免疫学是一整套知识体系，是一种逻辑思维方式，一旦拥有这种崭新的角度，作为医生，我们将能更深刻地去认识肿瘤，去诊治病人。肿瘤研究领域的经典教材是《癌生物学》。我们平时接触的免疫学教材都是针对整个人体的，也就是外周免疫。外周免疫是肿瘤免疫的基础，肿瘤免疫是外周免疫的升华。多年前，我们制作了《肿瘤免疫12讲》系列课程。但是，随着前沿研究的不断推进，有些内容已经落后。为此，在教材和前沿综述、论文的基础上，结合单细胞、多组学等，我们推出《肿瘤免疫12讲》2.0版本。肿瘤免疫12讲围绕肿瘤的发生、转移和治疗（免疫方向）展开。第一部分肿瘤的发生包括①肿瘤的本质，②肿瘤微环境，③肿瘤遗传学，④互作和通路，⑤肿瘤病毒学。第二部分主题是⑥肿瘤的转移，尽管教材中的描述不多。第三部分肿瘤的治疗，括⑦ T 细胞专题；⑧ B 细胞专题；⑨ NK 细胞专题；⑩ 树突状细胞专题；⑪吞噬细胞专题；⑫MDSC专题。聊完淋系细胞，我们开始聊髓系细胞。
这是1.0版本的内容大纲，并不完善，但却是我们的起点树突状细胞 (dendritic cell, DC)，是美国免疫学家Steinman教授1973 年在小鼠脾脏中发现的一种细胞，因其细胞膜伸出许多类似于神经细胞的树突故而得名。根据来源、表型及分泌的细胞因子不同，树突状细胞可分为髓系DC和淋巴系DC两类。两类树突状细胞均起源于体内多能造血干细胞，但各自的前体细胞不同。髓系DC的前体是外周血中的单核细胞，与单核细胞及粒细胞有共同祖先；而淋巴系DC的前体是浆细胞样干细胞，与 T 细胞、NK 细胞有共同祖先。未成熟DC吞噬和迁移能力强；成熟DC能有效激活Naive T 细胞，处于启动、调控、并维持免疫应答的中心环节。专职抗原提呈细胞 (APC)包括树突状细胞、巨噬细胞和 B 细胞三类。而树突细胞是目前所知抗原提呈功能最强的细胞，也是目前所知唯一能活化naive T细胞的抗原提呈细胞。与此相比，巨噬细胞和 B 细胞仅能刺激已活化的 T 细胞的或记忆 T 细胞。因此，树突状细胞是机体免疫应答的始动者，在免疫应答的诱导中占有独特的地位。
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根据其功能，树突状细胞细胞主要分为经典型DC (conventiaonal DC或classical DC, cDC)，浆细胞样DC (plasmacytoid DC, pDC)和单核细胞样炎症DC (monocyte-like inflammatory DC, MoDC)。cDC1主要功能是交叉递呈抗原给CD8+ T 细胞；cDC2主要负责CD4+ T 细胞的活化。pDC激活 T 细胞的能力弱于cDC，但可以促进1型IFN产生。MoDC主要促进炎症发生，也可以促进 T 细胞反应，和cDC2完全区分有些难度。体内由单核细胞衍生而来，体外在GM-CSF和IL-4刺激下，从单核细胞分化而来。
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单细胞测序让DC分类更加精细 (DOI: 10.1126/science.aah4573)![]()
树突状细胞是最重要的专职APC，虽然数量较少，但其抗原提呈能力远强于巨噬细胞和 B细胞。其特点包括：① 高表达MHC分子；② 表达参与抗原摄取的特殊膜受体；③ 可活化naive T 细胞（巨噬细胞和 B 细胞都不具备这种能力）。![]()
树突状细胞主要表面标记物：树突状细胞数量不足外周血单个核细胞的1% ，但表达丰富的抗原递呈分子（如MHC-Ⅰ和MHC-Ⅱ)、共刺激因子 (如CD80/B7-1、CD86/B7-2、CD40/CD40L等)和粘附因子 (如ICAM-1、ICAM-2、ICAM-3、LFA-1、LFA-3)等。从功能上说，树突状细胞在肿瘤免疫中是不可或缺的，因为它们负责抗原特异性CD4+与CD8+ T 细胞的启动和扩增。传统DC1 (cDC1)亚群仍然是最重要的CD8+ T 细胞肿瘤免疫的启动者，部分反映它们从肿瘤微环境到引流淋巴结的运输能力，内化肿瘤抗原的能力，以及刺激幼稚CD8+ T 细胞的能力。![]()
