭克彬 史彥芳

河北大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科 （河北保定 071000）

膠質(zhì)瘤是最常見的原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，主要來源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，占惡性腦腫瘤的80%，盡管近年來對膠質(zhì)瘤分子方面的研究取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，但因?yàn)槠淝忠u性強(qiáng)、易復(fù)發(fā)、預(yù)后差的特點(diǎn)，膠質(zhì)瘤患者的生存率及生存質(zhì)量依然堪憂［1-2］。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma， GBM）是起源于神經(jīng)膠質(zhì)祖細(xì)胞的高級別膠質(zhì)瘤， WHO 分級為4 級，惡性程度最高。臨床治療方法為手術(shù)切除為主，輔以放化療及電場治療等綜合治療［3］。目前GBM 治療方法有限且療效欠佳，探求更有效的新療法是很有必要的。近年來腫瘤免疫治療相關(guān)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展，尤其是免疫檢查點(diǎn)抑制劑，如細(xì)胞T 淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4（cytotoxic T lymphocyteassociated antigen-4， CTLA-4）和程序性死亡受體1（programmed cell death protein 1， PD-1）/程序性死亡配體1（programmed death-ligand 1， PD-L1）是臨床上最常用的免疫檢查點(diǎn)抑制劑，其在惡性黑色素瘤和非小細(xì)胞肺癌的臨床治療中獲得較好的收益。在這個免疫治療的新時代，CD73 作為一個新興的腫瘤免疫靶點(diǎn)，其與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移侵襲、不良預(yù)后密切相關(guān)，現(xiàn)有的基礎(chǔ)研究報道提示其擁有良好的應(yīng)用前景。因此，我們首先討論了CD73 的作用機(jī)制，然后針對CD73 在膠質(zhì)瘤中的生物學(xué)作用及應(yīng)用進(jìn)行簡要匯總，旨在進(jìn)一步分析CD73 作為新的免疫靶點(diǎn)在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療過程中的潛在意義，同時為腫瘤免疫治療的基礎(chǔ)研究提供新的方向。

1 CD73/NT5E 的作用機(jī)制

CD73 又稱胞外5′-核苷酸酶（extracellular-5′-nucleotidase，NT5E），是一種由NT5E 基因編碼的并被糖基磷脂酰肌醇（GPI）錨定的細(xì)胞表面蛋白。CD73 廣泛表達(dá)于不同的組織和細(xì)胞類型，如淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等［4］。CD73 是腺苷三磷酸（ATP）轉(zhuǎn)換過程中的重要組成部分，ATP 和腺苷之間的平衡對于防止過度炎癥反應(yīng)引起的組織損傷至關(guān)重要。在炎癥、惡性腫瘤和缺血等應(yīng)激情況下，細(xì)胞外的ATP 水平會有所升高。CD73 作為腺苷生成的限速酶，可以將ATP觸發(fā)的免疫激活轉(zhuǎn)化為腺苷介導(dǎo)的免疫抑制，將具有促炎作用的細(xì)胞外ATP 轉(zhuǎn)化為具有抗炎作用的腺苷，這在維持組織穩(wěn)態(tài)中起著關(guān)鍵作用。雖然ATP 能夠通過其P2 嘌呤能受體，即P2XRs 和P2YRs 介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，但它會在CD39和CD73的作用下迅速水解產(chǎn)生腺苷［5-6］。CD39通過水解ATP和ADP 產(chǎn)生AMP，CD73 將其轉(zhuǎn)化為腺苷。腺苷作為抗炎介質(zhì)，通過其四種G 蛋白偶聯(lián)的腺苷受體（ARs）結(jié)合（A1R、A2AR、A2BR和A3R）下調(diào)免疫細(xì)胞功能［7］。A1R和A3R通過偶聯(lián)G抑制蛋白減少環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和腺苷酸環(huán)化酶（AC）的生成，而A2A 和A2B 受體通過偶聯(lián)G 刺激蛋白增加AC 和cAMP 的生成［8］。AC 和cAMP 通過激活MAPK 和PKC 等下游通路來調(diào)控腫瘤進(jìn)展［9］。CD73 與其他腺苷能分子也能夠通過影響多種類型的免疫細(xì)胞（T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、骨髓來源的抑制性細(xì)胞等）在腫瘤微環(huán)境的建立中發(fā)揮關(guān)鍵作用，即誘發(fā)免疫抑制，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展［9-10］。

