武艷飛 白雪峰 王智

[摘要] 腫瘤的微環(huán)境（TME）由腫瘤細胞和周圍基質組成，其中巨噬細胞能夠促進腫瘤的增殖、侵襲和轉移，促進腫瘤血管生成，抑制T細胞介導的抗腫瘤免疫反應，從而導致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。本文闡述了巨噬細胞的形成，從根源上闡述了TAMs如何被用作癌癥的治療靶點，及腫瘤相關巨噬細胞的靶向治療的抗癌藥物的作用機制。以腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）表面的標記物作為治療的靶點或作為抗癌藥物的載體進入腫瘤細胞是腫瘤治療的潛在方法。

[關鍵詞] 腫瘤微環(huán)境;巨噬細胞與腫瘤相關巨噬細胞;靶點;載體;靶向治療;抗癌藥物機制

[中圖分類號] R730.2? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）04-0161-04

[Abstract] The microenvironment（TME） of tumors is composed of tumor cells and surrounding stroma. Macrophages can promote tumor proliferation， invasion and metastasis， promote tumor angiogenesis， and inhibit T cell-mediated anti-tumor immune response， resulting in the occurrence and development of tumors. This article describes the formation of macrophages， describes how TAMs are used as therapeutic targets for cancer from the roots， and reviews the mechanism of anticancer drugs targeted by tumor-associated macrophages. Choosing markers on the surface of tumor-associated macrophages （TAMs） as a therapeutic target or as a carrier of anticancer drugs into tumor cells is a potential method for tumor therapy.

[Key words] Tumor microenvironment; Macrophage and tumor-associated macrophages; Target; Vector; Targeted therapy; Anticancer drug mechanism

腫瘤的微環(huán)境（TME）由腫瘤細胞及浸潤的免疫細胞、血管淋巴管內皮細胞、成纖維細胞[1]、重塑的細胞外基質（ECM）組成。腫瘤的發(fā)生是腫瘤細胞和間質細胞相互作用下形成利于腫瘤生長的微環(huán)境狀態(tài)。低氧、pH減低、間質高壓、血管高滲透性、炎癥反應均能促進腫瘤的發(fā)生[2]。其中，炎癥腫瘤微環(huán)境[3]是癌癥的一個突出特點。免疫細胞與腫瘤細胞相互作用，貫穿了腫瘤的起始、增長和轉移的全過程。而免疫細胞中腫瘤相關巨噬細胞[4]，往往是腫瘤微環(huán)境中主要的免疫細胞，研究表明腫瘤相關巨噬細胞是腫瘤免疫治療的理想靶點之一[5]。

巨噬細胞分化為抑制腫瘤細胞和促進腫瘤細胞兩種類型，是腫瘤微環(huán)境建立的基礎。腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）被認為是更接近于腫瘤促進的巨噬細胞[6]，也被稱為活化的巨噬細胞，TAMs在炎癥與癌癥的聯(lián)系中起著重要作用。TAMs可促進腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移，促進腫瘤血管生成，抑制T細胞介導的抗腫瘤免疫反應。在不同的動物癌癥模型中，很多有力的證據證實TAMs對腫瘤有促進作用，而在許多人類癌癥中，TAMs水平的增高與患病率的增加與低生存率相關[7]。因此，TAMs靶向治療是一種治療癌癥的新策略。

1 巨噬細胞的形成及特點

1.1 巨噬細胞的形成[8]

