了解免疫細胞如何靶向腫瘤對癌癥免疫治療至關(guān)重要。一種樹突狀細胞激活兩種T細胞,并協(xié)調(diào)它們的相互作用,這一發(fā)現(xiàn)揭示了免疫系統(tǒng)對腫瘤的反應。有效的抗癌免疫反應的產(chǎn)生是一個多方面,多步驟的過程。Ferris等人在《自然》中撰文。圖1揭示了一種稱為樹突狀細胞的免疫細胞比以前認為的具有更多的協(xié)調(diào)腫瘤靶向能力。
免疫細胞靶向癌癥的過程的關(guān)鍵特征是CD8 T細胞的激活。這些免疫細胞可以識別抗原,即源自腫瘤細胞的短肽片段??鼓[瘤反應的啟動還需要樹突狀細胞的作用(圖1),該樹突狀細胞攝取并捕獲腫瘤來源的蛋白質(zhì),并將其加工成抗原。樹突狀細胞在其表面上顯示這些抗原,并與主要的組織相容性復合物(MHC)分子結(jié)合,并將其呈遞給T細胞上的T細胞受體(TCR)。
圖1 樹突狀細胞如何幫助T細胞靶向腫瘤
a、稱為常規(guī)1型樹突狀細胞(DC1)的免疫細胞會攝取腫瘤細胞碎片并對其進行處理,以產(chǎn)生稱為抗原的肽片段。然后它們結(jié)合稱為主要組織相容性復合體(MHC)分子的蛋白質(zhì)。I類MHC分子將抗原呈遞給一種稱為CD8 T細胞的免疫細胞,而II類MHC分子將抗原呈遞給CD4 T細胞。如果T細胞上的T細胞受體(TCR)識別抗原,則該細胞被激活并分裂。迄今為止,主要認為DC1僅向CD8 T細胞提供這樣的啟動信號。但是,圖1在小鼠中顯示DC1也刺激CD4 T細胞。
b、活化的T細胞與DC1相互作用,DC1充當CD4 T細胞與CD8 T細胞直接相互作用并增強其活化的“平臺”。CD4 T細胞還通過“許可” DC1介導的CD8 T細胞活化來間接幫助CD8 T細胞的制備。
c、能夠發(fā)起免疫應答的CD8和CD4 T細胞(分別稱為細胞毒性和效應細胞)驅(qū)動腫瘤排斥并提供記憶能力,從而長期抵御腫瘤的再生
另一種類型的T細胞,稱為CD4(或輔助)T細胞,識別在稱為II類MHC分子的分子類別上展示的抗原。CD4 T細胞提供輔助信號,使由I類MHC分子上呈遞的抗原引發(fā)的CD8 T細胞殺死腫瘤細胞(具有這種能力的CD8 T細胞也稱為細胞毒性T細胞)。然后,CD8 T細胞可以建立針對腫瘤復發(fā)的長期保護。知道如何刺激CD4和CD8 T細胞,以及通過哪種類型的樹突狀細胞,是在診所了解和操縱抗腫瘤免疫反應的關(guān)鍵。
我們對免疫反應(包括抗腫瘤反應)了解的大部分來自對感染的研究,而不是癌癥的研究。在病毒感染期間,兩種類型的樹突狀細胞,分別稱為DC1s(也稱為常規(guī)的I型樹突狀細胞)和DC2s,初分別激活CD8和CD4 T細胞。這兩種類型的活化的T細胞的隨后順序或同時識別上DC1s抗原和CD4 T細胞CD8 + T細胞提供有效的“幫助” 。例如,CD4 T細胞分泌直接支持CD8 T細胞的分子。CD4 T細胞還誘導DC1表達進一步增強CD8 T細胞活化的分子,這一過程稱為許可。
CD4和CD8 T細胞與DC1s的相互作用是同時發(fā)生還是順序發(fā)生,一直存在爭議。無論哪種方式,先前的結(jié)果是與該模型一致的是DC1s必須存在于兩個類抗原I和II類MHC分子,以產(chǎn)生針對傳染原的免疫應答。在活的動物研究細胞的顯微鏡照片的方法,稱為活體成像,已經(jīng)提供了壯觀的證據(jù)表明,DC1s充當支持與CD4和CD8 T細胞的相互作用同時平臺。但是,許多研究表明,DC1將I類MHC分子上的抗原呈遞給CD8 T細胞,而DC2s將II類MHC分子上的抗原呈遞給CD4 T細胞。即使通過不同類型的樹突狀細胞選擇性地在I類和II類MHC分子上呈遞抗原,也很難將這種觀點與CD4 T細胞如何產(chǎn)生幫助的平臺模型相一致,因為在這種模型中同一樹突狀細胞需要向CD4和CD8 T細胞呈遞抗原。
作者表明,破壞DC1s上的II類MHC分子表達后,CD8 T細胞的啟動受到損害,這支持了CD8 T細胞的刺激需要DC1s與CD4 T細胞之間直接相互作用的想法。確實,在DC1上選擇性缺乏II類MHC分子的小鼠無法排斥被設計為表達卵白蛋白的腫瘤。DC1如何支持CD8和CD4 T細胞的激活?結(jié)果表明,受體蛋白CD40在DC1s中的表達對于激活CD4 T細胞,有效引發(fā)CD8 T細胞和抑制腫瘤至關(guān)重要。
這項研究提供了令人信服的遺傳證據(jù),證明DC1支持CD4 T細胞,有助于CD8 T細胞對腫瘤特異性免疫應答。與以前的報道不同,這項工作表明腫瘤抗原對CD4 T細胞的初始激活是由DC1介導的。這些相互作用在何時何地在淋巴結(jié)中發(fā)生,以及CD4和CD8 T細胞的初始激活是否由相同的DC1群體介導,還有待研究。
從DC1s中CD40的遺傳清除中獲得的證據(jù)表明,該蛋白質(zhì)在使CD4 T細胞能夠輔助CD8 T細胞應答中的作用。但是,作者沒有分析CD4 T細胞如何影響和許可DC1激活CD8 T細胞的細節(jié)。特別是,研究DC1與CD4 T細胞之間的相互作用是否能調(diào)節(jié)關(guān)鍵的免疫細胞調(diào)節(jié)劑(如檢查點蛋白或稱為細胞因子的可溶性分子)的表達將很有趣。
DC1可能在幫助人類抗腫瘤免疫反應中起類似的中心作用嗎?DC1s和DC2s在人類中顯然是進化保守的,而小鼠和人類DC1s具有許多共享的功能并表達一些相似的蛋白質(zhì)。但是,存在一些物種差異。IL-12蛋白是CD8 T細胞免疫應答所需的細胞因子。在小鼠中,DC1s使更多的IL-12比DO DC2s,但在人體中,情況正好相反。類似于小鼠細胞,人DC1在將抗原呈遞給CD8 T細胞方面是否比DC2s更有效,這是一個有爭議的問題,研究報告支持這兩種觀點。
盡管許多出版物提示DC1s可用于治療人類抗腫瘤免疫反應的關(guān)鍵,證據(jù)仍然是間接的和辯論。建立人類DC1的作用至關(guān)重要,其結(jié)果將對臨床免疫療法的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。就目前而言,在討論可能*基于針對人DC1的免疫治療策略時,謹慎對待熱情可能更明智。