孫艷 潘文勝 張駿

隨著腫瘤患者日趨增多，臨床上各種新的抗腫瘤治療方法不斷涌現(xiàn)。以往抗腫瘤治療的重點在于腫瘤細胞本身，但是腫瘤的發(fā)生、發(fā)展還受到其周圍細胞因子、炎癥反應等微環(huán)境的影響。早在19世紀就有學者提出腫瘤可在炎癥的基礎上產(chǎn)生，直至近10年才有學者將腫瘤相關炎癥列為癌癥標志之一[1]。目前很多抗腫瘤研究重心向腫瘤生存的微環(huán)境轉移，期望通過調控微環(huán)境中各種因素，對致瘤過程進行早期干預[1-2]。巨噬細胞是體內廣泛分布的炎癥反應細胞之一，參與調控腫瘤微環(huán)境。巨噬細胞有M1和M2兩種表型，不同表型的巨噬細胞在腫瘤各個階段所占比例及發(fā)揮的作用各不相同。雖然浸潤在腫瘤組織的巨噬細胞更多被認為是M2型[3-4]，也有不少研究發(fā)現(xiàn)腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）與M2型巨噬細胞并不完全一致[5]。本文以TAMs為切入點，闡述其對腫瘤發(fā)生、發(fā)展的影響。

1 TAMs的來源及表型

人體組織中大多數(shù)巨噬細胞由骨髓祖細胞發(fā)展而來，在外周血中分化成單核細胞，最后遷移到不同的組織或補充特異性巨噬細胞（如肺泡巨噬細胞和庫普弗細胞），這一途徑是多數(shù)TAMs的來源[6]。另外，部分組織巨噬細胞也來源于卵黃囊祖細胞，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中，通過原位增殖來補充TAMs細胞群的數(shù)量。有研究發(fā)現(xiàn)脾、胰及腦組織等非骨髓來源的TAMs盡管數(shù)量較少，但在腫瘤進展過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用[7-9]。

巨噬細胞有M1和M2兩種表型。M1型具有促炎及抗腫瘤效應；M2型通常被認為是TAMs的表型，具有免疫抑制、促腫瘤血管生成等作用，被認為是一種促腫瘤細胞[3-4]。Yamaguchi等[4]檢測胃癌患者腹腔中的TAMs，發(fā)現(xiàn)其高表達M2型標志物的mRNA[如IL-10、血管內皮生長因子（VEGF）-C、VEGFR等]和低表達M1型標志物的信使RNA（如TNF-α、CD80和CD86等）。使用培養(yǎng)過鼠胰腺癌腫瘤細胞的上清液對幼稚巨噬細胞進行培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其向M1型轉變較少，M2型轉變增多，且培養(yǎng)過M2型巨噬細胞的上清液能誘導胰腺癌腫瘤細胞的體外生長[10]。然而，也有研究認為TAMs是一群獨特的細胞，它共享M1型和M2型巨噬細胞的特征[5，11]。Hattermann 等[11]一項體外實驗結果發(fā)現(xiàn)，對于M1型標志物，TAMs高表達IL-6，低表達IL-1β和TNF-α；對于M2型標志物，TAMs高表達IL-10，低表達CD163和TGF-β。這表明TAMs不隸屬于M1型或M2型巨噬細胞群，但偏向于M2型。由于TAMs存在于非穩(wěn)態(tài)的腫瘤環(huán)境中；因此，腫瘤的類型及分期、TAMs來源及其所處的微環(huán)境都可能影響其表型。雖然TAMs表型的研究尚未形成定論，但現(xiàn)今科學研究仍將M2型的一系列分子標志物用于TAMs的特異性標記。

2 腫瘤組織中TAMs的募集

集落刺激因子（CSF）-1和趨化因子配體（CCL）2是經(jīng)典的巨噬細胞募集趨化劑。其中CSF-1能刺激巨噬細胞的增殖和分化，同時具有募集作用，被認為是TAMs浸潤的關鍵介質。Aharinejad等[12]發(fā)現(xiàn)過表達的CSF-1可增加TAMs的募集。針對CSF-1/CSF-1R靶向治療的研究表明，抑制CSF-1或CSF-1R，能誘導消退或抑制多種腫瘤的生長[13]。CCL2是最先被發(fā)現(xiàn)的腫瘤衍生的趨化因子，與腫瘤組織中TAMs募集密切相關，它通過抑制Caspase-8裂解和增強自噬活性來保護已募集的單核細胞[14]。中和CCL2抗體或CCL2 shRNA沉默CCL2的表達，能減少TAMs募集并抑制腫瘤的生長、浸潤和轉移。其他趨化因子如CCL3、CCL5、CCL18、CXCL8、CXCL12 等，也參與了 TAMs的募集[15-17]。CXCL12與VEGF-A協(xié)同促進缺氧誘導的巨噬細胞募集，且兩者共同受低氧誘導因子（HIF）-1α的調控[17]。此外，TAMs的募集也與一些特殊蛋白密切相關，如警報蛋白（S100A8、S100A9）、血清淀粉樣蛋白 A3等能促進CD11b+髓樣細胞募集至腫瘤組織[16]。

