上期内容：肿瘤免疫学-第25章：先天免疫受体在肿瘤免疫调节中的作用（上）​

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CLR家族成员的主要特征是检测细菌、真菌和病毒上的碳水化合物，有些 CLR 还能识别氧化脂质和受损细胞暴露的其他损伤相关分子模式 (damage-associated molecular pattern, DAMP）分子。

CLR激活导致免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)/免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)依赖或ITIM非依赖的信号转导，以诱导宿主免疫反应。

一些基于ITAM的CLR，如Dectin-1和C型凝集素结构域家族2(CLEC-2)，具有hemITAM基序，并通过caspase激活和募集结构域9(CARD9) 招募脾酪氨酸激酶(Syk)来激活NF-κB。Syk进一步转导MAPK和活化T细胞核因子(NFAT)途径，并诱导产生有助于NACHT、LRR和PYD结构域包含蛋白3(NALP3)激活。

其他的以Dectin-2、Mincle和巨噬细胞C型凝集素(MCL)为代表的基于ITAM的CLR与含有ITAM的接头蛋白，如Fc受体γ(FcRγ)链结合，导致Syk依赖的信号转导。含ITIM的CLRs通过Src-同源2含结构域的磷酸酶-1(SHP-1)和SHP-2抑制NF-κB 和 STAT5的激活以及基于ITAM的信号通路。

除了信号转导，CLRs还驱动髓系细胞的吞噬系统，促进入侵的病原体和异常的自体分子的摄取。通过这些机制，CLRs在调节先天免疫系统和获得性免疫系统中发挥关键作用。

CLR在肿瘤发展中的作用尚未得到深入分析。最近的一些研究表明，CLRs控制肿瘤的生长和转移，作为关键的先天受体，触发抗肿瘤和促肿瘤宿主反应。

Dectin-1 

Dectin-1主要识别β-葡聚糖结构，有助于抵御细菌和真菌感染。Dectin-1被这样的碳水化合物激活后，通过其自身的hemITAM基序激活Syk依赖的信号转导。

在控制皮下肿瘤生长和肺转移方面，Dectin-1通过增强NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用而诱导抗肿瘤反应。这种抗肿瘤机制是通过Dectin-1识别肿瘤细胞上的N-糖链结构来触发的。

虽然Dectin-1是一种β-葡聚糖受体，但癌细胞上的各种糖链结构也可能与Dectin-1结合。癌细胞激活髓系细胞中的Dectin-1信号，以细胞对细胞接触的方式促进NK细胞的抗肿瘤杀伤作用。

支持这一观点的是，在癌细胞存在的情况下，Dectin-1上调了INAM的表达，INAM是一种驱动NK细胞激活的膜蛋白。NK细胞介导的肿瘤杀伤也可以诱导对肝转移癌细胞的杀伤。Dectin-1通过NK细胞增强对SL4结肠癌细胞的杀伤活性以抑制肝转移。

依赖Dectin-1的抗肿瘤免疫反应可用于癌症治疗。在人体研究中，服用从香菇中分离出来的纯化β-葡聚糖–扁豆南（lentinan）可抑制胃癌的发展。

此外，当与顺铂、阿霉素和环磷酰胺联合使用时，西佐喃（从香菇中提取的β-葡聚糖）可改善卵巢癌患者的预后。

β-葡聚糖对肿瘤生长、乳腺癌和肝转移的小鼠体内模型也有治疗作用。β-葡聚糖诱导抗肿瘤效应的机制已被广泛研究。

Dectin-1激动剂Curdlan可激活DC以诱导强大的CD8⁺T细胞反应，并显著减少B16黑色素瘤细胞的肺转移。此外，从蘑菇中提取的含有β葡聚糖的提取物可以促进NK细胞的扩增，并上调抗肿瘤细胞因子（如IFN-γ和IL-12）的表达，从而降低结肠癌细胞CT26接种小鼠的肿瘤负荷。

除了激发抗肿瘤免疫外，β-葡聚糖还可以抑制促肿瘤宿主反应。来自酿酒酵母的完整β-葡聚糖颗粒(WGP)下调髓源性抑制细胞（MDSCs）的免疫抑制活性，并抑制MDSCs和Tregs在TME中的扩张。WGP还以依赖Dectin-1和CARD9的方式将免疫抑制的M2样巨噬细胞转化为M1样细胞。

CARD9是一种信号分子，由ITAM相关CLR激活，如Dectin-1，可诱导抗肿瘤反应。用蘑菇提取的β-葡聚糖治疗的小鼠也表现出TME免疫抑制作用的丧失。

Dectin-2

Dectin-2与富含甘露糖的碳水化合物结合，转导Syk依赖的信号。与Dectin-1不同，Dectin-2不具有ITAM基序。相反，它与自身具有ITAM基序的FcRγ链结合，来激活下游通路。

