黃鈺瑩，方明治，李敏

210001 南京，南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬南京中醫(yī)院 腫瘤科

惡性腫瘤的生物學(xué)行為由癌細(xì)胞的內(nèi)在特性和外在變量所決定［1］。腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment， TME）作為最關(guān)鍵的外在變量，其復(fù)雜的動態(tài)變化及異質(zhì)性是免疫治療效果顯著差異的重要原因。腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer-associated fibroblasts， CAFs）作為TME 中最主要的基質(zhì)細(xì)胞，與不同的免疫細(xì)胞之間相互作用，并通過各種旁分泌機(jī)制分泌可溶性因子抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)［2］。本文基于CAFs 的異質(zhì)性和可塑性，重點(diǎn)關(guān)注CAFs 介導(dǎo)免疫治療耐藥的具體機(jī)制，并分析了CAFs 作為預(yù)后生物標(biāo)志物的價值，以期為靶向CAFs 治療恢復(fù)抗腫瘤免疫反應(yīng)的研究開辟新思路。

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量資料采用（±s）表示，進(jìn)行 t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用[n（%）]表示，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1 CAFs 的異質(zhì)性

1.1 原始異質(zhì)性

CAFs 是一類具有高度異質(zhì)性的細(xì)胞群，其原始異質(zhì)性可能取決于它來自不同的細(xì)胞前體。組織駐留的成纖維細(xì)胞以及靜止的星狀細(xì)胞可通過調(diào)節(jié)劑的刺激轉(zhuǎn)變?yōu)镃AFs。健康肝臟中處于靜止?fàn)顟B(tài)的肝星狀細(xì)胞，在肝臟受損時受TGF-β 激活，可獲得肌成纖維細(xì)胞樣表型［3］。有研究顯示［4］，TGF-β1 可以誘導(dǎo)增殖的內(nèi)皮細(xì)胞或上皮細(xì)胞發(fā)生間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)成纖維細(xì)胞特異性蛋白-1（fibroblast specific protein-1， FSP1）表達(dá)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槌衫w維細(xì)胞樣細(xì)胞。間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells， MSCs）是CAFs 的另一種前體細(xì)胞，被招募到腫瘤中后激活分化為CAFs。CAFs 還可以來源于脂肪細(xì)胞，EB病毒通過感染人脂肪細(xì)胞，增強(qiáng)脂肪酶和AMPK 代謝途徑的表達(dá)，進(jìn)而刺激脂肪分解，誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞去分化為成纖維細(xì)胞樣細(xì)胞［5］。此外，也有研究表明血管、周細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞也可以轉(zhuǎn)化為CAFs［6］。來源的多樣性在一定程度上解釋了CAFs 的原始異質(zhì)性。不同來源的CAFs，由于保留了起源組織的部分功能，受不同的活性因子或信號調(diào)控，其分子特征表現(xiàn)出明顯的差異性，可對腫瘤的發(fā)展產(chǎn)生不同的作用。進(jìn)一步探討CAFs 的起源，將為CAFs 的生物標(biāo)志物、信號通路和激活機(jī)制的研究和識別提供參考依據(jù)。

1.2 表型異質(zhì)性

CAFs 的表型異質(zhì)性可以通過特定TME 內(nèi)各種生物標(biāo)志物的表達(dá)差異觀察得到。幾種常用的標(biāo)志物可用于檢測CAFs，如成纖維細(xì)胞活化蛋白、α-平滑肌動蛋白、血小板衍生生長因子受體及FSP-1 等。盡管CAFs 標(biāo)志物具有多樣性，但仍缺乏特異性的細(xì)胞表面標(biāo)志物。為了區(qū)分CAFs 亞群，鑒定可靠且具有特異性的細(xì)胞表面標(biāo)志物十分關(guān)鍵。

考慮到CAFs 獨(dú)特的細(xì)胞起源、不同的分化階段以及周圍復(fù)雜的微環(huán)境，它的亞群及其基因特征在各種腫瘤類型中具有差異性［7］。Li 等［8］使用scRNA-seq鑒定了胃癌中4 種不同的CAFs 亞群，都表現(xiàn)出較強(qiáng)的促腫瘤活性。其中，細(xì)胞外基質(zhì)CAFs（eCAFs）主要分布于遠(yuǎn)端基質(zhì)區(qū)域，其特征是高表達(dá)腫瘤侵襲相關(guān)基因（MMP14，LOXL2 和POSTN），且表現(xiàn)出對M2巨噬細(xì)胞更強(qiáng)的趨化作用；炎性CAFs（iCAFs）主要分布在腫瘤腺體區(qū)域，通過分泌IL-6 和CXCL12 與T細(xì)胞相互作用，進(jìn)而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。CAFs 是一類具有高度異質(zhì)性的細(xì)胞群，不同亞型的CAFs 生物學(xué)特性通常各異，使得不同的患者在放化療敏感性、免疫治療反應(yīng)、臨床療效及疾病預(yù)后等方面表現(xiàn)出巨大的差異。針對CAFs的來源以及亞型進(jìn)行特異性的靶向，有助于對惡性腫瘤進(jìn)行精準(zhǔn)治療。

