免疫微環境在三陰性乳腺癌中的研究進展

作者:王勒1,鄭紅梅2,吳新紅2,孫聖榮1

單位:1.武漢大學人民醫院乳腺甲狀腺外科 2.湖北省腫瘤醫院乳腺科

免疫微環境在三陰性乳腺癌中的研究進展

乳腺癌是全球女性首位癌症死亡原因,且近年發病率有明顯升高趨勢,嚴重威脅女性的健康。目前通過編碼序列微陣列技術將乳腺癌分為5個亞型:Luminal-A型、Luminal-B型、人表皮生長因子受體2過表達型、基底樣型和正常型;三陰性乳腺癌(TNBC)是指雌孕激素受體、人表皮生長因子受體2均呈陰性的乳腺癌;TNBC的患病率因不同種族而異,目前TNBC佔所有乳腺癌的10%~17%。絕大多數TNBC是高度侵襲性的導管癌,具有核多形性、高有絲分裂率和小管形成少的特性。TNBC目前一般分為基底細胞樣1型、基底細胞樣2型、免疫調節型、間質型和間質幹細胞型、管腔雄激素受體型,較常見的為免疫調節型,該亞型與腫瘤免疫反應密切相關,為尋找TNBC有效的免疫靶向治療手段提供了突破口。TNBC有獨特的免疫微環境,TNBC高表達血管內皮生長因子、促進腫瘤細胞生長和遷移的其他分子,以及更多的腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)和腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)。腫瘤細胞的免疫微環境是腫瘤細胞與人體免疫系統之間免疫監視與免疫逃逸相互對抗的場所。經研究證實,由程序性細胞死亡受體1(PD-1)與程序性細胞死亡配體(PD-L1)結合而形成的腫瘤免疫逃逸途徑是有效的免疫治療靶點。因此,更好地理解TNBC中各種免疫細胞的動態作用和發病機制,同時找到更有效的生物標誌物,是治療TNBC必不可少的。現就免疫微環境在TNBC中的研究進展予以綜述。

1.TNBC中的TIL

在TNBC獨特的免疫微環境中,TIL與乳腺癌的良好預後有關。Loi等在一項2 009個乳腺癌患者組成的樣本中提出,在腫瘤內和腫瘤基質中,TIL每增加10%,分別可以降低27%和17%的病死率,同時發現,大量TIL是遠處復發的重要預測因子,TIL每增加10%與遠處復發相對危險度降低相關。另一項關於TIL在TNBC預後價值的報告提示,富含TIL的癌症復發風險降低30%,遠處複發率降低22%,死亡風險降低34%。另外,TIL也可以預測對新輔助化療的反應。Denkert等在對超過1 000例乳腺癌患者的研究中發現,TIL與新輔助化療反應之間呈正相關;並且證實在單獨觀察TNBC組,TIL與新輔助化療的病理緩解相關。然而,腫瘤免疫微環境的組成非常不均勻,特定免疫細胞亞群的功能意義仍然知之甚少。研究發現,細胞毒性CD8+T淋巴細胞、CD4+T淋巴細胞是一個獨立的有利預後因素。

1.1 CD8+T淋巴細胞
在免疫亞群中,CD8+淋巴細胞是抗腫瘤免疫應答的主要效應因子。CD8+T淋巴細胞在識別抗原後分化為細胞毒性T淋巴細胞,並在針對外源因子和腫瘤細胞的適應性免疫防禦中發揮關鍵作用。研究證明,與許多其他癌症類型一樣,在TNBC中,CD8+T淋巴細胞具有抗腫瘤活性,CD8+T淋巴細胞可能與乳腺癌患者的生存時間增加有關,富含CD8+T淋巴細胞的腫瘤與更好的預後相關。在TNBC中,CD8+T淋巴細胞對腫瘤進展的影響不僅取決於它們的數量和分佈,還取決於它們的活性,原因是細胞毒性CD8+T細胞屬於活性CD8+T淋巴細胞,具有抗腫瘤免疫力。有研究表明,60%的TNBC中可見CD8+浸潤。而另有證據表明,CD8+T細胞的作用在激素受體陰性乳腺癌中更強。Baker等在對1854例乳腺癌樣本的研究中,僅發現雌激素受體陰性乳腺癌中CD8+T細胞的獨立預後意義(P=0.03),而雌激素受體陽性腫瘤則不能顯示。但CD8+T淋巴細胞是通過何種機制發揮抗腫瘤效應,仍需進一步的研究。