TAMs的募集涉及多種化學誘導物，其能協(xié)同加速單核/巨噬細胞募集至腫瘤組織。因此，研制多激酶抑制劑（如CS2164）可能是一種阻斷TAMs在腫瘤部位募集進而抑制腫瘤發(fā)生、發(fā)展的方法[13]。事實上，由于腫瘤微環(huán)境中各種募集因子種類繁多且相互影響，因此對于腫瘤微環(huán)境中TAMs募集的具體調控網(wǎng)絡仍需進一步研究。

3 TAMs在腫瘤進展中的作用

3.1 TAMs與腫瘤血管生成 腫瘤血管生成在腫瘤生長、浸潤和轉移方面起著重要作用。其中，低氧是腫瘤血管生成的主要驅動因子。Laoui等[18]發(fā)現(xiàn)位于腫瘤低氧區(qū)低表達MHCⅡ的TAMs能上調低氧調節(jié)基因，增加促血管生成基因（如VEGF-A）的表達。在很多腫瘤中發(fā)現(xiàn)，TAMs數(shù)量與微血管密度、VEGF-A的表達密切相關[18-19]。TAMs除了直接促進VEGF-A的表達外，還間接通過HIF-1α、TGF-β1和CSF-1等上調VEGF-A。穩(wěn)定HIF-1α亞基及其核定位能激活VEGF靶基因[20]。TGF-β1借HIF-1α/β和Smad3/4依賴性機制促進小鼠TAMs表達VEGF-A，而CSF-1通過激活NF-κB來誘導VEGF-A的表達，與CCL2一同促血管生成[21-22]。TAMs釋放的其他促血管生成因子，包括TNF-α、IL-1β、胸苷磷酸化酶（TP）、信號素 4D（Sema4D）、前列腺素（PG）E2和基質金屬蛋白酶（MMP）等，促進腫瘤血管生成。其中TAM起源的TNF-α和IL-1β可促進結腸癌血管生成素mRNA的表達，前者可上調腫瘤細胞促血管生成酶TP的表達，后者在Lewis肺癌中憑借NF-κB和c-Jun通路誘導MMP-9等因子分泌[23]。Sema4D通過誘導內皮細胞運動參與腫瘤血管生成及侵襲性生長的調控[24]；PGE2能增加血管通透性，有利于營養(yǎng)物質的運輸，從而促進腫瘤生長。MMP-9、MMP-2等還能通過降解細胞外基質，促進血管內皮細胞、腫瘤細胞的遷移，加快血管生成和腫瘤轉移[25]。

然而，也有研究發(fā)現(xiàn)粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子處理的TAMs能表達VEGF的可溶性受體（sVEGFR-1）[26]，也可通過穩(wěn)定HIF-2α來增加sVEGFR-1的表達[27]；而sVEGFR-1通過阻斷VEGF-A的生物活性，從而抑制血管生成。目前關于TAMs在抗血管生成方面的研究相對較少，如何靶向調控抑制血管生成因子的表達從而部分拮抗或平衡TAMs微環(huán)境導致的腫瘤血管生成，可能是未來研究的方向。

3.2 TAMs與淋巴管形成 淋巴管生成在腫瘤淋巴轉移中起著重要作用。目前TAMs產(chǎn)生的VEGF-C和VEGF-D被認為在誘導淋巴管生成中起著關鍵作用。在膽囊癌模型中，Yang等[28]發(fā)現(xiàn)TAMs通過表達VEGF-C和VEGF-D誘導淋巴管生成和腫瘤淋巴管轉移；使用可溶性的VEGFR-3阻斷VEGF-C/D以及使用氯膦酸鹽脂質體清除TAMs，能明顯減緩上述進程。此外，TAMs來源的 TNF-α、TGF-β和 VEGF-A還能通過上調VEGF-C的表達來促進淋巴管生成[29-30]。