1.3 功能異質(zhì)性

CAFs 由不同功能的異質(zhì)亞群組成，對腫瘤具有促進(jìn)和抑制雙向調(diào)節(jié)功能。CAFs 的促腫瘤作用已經(jīng)得到了廣泛的研究，如在肝細(xì)胞癌（hepatic cell cancer， HCC）中，CAFs 分泌的趨化因子CCL5 通過與特定受體結(jié)合，抑制缺氧誘導(dǎo)因子HIF1α 的泛素化和降解，從而上調(diào)ZEB1，并誘導(dǎo)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展［9］。也有研究顯示［10］，CAF 分泌的外泌體circEIF3K 通過miR-214/PD-L1 軸促進(jìn)了結(jié)直腸癌的進(jìn)展。這也進(jìn)一步提示靶向CAFs分泌的細(xì)胞因子、外泌體及其下游通路可能會增強(qiáng)腫瘤的治療效果。此外，以往的研究也觀察到CAFs 存在著腫瘤抑制作用，Hu 等［11］根據(jù)非小細(xì)胞肺癌中HGF 和FGF7 的不同表達(dá)水平，將CAFs 分為三種亞型，其中III 型CAFs（低HGF/低FGF7）可以促進(jìn)T 淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞向腫瘤內(nèi)募集，從而逆轉(zhuǎn)免疫檢查點(diǎn)抑制劑的耐藥性。在ER＋乳腺癌中，CD146＋CAFs 可以維持乳腺癌細(xì)胞中ER 的表達(dá)，提高他莫昔芬對乳腺癌細(xì)胞的敏感性［12］。CAFs 腫瘤抑制功能的發(fā)現(xiàn)也進(jìn)一步提示了區(qū)分亞群的重要性。值得注意的是，CAFs 存在著可塑性，由于TME 中各種成分復(fù)雜的相互作用，其可在腫瘤促進(jìn)或腫瘤抑制表型之間動態(tài)及可互換的轉(zhuǎn)移。誘導(dǎo)CAFs 獲得腫瘤抑制表型可能為靶向CAFs提供新的方向。

說與妻聽，妻說：“誰也逃不過，我也開始掉頭發(fā)了?！笨刹唬∶看瓮系囟家獮榱怂切┞浒l(fā)掃了又掃，擦了又擦，揀了又揀，累到直不起腰。想當(dāng)年，妻幾次說要剪成短發(fā)，我都大加阻攔；剪是沒剪，她卻悄悄焗過淡黃色，燙過波浪卷，我都不以為然，悄悄告訴她：“就喜歡你那一頭烏黑亮麗、柔順飄逸的長發(fā)?！彼俸僖粯?，沒再動過頭發(fā)的心思。

CAFs 通過產(chǎn)生膠原蛋白、纖連蛋白、MMPs 以及激活FAK 信號通路重塑細(xì)胞外基質(zhì)來促進(jìn)免疫抑制。CAFs 通過分泌大量膠原、纖維蛋白等促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix， ECM）固化，產(chǎn)生的大量ECM 以及增加的間質(zhì)液壓力使得CD8+T 細(xì)胞難以向腫瘤內(nèi)部滲入［35］?；|(zhì)細(xì)胞通過排除T 細(xì)胞，限制了T 細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞中積累的能力，在空間上阻礙了T 細(xì)胞浸潤及其與腫瘤細(xì)胞的互作。研究顯示使用賴氨酰氧化酶抑制劑降低小鼠的腫瘤硬度，增加了腫瘤浸潤T 細(xì)胞的數(shù)量并且改善了對抗PD-1 治療的反應(yīng)［36］。膠原蛋白可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能，高膠原密度促進(jìn)巨噬細(xì)胞的M2 極化，同時也可以直接下調(diào)T 細(xì)胞的毒性活性，降低免疫治療的療效［37］。MMPs 可以促進(jìn)正常ECM 結(jié)構(gòu)的降解，促進(jìn)癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移［38］。一項(xiàng)胰腺腫瘤研究證明，F(xiàn)AK 作為ECM 信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)器，激活的FAK 可以增加腫瘤的遷移和侵襲能力，驅(qū)動ECM 重塑和CAFs 沉積，并且促進(jìn)M2 巨噬細(xì)胞極化和募集［39］。此外，CAFs 產(chǎn)生的ECM 會進(jìn)一步加劇缺氧的狀態(tài)，間接調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)。總之，CAFs 重塑的ECM 可以調(diào)控免疫細(xì)胞的活動和功能，有助于免疫抑制微環(huán)境的形成。