1.1 T 細(xì)胞CD73 在調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞中大量表達(dá)，并經(jīng)常與CD39 共表達(dá)，在Foxp3+Treg 細(xì)胞上，CD39 與CD73 共表達(dá)產(chǎn)生腺苷，腺苷可刺激Treg細(xì)胞增殖，并通過A2AR 抑制效應(yīng)T 細(xì)胞中核因子κB 的活化，從而減少多種促炎因子和趨化因子的釋放，進(jìn)一步增強(qiáng)Treg 細(xì)胞的免疫抑制活性， 在CD4+T 細(xì)胞和CD8+T 細(xì)胞上，CD73 來源的腺苷可以通過A2AR 和A2BR 抑制這些T 細(xì)胞的增殖和分化［9，11］，還可以減少CD8+T 細(xì)胞分泌白細(xì)胞介素-2、腫瘤壞死因子和γ 干擾素，上調(diào)淋巴細(xì)胞活化基因3（LAG-3）和程序性死亡受體-1（PD-1）等免疫檢查點(diǎn)的表達(dá)［12］。在輔助性T17 細(xì)胞表面，CD73 與CD39 共表達(dá)生成腺苷，但該活性受到白細(xì)胞介素-6 和轉(zhuǎn)化生長因子-β 的嚴(yán)格調(diào)控［13］，在體外生成Th17 細(xì)胞時，細(xì)胞因子IL-6 和TGF 表達(dá)CD39 和CD73，從而導(dǎo)致腺釋放，抑制CD4+和CD8+T 效應(yīng)細(xì)胞功能，導(dǎo)致抗癌能力的下降。

1.2 B細(xì)胞B細(xì)胞是適應(yīng)性體液免疫應(yīng)答系統(tǒng)的核心部分，通過產(chǎn)生抗原特異性抗體發(fā)揮作用［14］。人B 淋巴細(xì)胞中可表達(dá)CD39、CD73、A1R、A2R 和A3R，并產(chǎn)生腺苷。CD39/CD73 表達(dá)陽性的B 細(xì)胞中能夠產(chǎn)生腺苷，其在調(diào)節(jié)CD4+和CD8+T 細(xì)胞的免疫應(yīng)答中起關(guān)鍵作用［7］。人調(diào)節(jié)性B 細(xì)胞中表達(dá)高水平的CD39，它們也釋放白細(xì)胞介素-10 來抑制T 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)［15］。此外，在小鼠黑色素瘤模型中，B 細(xì)胞中的CD73 活性在腫瘤生長中發(fā)揮重要作用，用CD73 特異性抑制劑腺苷5′二磷酸處理，誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-17A，并促進(jìn)黑色素瘤內(nèi)B 細(xì)胞的存在和IgG2b 的產(chǎn)生［16］。

1.3 NK 細(xì)胞自然殺傷細(xì)胞（NK）在人體內(nèi)發(fā)揮免疫監(jiān)測的功能，可以靶向并殺死腫瘤細(xì)胞。腺苷信號通過A2AR 調(diào)控NK 細(xì)胞的成熟和抗腫瘤免疫。細(xì)胞外腺苷與NK 細(xì)胞上表達(dá)的腺苷受體（主要是A2AR）相互作用，介導(dǎo)抑制信號［17］。在動物研究中，A2AR 特異性靶向NK 細(xì)胞已被證明可以延緩腫瘤的發(fā)生和抑制腫瘤的生長［18］。值得注意的是，A2AR 拮抗劑與NK 細(xì)胞治療聯(lián)合使用可促進(jìn)NK 細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫［15，19］。CD73 在NK細(xì)胞上產(chǎn)生的腺苷也通過A3R 激活I(lǐng)L-12 的活性來增強(qiáng)NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性免疫應(yīng)答［20］。

1.4 巨噬細(xì)胞CD73 和CD39 在巨噬細(xì)胞上可同時表達(dá)［21］，它們的表達(dá)水平隨巨噬細(xì)胞的激活狀態(tài)而變化。通過Toll 受體活化巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)ATP釋放，ATP 被細(xì)胞表面CD39 快速水解［22-23］。巨噬細(xì)胞分為兩個主要亞群，促進(jìn)炎癥進(jìn)展的M1 群和抑制炎癥進(jìn)展的M2 群，與M2 亞群相比，M1 巨噬細(xì)胞表達(dá)較低水平的CD39 和CD73。在荷瘤小鼠中，降低CD73 活性會減少M(fèi)2 巨噬細(xì)胞，增加M1亞群［24］。然而，CD73 的表達(dá)和酶活性在體外極化的促炎性人M（LPS+TNF）單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞中被誘導(dǎo)，外源性AMP 或CD73 抑制劑的加入對其極化沒有影響［25-26］。這說明了CD73 和CD39 的活性對于腫瘤進(jìn)展過程中腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞功能的微調(diào)是必需的，但仍需要更多的研究來進(jìn)一步證實(shí)。

