结肠癌免疫微环境研究进展【摘要】结肠肿瘤微环境中各种成分之间的相互作用在结肠肿瘤的发生发展过程中起着重要作用。

浸润到肿瘤微环境中的免疫细胞如NK细胞、巨噬细胞、调节性T细胞、CD8+效应T细胞、树突状细胞等共同构成了肿瘤组织特有的免疫微环境。

越来越多的证据表明,这些细胞的数量和亚型与结肠癌患者的预后密切相关。

本文就近年来结肠癌免疫微环境中重要免疫细胞的研究做一综述。

【Abstract】The interaction between the various components in the colon tumor microenvironment plays an important role in its occurrence and development. The immune cells in the microenvironment such as NK cells, macrophages, regulatory T cells, and CD8 + effector T cells, dendritic cells, etc, which jointly constitute the specific immune microenvironment for colon carcinoma. And more and more evidence indicates that the number of these cells and their subtypes have a closely relationship with the prognosis of colon cancer. In this paper, we will review the latest research on those significant immune cells in the immune microenvironment of colon cancer.【关键词】结肠癌免疫微环境【Key words】colon cancer immune microenvironment以往人们认为肿瘤中的免疫反应是抑制肿瘤发展的，但近年来随着人们对肿瘤微环境的研究，肿瘤相关免疫发展迅速，已经彻底颠覆了之前的认识。

现在研究认为，肿瘤的免疫微环境总体上是促进肿瘤发生发展的。

正常情况下肿瘤发生后，起初由天然免疫系统发挥抗肿瘤效应，效应细胞包括NK细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等。

随后适应性免疫应答启动，包括体液免疫和细胞免疫，分别产生抗体和效应性T细胞发挥抗肿瘤作用[1]。

随着肿瘤的生长，肿瘤细胞通过免疫抑制机制成功逃避宿主免疫系统的攻击[2]，细胞过继免疫治疗的碰壁充分说明肿瘤微环境中的免疫耐受[3, 4]。

肿瘤细胞逃离宿主免疫反应主要表现在两方面：一是肿瘤细胞的免疫选择，二是抑制宿主免疫反应[2, 5]。

在肿瘤微环境研究领域，这一机制引起广泛关注：如果能够有效激活针对肿瘤特定抗原的免疫反应就可能抑制逃逸，进而控制和消除肿瘤。

下面就近年来肿瘤微环境中的免疫细胞研究做一介绍。

微环境中的不同免疫细胞对肿瘤的发展或是患者的预后差别显著，同一免疫细胞对肿瘤发展或者预后的研究也存在诸多争议。

1、NK细胞 NK细胞主要在天然免疫反应中发挥作用，其不能识别肿瘤细胞表面的肿瘤特异性抗原，但能通过表面结合抗体的调理作用降解肿瘤细胞[6]。

Bhat 等还发现在溶瘤病毒的辅助作用下能够加强NK细胞对结肠癌的杀伤作用[7, 8]。

考虑到NK细胞的杀伤功能，不难想象：手术前低水平NK细胞的结肠癌患者在手术后肿瘤复发率会更高[9]。

类似的研究，Coca等人也在结肠癌病变组织中发现了NK细胞浸润这一现象并将其作为一个额外的预后因素，即在进展期结肠癌患者中，肿瘤内NK细胞数量与患者的预后具有明显的正相关性[10]。

Cai等人通过免疫组化研究发现在结肠癌患者中，其盲肠、阑尾中的NK细胞数量也与患者预后有显著的正相关性[11]。

综上可知，结肠癌免疫微环境中NK细胞具有重要的抗肿瘤作用。

2、肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)巨噬细胞是结肠癌免疫微环境中的又一重要组成部分，但其在结肠癌中的作用仍无定论且存在诸多争议。

