髓源抑制性细胞的临床研究

姜雪莲 综述，姚逸临 审校

（上海中医药大学附属龙华医院肿瘤科，国家中医临床研究基地，上海200032）

100 多年前，德国病理学家Rudolf Virchow 提出在恶性肿瘤的发生和发展过程中慢性感染起着重要作用[1]，近年来对MDSCs 的研究使人们对慢性感染与肿瘤的关系有了进一步认识。慢性感染通过释放多种因子促进髓源抑制性细胞的增加，进而抑制免疫应答，促进肿瘤的发生发展。免疫抑制涉及多种细胞类型，如调节性T 细胞（Treg）、肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和髓源抑制性细胞（MDSCs）[2-3]。其中，MDSCs 代表髓样细胞的异质细胞群，其通过有效抑制T 细胞应答而有助于肿瘤相关免疫抑制，是肿瘤逃逸的主要原因[4]。髓源抑制性细胞也称未成熟髓样细胞，是来源于骨髓的异基因细胞群。MDSCs 以缺乏谱系标志物（B 细胞、T 细胞和NK 细胞）、HLA-DR 低表达或阴性表达以及单核细胞和髓系标志物CD11b 和CD33 的表达为特征[5]。MDSCs 根据表面标记物的不同，分为粒细胞或多形核MDSCs 和单核MDSCs。其中，表达粒细胞标记物CD15，称为粒细胞或多形核MDSCs，表达单核标记物CD14，称为单核MDSCs，此外，在人外周血单核细胞中还有一组称为“早期MDSCs”（eMDSCs）的表型不成熟的MDSCs。MDSCs 可减少感染后的炎症反应，并且它们的失调与诸如败血症、自身免疫和癌症等疾病有关[6-8]。在生理条件下，这些未成熟的髓系细胞可以立即分化为成熟的粒细胞、单核细胞和巨噬细胞。然而，在病理条件下，尤其是在恶性肿瘤中，MDSCs 的分化被阻断，导致MDSCs 的扩增[9-11]，在人类中，MDSCs 能诱导扩增CD4+Foxp3+Treg，从而抑制T 细胞的体外增殖[12-13]，进而促进肿瘤的发生发展。

1 髓源抑制细胞在恶性肿瘤中的分布及临床意义

MDSCs 在荷瘤小鼠的脾脏中发现频率较高，此外荷瘤小鼠骨髓、肝、外周血、肺和肿瘤组织中都有MDSCs。在恶性肿瘤患者的外周血及肿瘤组织中也存在MDSCs，随着对人MDSCs 的了解增加，检测肿瘤患者外周血循环MDSCs 的临床意义受到了越来越多的关注。目前已有多项临床研究证实恶性肿瘤患者外周血中存在大量MDSCs,并且MDSCs 的数量与肿瘤恶性程度相关。韩凌菲等[14]在一项研究中比较了20 例宫颈癌患者术前术后外周血中的MDSCs、调节性T 细胞（Treg)含量，结果表明，患者术后外周血中MDSCs、Treg 明显低于术前，差异有统计学意义（P＜0.05），并且该研究分别对宫颈癌患者、宫颈上皮内瘤变患者及健康人的外周血中MDSCs、Treg 进行检测，结果显示宫颈癌患者外周血中MDSCs、Treg 明显高于宫颈上皮内瘤变患者，健康人最低，差异有统计学意义（P＜0.05）。Gonda 等[15]在对155 例乳腺癌患者的临床研究中发现，乳腺癌患者外周血中MDSCs 的比例明显高于健康对照组，患者术前外周血中MDSCs 的水平也明显高于术后，差异均有统计学意义（P＜0.05）。杜伟娇等[16]在检测35 例乳腺癌根治术患者术中组织标本的MDSCs 比例中发现临床分期越高，淋巴结转移数量越多，则MDSCs 比例越大，有统计学意义（P＜0.05)。李晓宁[17]观察了32 例未行放化疗的胃癌患者，与健康人进行MDSCs 的对比，发现健康人外周血中MDSCs仅为（0.3±0.1）%，明显较胃癌患者水平低（P＜0.05）。Zhang 等[18]分析了64 例结直肠肿瘤患者外周血中MDSCs 的水平，结果表明，结直肠肿瘤患者外周血中MDSCs 水平显著高于健康人，且与临床分期呈正相关。奉松青等[19]将44 例肾癌患者与健康志愿者进行对比，检测其外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs水平，结果显示，肾癌患者较健康志愿者的外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs 水平明显增高，且临床分期越晚外周血中CD33+HLA-DR-MDSCs 水平越高，有统计学意义（P＜0.05）。李艳丽等[20]采用流式细胞技术检测23 例外周T 细胞淋巴瘤（PTCL）患者外周血单核细胞中MDSCs 所占比例，并将其与14 例同期健康体检者对比，研究结果显示健康体检者外周血单核细胞中MDSCs 所占比例明显低于PTCL患者，差异有显著统计学意义（P＜0.01），且根据结外侵犯部位数目的不同、临床分期不同，PTCL 患者外周血中MDSCs 水平不同，差异有统计学意义。安晓华等[21]分析测定了40 例非小细胞肺癌（NSCLC）患者及30 例健康体检者外周血MDSCs 的比例，研究结果显示MDSCs 与NSCLC 临床分期呈正相关，健康者外周血中MDSCs 低于Ⅰ-Ⅱ期患者，但P=0.25，Ⅲ-IV 期患者外周血MDSCs 比例显著高于Ⅰ-Ⅱ期患者，P＜0.01，差异有显著统计学意义。Tian 等[22]收集了300 例肺癌患者的外周血样本，证实了肺癌患者外周血中MDSCs 的比例明显高于健康人外周血，并发现肺癌患者外周血中Th1 和CTL 细胞的百分比与健康对照组相比显著降低，进一步分析表明，MDSCs 的比例与TH1～2J-CTL 细胞比例呈负相关。另有研究表明，癌症患者脾脏中MDSCs 增加，并且与死亡风险显著增加和总生存率降低相关[23]。诸多临床研究已充分证实MDSCs 存在于各种癌症患者体内，并且患者体内MDSCs 的水平与肿瘤恶性程度呈正相关，对判断患者预后情况有临床意义。