巨噬細胞在胚胎形成過程中起著重要作用。有研究表明，其在小鼠的胚胎第8天（E8）中出現(xiàn)，參與了分支形態(tài)發(fā)生、脂肪組織和血管形成的生成。在胚胎中，最早的巨噬細胞來源于卵黃囊中的間充質干細胞。隨后，當一種功能性脈管系統(tǒng)建立時，它們就會遷移到胚胎組織中。累積研究表明，卵黃囊源巨噬細胞是穩(wěn)定的、不能自我更新。第二波組織巨噬細胞來自于大約胚胎第9天（E9）的胚胎肝臟的原始紅細胞（EMPs）。EMPs分化成前巨噬細胞，隨后在胚胎組織中分化成組織特異性巨噬細胞。這些EMPs來源的巨噬細胞同樣是穩(wěn)定和不能自我更新。出生后骨髓造血開始，以骨髓來源的單核細胞分化成第三波原始巨噬細胞。與胚胎巨噬細胞不同的是，骨髓源性巨噬細胞通常是短暫的，很少增殖，并不斷自我更新。因此，在成人組織中，在個體發(fā)育過程中，巨噬細胞是來自不同原始細胞的混合。盡管如此，成人組織器官中巨噬細胞池表現(xiàn)出一定程度的特異性。如在胚胎發(fā)生時血腦屏障的建立時，卵黃囊巨噬細胞在中樞神經系統(tǒng)中構成了絕大多數小神經膠質細胞。在其他組織中，卵黃囊巨噬細胞在一定程度上被胎兒的EMPs分化的原始巨噬細胞或成年單核細胞衍生的巨噬細胞所取代。如成年的表皮巨噬細胞、朗格漢斯細胞和肺泡巨噬細胞都是由EMPs來源的原始巨噬細胞所衍生而來的，并進行原位增殖。而真皮巨噬細胞和腸道巨噬細胞則是由成年單核細胞不斷補充，但并沒有在原位增殖。更進一步說，如果組織受到炎癥的影響[9]，組織巨噬細胞的起源就會發(fā)生變化，炎癥單核細胞從循環(huán)中被征召到炎癥區(qū)域，并分化為單核巨噬細胞。

1.2 巨噬細胞的異質性

巨噬細胞是天生的免疫細胞，專門用于維持組織內穩(wěn)態(tài)。它們指揮一個廣泛的感覺系統(tǒng)檢測組織完整性，并具有顯著的功能可塑性來對抗疾病。巨噬細胞存在于不同的組織，包括肝臟（枯氏細胞，參與鐵儲存、脂肪變性和肝臟修復）、肺（肺泡巨噬細胞，導致顆粒的間隙）、大腦（小膠質細胞，發(fā)揮作用的自然衰老神經元）、皮膚（朗格漢斯細胞，參與抗菌免疫和皮膚免疫監(jiān)視作用）、脾（脾巨噬細胞，協(xié)助運輸微生物抗原B、T細胞和明顯的衰老紅細胞）和其他組織，如胃腸道[10，11]、心血管系統(tǒng)和肉芽腫組織。巨噬細胞在不同的解剖位置具有特殊的功能，突出其異質性。

1.3 腫瘤相關巨噬細胞（TAMs）的形成

關于TAMs的起源，一項采用小鼠原發(fā)性乳腺腫瘤的研究表明，大多數的TAMs來源于從骨髓造血干細胞中獲得的循環(huán)的Ly6ChiCCR2單核細胞。此外，巨噬細胞的增殖和原位單核細胞-巨噬細胞的分化是TAMs的另一個來源，而脾臟的光可轉換的熒光譜系追蹤表明，脾臟單核細胞是TAMs的一個次要來源。因此，原始的組織巨噬細胞池和成年單核細胞都可能參與腫瘤的TAMs池。腫瘤微環(huán)境中的細胞因子、生長因子和氧氣含量等不同因素的存在，以及腫瘤細胞的存在，影響了巨噬細胞的定位與功能，從而導致了TAMs的產生。

2 TAMs成為靶點的作用機制

2.1針對TAMs的激活

TAMs在激活狀態(tài)下可以通過多種方法作用靶點。

2.1.1 M2型極化為M1型? 集落刺激因子1（colony stimulating factor1）（CSF1）/CSF1受體（CSF1R）信號對腫瘤組織中單核細胞干細胞的產生至關重要[12]。CSF1及其受體CSF1R通過調節(jié)細胞增殖、分化和遷移，調控巨噬細胞穩(wěn)態(tài)。通過抑制劑或中和抗體阻斷CSF1 /CSF1R軸，有效降低巨噬細胞的招募。除了減少TAMs的積累，CSF1/CSF1R軸還可以將M2型TAMs重新極化到M1表型。基于這些原因，CSF1/CSF1R信號是癌癥潛在治療靶點。在乳腺癌和神經內分泌腫瘤模型中，CSF1基因缺失導致轉移明顯減少及腫瘤進展延遲?；谶@些結果，CSF1/CSF1R抑制劑的幾個臨床試驗已經完成[13]或正在進行中。

2.1.2 Legumain作為靶點 Legumain，又稱天冬酰胺內肽酶（asparaginy endopeptidase，AEP）是一種應激蛋白，是天門冬酰胺內肽酶家族的一員，在正常組織沒有或僅有較低的表達，而在腫瘤組織、腫瘤新生內皮細胞、腫瘤基質中的TAMs高表達。以Legumain為靶點研制基因疫苗，通過實驗證實，在腫瘤高表達Legumain部位，脂質體載體能夠穿透細胞膜進入腫瘤細胞，發(fā)揮抗癌作用，提高了抗腫瘤的靶向性、低毒性及高效性。多柔比星（doxorubicin）及依托泊苷（etoposide）可在腫瘤組織中內選擇性的被Legumain激活產生高濃度的細胞毒物質，使抗癌活性最大化。

