TRAIL对肿瘤侵润CD4+CD25+Treg的调节作用

摘要

肿瘤坏死因子相关的凋亡诱导配体(TRAIL)是肿瘤坏死因子(TNF)超家族的成员之一。TRAIL能诱导多种肿瘤细胞发生凋亡,而对正常细胞几乎无毒副作用,因此TRAIL成为一种潜在的新型抗肿瘤药物。目前,人体中已发现五种TRAIL受体,分别为DR4、DR5、DcR1、DcR2和OPG,其中死亡受体DR4和DR5的胞内区拥有完整的死亡结构域,能够介导细胞凋亡相关信号转导途径,并引起细胞死亡。后三种受体由于死亡结构域缺失或不完整被称为假受体(decoy receptor),这些假受体可以与TRAIL结合,但均不能介导细胞凋亡。而在小鼠中只有一种死亡受体mDR5和两种诱骗受体mDcR1和mDcR2。
　　 迄今大多数研究都集中在TRAIL诱导细胞凋亡以及抗肿瘤功能机制上,TRAIL的生理学功能至今仍不很清楚。近年来的报道表明TRAIL可以行使肿瘤免疫监视的作用,TRAIL或TRAIL受体敲除的小鼠更容易发生肿瘤转移。TRAIL还参与了多种自身免疫疾病的调节,如脑脊髓炎、类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。另外,也有零星的报道表明TRAIL,参与了某些免疫细胞的增殖、成熟和趋化等生物学功能的调节。
　　 调节型T细胞(Treg)也称为抑制性T细胞,在控制自身抗原免疫耐受方面发挥着重要作用。调节型T细胞自发现以来就成为免疫学界研究的热点之一,至今Treg与肿瘤、自身免疫病、移植排斥等人类重大疾病的关系研究取得了很大进展,已经成为这些疾病的潜在治疗靶点。
　　 本实验室前期的研究工作探讨了TRAIL在小鼠肝癌细胞Hepal-6皮下移植瘤模型中的免疫调节功能,发现Hepal-6细胞在体外对TRAIL诱导的凋亡不敏感,但在小鼠Hepal-6移植瘤内注射TRAIL蛋白,能显著抑制肿瘤生长并延长荷瘤小鼠的生存期。通过一系列的研究发现,在该肿瘤模型中,TRAIL具有诱导肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg细胞凋亡、增加肿瘤特异CD8+CTL数量和活性的免疫调节功能。
　　 本研究希望通过研究TRAIL在不同肿瘤模型中对肿瘤侵润CD4+CD25+Treg的调节作用,探讨TRAIL在肿瘤免疫中的调节作用和生理学功能。
　　 首先利用抗CD25的抗体去除Hepal-6移植瘤瘤内肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg细胞,给予抗CD25抗体组与对照组相比,瘤体体积明显受到抑制；而在用抗CD25的抗体去除肿瘤侵润的CD4+CD25+。Treg的基础上,再给予TRAIL对Hepal—6移植瘤几乎没有抑制作用。这些结果进一步验证了TRAIL诱导肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg细胞凋亡在TRAIL抑制Hepal-6移植瘤生长中发挥重要作用。
　　 TRAIL对肿瘤侵润CD4+CD25+Treg的这种调节作用是否具有广谱性的是本研究拟探讨的问题。我们以小鼠乳腺癌细胞4T1为模型,进一步探讨了TRAIL对肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg的调节作用。我们发现,在体外,4T1细胞对TRAIL的敏感性略强于Hepal-6细胞；但在体内,TRAIL却不能抑制4T1肿瘤细胞皮下移植瘤的生长。分析表明TRAIL,给药组的4T1肿瘤侵润CD4+CD25+Treg细胞显著增加。ELISA检测发现TRAIL可引起肿瘤细胞4T1细胞培养上清中CCL22水平显著增加,提示TRAIL可能通过增加4T1肿瘤细胞分泌的CCL22,来诱导CD4+CD25+Treg细胞趋化至肿瘤部位导致肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg比例增加,而TRAIL对小鼠肝癌细胞Hepal-6分泌的CCL22水平影响很小。提示TRAIL处理Hepal-6肿瘤时,可诱导肿瘤浸润的CD4+CD25+Treg细胞凋亡；而TRAIL处理4T1肿瘤时,可使其分泌CCL22增加,促进CD4+CD25+Treg细胞向肿瘤部位趋化,但不能诱导其凋亡。这一发现说明除了肿瘤细胞本身对TRAIL的敏感性差异之外,TRAIL还可对肿瘤侵润的CD4+CD25+Treg发挥不同作用,从而对不同肿瘤产生不同的治疗效果,为TRAIL的生理功能和在肿瘤治疗中的应用提供了新的资料。