腫瘤相關的免疫抑制細胞

腫瘤相關的免疫抑制細胞尹丙姣華中科技大學同濟醫(yī)學院免疫學系2015.1.23本文檔共83頁；當前第1頁；編輯于星期一\19點18分主要內容一、腫瘤免疫的概述二、調節(jié)性樹突狀細胞(regDC)三、腫瘤相關的巨噬細胞（TAM）四、髓樣來源的抑制細胞（MDSC）五、調節(jié)性T細胞（Treg）本文檔共83頁；當前第2頁；編輯于星期一\19點18分1.癌基因/抑癌基因學說2.細胞周期/細胞凋亡學說3.端粒和端粒酶學說4.腫瘤干細胞學說5.腫瘤相關的免疫學理論

腫瘤發(fā)生相關機制

本文檔共83頁；當前第3頁；編輯于星期一\19點18分

機體免疫系統(tǒng)通過細胞免疫識別并特異地殺傷突變細胞，使突變細胞在未形成腫瘤之前即被清除，但當機體免疫監(jiān)視功能不能清除突變細胞時，則可形成腫瘤。

——腫瘤免疫監(jiān)視學說（Burnetin1967）本文檔共83頁；當前第4頁；編輯于星期一\19點18分本文檔共83頁；當前第5頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤發(fā)生的階段（從監(jiān)視→逃逸）(1)腫瘤清除階段天然/適應性免疫機制清除部分腫瘤細胞。(2)腫瘤平衡階段

在多種腫瘤監(jiān)視壓力下，某些腫瘤細胞發(fā)生突變并逃逸而生存下來，即“適者生存”。(3)腫瘤逃逸階段逃逸的腫瘤細胞無控制生長。本文檔共83頁；當前第6頁；編輯于星期一\19點18分

腫瘤本身具有不穩(wěn)定性和異質性→逃逸；腫瘤生存環(huán)境中的多種因素（如生長因子、營養(yǎng)供給和免疫壓力等）形成外界選擇壓力，使瘤細胞發(fā)生突變，獲得某種有利其生存的基因而得以存活。腫瘤微環(huán)境有利于TAM、MDSC、Treg和regDC等免疫抑制性細胞產(chǎn)生→逃逸。（以增強機體免疫應答為基礎的免疫治療，亦有可能引起腫瘤逃逸）

自然選擇→腫瘤逃逸本文檔共83頁；當前第7頁；編輯于星期一\19點18分AnnualReviewsCancerImmunoediting本文檔共83頁；當前第8頁；編輯于星期一\19點18分AnnualReviewsTumorEscapeMechamism本文檔共83頁；當前第9頁；編輯于星期一\19點18分生理條件下髓系細胞的分化本文檔共83頁；當前第10頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤微環(huán)境下髓系細胞的不正常分化

RegDC本文檔共83頁；當前第11頁；編輯于星期一\19點18分主要內容一、腫瘤免疫的概述二、調節(jié)性樹突狀細胞（regDC）三、腫瘤相關的巨噬細胞（TAM）四、髓樣來源的抑制細胞（MDSC）五、調節(jié)性T細胞（Treg）本文檔共83頁；當前第12頁；編輯于星期一\19點18分DC的分類及命名根據(jù)DC來源分類*髓樣DC（myeloidDC,mDC)或傳統(tǒng)DC(conventionalDC,cDC）*漿細胞樣DC(plasmacytoidDC,pDC)根據(jù)DC成熟狀態(tài)分類：成熟DC和未成熟DC（iDC）根據(jù)DC功能狀態(tài)分類

*耐受性DC：表達IDO的DC、高表達ILT4的DC；*調節(jié)性DC：可誘導高表達IL-10的Tr1細胞

（二者均為漿細胞樣iDC）根據(jù)DC分布部位分類*淋巴組織中DC：括濾泡DC、并指狀DC和胸腺DC*非淋巴組織中DC：朗格漢斯細胞和間質DC*循環(huán)DC：外周血DC和隱蔽細胞本文檔共83頁；當前第13頁；編輯于星期一\19點18分MenuFB樹突狀細胞的分化、發(fā)育和遷移本文檔共83頁；當前第14頁；編輯于星期一\19點18分DendriticCellMaturation

