腫瘤相關(guān)巨噬細胞在卵巢癌耐藥中的作用

張海杏 孟凡良 龔時鵬

在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中，卵巢癌是最致命的婦科惡性腫瘤之一，是女性的第五大死亡原因［1］。但遺憾的是，目前尚無有效的卵巢癌早期篩查手段，且人們對卵巢癌的早期癥狀也缺乏警惕，大部分卵巢癌患者確診時已為晚期。盡管有患者經(jīng)過一線治療方案后可以部分緩解，但是大部分晚期卵巢癌患者極易產(chǎn)生化療耐藥，最后造成患者死亡的結(jié)局。因此，化療耐藥是目前治療卵巢癌的一個棘手問題［2-3］，目前對于耐藥的機制尚不清楚，可能是由腹腔內(nèi)的各種類型細胞和腫瘤微環(huán)境（microenviroment）相互作用的結(jié)果，其中TAMs 被認為發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。TAMs 在卵巢癌微環(huán)境中一般表現(xiàn)為M2 表型［4］，通過對血管生成、免疫反應(yīng)及腫瘤干細胞的調(diào)控來介導(dǎo)耐藥的發(fā)生。通過對TAMs 在卵巢癌耐藥中作用的了解，我們可以針對TAMs來制定卵巢癌治療策略，希望TAMs靶向療法在未來能應(yīng)用于卵巢癌患者，協(xié)同常規(guī)化療，以提高傳統(tǒng)化療的有效性和持久性，提高卵巢癌患者的生存率。

一、腫瘤相關(guān)巨噬細胞

1.巨噬細胞的分類

TAMs 既可來源于常駐組織內(nèi)的巨噬細胞［5-8］，也可以來源于血單核細胞［9-11］。原發(fā)腫瘤通過分泌多種趨化因子，吸引血液循環(huán)單核細胞到腫瘤部位。當暴露在不同的細胞因子環(huán)境中時，單核細胞可以進一步分化為巨噬細胞，巨噬細胞可極化為促炎（M1）表型或抑炎（M2）表型［12-13］。如當粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）、干擾素-c（interferon-c，IFN-c）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） 等因素存在時，單核細胞可分化為M1型巨噬細胞。而在巨噬細胞集落刺激因子-1 （colony stimulating factor，CSF-1）、白細胞介素-4（interleukin-4，IL-4）、IL-10、IL-13 和免疫抑制劑（皮質(zhì)類固醇、維生素D3、前列腺素） 等因素存在時，單核細胞則分化為M2 型巨噬細胞［14］。M1 和M2巨噬細胞在表型和功能方面存在差異。M1巨噬細胞活化的特點是：IL-12 和IL-23 的高表達，而IL-10 低表達，它具有較高的殺菌活性、免疫刺激功能和腫瘤細胞毒性，可激活類型1 輔助T 細胞（type helper T cell，Th1），有能力殺死病原體，甚至是腫瘤。與此相反的是，M2 巨噬細胞活化的特點是：IL-10 高表達，而IL-12 和IL-23 低表達［4］。其一方面參與傷口愈合，降低調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)，促進血管生成，招募成纖維細胞和調(diào)節(jié)結(jié)締組織重塑；另外一方面，它在寄生蟲清除中也起著重要作用，它還將T細胞分化為Th2，并抑制免疫反應(yīng)。

2.巨噬細胞在卵巢癌中的表現(xiàn)形式

在卵巢癌中， 其衍生的趨化因子- 2（chemokine ligand，CCL2）、血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和CSF-1可以在腫瘤部位積極誘導(dǎo)循環(huán)血單核細胞募集。在腫瘤微環(huán)境（microenviroment）中，單核細胞向M2表型TAMs 分化，高表達的標志分子有CD163（cluster of differentiation，簡稱CD 分子）和CD204，而免疫抑制分子有IL-10、CCL18 （chemokine ligand 18）和CCL22［15-20］。