2 MDSCs 促肿瘤转移机制

MDSCs 是具有两个主要亚群的不成熟的髓细胞群体，mMDSCs 和gMDSCs。有研究人员在EMT6或4T1 肿瘤植入小鼠后1～4 周研究了在原发性肿瘤，骨髓，脾和肺中的mMDSCs 和gMDSCs 的系统性诱导和浸润[24]。结果证明在4T1 植瘤小鼠中检测到早期浸润（早至1 周） 的原发性肿瘤中存在mMDSCs，并在第4 周时gMDSCs 含量逐渐上升。虽然与携带4T1 肿瘤的小鼠的原发性肿瘤浸润相比，肺部mMDSCs 浸润较低，但在检测肺部转移性病变之前，第3 周肺部gMDSCs 浸润增加了410 倍。肿瘤衍生的mMDSCs 在体外表现出较高水平的T 细胞抑制，这可能是由于较高水平的一氧化氮合酶（NOS2）和精氨酸酶1（ARG1）造成的。

MDSCs 利用多种机制靶向参与先天性和适应性免疫应答的细胞的效应功能，以抑制抗肿瘤免疫。在M-MDSCs 中，诱导型一氧化氮合酶（iNOS）和Arg1 都被上调，iNOS 在促炎M1 巨噬细胞亚群中上调，Arg1 在抗炎M2 亚群中上调，iNOS 和Arg1 都使L-精氨酸分解代谢，导致精氨酸饥饿和T 细胞抑制。L-精氨酸饥饿下调TCR 复合物中的CD3ζ 链，并导致抗原活化T 细胞的细胞周期停滞[25]，而半胱氨酸是T 细胞活化的必需氨基酸，MDSCs 可通过隔离半胱氨酸阻断T 细胞活化从而促进肿瘤进展[26]。MDSCs 主要通过上调烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NOX2）以产生活性氧（ROS），与iNOS 产物NO 一起形成过氧亚硝酸盐扰乱T 细胞功能[27]。MDSCs 在与T 细胞直接接触时产生的过氧亚硝酸盐导致TCR 和CD8 分子的硝化，改变了TCR-CD3复合物，减少了TCR 和CD8 之间的相互作用[28]。除了直接抑制肿瘤特异性T 细胞外，MDSCs 还介导对其他免疫细胞的作用。MDSCs 在肿瘤进展过程中与Tregs 相互作用，并通过分泌IL-10 和TGF-β 促进其发展[29]。