MHCII↑B7-1/B7-2↑本文檔共83頁；當前第15頁；編輯于星期一\19點18分組織中未成熟DC-強吞噬和吞飲作用-處理抗原能力強-低水平的MHC-缺乏共刺激分子-遞呈抗原能力弱淋巴組織中成熟DC-不再有吞噬能力-表達共刺激分子(B7-1/B7-2)-高表達MHC和黏附分子-抗原遞呈能力強本文檔共83頁；當前第16頁；編輯于星期一\19點18分

DC的生物學功能*強的吞飲作用*受體介導的內吞(FcR/CR/

甘露糖受體）*吞噬作用*表面捕獲(FDC)(FcR和C3bR)抗原提呈免疫調節(jié)*

激活初始T細胞，啟動免疫應答；*分泌細胞因子，調節(jié)免疫細胞分化、發(fā)育；*分泌趨化性細胞因子，趨化T/B細胞；*利用未成熟DC誘導免疫耐受。本文檔共83頁；當前第17頁；編輯于星期一\19點18分DCDC本文檔共83頁；當前第18頁；編輯于星期一\19點18分本文檔共83頁；當前第19頁；編輯于星期一\19點18分T細胞活化增殖本文檔共83頁；當前第20頁；編輯于星期一\19點18分影響DC分化成熟的因素微生物產(chǎn)物、炎性細胞因子是誘導DC成熟的重要因子；2.刺激DC的抗原種類，如自身抗原、腫瘤抗原（TA）等抑制DC的成熟；3.DC所處環(huán)境中的抑制性免疫細胞(如Treg、M2、MDSC等)和細胞因子（IL-10、TGF-）等。本文檔共83頁；當前第21頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤微環(huán)境對DC的影響

腫瘤微環(huán)境中除了免疫抑制性細胞和細胞因子干擾DC分化成熟外，還有很多因素干擾成熟DC的功能：低氧胞外高水平的腺苷高水平乳酸低pH值本文檔共83頁；當前第22頁；編輯于星期一\19點18分怎樣理解調節(jié)性DC(regDC)1.cDCs,includingtissue-residentDCs,migratoryDCsandinflammatoryDCsmightexhibitimmunosuppressivepropertiesundercertaincircumstancesorinimmaturestage.2.

pDCshavealsobeenreportedtoexhibitpotentimmunosuppressiveandtolerogenicproperties3.

AcommonlyacceptedparadigmisthatfunctionalpropertiesofDCsarematuration-dependent.

However,existingevidencesuggeststhatDCscanexistinamultitudeoffunctionalstatesotherthansimplyimmatureormature.本文檔共83頁；當前第23頁；編輯于星期一\19點18分regDCscanexistasimmature,semi-matureandfullymatureDCsubpopulationsthatusedifferentmechanismsforinductionofimmunetoleranceandimmunesuppression.怎樣理解調節(jié)性DC(regDC)即表型成熟或不成熟DC均可被腫瘤微環(huán)境“調教”為免疫抑制性DC（即regDC）。本文檔共83頁；當前第24頁；編輯于星期一\19點18分regDC的誘導及其免疫抑制途徑Tumor-derivedIL-10,TGF-βandPGE2誘導regDC。主要通過STAT3、MAPK等信號途徑。regDC通過分泌IL-10,TGF-β誘導TregregDC產(chǎn)生ARG1、IDO或iNOS等抑制T細胞功能regDC的細胞膜上表達抑制性共刺激分子如B7-H1等誘導T細胞無能。本文檔共83頁；當前第25頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤微環(huán)境中的DC→免疫抑制本文檔共83頁；當前第26頁；編輯于星期一\19點18分主要內容一、腫瘤免疫的概述二、調節(jié)性樹突狀細胞（regDC）三、腫瘤相關的巨噬細胞（TAM）四、髓樣來源的抑制細胞（MDSC）五、調節(jié)性T細胞（Treg）本文檔共83頁；當前第27頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤相關的巨噬細胞（TumorAssociatedMacrophage,TAM）巨噬細胞不是均一的細胞群，其表型和功能表現(xiàn)出高度的異質性和可塑性。本文檔共83頁；當前第28頁；編輯于星期一\19點18分

（一）Mφ表達豐富的表面分子表面受體：模式識別受體(PRR):Toll樣受體、甘露糖受體、清道夫受體等LPS/LBP復合物受體即CD14免疫球蛋白的Fc受體（FcRⅠ、FcRⅡ、FcRⅢ）補體受體（CR1、CR3）多種細胞因子、激素、神經(jīng)肽的受體等表面抗原：