此外，TAMs還分泌 MMPs（如 MMP-9、MMP-2）、絲氨酸蛋白酶和組織蛋白酶，通過調節(jié)基質重塑來促進淋巴管內皮細胞（LECs）的遷移，間接調節(jié)淋巴管的生成[25]。其中VEGFR2+LECs的增殖和遷移也受促血管生成因子VEGF-A的調節(jié)，誘導皮膚癌前哨淋巴結淋巴管形成[30]。TAMs除了促進LECs的遷移，還具備分化成LECs的潛能。目前在TAMs上發(fā)現(xiàn)了 VEGFR-3、Podoplanin、LYVE-1、Prox-1、Tie2 等 LECs標志物[31]。用手術誘發(fā)動物角膜炎癥時發(fā)現(xiàn)CD11b+/LYVE+和CD11b+/Prox-1+細胞募集，且在新形成的淋巴結構檢測到上述細胞的存在[31]。

3.3 TAMs與腫瘤上皮間質轉化（EMT） EMT是極化的上皮細胞轉變成間充質樣細胞的過程。在轉換過程中，細胞表面上皮標志物如E-鈣黏蛋白、橋粒斑蛋白等表達下調，而間質標志物如N-鈣黏蛋白、波形蛋白等表達上調，使其喪失了細胞間的黏附力和頂端-基部的極性，促進腫瘤的進展和轉移。研究表明，TAMs可通過表達 IL-1β、TNF-α 以及激活 Gas6/Axl，經(jīng) NF-κB 通路和（或）PI3K/Akt/GSK-3β 增加蝸牛蛋白（Snail）的轉錄，或者阻斷Snail的泛素化和降解，抑制E-鈣黏蛋白的表達進而誘導EMT[32-34]。

TAMs表達的TGF-β1能激活TGF-β信號通路，依靠Smad依賴性或Smad非依賴性兩種信號途徑誘導EMT。TGF-β1分泌后可通過自分泌的方式發(fā)揮作用，激活TGF-β通路，形成正反饋，維持正在進行EMT轉化的腫瘤細胞的間充質特性。使用索拉非尼抑制TAMs釋放TGF-β時，能減緩EMT進程[35]。TAMs來源的IL-6借助TGF-β通路參與EMT，IL-8則通過Jak2/STAT3/Snail信號通路促進EMT[36-37]。

TAMs通過分泌多種細胞因子，經(jīng)相關的信號通路在EMT進程中發(fā)揮作用。它對EMT的調控網(wǎng)絡十分復雜，具體的調控機制需要進一步研究加以明確。

3.4 TAMs相關的腫瘤免疫抑制 腫瘤免疫抑制有助于腫瘤細胞逃逸免疫監(jiān)視，在腫瘤進展與浸潤轉移中發(fā)揮重要作用。腫瘤細胞和TAMs產(chǎn)生的IL-10被認為是與癌癥相關的有效免疫抑制性細胞因子。高表達IL-10的TAMs可能調節(jié)適應性Th2免疫，表現(xiàn)出抗炎和組織重塑功能，且與肺癌的惡性生物學行為有關[38]。TAM衍生的IL-10能抑制IL-12的表達，削弱NK細胞的細胞毒性。另外，在腫瘤衍生因子作用下TAMs產(chǎn)生的TGF-β和PGE2也抑制細胞毒性T淋巴細胞（CTL）的功能，協(xié)助Th1和Th2 CD4+細胞建立自我免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，其中TGF-β信號傳導也能削弱NK細胞的細胞毒性[39]。IL-10還能以自分泌的方式誘導程序性細胞死亡配體1（PD-L1）的表達，進而抑制抗腫瘤細胞CTL的功能[40-41]。Harada等[42]研究發(fā)現(xiàn)，TAMs浸潤與胃腺癌細胞中PD-L1表達的上調有關；存在于T細胞中的PDL1與在腫瘤細胞和TAMs中的配體（PD-L1和PD-L2）相結合，能抑制T細胞對腫瘤的免疫反應；尤其是使用CSF1/CSF1R阻斷劑時，能降低PD-L1表達并解除CTL對腫瘤應答的抑制作用。TAMs分泌的一系列細胞因子能抑制腫瘤微環(huán)境中抗腫瘤效應細胞的功能，誘導形成自我免疫抑制的腫瘤微環(huán)境，從而有利于腫瘤進展與浸潤轉移。

