細胞因子是主要由免疫細胞能在細胞間的小分子蛋白,包括六類:白細胞介素、生長因子、集落刺激因子、干擾素、腫瘤壞死因子及趨化因子,腫瘤微環境中 存在大量細胞因子,不僅引起學管擴張,募集免疫細胞到腫瘤部位,還可促進腓瘤細胞生長轉移,刺激血管淋巴管生存,見表4-1。
IL-6
IL~6是目前發現的功能最為廣泛的細胞因子之一,它主要參與機體的抑制牲免疫應答,并在多種細胞的增殖和分化過程中發揮重要的作用。IL-6與受體結合后,通過Ras/Erk途徑、JAK/ STAT3途徑和PI3K三種信號通路發揮作用,其中JAK/ STAT3途徑可通過促進CD4+T細胞向Th17表型分化,促進促瘤細胞因子IL-17、IL-22的產生和巨噬細胞向免疫抑制表型轉化等多種途徑發揮免疫調節作用,在腫瘤的發生、發展中扮演重要角色。淋巴細胞、單核巨噬細胞、腫瘤細胞等多種類型細胞均可分泌IL-6。癌癥患者血清中IL-6水平明顯高于健康對照組或良性疾病患者,IL-6已被嘗試作為一種檢測炎癥和惡性腫瘤的診斷標志物,靈敏度和特異度分別達到60%70%和58%90%。
IL-12
IL-12主要由活化的抗原提呈細胞產生,能夠活化CTL,刺激T細胞、NK細胞分泌 IFN-γ、IL-2、TNF-α等多種細胞因子,上調MHC I/MHC II類分子,促進DC和巨噬細胞的成熟和活化,并可反饋性上調IL-12的產生。IL-12可以通過抑制TGF-β、VEGF、 MMP9間接抑制腫瘤血管的形成。動物實驗表明,IL-12對多種腫瘤(結腸癌、惡黑、腎細胞癌、肝癌、卵巢癌等)的生長和轉移具有強有力的抑制作用,而且具有毒性低、活性強和半衰期長的優點。
TGF-β
TGF-β是一個具有免疫抑制功能的多功能細胞因子,在腫瘤微環境中,TGF-β主要由腫瘤細胞和間質細胞(包括免疫細胞和成纖維細胞)分泌,其與受體TβRII結合后啟動經典Smad和非Smad信號通路,參與腫瘤的生長、血管生成、轉移和侵襲等多個進程。 TGF-β還參與形成促進腫瘤生長的免疫抑制性微環境,在腫瘤免疫調控中發揮重要作用。 TGF-β能夠通過抑制Th1類細胞反應抑制CTL、NK細胞、DC、B細胞的功能,促進Treg產生,并能通過促進TAM向M2型轉化及招募MDSC等多種途徑抑制腫瘤免疫反應。
趨化因子
趨化因子顧名思義,是具有細胞趨化性的一類細胞因子,是細胞因子中相對特殊的一類,通過與同源性G蛋白受體(GPCRs)結合,活化G蛋白亞單位PLCB、磷酸肌醇3激酶(PI3K)及src家族激酶,啟動信號轉導途徑。目前發現的趨化因子近50個,根據N端半胱氨酸的位置,分為CXC、CC、CX3C和C型。趨化因子參與了腫瘤發生發展的各個方面,既作用于腫瘤細胞,促進腫瘤生長轉移,參與腫瘤新生血管的生成,同時,又在腫瘤免疫微環境的調控中發揮雙向調節的作用。一方面,腫瘤及腫瘤組織中的基質細胞通過釋放 CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL16、CX3CL1、CCL3、CCL4、CCL5 等趨化因子,募集天然免疫細胞NK細胞及特異性免疫細胞CTL,弓|起抗腫瘤免疫反應。另一方面,腫瘤組織中高水平的CCL2、CCL28、CCL22、CCL1、CCL17、CCL22等趨化因子通過募集免疫抑制性細胞Treg、MDSC及M2型TAM抑制腫瘤組織中的免疫反應。因此, 腫瘤組織中各趨化因子的水平決定著腫瘤的免疫治療狀態。