2.1.3 甘露糖受體CD206為靶點? 巨噬細胞表面標記物可作為有用的治療靶點。甘露糖受體CD206可作為巨噬細胞特異性靶點。一種與CD206受體結合的單鏈肽，附著在具有選擇性靶向CD206+TAMs的納米體上。當其在TAMs中過度表達時可作為一種有效的治療靶點，利用免疫毒素結合單克隆抗體（mAbs）為靶向表面標記物如清道夫受體A和CD52（人源化單克隆抗體），已經在卵巢癌中進行研究。正在進行的臨床試驗中，Alemtuzumab（抗CD52人源化單克隆抗體）作為腫瘤治療的有效方法正在臨床試驗中[14]。

2.1.4 誘導巨噬細胞凋亡? 曲貝替定（ET743）被證明在腫瘤組織中減少TAM誘導單核細胞和巨噬細胞的細胞凋亡?；冖?、Ⅱ期治療卵巢癌和軟組織肉瘤臨床試驗結果，曲貝替定（Trabectedin;商品名：Yondelis）用于不能手術切除或晚期（轉移性的）特定軟組織肉瘤（STS）-脂肪肉瘤與平滑肌肉瘤治療。

2.2 TAMs的重塑

巨噬細胞的一個重要特征是其可塑性，能夠在腫瘤微環(huán)境中改變其表型。因此，TAMs重編程為抗腫瘤表型是一種重要的治療策略。我們之前的研究結果顯示，在MPE（惡性胸腔積液）中使用的銅綠假單胞菌對MPE的治療，銅綠假單胞菌甘露聚糖敏感性血凝酶將MPE中的CD163+ TAMs重新培養(yǎng)為M1巨噬細胞，提示CD163+ TAMs可作為MPE的潛在治療策略。

納米顆粒[15]逐漸被用于抗腫瘤巨噬細胞的極化。最新的數據表明，生物偶聯(lián)二氧化錳納米粒子通過誘導TAM向M1型表型反應，提高化療反應。合成的IL-12負載納米顆?？赡孓D巨噬細胞并產生抗腫瘤作用。

2.3 TAMs作為抗癌藥物的載體

大量的研究表明，通過減少腫瘤組織中巨噬細胞的數量，通過阻斷單核細胞的招募或消除腫瘤組織中已經存在的TAMs，可以顯著降低腫瘤的主要生長和轉移位點的數量[16]。此外，還嘗試將TAMs重新編程為M1巨噬細胞或中和TAMs的促腫瘤產物[17]。另一種方法是使用TAMs作為抗癌藥物載體進入腫瘤環(huán)境。TAMs作為抗癌藥物的載體[18]，這是最有希望的癌癥治療方法之一。據報道，巨噬細胞可以有效將金納米殼內化，并將其釋放到腫瘤的低氧區(qū)域，在這些巨噬細胞周圍誘發(fā)癌細胞死亡。巨噬細胞內部的納米粒子覆蓋著甘露糖，并運載5-氟尿嘧啶，在小鼠肝癌腹腔轉移模型中應用時，觀察到腫瘤生長受到抑制[19]。

3 TAMs相關治療

3.1靶向TAMs結合標準治療

放療和化療在許多癌癥中都是很有用的治療方法，研究表明，在X線照射后，骨髓發(fā)生腫瘤細胞浸潤的幾率會增加。這與骨髓自身正常免疫環(huán)境破壞或者骨髓細胞損傷有關。然而，腫瘤細胞與基質間的相互作用仍未得到明確的解釋。在放射治療后觀察到腫瘤細胞DNA損傷、細胞死亡和增加的細胞缺氧，這已被證明會導致巨噬細胞的招募[20]，并促進動物模型的腫瘤進展。因此，TAM缺氧誘導因子- 1（HIF-1）路徑受到輻射會誘導腫瘤。更重要的是阻斷CSF1R信號似乎增強了其他幾種標準療法的療效。因此，CSF1R的阻斷已被證明可以提高胰腺腫瘤化療的療效。說明靶向TAMs結合標準治療對于腫瘤治療至關重要。

