目前，原发性肝癌是我国第4位常见恶性肿瘤及第2位肿瘤致死病因，其中肝细胞癌(HCC)占75%~85%[1]。尽管有手术和化疗等治疗途径，HCC的病死率仍然很高。免疫治疗在癌症治疗中已显现重要作用，HCC的免疫治疗也成为当前研究的前沿热点[2-3]。HCC的主要特征在于免疫微环境改变，免疫因素和免疫抑制因素相互作用共同参与了HCC的抗肿瘤免疫和肿瘤免疫。相关研究[4]发现调节性T淋巴细胞(Treg)通过抑制自身反应性或外来抗原反应性淋巴细胞来维持自身耐受性并防止过度免疫反应，辅助性T淋巴细胞(Th)17能够产生炎症因子(如IL-17A、IL-17F和IL-22)，通过执行免疫应答以保护宿主免受细胞外病原体感染和自身免疫性疾病。两者在机体健康的条件下受到严格调节，并处于动态平衡[5]。Treg/Th17失衡可致肿瘤细胞免疫功能下降、免疫耐受甚至免疫逃逸，这与HCC的进展有关[6]。同时，细胞因子信号传导抑制因子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)在维持Treg/Th17动态平衡中起到重要作用[7]。而SOCS1的失活和低表达与HCC的发生、发展密切相关[8]。因此，本文希望通过阐述分析SOCS1在HCC中与Treg/Th17平衡的关系(图 1)，为进一步探究HCC的发病机制和治疗方案提供新思路。

图  1  在HCC中SOCS1与Treg/Th17平衡的关系

1997年，3个实验室独立发现SOCS1作为细胞因子受体信号传导的负调节因子，可抑制Janus激酶/信号转导和转录激活因子(Janus kinase/signal transducers and activators of transcription，JAK/STAT) 信号通路[9]。SOCS1由一个非结构化的N端低保守域，一个激酶抑制区(kinase inhibitory region, KIR)、一个扩展的SH2亚域(extended SH2 subdomain，ESS)、一个SH2结构域和C端SOCS盒构成[10]。SOCS1主要通过2个重要的机制发挥作用：(1)SOCS1的KIR通过竞争性抑制来抑制Janus激酶1(janus kinase 1，JAK1)、Janus激酶2(janus kinase 2, JAK2)和酪氨酸蛋白激酶2(tyrosine protein kinase 2，TYK2)的激酶活性，以及Toll样受体4适配器Mal；(2)SOCS1中C端的SOCS盒促进细胞因子介导的炎症级联反应所需的胞内中间蛋白的蛋白酶体降解[11]。SOCS盒与一个接头复合体elonginB、C和Cullin5相结合，后者与Ring-box-protein 2一同构成E3泛素连接酶复合物，催化与SH2结合的靶蛋白的泛素化，标记其蛋白酶体降解。SOCS1的KIR是一种高度进化的JAK抑制剂，以高特异性靶向JAK的底物结合槽，从而阻断任何随后的磷酸化，该基序中包括模拟底物酪氨酸的组氨酸残基在内的任何残基的突变，都会导致SOCS1的结合能力显著降低。SOCS1也可以靶向未磷酸化的JAK，这表明SOCS1能够通过阻止JAK自磷酸化和下游底物磷酸化来抑制信号传导[9]。JAK的抑制作用不依赖于酪氨酸磷酸化介导的SOCS1-SH2结构域和JAK激活环的相互作用，而是通过KIR以及SH2结构域BC环和JAK1激酶结构域保守的GQM基序之间的接口发生。GQM基序存在于JAK1、JAK2和TYK2中，但不存在于JAK3中，这解释了SOCS1对这3种JAK激酶的选择性抑制[12]。此外，相关研究[13]表明JAK/STAT信号通路在Treg细胞和Th17细胞的增殖、分化和功能的调节中起到了重要的作用，SOCS1作为JAK/STAT信号通路的负调控因子之一也参与了Treg/Th17平衡的调控。