小白說，真是萬幸，幸虧你摔到了綠化帶的樹苗堆里，再說，你還遇到了一位好心的老板，第一時間就把你送到了醫(yī)院。

2 CAFs 介導(dǎo)免疫治療耐藥的機(jī)制

免疫治療已成為腫瘤治療的主要手段之一，但耐藥成為當(dāng)前制約免疫治療的一大瓶頸，導(dǎo)致其臨床獲益有限。靶向TME 中對免疫耐藥起關(guān)鍵作用的免疫抑制性細(xì)胞是當(dāng)前治療的一個新思路。CAFs 的異質(zhì)性和TME 的復(fù)雜性決定了CAFs 介導(dǎo)的免疫微環(huán)境的復(fù)雜性。CAFs 可以通過多種途徑介導(dǎo)免疫微環(huán)境的改變，調(diào)節(jié)腫瘤的生物學(xué)行為，在免疫治療耐藥中起著重要的作用。然而，CAFs 促進(jìn)腫瘤免疫耐藥的機(jī)制研究尚不夠深入。闡明CAFs介導(dǎo)免疫治療耐藥的主要機(jī)制，為今后精準(zhǔn)制定逆轉(zhuǎn)免疫治療耐藥的高效策略提供理論依據(jù)，是當(dāng)前腫瘤免疫治療領(lǐng)域亟需解決的關(guān)鍵問題。

2.1 促進(jìn)免疫抑制細(xì)胞的募集和分化

2.1.1 CAFs 募集腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophages， TAMs）并誘導(dǎo)促腫瘤表型 TAMs具有高度的異質(zhì)性和可塑性，由不同的極化細(xì)胞因子激活，可以分為兩個功能類別：經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞（M1）和替代活化的巨噬細(xì)胞（M2）［13］。M2 巨噬細(xì)胞代表了實(shí)體瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵促進(jìn)力。CAFs 通過分泌過多的可溶性介質(zhì)，促進(jìn)單核細(xì)胞的募集并分化為促腫瘤巨噬細(xì)胞亞群，進(jìn)而抑制T 細(xì)胞的增殖并表現(xiàn)出更突出的免疫抑制。例如，在三陰性乳腺癌中，CAFs 通過調(diào)控CXCL12-CXCR4 軸，將單核細(xì)胞重編程為免疫抑制性的脂質(zhì)相關(guān)巨噬細(xì)胞（lipid-associated macrophages， LAMs），從而抑制了T 細(xì)胞的活化和增殖，通過對這一LAMs 亞群的基因進(jìn)行耗竭，可以抑制腫瘤的生長［14］。這一發(fā)現(xiàn)為減少乳腺癌的免疫抑制提出了一種潛在的靶向策略。Li 等［15］發(fā)現(xiàn)，CAFs 分泌的IGFBP7 通過調(diào)控FGF2/FGFR1/PI3K/AKT 軸促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2/TAM表型極化。IGFBP7 在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào)，其在腫瘤生成中復(fù)雜的生物學(xué)作用和分子機(jī)制仍然是目前關(guān)注的焦點(diǎn)。同樣的，M2/TAM 也調(diào)節(jié)CAFs 活化［16］。活化的CAFs 進(jìn)一步增強(qiáng)了TAM 的活性，從而構(gòu)成了免疫抑制的加強(qiáng)循環(huán)。