3.2 TAM靶向的免疫療法[21]

除了常規(guī)療法之外，免疫療法[22]已經成為治療癌癥的有效策略。采用腫瘤抗原、體外激活T細胞和NK細胞進行細胞治療，以及溶瘤病毒是免疫治療的方法，以激活效應免疫細胞。最具發(fā)展前景的策略已計劃開始臨床應用，是對免疫檢查點分子，如細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4（CTLA-4）、程序性細胞死亡蛋白1（PD-1）及其配體（PD-L1）抗體的管理。臨床證據顯示，越來越多的M2型TAMs與治療失敗和不同癌癥類型的不良預后相關。M2型 TAMs不僅表達了CTLA-4的配體，還表達了PD-L1，從而促進了免疫抑制活性，這就為抗PD-L1的治療提供了靶點。因此，TAM靶向免疫治療也是一種很有前途的癌癥治療方法。這些免疫療法的策略包括直接破壞TAM，或者抑制巨噬細胞的招募[23]，或者使得M2（腫瘤促進）型巨噬細胞向M1（腫瘤抑制）型巨噬細胞再極化。

3.3 改善靶向藥物向巨噬細胞的傳遞

在癌癥治療期間，將藥物運送到特定的細胞類型一直是一個挑戰(zhàn)。為了提高藥物功效，已經開發(fā)了脂質體、納米顆粒和微球等系統(tǒng)。納米粒子在1～100 nm范圍內，而脂質體的直徑從400～2500 nm不等。巨噬細胞是一種專業(yè)的吞噬細胞，具有吞噬納米粒子和脂質體的能力。因此，納米顆粒和脂質體的配方已被開發(fā)出來，以高特異性和低毒性的TAMs運輸抗腫瘤藥物。納米顆粒被用于不同的配方，從固體脂質納米顆粒（SLNs）到聚合物、金屬離子或蛋白質納米顆粒。到目前為止，有幾種納米顆粒的配方已經證明了臨床的可行性，其中包括固體脂質納米顆粒，其上載有抗腫瘤藥物順鉑和環(huán)糊精的聚合物納米顆粒，以及白蛋白納米顆粒的Abraxane（紫杉醇）。脂質體含有一種磷脂雙層結構，可以很容易地添加額外分子，而小脂質體（50～100 nm）的脂質體通過引入帶負電荷的脂質體，如磷脂酰絲氨酸和磷脂酰甘油，被巨噬細胞吞噬。此外，還發(fā)現(xiàn)配體脂質體比沒有配體的脂質體更有效。具體地說，脂質體是通過一種肽（GGPNLTGRW或RGD）選擇性的結合單核細胞的目標整合素受體。有抗體的脂質體（免疫脂質體）能夠與巨噬細胞的Fc受體結合。如CD163抗體包覆脂質體可用于靶向M2巨噬細胞。此外，研究巨噬細胞和DCs（樹突狀細胞）的凝集素受體的糖基化脂質體，已經被開發(fā)用于運輸抗腫瘤的藥物，比如CpG-ODN（免疫增強劑）和Liposomal Doxil（脂質體阿霉素，多喜）是一種基于阿霉素的低毒性和高特異性的脂質體癌癥治療的成功例子。雖然脂質體介導的TAMs治療缺陷已被證實，但脂質體囊化劑是否能有效促進M2樣的TAM復極化仍需進一步研究。

3.4血管正?；委?/p>

由M2型的TAMs引起的異常腫瘤血管，是癌癥發(fā)病的關鍵標志之一。異常的腫瘤血管對腫瘤的發(fā)展有促進作用，因為其改變了TME并促進了轉移。因此，血管正?；徽J為是提高抗腫瘤治療的潛在途徑。唑來膦酸的抗腫瘤血管生成作用抑制自發(fā)乳腺發(fā)生癌變，其部分原因是抑制了促血管生成的M2型 TAMs的再極化。

綜上所述，巨噬細胞做為抗腫瘤治療的靶點具有極大的實用價值及臨床意義。同時，靶向TAMs是治療癌癥的又一種非常有價值的治療方法。最近正在進行的針對TAMs的靶向治療實驗、臨床前和臨床研究都取得了令人鼓舞的進展[24]。我們相信，在未來的癌癥患者中，有針對性的TAMs靶向治療[25]將會被廣泛應用，提高癌癥患者的療效及生存質量，為治療腫瘤提供更有效的途徑和方法。

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（收稿日期：2018-07-04）