1.5 骨髓來源的抑制性細(xì)胞骨髓來源的抑制性細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells， MDSCs）是一類異質(zhì)的未成熟髓細(xì)胞。腫瘤患者M(jìn)DSC 上CD39 和CD73 水平較高［27-28］。CD73 介導(dǎo)的腺苷主要通過A2BR 促進(jìn)MDSC 功能。A2BR 拮抗劑抑制腫瘤浸潤性MDSCs 在TME 中的積累，從而導(dǎo)致小鼠模型中腫瘤生長延遲［29］。在非小細(xì)胞肺癌患者中，CD39 和CD73 共表達(dá)的MDSCs 具有豐富的抑制分子特征，腫瘤來源的轉(zhuǎn)化生長因子-β 通過激活mTOR-HIF-1α 通路誘導(dǎo)CD39/CD73 在MDSCs上的共表達(dá)［27］。二甲雙胍被發(fā)現(xiàn)通過激活A(yù)MP激活的蛋白激酶a 來降低CD39 和CD73，從而阻斷卵巢癌患者的MDSC 活性［30-31］。這些數(shù)據(jù)說明，抑制CD39/ CD73 依賴性MDSCs 可能為改善未來的癌癥免疫治療策略提供新的機(jī)會。

2 CD73/NT5E 在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的生物學(xué)作用

CD73 除了影響腫瘤細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)外，還參與腫瘤發(fā)生的多個方面，例如增殖、侵襲、血管生成和轉(zhuǎn)移。它通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長周期、凋亡和EGFR、β-catenin/cyclin D1、VEGF 和AKT/ERK 等信號通路來促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。在不依賴于其酶促反應(yīng)的情況下，CD73 還可以促進(jìn)細(xì)胞間粘附、遷移及癌細(xì)胞侵襲［29］。CD73 在大多數(shù)人實(shí)體瘤中表達(dá)水平較高。其表達(dá)和活性與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)［10］。CD73/NT5E 在許多人類實(shí)體腫瘤中高表達(dá)，其表達(dá)水平與腫瘤新生血管形成、侵襲性、轉(zhuǎn)移以及患者生存時間縮短有關(guān)［27，29］。此外，CD73/NT5E水平與腫瘤分級和定位有顯著相關(guān)性。

2.1 CD73/NT5E促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞的增殖及侵襲在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了CD73 參與GBM 腫瘤細(xì)胞的生長，GBM 可以分泌多種具有高免疫抑制活性的腫瘤源性細(xì)胞外囊泡（TDEVs），遠(yuǎn)程抑制全身免疫系統(tǒng)，GBM 患者分泌高水平的CD73+TDEV，T細(xì)胞吸收GBM 細(xì)胞系釋放的CD73+TDEV，消除CD73+TDEV 可減少GBM 荷瘤小鼠的腫瘤增殖，在體內(nèi)，外泌體合成和CD73 表達(dá)的缺陷顯著抑制了GBM 荷瘤小鼠的腫瘤生長［32］。CD73 下調(diào)可以抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的體外和體內(nèi)生長［33-34］。在體外實(shí)驗(yàn)中也觀察到CD73 阻斷劑治療是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來削弱GBM 的生長，而不是通過抑制細(xì)胞增殖實(shí)現(xiàn)的［35］。因此，CD73 參與調(diào)控GBM 腫瘤細(xì)胞的生長來促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。

腫瘤細(xì)胞局部浸潤性生長是GBM 重要的生物學(xué)特性。CD73 的表達(dá)受抑制可以降低GBMs 的生存能力、克隆性和侵襲能力。研究結(jié)果表明，CD73通過其酶活性和下游ADO信號傳導(dǎo)增加GBMs 的侵襲性。磷酸二酯酶抑制劑己酮茶堿抑制膠質(zhì)瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞培養(yǎng)中ZEB1 和CD73 的表達(dá)，應(yīng)用磷酸二酯酶抑制劑己酮可可堿可以有效抑制ZEB1和CD73的表達(dá)，并顯著降低體外培養(yǎng)GSC的活力、克隆原性和侵襲性［36］。此外，CD73 表達(dá)的下調(diào)是通過減少金屬蛋白酶-2 和波形蛋白的表達(dá)來減弱膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移和侵襲，而腺苷可以恢復(fù)其遷移和侵襲的潛能［33］。

2.2 CD73/NT5E 有利于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的血管生成腫瘤異常血管增生是GBM 重要的惡性行為之一，在缺氧條件下，缺氧誘導(dǎo)因子1 轉(zhuǎn)錄因子的上調(diào)會增加細(xì)胞外腺苷的CD73 生成。腺苷信號通過A2A 和A2B 腺苷受體誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的釋放，而VEGF 誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和血管生成，從而促進(jìn)腫瘤生長［37］。并且GBM 可以通過A2bR 信號通路增加MMP-2 的表達(dá)以及調(diào)節(jié)其活性引起細(xì)胞外基質(zhì)的重構(gòu)來促進(jìn)血管生成［38］。CD73 具有促血管增生的作用。