1.2 CD4+T輔助細胞

CD4+T輔助細胞在激活時可以分化成多種亞型,它們的功能是通過調節B細胞、CD8+T淋巴細胞和巨噬細胞等調節免疫系統的活性和分化。目前研究的主要亞組是T輔助細胞,分為濾泡T輔助細胞和調節性T淋巴細胞。調節性T淋巴細胞是具有免疫表型CD4+、CD25+、FOXP3+的CD4+T淋巴細胞的亞群。與其他類型的乳腺癌相比,在TNBC中具有最高數量的FOXP3+細胞(70%)。調節性T淋巴細胞在正常免疫環境中的功能是調節和抑制免疫反應以預防自身免疫反應。傳統認為,在腫瘤環境中,調節性T淋巴細胞可以抑制其他效應細胞的作用,從而阻止對腫瘤的有效免疫反應。此前認為高表達的調節性T淋巴細胞與預後較差有關,但最近在包括TNBC在內的多種癌症中發現了相反的結果。目前尚不清楚調節性T淋巴細胞這種正性效應背後的確切機制,在結腸直腸癌中,調節性T淋巴細胞表達較多的患者較其他患者預後更好。Syed Khaja等表示,與正常組織相比,乳腺癌腫瘤微環境中有免疫抑制特性的調節性T淋巴細胞細胞子集的累積。另外,有研究表明,腫瘤浸潤的調節性T淋巴細胞誘導的免疫抑制微環境阻止了有效的抗腫瘤免疫,併成為免疫治療抗乳腺癌成功的關鍵。已有的研究對乳腺癌進展期間免疫編輯過程中T細胞亞群動態和功能的改變知之甚少,且很少有信息可用於瞭解哪種T細胞亞群是乳腺癌臨床結果的決定因素。因此,在乳腺癌的發展過程中,更好地理解CD4+T細胞亞群在腫瘤免疫中的性質和功能作用,對於TNBC的治療十分重要。

1.3 TAMs

TAMs與腫瘤的發生和發展密切相關,分為兩類:一類與炎症反應相關,稱為M1型;一類與腫瘤相關,稱為M2型,參與了腫瘤的免疫調節,促進腫瘤的浸潤和轉移。乳腺癌細胞分泌促進巨噬細胞極化轉向M2狀態的因子,幾種介質參與M2極化,包括白細胞介素-2、白細胞介素-10、轉化生長因子-β和巨噬細胞集落刺激因子。與其他乳腺癌組織學相比,TNBC分泌更多的粒細胞集落刺激因子,從而促進M1細胞向M2狀態轉化。大量CD163+M2型巨噬細胞與腫瘤細胞增殖、分化不良、組織學導管類型密切相關,CD163+細胞直接與人表皮生長因子受體陰性和TNBC組織學相關,與導管A亞型呈負相關。Klingen等證實,高CD163計數與非侵襲性乳腺癌血管侵襲等侵襲性特徵之間具有強相關性。此外,CD204正在成為鑑定乳腺癌中TAMs的標誌物,且大量的CD204+TAMs與預後較差相關。綜上,TNBC是與TIL存在最相關的乳腺癌亞型,TIL可以用作TNBC的預後以及對常規乳腺癌治療方法效果的預測。TNBC免疫調節亞型的特徵是參與抗原加工和T細胞功能的基因表達升高,提示可以針對TNBC進行免疫治療。癌症免疫治療的關鍵是找到有效的免疫檢查點抑制劑或拮抗劑。

2.免疫檢查點在TNBC中的應用

免疫檢查點蛋白在乳腺癌免疫治療研究領域佔有重要的地位。近年來,免疫檢查點治療腫瘤已經取得了顯著的成果。免疫檢查點是一系列在免疫反應中產生的共刺激或抑制信號分子,對於維持自身耐受和調節外周組織中生理免疫反應的持續時間和幅度至關重要,且免疫檢查點的存在可以最大限度地減少附帶組織損傷。腫瘤細胞通過使免疫檢查點信號異常削弱免疫反應,進而逃脫免疫系統的追捕,因此,通過研發共刺激信號的激動劑或共抑制信號的拮抗劑加強免疫反應,進而殺死腫瘤細胞成為癌症治療的重要途徑。免疫檢查點包括刺激檢查點分子和抑制檢查點分子。近年來,已經確定的抑制性檢查點包括PD-1和PD-L1、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(CTLA4),可抑制實體腫瘤中的抗腫瘤免疫反應。