2.1   SOCS1维持Treg细胞功能的稳定

Treg根据来源途径的不同可以分为天然的Treg(natural regulatory T cell，nTreg)和诱导Treg(induced regulatory T cell，iTreg)[14]。nTreg和iTreg都具有维持耐受性和免疫稳态的功能。Treg表型和功能的维持依赖于叉状头转录因子3(fork-head box p3, Foxp3)的稳定表达[15]。然而，即使在终末分化的Treg中，Foxp3的表达也不是静态的。在过继转移到淋巴细胞减少的宿主或在炎症条件下，Treg可能会失去Foxp3表达和调节功能，成为的“exFoxp3”细胞或“失效的Tregs”，获得Th1或Th17样效应表型加剧炎症反应[16]。相关研究[17]表明SOCS1对维持Foxp3的稳定表达至关重要。有研究[18]发现，SOCS1缺陷型小鼠和Treg缺陷型坏疽都显示出与IFNγ信号增加相关的炎症表型。SOCS1在Treg中始终高度表达，并在炎症条件下(高水平的细胞因子，如IL-2、IL-6和IFNγ)抑制STAT1、STAT3、STAT5。STAT5可以通过直接上调Foxp3的表达促进Treg的增殖。高度激活的STAT1和STAT3分别促进IFNγ和IL-17的产生，并通过未知机制诱导Foxp3表达丢失(图 2)[19-20]。SOCS1缺失虽然能够促进Treg的增殖，但由于Foxp3表达丢失导致Treg存在功能障碍。因此，SOCS1被称为Treg的“守护者”。

图  2  SOCS1通过调控Foxp3的表达维持Treg功能的稳定[20]

注：“→”表示促进，“ ”表示抑制。

2.2   SOCS1促进Th17的分化

SOCS1对于调节T淋巴细胞在炎性细胞因子的刺激下成为致病性Th17细胞和Th1细胞的可塑性至关重要。初始CD4+T淋巴细胞在微环境中存在转化生长因子β(TGFβ)和IL-6时，向Th17细胞分化，当只存在TGFβ时，则分化为Treg[21]。SOCS1是IFNγ和IL-6信号的经典调节因子，可以促进T淋巴细胞分化成Th1细胞和Th17细胞。但是SOCS1缺陷型CD4+T淋巴细胞倾向分化为Th1细胞，这可能是IFNγ过度激活及信号传导增强所致。此外，SOCS1缺陷型CD4+T淋巴细胞对TGFβ的反应较弱，这也可能是SOCS1缺陷型CD4+T淋巴细胞倾向分化为Th1细胞的原因之一[13]。SOCS1缺陷型CD4+T淋巴细胞中SOCS3基因表达上调抑制STAT3的激活，而STAT3能够诱导Th17细胞的分化，因此Th17细胞的分化也减少[22]。此外，有研究[23]发现，将T淋巴细胞中SOCS1敲除的小鼠对由Th17细胞介导的实验性自身免疫性脑脊髓炎表现出抗性，这进一步印证了SOCS1能够促进Th17细胞的分化。

2.3   Treg/Th17失衡与HCC的关系

Th17细胞和Treg是CD4+T淋巴细胞的2个亚群，在维持包括肝脏在内的机体免疫稳态方面保持着微妙的平衡。肝脏中的Treg/Th17失衡已被证实与肝损伤和疾病有关[24]。HBV感染是HCC的独立危险因素之一。笔者团队[25]前期研究发现，慢性乙型肝炎患者和乙型肝炎肝硬化患者均存在显著的Treg/Th17失衡，且乙型肝炎肝硬化患者的Treg/Th17失衡程度较慢性乙型肝炎患者显著加重，提示在慢性乙型肝炎疾病进展过程中，Treg/Th17失衡可能发挥重要作用。相关研究[26-27]也表明，Treg/Th17失衡参与促进HCC肿瘤细胞的侵袭和迁移，并且可能作为判断HCC进展和预后的重要指标。

Granito等[28]研究发现，HCC患者外周血Treg水平与HCC的发病机制、进展及肿瘤大小密切相关。HCC患者外周血中的Treg比例显著高于正常组，晚期HCC患者外周血Treg水平高于早期HCC患者，在HCC组中，大肿瘤患者外周血中Treg水平也显著高于小肿瘤患者[29]。相关荟萃分析[30]也表明，在HCC中高频率的Treg能够促肿瘤免疫。此外，Treg与HCC患者的预后也密切相关。有研究[31]表明，Treg是HCC患者预后的独立危险因素。外周血和癌组织中Treg水平与HCC的分化程度密切相关，在低分化HCC中Treg表达水平显著上调。肿瘤内三级淋巴结构的存在能够降低HCC患者肝切除术后早期肿瘤复发的风险，而三级淋巴结构与HCC肿瘤组织中Treg的密度降低有关[32]。此外，HCC肝移植后受体Treg的表达可能与肿瘤早期复发有关[33]。这可能与抗肿瘤免疫的细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)的耗竭有关[34]。Treg抑制抗肿瘤免疫效应T淋巴细胞的机制主要涉及几个分子途径：一方面Treg通过分泌抑制性细胞因子，如IL-10和TGFβ减少免疫反应中效应T淋巴细胞的活化和细胞因子分泌；另一方面Treg可通过程序性死亡蛋白1/程序性死亡配体1(programmed death-1/programmed death-ligand 1，PD-1/PD-L1)通路或通过共抑制分子CTLA-4抑制CTL[35]。西罗莫司联合胸腺法新和槐耳颗粒治疗可能通过降低Treg水平，降低HCC肝移植患者的复发率[36]。以上研究提示，Treg可以作为HCC的预后生物标记物。