MHC分子、黏附分子（LFA-1、ICAM-1）、共刺激分子（B7、CD40）等特征標志分子

F4/80和巨噬細胞集落刺激因子受體是小鼠Mφ的表面標識本文檔共83頁；當前第29頁；編輯于星期一\19點18分（二）Mφ亞群根據(jù)Mφ活化方式、表面分子、分泌細胞因子及生物學功能不同將其分為兩大類：1.經(jīng)典活化的MΦ（classicalactivatedmacrophages，orM1）

M1由IFN-、TNF-，或PAMPs(如LPS、dsRNA)以及一些內源性的危險信號（如HSP)所誘導。2.可選擇活化的MΦ

(alternativelyactivatedmacrophages,AAMsorM2）

其中M2又可細分為三群M2a（由IL-4/IL-13誘導）M2b（由免疫復合物和TLR配體誘導）M2c（由IL-10、糖皮質激素誘導）本文檔共83頁；當前第30頁；編輯于星期一\19點18分巨噬細胞極化（Polarization）的一般概念一般認為極化Mφ是單核細胞活化后一系列功能狀態(tài)兩個極端。Mφ分化受各種微環(huán)境信號的誘導與調節(jié)。極化的Mφ能夠進一步影響局部免疫反應,與各種因子協(xié)同作用，調節(jié)病原體微生物感染結局、腫瘤免疫、參與免疫調節(jié)和組織修復過程。本文檔共83頁；當前第31頁；編輯于星期一\19點18分（三）極化的巨噬細胞的一般概念與特征本文檔共83頁；當前第32頁；編輯于星期一\19點18分反映M1與M2細胞表型和功能的指標及意義表面分子：

M2型高表達DECIN-1、CD206、SR-A，低表達CD16/32M1型高表達CD16/32，低表達DECIN-1、CD206、SR-A酶活性：

M2型Arg-1酶活性高，iNOS活性低，反映其殺瘤能力弱

M1型iNOS活性高，Arg-1酶活性低，反映其殺瘤能力強吞噬指數(shù)：

M2型吞噬指數(shù)低，反映其吞噬功能弱

M1型吞噬指數(shù)高，反映其吞噬功能強本文檔共83頁；當前第33頁；編輯于星期一\19點18分

M1/M2與免疫平衡M1主要抵抗胞內病原體、控制急性感染，然而，M1的過渡極化會引起多種病理損傷；M2多與感染性疾病的慢性進展有關。巨噬細胞的極化與Q熱病原體（伯納特立克次體）本文檔共83頁；當前第34頁；編輯于星期一\19點18分

M1/M2與免疫平衡Whipple’sdisease（惠普爾病）isassociatedwithanM2macrophageprofile本文檔共83頁；當前第35頁；編輯于星期一\19點18分有研究表明，體內M1型巨噬細胞可以相當迅速地轉變?yōu)镸2型巨噬細胞：

一群血液中巡邏的單核細胞，在李斯特菌感染的第1~2小時內，滲入炎癥組織并分化成巨噬細胞，釋放促炎介質（TNF-α、IL-1β）；但到感染的后期（8小時），這些巨噬細胞終止了相應的功能，開始表達M2表面標志，如ARG-1等。(四)炎癥過程中Mφ的可塑性本文檔共83頁；當前第36頁；編輯于星期一\19點18分（五）腫瘤進程中巨噬細胞的可塑性本文檔共83頁；當前第37頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤組織中細胞因子參與M極化本文檔共83頁；當前第38頁；編輯于星期一\19點18分TAM就是腫瘤組織中的M2本文檔共83頁；當前第39頁；編輯于星期一\19點18分腫瘤微環(huán)境誘導M1細胞向M2細胞極化（分化）本文檔共83頁；當前第40頁；編輯于星期一\19點18分廣義的腫瘤相關巨噬細胞（TAM）分類Classicallyactivated,M1macrophageswithananti-tumourfunctionImmunosuppressivemacrophages:M2AngiogenicMacrophages:Tie2-expressingMo/MφInvasiveMacrophages:WhichcanhelptumorcellsinvadingtheTEMMetastaticMacrophages:Assistingtheseedingoftumorcellsatdistantsites本文檔共83頁；當前第41頁；編輯于星期一\19點18分主要內容一、腫瘤免疫的概述二、調節(jié)性樹突狀細胞（regDC）三、腫瘤相關的巨噬細胞（TAM）四、髓樣來源的抑制細胞（MDSC）五、調節(jié)性T細胞（Treg）本文檔共83頁；當前第42頁；編輯于星期一\19點18分OriginofMyeloid-derivedsuppressorcells