巨噬细胞能够产生不同的促肿瘤生成因子，如活性氧、生长因子、促血管生成因子等，促进肿瘤的侵袭和转移[12-14]。

Ong等研究发现在结肠癌中巨噬细胞可以促进炎症和抑制肿瘤细胞增生，其释放的趋化因子可吸引T细胞聚集并刺激其增殖与活化进而发挥抗肿瘤效应[15]。

Forssell等人在结肠癌患者中发现瘤内巨噬细胞的浸润与患者预后具有明显的正相关性[12]。

为了合理解释这一意外发现，他将巨噬细胞与结肠癌细胞体外共培养发现，高比例的巨噬细胞以及巨噬细胞与结肠癌细胞直接接触条件下能抑制肿瘤细胞的生长，巨噬细胞没有与肿瘤细胞直接接触的情况下表现为促进肿瘤细胞的生长。

肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）可依据对氧的需求和肿瘤发展阶段分为两阶段：即抑制肿瘤生长的早期阶段和促进肿瘤发展的中晚期阶段。

Edin等人利用一氧化氮合酶2（NOS2）作为M1巨噬细胞的表型标记和用清道夫受体CD163标记M2巨噬细胞研究M1、M2与CRC预后的关系发现：NOS2、CD163表型浸润巨噬细胞与肿瘤发展阶段负相关，NOS2标记表型巨噬细胞与临床预后正相关[16]。

因此，结肠癌组织内巨噬细胞的数量以及与肿瘤细胞的作用程度将决定巨噬细胞对结肠癌的促进或抑制作用，同时，在肿瘤的不同阶段巨噬细胞可能发挥着不同的功能。

3、Treg细胞 Treg细胞在免疫系统中发挥着重要的调节和控制功能。

在正常生理条件下，Treg细胞能够预防针对自身抗原引起的免疫损伤，而在恶性肿瘤中，它们更倾向于发挥免疫抑制作用[8]。

Treg细胞约占CD4+细胞的10％，特异性表达FOXP3[17, 18],这使其具有抑制效应性T细胞的功能[19, 20]。

越来越多证据表明，Treg细胞在肿瘤病灶的浸润与患者临床预后负相关。

但是，在一些淋巴增生性疾病如霍奇金病和滤泡淋巴瘤中，Treg细胞可发挥保护性抗肿瘤作用；在结肠癌和头颈部肿瘤中也可能发挥积极作用[21]。

Salama等人分析了967例结肠癌手术样本后发现，肿瘤组织中Treg细胞的浸润与患者预后正相关[22]。

同样的，Correale报道，在经化疗或化疗—免疫联合治疗后的进展期结肠癌患者，原发肿瘤组织中的Treg细胞大量浸润者具有好的预后[23]。

另外，最近还有两项大型研究得出同样的结果。

（详见表1）表1：结肠癌组织中Treg细胞与预后关系的研究研究者样本量免疫细胞预后Salama[22] 967 CD8+,CD45RO+,FOXP3+ 在肿瘤与Treg细胞正相关，在正常粘膜与Treg细胞负相关Correale[23] 57 CD8+,CD45RO+,FOXP3+ 与Treg细胞正相关Sincicrope[24] 160 CD8+,CD25+,CD45RO+,FOXP3+ 与Treg细胞负相关，与CD3+T细胞正相关Frey[25] 1420 FOXP3+ 与FOXP3+T细胞正相关Nosho[26] 768 CD8+,CD25+,CD45RO+,FOXP3+ 与CD8+,CD45RO+,FOXP+T细胞正相关基于上述研究结果的差异性，Ladoire深刻分析后认为，结肠癌是在一个感染性的微环境中发生的。