与其他CLR相比，Dectin-2在肿瘤免疫中的作用是相对独特的。Dectin-1抑制皮下肿瘤生长和肺转移，而Dectin-2并不参与这些反应。

值得注意的是，Dectin-2有助于抑制肝转移。其潜在的机制较为独特，因为Dectin-2在体外促进Kupffer细胞(肝脏巨噬细胞)对癌细胞的吞噬作用，但是这种依赖Dectin-2的癌细胞在摄取骨髓来源的巨噬细胞和肺泡巨噬细胞中没有观察到。与此一致，Dectin-2缺陷小鼠的肝脏肿瘤转移显著增强。

有趣的是，当 Dectin-2 被真菌激活时会诱导 IL-6 和 CXCL1 的表达，而当 Dectin-2 缺失的 Kupffer 细胞与癌细胞相互作用时，IL-6 和 CXCL1 的表达不受影响。这一观察结果表明，Kupffer 细胞中的抗肿瘤 Dectin-2 信号通路不同于传统的抗微生物反应通路。

Mincle

巨噬细胞诱导的C型凝集素(Mincle)可与甘露糖以及海藻糖二霉菌酸酯(TDM，一种分枝杆菌糖脂)结合。Mincle还识别内源性核糖核蛋白剪接体相关蛋白130(SAP-130)，这种蛋白是从濒死细胞中释放出来的。Mincle 在其配体的刺激下，通过具有 ITAM 的 FcRγ 链诱导 Syk 依赖性信号通路。

在P48 Cre；Kras G12D小鼠胰腺癌的发展中，Mincle建立了一种免疫抑制TME并促进了肿瘤的发展。Mincle信号增强T细胞产生IL-10以及肿瘤中MDSCs和M2样巨噬细胞的渗透。这一致癌过程与胰腺坏死和SAP-130表达的诱导有关。由于SAP-130在胰腺内注射会加剧肿瘤的生长，Mincle与死亡细胞释放的SAP-130连接，在免疫抑制的情况下促进了肿瘤的形成过程。

有趣的是，尽管Mincle在胰腺肿瘤进展中相对重要，但它并不能控制SL4结肠癌细胞的肝转移。

CLEC-2

CLEC-2是一种蛇毒毒素——蛇毒蛋白的受体，用蛇毒蛋白刺激可诱导与 ITAM 依赖性类似的信号通路。

CLEC-2还识别podoplanin蛋白，这是一种在一些癌细胞上表达的粘蛋白。尽管CLEC-2在体内的研究受到CLEC-2缺陷小鼠胚胎致死困难的挑战，但CLEC-2与podoplanin蛋白的相互作用仍被认为是促进肿瘤转移的关键事件。

表达CLEC-2的血小板被癌细胞上的平足蛋白激活，触发它们的聚集。血小板聚集主要通过遮蔽免疫细胞的检测来支持癌细胞从免疫系统中逃脱，同时还通过促进与血管内皮壁的黏附来促进转移。

此外，CLEC-2的激活诱导生长因子、趋化因子、基质蛋白和血管生成因子的分泌，从而促进肿瘤转移。

CLEC-2还激活癌细胞中的podoplanin信号，导致E-cadherin的下调并促进癌转移。podoplanin蛋白与血小板的相互作用加速了表达podoplanin蛋白的PC-10肺癌细胞的皮下肿瘤生长。

因此，我们肯定CLEC-2在肿瘤发展的多个步骤中发挥重要作用。

DC-SIGN

DC特异性ICAM-3攫取非整合素(DC-SIGN)对甘露糖、岩藻糖、N-乙酰氨基葡萄糖和Lewis抗原显示出高亲和力。DC-SIGN激活通过淋巴细胞特异性蛋白1(LSP1)驱动ITAM/ITIM非依赖性信号传递，促进抗原向CD8⁺T细胞的交叉递呈。与此一致的是，Lewis X寡糖-乙酰肝素酶复合体处理的DC可增强CD8⁺T细胞应答，并具有抑制体内G422胶质母细胞瘤细胞生长的能力。

另一方面，DC-SIGN在某些情况下起到促肿瘤作用。DC-SIGN识别主要由结肠癌细胞表达的癌胚抗原(CEA)和Mac-2结合蛋白(Mac-2BP)上的Lewis碳水化合物。