从单细胞转录组数据的分析结果看，所有肿瘤中均存在cDC1，cCD2，pDC和DC3亚群（还包括区分不太明确的cDC2/MoDC亚群），其中cCD2在肿瘤组织中浸润较少。根据其功能和分子表达特征，DC3还存在其他名字，富含调节分子的成熟DCs (mregDCs)；LAMP3+ DCs；CCR7+ DCs；BATF3+ DCs等。DC3可存在于肿瘤内和引流淋巴结中。功能上说，DC3可以迁移，并可能根据环境介导免疫刺激或调节功能。![]()
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树突状细胞在肿瘤中的定位是抗肿瘤免疫反应的主要决定因素。免疫沙漠型的患者对免疫治疗几乎完全没有反应，也没有任何 T 细胞浸润，这表明缺乏持续的免疫反应。而这一型肿瘤同时也缺乏树突状细胞，这可能是缺乏免疫反应的主要原因。如果DC浸润失败是免疫沙漠型肿瘤微环境的罪魁祸首，那么探究其中原因和可能的解决方案可以揭示潜在的治疗途径。![]()
树突状细胞处于人体免疫应答的中心环节，因此被广泛用于肿瘤治疗。研究人员将有潜力成为树突状细胞的前体细胞通过特定的方法从血液中分离出来。借助于某种特定的信使，在试管中分离出来的细胞可以获得免疫能力。当前体细胞成熟为树突状细胞时，他们即可捕获特定的肿瘤抗原，有效杀灭肿瘤细胞。并且体外重建的树突细胞回输体内时可以激活静息 T 细胞产生初次免疫应答的细胞，激活的 T 细胞可以进一步增殖。![]()
一个树突能激活100～3000 个 T 细胞，一部分 T 细胞迅速发挥巨大的抗肿瘤作用，而另一部分会成为记忆 T 细胞，在下一次接触到低剂量抗原就可发生高强度的免疫应答。由于树突状细胞抗肿瘤特性与疫苗原理一致，因此树突细胞疗法也被称为树突细胞疫苗。![]()
在学术研究上，张泽民团队2019年在Cell 杂志上发表题为Landscape and Dynamics of Single Immune Cells in Hepatocellular Carcinoma的研究论文。该研究以肝细胞癌为研究对象，鉴定出一群不同于cDC1和cDC2的 LAMP3+ DC。这群树突状细胞主要表达 CD80 , CD83 , CCR7 等与成熟和细胞迁移有关的基因，且存在于乳腺癌和肺癌等肿瘤。![]()
体外实验发现，LAMP3+ DC是成熟的树突状细胞，具有较高的迁移能力。基于RNA 速率和线粒体突变进化树分析， LAMP3+ DC可能同时起源于cDC1和cDC2亚群，且主要发挥调节淋巴细胞的作用，它们与 T 细胞和 NK 细胞上表达的配体-受体互作数量最多。![]()
LAMP3+ DC通过CCL19-CCR7和CCL22-CCR4招募 T 细胞，并通过CD86-CD28作用于Treg 细胞亚群，通过CD86-CTLA4作用于耗竭性 T 细胞亚群。通过多色免疫组化对表达PD-1的 T 细胞与表达PD-L1的LAMP3+ DC进行空间位置判断，发现其出现在相邻位置，为其相互作用提供了蛋白水平的证据。![]()
通过高通量测序鉴定新的细胞类群，到实验验证其功能或表型，这套流程已经非常成熟，也是我们展开肿瘤免疫研究的重要策略，值得学习。
参考资料：
Nat Rev Immunol 14, 719–730 (2014).
https://zhuanlan.zhihu.com/p/375318689
https://zhuanlan.zhihu.com/p/622537766
https://www.globecancer.com/azzx/show.php?itemid=11994