二、目前臨床上用于治療卵巢癌的化療藥物及方式

對于卵巢癌晚期的患者來說，常規(guī)治療方法是腫瘤細胞減滅術(shù)輔以化療，對于那些經(jīng)過評估仍然無法達到滿意手術(shù)的Ⅲ期、Ⅳ期患者，應(yīng)先獲得明確組織學(xué)診斷之后，再行2～3 個療程的新輔助化療，而后再進行手術(shù)［21］。目前臨床上常用于化療的藥物主要有順鉑、紫杉醇、卡鉑、環(huán)磷酰胺、依托泊苷等，由于鉑類化療藥物效果顯著，所以多以鉑類藥物為基礎(chǔ)，進行聯(lián)合化療。其中一線化療方案是鉑類聯(lián)合紫杉醇，老年患者可用卡鉑或紫杉醇單藥化療。一般采用靜脈化療，對初次手術(shù)效果滿意的患者也可采用靜脈腹腔聯(lián)合化療。

三、TAMs的存在導(dǎo)致卵巢癌耐藥

在手術(shù)聯(lián)合化療藥物的作用下，卵巢癌5 年生存率長期維持在20%～30%，首次應(yīng)用鉑類化療的卵巢癌患者的反應(yīng)率只有50%～60%，其中有部分還會產(chǎn)生繼發(fā)性耐藥。最終數(shù)據(jù)顯示，化療患者至少有80%會出現(xiàn)耐藥［22］。Sherman 等發(fā)現(xiàn)在順鉑耐藥的卵巢癌細胞中，上調(diào)了很多種細胞外基質(zhì)的基因功能，這表明卵巢癌細胞提高順鉑耐藥性是通過影響微環(huán)境來實現(xiàn)的［23］，而TAMs 是腫瘤微環(huán)境的主要成分之一。實驗表明，TAMs 的耗竭可能有助于常規(guī)化療達到更好的治療效果。

四、TAMs在卵巢癌耐藥中的作用

1.促進血管生成

腫瘤微環(huán)境主要表現(xiàn)為缺氧，缺氧本身可以上調(diào)巨噬細胞中轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子-2α（hypoxiainducing factor，HIF-2α）的表達，而HIF-2α 的進一步誘導(dǎo)了VEGF（vascular endothelial growth factor）的生產(chǎn)［24］。另一方面，巨噬細胞中的VEGF 也被CSF-1 上調(diào)，而VEGF 對巨噬細胞也是一種趨化劑，這可以導(dǎo)致正反饋循環(huán)，為腫瘤提供快速的血管化。因此，在原位聚集的巨噬細胞是血管生成增加的間接途徑，與腫瘤細胞直接產(chǎn)生的血管生成因子相配合，共同促進腫瘤血管生成。

2.促進淋巴管形成

淋巴管生成是腫瘤細胞擴散的第一步，可以預(yù)測臨床預(yù)后。TAMs 通過VEGFR3（vascular endothelial growth factor receptor-3）來促進VEGF-C 和VEGF-D介導(dǎo)的淋巴管生成［25］。據(jù)報道，VEGF-C和VEGF-D 不僅是由腫瘤細胞產(chǎn)生的，也由TAMs 產(chǎn)生的。此外，TAMs 還能表達淋巴內(nèi)皮生長因子，促進淋巴管生成［26］。

3.抑制適應(yīng)性免疫

TAMs 具有較差的抗原遞呈能力，它的實際作用是抑制T細胞的活化和增殖，通過產(chǎn)生抑制介質(zhì)來實現(xiàn)的。這些抑制介質(zhì)包括腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TGF-β）、前列腺素、IL-10等。除此之外，即使在IFN-γ（interferon-γ）和LPS（lipopolysaccharide）的刺激下，TAMs 也無法產(chǎn)生IL-12。利用這種細胞因子譜（M2巨噬細胞的特征），TAMs 無法觸發(fā)Th1極化免疫反應(yīng)，而是誘導(dǎo)Th2 效應(yīng)細胞和T 調(diào)控細胞（T-regulated cells，Tregs）［27］，它們具有抑制效應(yīng)T 細胞和單核細胞活性的特點。通過產(chǎn)生高水平的免疫抑制因子（IL-10、TGFβ），對腫瘤微環(huán)境產(chǎn)生影響。Tregs抑制T細胞介導(dǎo)的抗腫瘤活性，協(xié)助腫瘤逃避免疫攻擊，降低患者的生存率。在晚期卵巢癌患者中，腹水中功能活躍的Tregs數(shù)量的增加可以用來預(yù)測生存率。