(MDSC)本文檔共83頁；當前第43頁；編輯于星期一\19點18分OriginofMyeloid-derivedsuppressorcells(MDSC)感染外傷腫瘤本文檔共83頁；當前第44頁；編輯于星期一\19點18分（一）MDSC的表型特征及亞群MDSC是一群異質性的細胞群體，它包括髓系細胞前體、未成熟的粒細胞、單核細胞和樹突狀細胞，由于其具有免疫抑制功能，所以，也曾被稱為未成熟的免疫抑制細胞.小鼠的MDSC表型為Gr-1+CD11b+

根據(jù)其與Gr-1分子中不同表位(Ly6G、Ly6C)的抗體結合特異性不同分兩亞群

單核細胞樣的MDSC亞群：CD11b+Ly6G–Ly6Chi粒細胞樣的MDSC亞群：CD11b+Ly6G+Ly6Clow

人的MDSC表型為Lin-HLA-DR-CD33+CD11b+

本文檔共83頁；當前第45頁；編輯于星期一\19點18分

小鼠MDSC形態(tài)和細胞亞群粒細胞樣的MDSC→單核細胞樣MDSC→本文檔共83頁；當前第46頁；編輯于星期一\19點18分人MDSC的表型和亞群早幼粒本文檔共83頁；當前第47頁；編輯于星期一\19點18分人MDSC的表型和亞群PromyelocyticMDSC:lin-HLA-DR-CD33+CD11b+CD14-MonocyticMDSC:lin-HLA-DR-/lowCD33+CD11b+CD14+GranulocyticMDSC:lin-HLA-DR-/lowCD33+CD11b+

CD15+本文檔共83頁；當前第48頁；編輯于星期一\19點18分ThefrequencyofCD33+CD11b+HLA-DR-cellsincirculatingmonocytepopulationispositivelyassociatedwithHBVinfection.

Results10本文檔共83頁；當前第49頁；編輯于星期一\19點18分ThefrequencyofCD33+CD11b+HLA-DR-cellsingranulocytepopulation

isnotassociatedwithHBVinfection,Results9本文檔共83頁；當前第50頁；編輯于星期一\19點18分MDSCExpantionMDSCActivition本文檔共83頁；當前第51頁；編輯于星期一\19點18分MDSC的信號轉導Notchsignaling----MDSCaccumulationStat3signaling----MDSCproliferationStat6signaling----MDSCactivation本文檔共83頁；當前第52頁；編輯于星期一\19點18分SchematicsofpossiblesignalingpathwayinvolvedinMDSCexpansion本文檔共83頁；當前第53頁；編輯于星期一\19點18分SchematicsofpossiblesignalingpathwaysinvolvedinMDSCactivation本文檔共83頁；當前第54頁；編輯于星期一\19點18分MDSC的免疫抑制功能MDSC既能抑制適應性免疫，又能抑制固有免疫。

抑制CD4+T細胞和CD8+T細胞增殖和歸巢；促進M就向促進腫瘤生長的M2轉化；阻斷NK細胞分泌IFN-而抑制其胞毒活性。本文檔共83頁；當前第55頁；編輯于星期一\19點18分MDSCssuppressacquiredandinnateanti-tumorimmunity

本文檔共83頁；當前第56頁；編輯于星期一\19點18分1.產(chǎn)生iNOS和Argnase消耗精氨酸，導致TCRCD3合成受阻；精氨酸短缺導致增殖的T細胞G0-G1期阻滯；通過NO直接抑制T細胞功能。2.產(chǎn)生ROS和ONOO-（Peroxynitrite，過氧化亞硝酸鹽）ONOO-導致TCR、CD8硝基化，抑制CD8+T細胞增殖ROS也可直接抑制T細胞增殖MDSC免疫抑制機制（1）本文檔共83頁；當前第57頁；編輯于星期一\19點18分Suppressivemechanismsmediated

bydifferentsubsetsofMDSCsROS↑Peroxynitrite↑NOlowNO↑ROSlow單核細胞樣的MDSC亞群粒細胞樣的MDSC亞群本文檔共83頁；當前第58頁；編輯于星期一\19點18分