由于巨噬细胞上的DC-SIGN连接到癌细胞诱导产生IL-10，DC-SIGN可能有助于建立免疫抑制的TME。一份报告进一步支持了这一观点，该报告显示，与WT小鼠相比，DC-SIGN缺陷小鼠的LLC细胞皮下肿瘤生长较慢。

MGL

巨噬细胞半乳糖C型凝集素(MGL)具有半乳糖和N-乙酰半乳糖胺的配体识别特性。MGL与微生物上的这种碳水化合物部分结合可促进其摄取，并导致抗原呈递。

此外，MGL识别多种癌细胞上表达的粘蛋白1(MUC1)上的碳水化合物抗原Tn和sialyl Tn（唾液酸-Tn）。虽然唾液酸化Tn-相关MUC1触发的MGL激活促进了DC的成熟和迁移，但抗MGL阻断抗体抑制了足垫接种的癌细胞向淋巴结的扩散。因此，MGL可能在淋巴转移中具有促肿瘤作用。

MR 

甘露糖受体(MR)识别甘露糖并促进其内吞。已知卵清蛋白(OVA)与人工合成的MR配体、3-磺酸-Lewis A和三-N-乙酰氨基葡萄糖偶联，可启动DC诱导抗原特异性CD8⁺T细胞增殖和CD4⁺T细胞Th1极化。因此，MR与其配体的连接可能会诱导抗肿瘤免疫反应。

事实上，OVA与抗MR抗体联合治疗可在体内激发CD8⁺T细胞反应，与 CpG 处理一起，可显著降低表达 OVA 的 B16 细胞在 MR 转基因小鼠皮下肿瘤的生长。

然而，MR也具有促肿瘤活性。MR参与肿瘤特异性粘蛋白CA-125和TAG-72的识别。用这些分子刺激肿瘤相关巨噬细胞(TAM)上的MR可诱导IL-10的产生并抑制IL-12的表达。

此外，肿瘤激活的肝窦内皮细胞(LSECs)上表达的MR抑制了肝窦淋巴细胞(LSLs)的抗肿瘤细胞毒作用。MR进一步分别减少和增加了荷瘤小鼠的LSL产生的干扰素-γ和IL-10。这些报告令人联想到 MR 会促进癌症的发展。

MCL 

MCL 是一种与 FcRγ 相关的 TDM 受体，也是 Dectin-2 的异源二聚体对应物。与此一致，与Dectin-2一样，MCL增强Kupffer细胞的吞噬活性，并抑制SL4结肠癌细胞的肝转移。有趣的是，尽管MCL诱导骨髓来源的巨噬细胞表达Mincle，但如上所述，Mincle并不参与控制肝转移。

其他CLR

其他CLR在癌症中的作用也已经被研究过，但还不是很广泛。一些研究表明，TME中释放的DAMPs可以调节对肿瘤的免疫反应。

此外，一些DAMP还可以作为CLRs的配体。DC NK凝集素受体-1(DNGR-1)识别F-肌动蛋白和血影蛋白β与α-肌动蛋白的肌动蛋白复合体，这两种物质都会被受损细胞暴露出来。

F-肌动蛋白可以在表达DNGR-1的细胞中驱动Syk依赖的信号转导，这意味着它参与了DNGR-1在宿主体内对肿瘤的免疫反应。

此外，CLEC12A 还能与死亡细胞中的尿酸结晶结合，抑制体内中性粒细胞在受到坏死细胞或辐照后引发的炎症。

尿酸还有助于DC成熟、CD8⁺ T细胞启动和Th17分化。因此，CLEC12A 可能会在死细胞丰富的微环境中调节肿瘤的发展。

CLRs在肿瘤免疫调节中的作用可能不只是感知DAMPs。

甘露糖结合凝集素(MBL)识别SW1116人结肠癌细胞表面的Lewis抗原。此外，血液树突状细胞抗原 2（BDCA-2）只在 pDC 上表达，并被带有末端半乳糖的人造寡糖激活，抑制 I 型 IFN 的产生，它能与多种人类癌细胞（如卵巢癌和结肠癌细胞）结合。

除上述受体外，基于 ITAM 的 CLR（如 SIGN 相关基因 3（SIGNR3）和髓样 DAP12 相关凝集素（MDL-1））也可能参与肿瘤生长，因为 CARD9 会促进 APC 小鼠雄性的结肠肿瘤发生。