3 CD73/NT5E 在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的應(yīng)用

在腫瘤生長、侵襲、血管生成以及免疫抑制的腫瘤微環(huán)境的形成等方面，CD73 通過酶依賴與非依賴途徑參與GBM 的進(jìn)展，其中CD73 通過酶依賴途徑調(diào)控腺苷的生成參與腫瘤免疫抑制微環(huán)境的形成在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。因此，腺苷通路中的相關(guān)分子過表達(dá)于GBM 組織中，特別是作為腺苷生成的限速酶，CD73 是一個重要的免疫檢查點(diǎn)蛋白。目前CD73 與GBM 免疫治療的相關(guān)性研究主要集中于CD73 與免疫檢查點(diǎn)阻斷的相關(guān)性研究。免疫檢查點(diǎn)阻斷是當(dāng)前腫瘤免疫治療最有效的方法，其是基于T 細(xì)胞衰竭的負(fù)調(diào)控通路的重新激活，其中T 細(xì)胞表達(dá)的抑制性免疫檢查點(diǎn)蛋白CTLA-4 和PD-1 是目前免疫檢查點(diǎn)阻斷療法的明星靶點(diǎn)。在一項(xiàng)臨床Ⅱ期試驗(yàn)中，CD73抑制劑Oleclumab 與PD-L1 抑制劑Durvalumab 聯(lián)合使用將同步放化療后無進(jìn)展的Ⅲ期非小細(xì)胞肺癌患者進(jìn)展或病死率降低56%，這表現(xiàn)了CD73 作為免疫靶點(diǎn)的可行性。

有研究表明，CD73 也可以作為免疫抑制靶點(diǎn)來治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。在小鼠研究中，研究小組已經(jīng)確定CD73 巨噬細(xì)胞可用于治療癌癥。對5 種不同的人類腫瘤類型的分析發(fā)現(xiàn)，CD73 巨噬細(xì)胞的強(qiáng)烈存在是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤所獨(dú)有的。在隨后的實(shí)驗(yàn)中，在抗PD-1 和抗CTLA-4 聯(lián)合免疫治療中，CD73 的缺失可以提高用抗CTLA-4 和抗PD-1 治療的多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型的存活率［39］。而在大鼠的膠質(zhì)瘤模型中，通過CD73 特異性siRNA下調(diào)CD73 的表達(dá)，使得腫瘤組織的大小減少了80%，其相較于替莫唑胺給藥組減少了60%［40］。此外，研究［41］表明免疫治療的有效性與巨噬細(xì)胞趨化和M1樣極化有關(guān)。因此血液系統(tǒng)來源的巨噬細(xì)胞及其表達(dá)的CD73 可能在GBM 的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用，其可作為CD73 治療的靶點(diǎn)而區(qū)別于傳統(tǒng)藥物需要克服血腦屏障進(jìn)入顱內(nèi)殺傷腫瘤細(xì)胞［42］。雖然在GBM 治療的臨床實(shí)驗(yàn)并未見開展，但這些結(jié)果足以讓我們認(rèn)為CD73 是GBM 免疫治療的希望。

4 展望

腫瘤免疫治療領(lǐng)域正在迅速發(fā)展，CD73 靶向治療是基礎(chǔ)新治療方法衍生的新免疫靶點(diǎn)中的一個有價值的案例。CD73 作為一個新興的腫瘤免疫靶點(diǎn)，與腫瘤的各種生物學(xué)活性密切相關(guān)。越來越多的證據(jù)顯示CD73-腺苷途徑在腫瘤進(jìn)展和免疫逃逸中起著及其重要的作用。GBM 可以表達(dá)多種免疫抑制分子，其中CD73 及其所在的通路相關(guān)分子表達(dá)較多，而CD73 作為該通路關(guān)鍵酶之一，參與了GBM 的進(jìn)展?；A(chǔ)研究表明靶向CD73治療可使GBM 患者獲益并與其他治療方式具有協(xié)同或相加的療效，尤其是在免疫治療方面，它是一個重要的免疫調(diào)節(jié)劑。CD73 抑制與阻斷其他免疫檢查點(diǎn)或激動劑免疫療法聯(lián)合具有有效的臨床前抗腫瘤活性。目前，CD73 靶向治療在癌癥患者中的明確治療潛力仍有待發(fā)掘，但是相信隨著我們不斷地深入研究，CD73 作為腫瘤免疫靶點(diǎn)治療的新星，在膠質(zhì)瘤的治療中得到更加廣泛的應(yīng)用，使眾多膠質(zhì)瘤患者從中受益。