ThemechanismsofMDSC-mediatedimmunesuppressioninperipherallymphoidorgans

ROS↑Peroxynitrite↑Arginase↑

NOlowNoResponse本文檔共83頁；當前第59頁；編輯于星期一\19點18分

ThemechanismsofMDSC-mediatedimmunessuppressionatthesiteofatumour本文檔共83頁；當前第60頁；編輯于星期一\19點18分MDSC免疫抑制機制（2）3.誘導Treg產(chǎn)生；4.促進M1細胞向M2細胞轉化；5.可分化為TAM和血管內皮細胞；6.隔絕胱氨酸，阻止T細胞獲得半胱氨酸；

7.影響T細胞歸巢到淋巴結或腫瘤組織。本文檔共83頁；當前第61頁；編輯于星期一\19點18分MDSCpreventTcellactivationbysequesteringcystine

and

limitingtheavailabilityofcysteine胱氨酸本文檔共83頁；當前第62頁；編輯于星期一\19點18分MDSCsuppressantitumorimmunity

throughavarietyofdiverse

mechanisms本文檔共83頁；當前第63頁；編輯于星期一\19點18分本文檔共83頁；當前第64頁；編輯于星期一\19點18分TherapeuticStrategiestoTargetMDSC

本文檔共83頁；當前第65頁；編輯于星期一\19點18分TherapeuticStrategiestoTargetMDSC

本文檔共83頁；當前第66頁；編輯于星期一\19點18分針對MDSC的靶向性治療策略促進MDSC分化

如ATRA、VitD3誘導MDSC向DC和M

分化

抑制MDSC擴增

如阻斷VEGF、MMP等炎癥因子、Stat3抑制劑等抑制MDSC的功能Arg1和iNOS的抑制劑

如COX2抑制劑清除MDSC

如吉西他濱（gemcitabines）似乎能特異性清除MDSC

本文檔共83頁；當前第67頁；編輯于星期一\19點18分MDSCs與其他髓系細胞之間的關系G-MDSC與neutrophils之間的區(qū)別與聯(lián)系

G-MDSCNeutrophils免疫抑制作用++-吞噬功能-+

Arg1

MPOROS

CD115和CD244趨化因子

CXCR1和CXCR2但是，G-MDSC在體外培養(yǎng)24小時后可分化為neutrophils。本文檔共83頁；當前第68頁；編輯于星期一\19點18分M-MDSCs與M1之間的區(qū)別與聯(lián)系

1.M-MDSC具有免疫抑制功能，同時表達iNOS和Arg1，且iNOS具有促進腫瘤的作用；

2.體外培養(yǎng)或轉輸給tumor-free小鼠體內可分化為M1和DC。

M-MDSCs與M2之間的區(qū)別與聯(lián)系

1.均具有免疫抑制作用，但二者的表型不同，且M2僅表達Arg1。

2.在具有腫瘤衍生因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)或荷瘤小鼠體內可分化為M2或/和血管內皮細胞。MDSCs與其他髓系細胞之間的關系本文檔共83頁；當前第69頁；編輯于星期一\19點18分MDSC與M之間Cross-talk加速腫瘤進程本文檔共83頁；當前第70頁；編輯于星期一\19點18分MDSC與DC之間Cross-talk促進腫瘤進程本文檔共83頁；當前第71頁；編輯于星期一\19點18分主要內容一、腫瘤免疫的概述二、調節(jié)性樹突狀細胞（regDC）三、腫瘤相關的巨噬細胞（TAM）四、髓樣來源的抑制細胞（MDSC）五、調節(jié)性T細胞（Treg）本文檔共83頁；當前第72頁；編輯于星期一\19點18分CD4+CD25+

調節(jié)性T細胞（Treg）（一）T細胞亞群及Treg概述（二）腫瘤Treg的來源（三）腫瘤Treg抑制作用的機制

（四）針對腫瘤Treg的免疫治療策略本文檔共83頁；當前第73頁；編輯于星期一\19點18分（一）T細胞亞群及Treg概述本文檔共83頁；當前第74頁；編輯于星期一\19點18分（一）調節(jié)性T細胞(Treg）包括CD4+Treg，CD8+Treg和CD4-CD8-TregCD4+CD25+Treg1)天然調節(jié)性