进一步分析这些受体在癌症免疫反应中的功能，有助于更好地理解 CLR 介导的肿瘤发生调控。

与此相关，ITIM 相关的 CLR 如何参与肿瘤生长和转移的调控，这个迄今尚不清楚的问题也是一个有待澄清的有趣问题。

炎症小体是一种多蛋白复合体，由PRR、含有 CARD 的连接蛋白凋亡相关斑点样蛋白 (ASC)和caspase-1组成。

这些PRR包括NLR成员和AIM2样受体家族成员，并分别识别感染或细胞损伤时的各种PAMP和DAMP，以招募ASC并触发caspase-1激活。激活的caspase-1随后将前-IL-1β和前-IL-18裂解成它们的成熟形式。

炎症小体参与宿主对病原体的防御以及自身炎症、神经退行性和代谢性疾病的发病机制。有证据表明，炎症小体参与了癌症的发展，这一点也不足为奇。

NLRP3

NLRP3识别多种配体，包括细菌DNA：RNA杂合体、蜂毒、三磷酸腺苷、尿酸晶体、氢氧化铝和石棉。NLRP3炎症小体需要两个信号才能完全激活。第一个信号是由几个受体介导的，其中TLRs是众所周知的激活NF-κB介导的NLRP3上调的受体。第二个信号由其配体介导，随后促进炎症小体组装、caspase-1激活以及IL-1β和IL-18的释放。

NLRP3 在肿瘤发生中的作用似乎取决于具体情况和具体器官。许多研究关注 NLRP3 在结肠癌发展中的作用，这些研究通常描述了 NLRP3 的抗肿瘤作用。

例如，在 AOM/DSS 结肠癌模型中，NLRP3 缺失的小鼠显示肿瘤负荷增加。肿瘤部位 IL-1β 和 IL-18 水平的降低解释了这种效应。研究还表明，造血细胞中的 NLRP3 是造成这种效应的原因。

另一项研究报告称，NLRP3 缺乏导致 IL-18 水平降低，从而影响 IFN-γ 的产生，使抗肿瘤免疫力不足。

同样，在结肠癌细胞株 MC38 的肝转移模型中，NLRP3 缺乏的小鼠更容易患转移性肿瘤。这是因为 IL-18 的诱导不足导致 NK 细胞的杀瘤活性受损。

另一份报告还显示，NLRP3缺陷小鼠在DMBA/TPA皮肤乳头状瘤模型中比WT小鼠罹患更严重的肿瘤。

另一方面，一份报告显示了通过NLRP3促进肿瘤生长的作用。在MCA诱导的纤维肉瘤模型中，NLRP3缺陷小鼠显示出肿瘤负荷的减少。

在E0771小鼠乳腺腺癌细胞、B16F10小鼠黑色素瘤细胞和RM-1小鼠前列腺癌细胞的肺转移模型中也发现了肿瘤发生发展的减少。

肿瘤负荷的减轻与NK细胞频率的增加有关；表明CD11b+ Gr-1int髓系细胞上的NLRP3参与NK细胞的募集。

NLRP3作为决定抗癌化疗疗效的关键分子也一直是人们关注的焦点，尽管结果存在争议。

一份报告显示，奥沙利铂的抗癌化疗对在NLRP3缺陷小鼠中建立的EL4小鼠淋巴瘤无效。机制上，濒死的肿瘤细胞释放ATP，通过树突状细胞上的嘌呤能受体激活NLRP3，并成功地激活CD8⁺T细胞。

相反，另一份报告显示，激活MDSC上的NLRP3会导致IL-1β的释放，从而抑制5-氟尿嘧啶(5-FU)化疗对EL4淋巴瘤的抗肿瘤作用。因此，NLRP3缺陷小鼠对抗癌化疗的反应增强。

NLRC4

几种细菌的III型分泌系统的鞭毛蛋白和内杆蛋白是NLRC4的配体。这些配体不直接与NLRC4相互作用。相反，它们与几种NAIP蛋白结合，从而激活NLRC4炎症小体并导致caspase-1激活。

在AOM/DSS结肠癌模型中，NLRC4缺陷的小鼠发生更多的肿瘤，可能是由于结肠上皮细胞增殖增加，同时凋亡减少，而NLRC4在结肠癌发生中的作用尚未见报道。

另一份报告显示，在 B16F10 黑色素瘤模型中，NLRC4 基因缺陷小鼠的肿瘤生长速度加快。肿瘤生长的加剧与炎性小体无关，巨噬细胞上的 NLRC4 是诱导抗肿瘤适应性免疫所必需的要素。

NLRP6和NLRP12

NLRP6和NLRP12的配体仍然是一个谜，它们既可以作为炎症的激活剂，也可以作为炎症的抑制因子。NLRP6可以通过诱导IL-18预防实验性结肠炎。

另一方面，NLRP6抑制单核细胞增生性李斯特菌、鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌感染的巨噬细胞中的MAPK和NF-κB信号转导。