2.1.2 CAFs 參與腫瘤相關(guān)嗜中性粒細(xì)胞（tumor-associated neutrophils， TANs）的募集與分化 在腫瘤早期形成階段，TANs 通過增加細(xì)胞毒性、刺激適應(yīng)性免疫系統(tǒng)、調(diào)控自身遷移能力等發(fā)揮抗腫瘤的作用；在腫瘤晚期形成階段，TANs 通過釋放胞外誘捕網(wǎng)、抑制免疫反應(yīng)以及產(chǎn)生細(xì)胞因子、蛋白酶等衍生物起到促腫瘤轉(zhuǎn)移的作用。CAFs 能夠誘導(dǎo)TANs的募集與分化，在HCC 中，Song 等［17］發(fā)現(xiàn)，一方面，CAFs 衍生的CLCF1 增加了腫瘤細(xì)胞中CXCL6 和TGF-β的分泌，以旁分泌的方式促進(jìn)TANs 浸潤和極化，另一方面，腫瘤細(xì)胞分泌CXCL6 和TGF-β 激活CAFs 的ERK1/2 信號傳導(dǎo)，以促進(jìn)CLCF1 的產(chǎn)生，從而形成正反饋回路，加速誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞干性和TANs“N2”極化。該研究結(jié)果可能支持CLCF1 作為潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物，并表明選擇性阻斷CLCF1或ERK1/2 信號傳導(dǎo)可以為肝癌患者提供有效的治療靶點(diǎn)。另外一項(xiàng)關(guān)于HCC 的研究中，CAFs 通過SDF1a/CXCR4 途徑將外周血嗜中性粒細(xì)胞招募到HCC 中，其釋放的IL6 通過JAK-STAT3 信號通路誘導(dǎo)TANs 分化為PDL1+TANs，從而抑制T 細(xì)胞的活性［18］。由此可見，CAFs 介導(dǎo)TANs 的活化為腫瘤免疫治療提供了一種新機(jī)制。

2.1.3 CAFs 誘導(dǎo)骨髓來源抑制性細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cells， MDSCs）浸潤和產(chǎn)生 MDSCs 是未成熟骨髓細(xì)胞的多樣化群體。在病理情況下，未成熟的髓系細(xì)胞往往分化受阻，功能失調(diào)。在實(shí)體瘤患者中，MDSCs 水平與治療效果密切相關(guān)。CAFs 通過分泌各種細(xì)胞因子和趨化因子，促進(jìn)MDSCs 的遷移和產(chǎn)生，對獲得性免疫和固有免疫均發(fā)揮抑制作用。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，肺鱗狀細(xì)胞癌來源的CAFs 通過分泌CCL2，促進(jìn)CD14+CCR2+單核細(xì)胞向局部TME 遷移，然后誘導(dǎo)單核細(xì)胞重編程為MDSCs，MDSCs 通過上調(diào)NOX2 和IDO1 的表達(dá)產(chǎn)生過量的ROS，同時發(fā)現(xiàn)CD8+T 細(xì)胞的增殖受到了抑制，從而引發(fā)免疫耐受［19］。這也提示我們有效地清除過量的ROS 可能會改善T 細(xì)胞反應(yīng)。最近一項(xiàng)關(guān)于食管鱗狀細(xì)胞癌的研究觀察到，CAFs 分泌IL-6 和外泌體miR-21，通過共激活STAT3 信號通路來誘導(dǎo)M-MDSCs 的產(chǎn)生，同時使得樹突狀細(xì)胞（dendritic cell， DC）和巨噬細(xì)胞功能缺陷，不能有效激活抗腫瘤免疫，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的耐藥性［20］。這些數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了靶向IL-6/miR-21-STAT3 軸以逆轉(zhuǎn)耐藥性的潛在機(jī)會。

通過篩選CAFs 相關(guān)的差異表達(dá)基因，提供新的生物標(biāo)志物，有助于根據(jù)TME 差異對腫瘤患者進(jìn)行分類，進(jìn)一步明確不同亞型的患者在治療效果和預(yù)后上的差異。根據(jù)這些新的生物標(biāo)志物制定精準(zhǔn)化治療方案，可以提高患者治療的有效率，進(jìn)而提高患者生存率，具有較好的應(yīng)用前景。

2.2.2 CAFs 抑制自然殺傷細(xì)胞（natural killer， NK）介導(dǎo)的抗腫瘤免疫 在人類實(shí)體瘤中，NK 細(xì)胞的抗腫瘤活性受到了極大的損害。這主要是由于NK 細(xì)胞在腫瘤內(nèi)浸潤率低以及NK 細(xì)胞功能障礙。CAFs 可通過多種機(jī)制直接或間接的對NK 細(xì)胞抗腫瘤免疫產(chǎn)生抑制作用。其一，CAFs 通過下調(diào)其激活受體/受體相關(guān)配體的表達(dá)來降低NK 細(xì)胞的活性和功能。研究發(fā)現(xiàn)，脊髓灰質(zhì)炎病毒受體（PVR/CD155）是激活NK 受體DNAM-1 的配體，CAFs 可以通過下調(diào)細(xì)胞表面的PVR 來減少與DNAM-1 的相互作用，從而抑制NK 細(xì)胞的殺傷活性［27］。其二，CAFs通過分泌