Th17在肿瘤免疫学中具有双重作用，既可以促进抗肿瘤免疫的CTL反应，并将CTL和自然杀伤细胞引流到肿瘤微环境中，抑制肿瘤生长和转移；也可促进周围内皮细胞和成纤维细胞的血管生成，从而促进肿瘤生长[37]。有研究[3]发现，HCC组织中的Th17细胞数量明显高于正常组织，且肿瘤内产生IL-17的细胞密度是独立的预后因素，可明显缩短总体生存期和无病生存期。一项前瞻性队列研究[38]表明，IL-17能够有效预测肝硬化患者即将发生的HCC，IL-17较高的肝硬化患者的HCC累积发病率较高。高水平基线的Th17细胞的HCC患者HCC复发的风险也相对增高[39]。目前已开发出三类IL-17A/Th17抑制剂，包括抗IL-17A中和抗体、RORγt抑制剂、抗IL-23的阻断抗体。在实验模型[40]中，IL-23的治疗性阻断已被证实可以成功地抑制酒精相关性肝病所致的HCC。但是也有研究[40]发现从慢性乙型肝炎到HCC，肝浸润的Treg密度逐步增加，而Th17细胞密度则逐渐降低，这种不平衡促进HCC的发展并影响其预后。Th17细胞可以获得Th1样特征且能分泌大量IFNγ，这可能在增强抗肿瘤免疫反应中发挥作用[41]。总而言之，Th17在HCC的肿瘤微环境中也具有双重性，这可能与Th17细胞强大的可塑性有关。

2.4   HCC中SOCS1调控PD-1/PD-L1及其与Treg/Th17平衡的关系

PD-1通过调节T淋巴细胞的活性、激活抗原特异性T淋巴细胞的凋亡和抑制Treg的凋亡，来发挥免疫抑制和促进自身免疫耐受的作用。PD-1和PD-L1相互作用可导致CTL程序性死亡，从而诱导肿瘤细胞免疫耐受和免疫逃逸[42]。PD-L1在HCC肿瘤组织中高表达，且PD-L1的过表达与HCC患者的总体生存率和肿瘤复发密切相关[43]。目前，PD-L1抗体阿替利珠单抗和血管内皮生长因子抑制剂贝伐珠单抗的联合方案一线治疗中晚期HCC的适应证已获得国内批准[44]。相关研究[8]表明，JAK2和STAT1途径分泌的IFNγ，能够增加肿瘤细胞表面PD-L1的表达，由于SOCS1是JAK/STAT信号通路的负调控因子之一，因此其可间接抑制PD-L1的表达。在HCC发生的晚期阶段，SOCS1低表达导致其抑制STAT/JAK的能力减弱，从而导致PD-L1过表达[45]。Zheng等[46]研究发现，PD-1/PD-L1表达增加与Treg数量增加和Th17数量减少有关，这可能是晚期HCC患者外周血中Treg/Th17失衡的原因之一。而在HCC中SOCS1的低表达或表达沉默与高水平的DNA甲基化密切相关[47]。有研究[48]发现，5-氮杂胞苷可以有效地减少DNA甲基转移酶1重组蛋白的产生从而抑制HCC的DNA甲基化，恢复SOCS1的表达，这可能对恢复HCC中Treg/Th17平衡有一定帮助。

近年来，随着对HCC的肿瘤微环境和免疫治疗的深入研究，越来越多的证据表明Treg和Th17细胞作为HCC肿瘤微环境的重要组成部分，Treg/Th17失衡参与促进HCC肿瘤细胞的侵袭和迁移。SOCS1在HCC中低表达或表达沉默是Treg/Th17失衡的原因之一。抑制HCC的DNA甲基化在一定程度上可恢复SOCS1的表达，这对恢复Treg/Th17可能有一定帮助。但是，目前SOCS1对Treg/Th17平衡的调节更多的是通过抑制JAK/STAT信号通路上的相关因子来起作用，存在一定的局限性，是否存在其他信号通路影响Treg/Th17平衡以及恢复HCC中Treg/Th17的平衡和SOCS1的表达对HCC的进展和预后是否能起到积极作用，还有待进一步研究。