NLRP12可在鼠疫耶尔森氏菌和夏氏疟原虫感染中激活caspase-1。然而，它也可以抑制鼠伤寒沙门氏菌感染中的NF-κB途径。

在AOM/DSS结肠癌模型中，NLRP6基因缺陷的小鼠易发生肿瘤（对肿瘤发生非常敏感），这表明NLRP6具有抗肿瘤作用。有趣的是，这种易感性是通过与小鼠共居传播的。这些结果归因于微生物群诱导的CCL5，通过激活IL-6介导的信号通路促进了上皮细胞的增殖。

NLRP12缺乏的小鼠也会因非典型NF-κB活化升高而导致更严重的肿瘤发生。有研究认为，NLRP12通过调节NF-κB诱导激酶（NIK）和TNF受体相关因子3（TRAF3）的功能，抑制非典型NF-κB通路。

另一项研究也报道了 NLRP12 在同一模型中的肿瘤抑制作用以及对典型 NF-κB 和 ERK 通路的负调控作用。

AIM2 

AIM2通过其正电荷的HIN-200结构域识别双链DNA(dsDNA)，并通过其PYD结构域招募ASC用于caspase-1的激活。

在AOM/DSS结肠癌模型中，AIM2缺陷小鼠更容易发生肿瘤，这意味着AIM2具有抗肿瘤作用。从机制上讲，AIM2缺乏通过异常的Wnt信号导致肿瘤起始干细胞的增殖。此外，AIM2缺陷小鼠肠道微生物区系的失调也有助于肿瘤发生的增强。

另一份报告还揭示了AIM2在AOM/DSS和APC^min两种结肠癌模型中的保护作用。有趣的是，AIM2可以与DNA-PKcs相互作用，阻断Akt通路的激活，促进肿瘤发展。

值得注意的是，这两项研究都认为AIM2的肿瘤抑制活性与其在炎症小体激活中的作用无关。

ASC 

ASC 是一种双向适配蛋白，在 AIM2 和大多数 NLRs 激活时形成斑点，并通过其 CARD 结构域与 caspase-1 相互作用，导致 caspase-1 激活。

ASC 缺失的小鼠在 AOM/DSS 结肠癌模型中显示肿瘤发生增加，而且比 NLRP3 缺失的小鼠肿瘤发生更严重，但 ASC 活性的确切机制和分区仍难以确定。

另一份报告显示，ASC缺陷小鼠在AOM/DSS诱导的结肠癌模型中的易感性可通过同群饲养传递，这表明肠道微生物群与NLRP6缺陷小鼠的参与方式相同。

在 DMBA/TPA 皮肤致癌模型中，ASC 以细胞类型特异性的方式发挥作用。

髓系细胞缺乏 ASC 会导致肿瘤负荷减少，这表明 ASC 具有促肿瘤作用。肿瘤生长受阻的同时，IL-1α、IL-1β、TNF-α和IL-6等炎性细胞因子的产生也减少了。

有趣的是，表皮特异性 ASC 缺乏的小鼠会罹患更严重的肿瘤，而 ASC 可能通过激活 p53 来调节角质形成细胞的增殖，这与炎性体的活性无关。

25.2 结束语

在这篇综述中，我们重点探讨了先天性免疫受体在肿瘤免疫调节中的作用。免疫系统本质上是一把双刃剑，虽然它通过消除不良实体（分子、病原体和癌细胞）对宿主的稳态至关重要，但当它失调时也会导致各种有害事件。

由于先天性免疫受体的激活通常会引起炎症反应，而炎症反应可能会导致抗肿瘤反应或促肿瘤反应，因此如上所述，这些受体在调节肿瘤发生方面的作用是多变的。

尽管如此，随着我们对这些先天性受体如何发挥抗肿瘤作用的认识不断加深，我们有必要进行进一步研究，以寻求通过利用这些受体来治疗癌症的更有效方法。

I 型 IFN 系统的抗肿瘤活性已为人所知数十年，如今又被 “重新审视”，这可能尤其令人感兴趣。有证据表明，I型IFN参与了迅速崛起的癌症检查点疗法领域。

此外，IRF7-IFN-β 通路似乎对最佳抗肿瘤活性至关重要。因此，一种可能的方法是开发能选择性激活先天受体以诱导 I 型 IFNs 的激动剂。

显然，我们可以期待进一步的工作将带来更好的方法，来利用先天和适应性免疫系统的力量来治疗癌症。

本文由Oncolab微信公众号翻译整理自Oncoimmunology: A Practical Guide for Cancer Immunotherapy，仅用于学习交流使用，如需购买原版书籍可点击阅读原文购买。