4.基質(zhì)重塑

TAMs 產(chǎn)生的生長因子能夠激活成纖維細胞，其中最重要的是TGF-β （transforming growthβ）［28］。成纖維細胞是基質(zhì)沉積的主要調(diào)節(jié)因素，并受到來自炎癥細胞（巨噬細胞） 和腫瘤細胞的相互影響。因此，腫瘤相關(guān)成纖維細胞是反應(yīng)腫瘤微環(huán)境的關(guān)鍵細胞。此外，TAMs 也是非?；钴S的成熟細胞蛋白的生產(chǎn)者。TAMs 通過生產(chǎn)骨橋蛋白、纖維連接蛋白、蛋白聚糖和不同類型的膠原蛋白等方式為基質(zhì)結(jié)構(gòu)提供原料，這種反應(yīng)性微環(huán)境最終促進腫瘤細胞增殖和新血管的生成。

5.促進卵巢癌的進展與轉(zhuǎn)移

在卵巢癌中，腫瘤細胞首先從原發(fā)部位脫落，黏附、降解和侵入細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），而后侵入血管或淋巴管壁，在血管和淋巴循環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)運。然后，腫瘤細胞的外滲又需要對基底膜和ECM 進行降解。在這些基質(zhì)結(jié)構(gòu)改變中，ECM的降解是至關(guān)重要的，其中基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）和尿激酶纖溶酶原激活物（urokinase plasminogen activator，uPA）在ECM 的降解中起重要作用。而TAMs 是蛋白酶的重要生產(chǎn)者，從uPA 到各種MMPs，特別是MMP-7 和MMP-9［10］，雖然腫瘤細胞和成纖維細胞能夠產(chǎn)生蛋白溶解酶，但TAMs 被認為是在腫瘤組織中表達蛋白酶活性的主要細胞，通過降解基底膜和ECM，會形成腫瘤細胞入侵口，腫瘤細胞通過該門戶進入基質(zhì)，這是腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟之一。

6.與腫瘤干細胞相互作用

腫瘤干細胞（carcinoma stem cell，CSC）是腫瘤中的一種特定的腫瘤分群，它有能力通過自我更新和分化來啟動腫瘤的發(fā)生［29］。CSC誘導(dǎo)巨噬細胞浸潤，并將巨噬細胞分化為M2 表型，CSC 在巨噬細胞浸潤和極化中起著主導(dǎo)作用，巨噬細胞也可以影響CSC的特點，促進腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。所有這些研究都表明，巨噬細胞促進CSC增殖和轉(zhuǎn)移。然而，對巨噬細胞與CSC相互作用的研究仍處于早期階段，目前尚不十分清楚其中的機制。

五、結(jié)論及展望

目前對于卵巢癌的發(fā)生及耐藥機制尚不清楚，多數(shù)觀點認為是細胞與其微環(huán)境相互作用的結(jié)果，除了腫瘤細胞本身外，隨著對腫瘤免疫學(xué)的進一步深入認識，巨噬細胞在卵巢癌中的作用受到越來越多的重視，尤其是TAMs 在卵巢癌耐藥中的作用。深入了解TAMs 的功能及在卵巢癌耐藥中角色，有助于針對TAMs 來制定卵巢癌治療策略，如抑制腫瘤組織中循環(huán)單核細胞的吸收、抑制腫瘤部位的TAMs 招募或使用細胞毒性藥物來消耗TAMs、“再教育”TAMs等方法來協(xié)助常規(guī)化療。

成功的抗癌治療不僅取決于針對癌細胞的治療方案和策略，還取決于對腫瘤間質(zhì)細胞，尤其是腫瘤生存微環(huán)境中的大量免疫細胞，對這些腫瘤相關(guān)免疫細胞研究的不斷深入，有助于克服傳統(tǒng)抗腫瘤療法的缺陷，進而有助于延長晚期卵巢癌患者的生存時間。