2.1 PD-1和PD-L1

儘管TIL能夠識別和消除惡性細胞,但腫瘤已經發展出多種機制來維持抑制性的免疫微環境,包括抑制性受體的上調,如PD-1。最近的研究結果表明,在三陰性基底乳腺癌中富集著與免疫抑制有關的免疫標誌物,並與乳腺癌的預後和對化療的反應相關,支持TNBC免疫治療的評估。在腫瘤微環境中,表達於腫瘤細胞的PD-L1與表達於TIL的PD-1結合,發揮負性共刺激分子的免疫調節作用,抑制TIL細胞增殖、細胞因子的產生、毒性作用的發揮以及抗體的免疫反應,導致腫瘤細胞發生免疫逃逸而得以存活。目前,在乳腺癌中,PD-L1的表達與預後相關性仍不清楚。有研究表明,12%的乳腺癌病例在腫瘤組織中表達PD-L1,32%的TNBC病例是PD-L1(+)。針對乳腺癌患者PD-1表達的研究表明,高表達的PD-1(+)免疫細胞浸潤與患者的生存期縮短相關;此外,PD-1(+)細胞和FOXP3+Treg細胞與高組織學分級、晚期腫瘤分期及TNBC組織學相關。Li等發現,86%的TNBC病例可以觀察到PD-1染色,而51%的病例可以觀察到PD-L1染色;在基質中,PD-L1高表達與更好的無病生存期顯著相關;而在多變量分析中,PD-1並不是無病生存期和總生存期的預後因素。Wang等研究了PD-L1的免疫化學表達,在約16%的腫瘤患者中,PD-1結果是陽性,與年齡及腫瘤分級有關。在TNBC中,PD-L1陽性與更長的無復發生存期相關,尤其是基底樣亞型,其中合併PD-L1或上皮CD8+對於無復發生存和總生存期均為陽性預後因子;為了更好地闡明這一問題,使用了DNA分子基因擴增的方法,結果顯示,TNBC中PD-L1的表達為39%,而同一研究中的免疫組織化學陽性率為19%。總之,在乳腺癌中,PD-L1表達的預後意義仍不十分明確,但PD-L1陽性與較低的患者年齡、較高的腫瘤分級以及不同的腫瘤分級相關。綜上,許多TNBC患者表達PD-1/PD-L1,提示抗PD-L1/PD-1治療在這些患者中可能是有效果的,且在這部分患者中,除了放療、化療外,免疫治療可以成為一種新的選擇。在惡性黑色素瘤和非小細胞肺癌等領域,針對PD-1/PD-L1的受體阻斷劑取得了顯著的效果。由於PD-1/PD-L1在腫瘤免疫治療中擔任重要的角色,許多乳腺癌免疫靶向藥物抑制劑也在進行臨床試驗,為TNBC患者的治療提供了新的方法。

2.2 CTLA4

CTLA4(也稱為CD152)是T細胞的表面蛋白,CTLA4是第一個被確定的免疫檢查點受體,可抵消T細胞共刺激受體CD28;CTLA4下調免疫系統,抑制T細胞的活化,在抗原識別後,CD28與其配體CD80和CD86相互作用,擴增T細胞抗原受體信號以激活T細胞,隨後是CTLA4的上調。在乳腺癌中,最近的一項研究報道顯示,細胞質CTLA4的存在與預後不良相關,雖然這種表達的意義尚不清楚,但CTLA4可以對T細胞發揮調節作用。CTLA4阻斷對於抑制針對腫瘤細胞的免疫耐受性是十分重要的。CTLA4通過直接向T細胞傳遞抑制信號並干擾B7和CD28之間的結合抑制T細胞應答。研究表明,CTLA4表達與年齡相關(P=0.045 3),年齡較大的TNBC患者中有更高的CTLA4表達,可能的原因為年齡較大抑制了免疫系統的功能;年齡抑制免疫系統功能的理論被定義為免疫衰老(免疫功能受損),是與衰老相關的重要T細胞缺陷,導致老年人對感染或癌症的易感性更高。因此,研究CTLA4阻斷劑對於部分TNBC患者尤其是老年患者意義重大。但目前為止CTLA4阻斷劑的藥物研究仍很有限,有待更進一步的研究為TNBC提供新的治療方法。

迄今為止,免疫檢查點抑制劑已經在包括乳腺癌在內的許多惡性腫瘤中被證實有效。然而,不同的共抑制劑能否聯合使用,以及放療和化療對免疫治療是否具有加成的療效還有待進一步的研究。此外,應該不斷地探索更多的免疫檢查點抑制劑來優化免疫系統的抗腫瘤特性,以增強免疫應答,並消除乳腺癌中的免疫抑制微環境。

癌症的發展是由於腫瘤細胞不斷地在逃避抗腫瘤免疫,而作為腫瘤細胞免疫監視和免疫逃逸的發生部位,腫瘤免疫微環境與TNBC的發生、發展及預後等密切相關。TIL作為預測TNBC療效以及預後的指標已顯示出越來越重要的地位。針對PD-1/PD-L1等免疫檢查點抑制劑為主的免疫治療主要是通過增強免疫系統的監視能力,從而殺死腫瘤細胞,並且減少傳統的放化療帶來的難以耐受的不良反應,提高患者的生存質量及預後。希望用於治療TNBC的免疫治療藥物可早日作為輔助用藥或聯合用藥,這對於進一步改善相關亞型乳腺癌患者的預後具有重要意義。

節選自:醫學綜述2019年10月第25卷第20期

腫瘤醫學論壇綜合整理


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