3 中西医结合降低MDSCs 水平延缓肿瘤进展

MDSCs 可通过多种机制参与肿瘤的进展，因此MDSCs 已成为免疫治疗的新靶点。临床有多项研究旨在清除或减少MDSCs 细胞的数量及相关细胞因子的表达以降低MDSCs 水平进而延缓肿瘤进展。黄香等[30]在一项实验中发现顺铂（DDP）可有效降低肿瘤组织中MDSCs 的比例，研究人员将B16 黑色素瘤荷瘤鼠分为3 组，分别给予生理盐水（NS），DDP 2.5 mg/kg（ip)，DDP 5 mg/kg(ip)腹腔灌注后，检测在肿瘤组织及外周血中MDSCs、CD3+T 细胞及NK 细胞的比例变化，结果显示：两种剂量的DDP组外周血中CD3+T 细胞及NK 细胞的比例变化不大，与NS 组相比均无统计学意义（P＞0.05)，但两种剂量的DDP 组均可显著降低肿瘤组织中的MDSCs含量（P＜0.05），差异有统计学意义，两种剂量的DDP 组中MDSCs 比例下降差异不大。徐扬[31]在一项临床实验中随机将110 例中医证属“阳虚证”的晚期胃癌患者分为2 组，对照组予单纯西医治疗：氟尿嘧啶400 mg/（m2·d）静推+600 mg/m2泵入，维持22 h d 1～2, 吡柔比星50 mg/d 静滴d 1，奥沙利铂150 mg/d 静滴d 1，每3 周1 次；观察组在此基础上加用温阳通滞中药每日1 剂（组方：熟地30 g 鹿角胶20 g 白芥子10 g 姜炭10 g 吴茱萸10 g 麻黄10 g肉桂8 g 甘草8 g），各治疗9 周。结果显示：两组患者经治疗后MDSCs 和Treg 在外周血单个核细胞的比例较治疗前均显著降低，且观察组治疗后各项指标均较对照组显著降低，均有统计学意义（P＜0.05）；对照组治疗前后细胞因子水平无统计学意义（P＞0.05），而加用中药治疗后的观察组的细胞因子水平显著改善，差异有统计学意义（P＜0.05），从近期治疗缓解率和总有效率看，观察组高于对照组（P均＜0.05）。靖林林等[32]研究了龙术消瘤方对结直肠癌免疫抑制微环境的影响，选取130 例晚期结直肠癌患者，随机分为两组，即FOLFOX 化疗组（对照组）和中药联合FOLFOX 化疗组（对照组）。对照组予奥沙利铂84 mg/m2静滴+5-FU 400 mg/m2静推+5-FU 600 mg/m2持续泵入22 h，d 1；观察组在对照组基础上予中药自拟方龙术消瘤方每日1 剂（组方：生白术60 g，五爪龙30 g，茯苓30 g，火炭母30 g，生米仁30 g，肉苁蓉15 g，生晒参15 g，椿根皮15 g，了哥王12 g，重楼12 g，莪术12 g）；14 d 为1 个疗程，共治疗4 个疗程。结果显示，观察组患者血清IL-6、TGF-β1 水平及MDSCs 比例均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。柴旺等[33]为研究中药黄芪中重要的有效成分—黄芪多糖对MDSCs 的调节和影响进行了一项实验，将50 只小鼠随机分为正常组（予生理盐水0.2 mL/只灌胃）、模型组（予生理盐水0.2 mL/只灌胃）、环磷酰胺（CTX）组（予CTX 10 mg/kg，0.2 mL/只腹腔注射Qd，连续给药1 周）、黄芪多糖组（予黄芪多糖150 mg/kg 0.2 mL/只灌胃Qd，连续2 周给药）及黄芪多糖+CTX 组（予黄芪多糖150 mg/kg 0.2 mL/只灌胃Qd，连续2 周给药+CTX 10 mg/kg，0.2 mL/只腹腔注射Qd，连续给药1 周），结果显示，CTX、黄芪多糖、CTX+黄芪多糖组小鼠脾脏中Gr-1+CD11b+髓样抑制细胞比例均较模型组显著降低，且3 个治疗组小鼠血清中IL-10、VEGF 也较模型组显著降低。吴皓等[34]探讨了八宝丹对结直肠癌荷瘤小鼠髓系抑制性细胞的影响，作者将40 只小鼠共分为4组，即空白对照组、生理盐水组（NS 组）、吉西他滨组及八宝丹组。除空白对照组外均接种结肠癌瘤株。吉西他滨组予吉西他滨60 mg/kg 腹腔注射d 7、d 14，八宝丹组予八宝丹1.2 g/kg 灌胃，NS 组予0.9%氯化钠溶液0.2 mL/20 g 灌胃，共治疗14 d。研究结果显示NS 组小鼠脾脏、外周血、骨髓中MDSCs 细胞比例均较空白组升高，吉西他滨组、八宝丹组外周血中MDSCs 细胞比例均较NS 组显著下降，差异均有统计学意义（P＜0.05）。通过靶向髓源抑制细胞（MDSCs）进行抗肿瘤治疗为临床治疗恶性肿瘤提供了新思路，降低恶性肿瘤患者外周血、骨髓、脾脏中MDSCs 比例减少免疫抑制从而减慢肿瘤发展以延长患者生存期，为肿瘤患者带来新的期盼。

4 问题与展望

临床大量实验研究表明MDSCs 细胞在健康人中表达极低，但肿瘤患者体内MDSCs 细胞表达量明显升高，关于MDSCs 的产生与调节机制及靶向MDSCs 的免疫治疗研究日渐深入，然而仍有很多问题存在。（1）MDSCs 具有免疫抑制作用，但其免疫抑制具体机制仍有待进一步研究；（2）MDSCs 达到多大比例才能有效免疫抑制，晚期恶性肿瘤中MDSCs水平更高，可以通过靶向治疗MDSCs 减慢肿瘤发展速度，那早期肿瘤是否有必要对MDSCs 进行干预；（3）除已知的促炎细胞因子以外是否还有其他细胞因子可以诱导MDSCs 的产生；（4）有研究认为MDSCs 可以促进慢性感染向肿瘤转化，有哪些慢性感染会发展为恶性肿瘤？是否可以在慢性感染期间通过靶向MDSCs 而抑制其向恶性肿瘤发展？因此通过靶向髓源抑制性细胞减缓肿瘤的发生发展临床上仍需进一步深入研究。