由于肠道中有大量的细菌寄生，当其穿过粘膜层就会引起炎症，炎症促进血管形成进而促进肿瘤生长[27]。

在这样的环境下，Treg细胞可能抑制由肠道微生物引起的炎症免疫从而抑制它们的促肿瘤作用。

这一假说能够解释在血液系统肿瘤、固体肿瘤等肿瘤中Treg细胞的浸润能提高预后与感染环节有密切联系。

尽管大多数实验结果支持Treg细胞在结肠癌的浸润利于患者预后，仍有一些研究并不完全赞同这些结论。

Sinicrope等研究并未发现Treg细胞与结肠癌预后有明显的相关性，但观察到低比例CD3+/Treg细胞的结肠癌患者无病生存期相对较短[24]。

Camus研究也未发现Treg细胞的浸润能作为良性预后的可靠指标[28]。

到目前为止，结肠癌组织中FOXP3 Treg细胞的浸润与结肠癌的预后仍无定论，因此，Treg细胞在结肠癌中的作用需要更多的临床样本和可靠数据去解释与说明。

4、抗原呈递细胞（APCs）抗原呈递细胞是适应性免疫应答系统中另一值得关注的细胞，其中树突状细胞是主要的抗原呈递细胞。

在结肠癌，树突状细胞在淋巴滤泡完全成熟后分布在肿瘤侵袭部位的边缘，这些细胞具有非常重要的诊断价值[29]。

Dadabayev报道称肿瘤基质中的HLAⅡ类细胞，分布越多，预后越差[30]；这可能是因为肿瘤区域的HLAⅡ类细胞大多是不成熟的，成熟的细胞相对很少。

而且，肿瘤基质成纤维细胞过表达细胞间粘附分子能够干扰树突状细胞的功能[31]。

这些现象提示肿瘤反应性T细胞的耐受是由于不合适的抗原暴露或自我识别，所以树突状细胞可通过诱导效应T细胞或记忆性T细胞活化而激活免疫介导抗肿瘤反应。

另外，Nonaka最近报道：DC-SIGN可与大肠癌细胞的癌胚抗原（CEA）进行交互作用，通过亲和色谱和质谱分析显示Mac-2BP在大肠癌细胞株作为一种新型的DC-SIGN配体。

有趣的是， DC-SIGN只与来自结直肠癌的Mac-2BP的选择性识别。

DC-SIGN介导的结肠癌细胞和不成熟MoDCs之间的相互作用显着抑制MoDC的功能成熟，这表明通过DC-SIGN 依赖的识别作用Mac-2BP可能给结肠癌细胞提供一个耐受的微环境[32]。

5、细胞毒性 CD8+ T 细胞 CD8+ T细胞在结肠癌中研究较为广泛，与Treg细胞不同，CD8+T细胞对结肠癌的作用得到研究人员一致认同，即有效的抗肿瘤作用、提高患者预后[33]。

近年来关于细胞毒性 CD8+ T 细胞与结肠癌及其预后研究详见表2。

细胞毒性 CD8+ T 细胞、CD45RO+T细胞与结肠癌预后关系研究研究者样本量免疫细胞预后Natio[34] 131 CD8+和GrB+ TILs 与CD8+ T细胞正相关Jass[35] 104 S-100+，HLAⅡ+，CD208+, 与DC负相关CD1a+ DCsChiba[36] 371 癌巢CD3+,CD8+, GrB+ , 与CD8+ T细胞正相关CD45ro+ TILsGalon[37] 490 肿瘤/浸润边缘的CD3+,CD8+, 与CD8+ 和CD45RO+TGrB+ ,CD45ro+淋巴细胞细胞正相关Pages[38] 490 肿瘤/浸润边缘的CD3+,CD5+, 与CD45RO+T细胞正相关CD8+ ,CCR+,CD1a+淋巴细胞Camus[28] 142 Ki67+,CD68+,FOXP3+, 与CD8+ 和CD45RO+T cytoDEATH+ TILs 细胞正相关Guidoboni[39] 109 CD3+,CD8+, GrB+ TILs 与CD8+ T细胞正相关Menon[40] 93 CD4+,CD8+,CD56+,CD57+ 与CD8+和CD57+ T上皮内细胞细胞正相关Diederichsen[41] 41 CD3+,CD4+,CD8+ TILs 与CD8+T细胞正相关，与CD4+T细胞负相关Ogino[42] 843 肿瘤顶端淋巴细胞与淋巴细胞正相关Ropponen[43] 276 肿瘤中心和外周TILs 与淋巴细胞正相关有关CD8+ T细胞的结肠癌免疫治疗，最近Walter等人发现针对进展期结肠癌的多肽疫苗IMA910能够激活CD8+，CD4+T细胞免疫反应进而提高患者预后[44]。