3.5 TAMs與預后 目前，TAMs的浸潤與許多癌癥患者的預后密切相關，且與特定的細胞表面抗原類型（如 CD163+、CD204+）及其浸潤數(shù)量有關。分別對CD204+、CD206+、CD163+TAMs高度浸潤的腫瘤患者進行生存分析，發(fā)現(xiàn)這類患者有著較低的無病生存期、無進展生存期、總生存期和惡性程度較高的腫瘤表型及生物學行為[43-44]。在臨床上也發(fā)現(xiàn)預后較好的Ⅰ型乳頭狀腎細胞癌中僅不到30%的TAMs表達CD163，而預后較差的Ⅱ型乳頭狀腎細胞癌中TAMs基本上都表達CD163[45]。

然而，部分TAMs表面抗原與腫瘤預后的關系尚有一定的爭議。對CD68+TAMs高浸潤的乳腺癌患者進行單因素分析，發(fā)現(xiàn)這類患者的腫瘤特異性存活率和無病生存期較短；但多因素模型分析發(fā)現(xiàn)CD68+并非獨立的預后指標[46]。在霍奇金淋巴瘤中也證實CD68+TAMs浸潤數(shù)量與完全緩解、無進展生存期等預后指標無明顯關聯(lián)[47]。上述相悖的結果，可能與普通巨噬細胞也表達CD68有關[48]，檢測時包括了有抗腫瘤作用的M1型巨噬細胞。不同表面抗原的TAMs及其浸潤數(shù)量與腫瘤惡性浸潤程度、患者預后等密切相關，可作為評估指標。

3.6 TAMs作為治療靶點的抗腫瘤研究 目前，腫瘤微環(huán)境是抗腫瘤治療的切入點，靶向腫瘤微環(huán)境中的TAMs有希望成為新抗腫瘤方法的方向。使用氯膦酸鹽脂質體清除TAMs，能抑制腫瘤血管、淋巴管生成和轉移[28]。另外，阻斷單核巨噬細胞的募集也是有效的抗腫瘤方法。CSF-1R抑制劑包括小分子（如伊馬替尼、尼羅替尼、PLX3397）和單克隆抗體RG7155，能阻斷TAMs的募集，也是抗腫瘤方法之一[49]。除了針對TAMs本身，還能通過解除TAMs對抗腫瘤CD4+、CD8+T細胞的免疫抑制作用，達到腫瘤治療的目標。He等[50]發(fā)現(xiàn)小分子療法有望成為腫瘤免疫療法的有效方法，化合物9#抑制Jak2-STAT3信號通路，增加CD4+、CD8+T細胞的抗腫瘤活性；檢查點抑制劑是目前臨床試驗的熱門，先天性免疫激活劑Toll樣受體（TLR）7、TLR9激動劑可增強TAMs的抗原提呈能力來增加活化的CD8+T細胞數(shù)量，抗PD-1治療能增加CD8+T細胞的T細胞表面受體（TCR）克隆性，兩者都能誘導腫瘤特異性、適應性免疫應答，抑制腫瘤生長與轉移[51]。目前發(fā)現(xiàn)納米藥物具有更強的穿透性及組織停留能力，該藥的研制有希望更精準地靶向阻斷TAMs，是未來靶向藥物發(fā)展的方向[52]。

與傳統(tǒng)的抗腫瘤治療相比，針對TAMs的抗腫瘤治療，具有治療靶點多、穿透性及組織停留能力強等優(yōu)勢，可降低對正常組織的傷害和不良反應；但仍有一定的局限性。TAMs沒有特異性的表面抗原，難以被高特異性識別；在正常人體中，巨噬細胞具備清除突變或異常細胞的能力；另外，抗TAMs治療一旦終止，TAMs會迅速反彈，削弱抗腫瘤治療效果[53]。

4 總結與展望

巨噬細胞/TAMs在腫瘤形成前后起著重要作用。TAMs能促進腫瘤血管、淋巴管生成和EMT進程，且能抑制腫瘤免疫并與腫瘤的惡性表型及預后密切相關。其中TAMs通過VEGF-A在腫瘤血管、淋巴管及EMT進程的各個階段發(fā)揮著作用，已成為抗腫瘤靶向藥物研究的重要靶標。目前對于TAMs表型的研究尚未形成定論，精確標記TAMs仍是亟待解決的問題；少量非骨髓來源的TAMs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用以及TAMs特定條件下向LECs分化的潛能，可能成為今后TAMs相關致瘤炎性微環(huán)境新的研究熱點。