腫瘤相關(guān)巨噬細胞在婦科惡性腫瘤中的研究進展*

周姣月 綜述,劉 洋,周紅林 審校

(昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院：1.婦產(chǎn)科；2.生殖科 650101)

1 巨噬細胞簡介

巨噬細胞是人類免疫系統(tǒng)體液免疫固有的免疫細胞，在自身免疫、炎性反應(yīng)和腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用。巨噬細胞參與維持組織內(nèi)穩(wěn)態(tài)、細菌防御和控制免疫反應(yīng)等生理過程[1]。巨噬細胞是一組非常多樣的細胞，它們不斷地改變功能狀態(tài)，因此也顯示出標(biāo)記物的表達水平改變，在未來的研究中或許需要多個表達標(biāo)記物來區(qū)分更多的巨噬細胞亞群，如M2a、M2b、M2c和M2d亞型。巨噬細胞具有高度的可塑性和異質(zhì)性，大多數(shù)巨噬細胞可以根據(jù)其激活狀態(tài)分為兩種表型。 經(jīng)典激活的巨噬細胞(cisplatin-stimulated classically activated macrophages，CAMs)，即M1型表達一系列促炎和免疫刺激效應(yīng)分子，例如白細胞介素-1β和腫瘤壞死因子α(TNF-α)，它們具有很強的抗腫瘤活性。 這與替代活化的巨噬細胞(M2型)相反，后者具有促進腫瘤表型發(fā)生的作用，并表達多種抗炎效應(yīng)分子，例如白細胞介素10和TNF-β，從而有助于形成更具免疫抑制作用的腫瘤微環(huán)境(the tumor microenvironment，TME)[2]。

浸潤至TME的巨噬細胞被定義為腫瘤相關(guān)巨噬細胞(tumor-associated macrophages,TAMs)。在大多數(shù)晚期實體瘤中，TAMs是最大的浸潤性白細胞群[3]。廣泛的TAMs浸潤與各種癌癥的不良預(yù)后相關(guān)[4]。TAMs幾乎影響腫瘤生物學(xué)的所有方面，它能促進血管生成、腫瘤進展、侵襲和轉(zhuǎn)移，這種對不同階段腫瘤發(fā)展的作用突出了它們的功能多樣性。在腫瘤發(fā)展早期，巨噬細胞具有抗腫瘤M1表型，這是由于活化的白細胞產(chǎn)生粒-巨噬細胞集落刺激因子和γ干擾素[5]。隨后的腫瘤生長導(dǎo)致單核細胞和巨噬細胞產(chǎn)生需要組織修復(fù)的信號，從而產(chǎn)生具有修復(fù)功能的M2型TAMs。TAMs也可能同時具有M2型和M1型特征，然而，TAMs在TME中獲得混合M1/M2表型的信號機制目前仍不清楚，并且TAMs不能總是被分為純M1或純M2型[6]。TAMs參與腫瘤相關(guān)炎性反應(yīng)，多種生物標(biāo)記物可能成為潛在的癌癥診斷和治療靶標(biāo)。

2 卵巢癌與TAMs

在歐洲，卵巢癌的病死率在被診斷為癌癥的所有婦女中排名第五。由于卵巢癌早期缺乏預(yù)警癥狀，大多數(shù)患者確診時為晚期即國際婦產(chǎn)科聯(lián)盟(FIGO)Ⅲ期(51%)或Ⅳ期(29%)[7]。目前卵巢癌一線治療主要包括初級減瘤手術(shù)和鉑類化療。然而，不符合初級減瘤手術(shù)條件的患者可以改為接受新輔助化療，然后進行間隔去瘤手術(shù)[8]。但這延長了一線治療時間，大多數(shù)患者仍然會復(fù)發(fā)?？傊幱诼殉舶┩砥诘幕颊叩?年生存率很低，只有25%。因此找到針對卵巢癌高效的治療手段迫在眉睫。

2.1 TAMs促進卵巢癌的轉(zhuǎn)移

卵巢癌的轉(zhuǎn)移可以通過幾個不同的途徑進行，包括種植途徑、血源途徑和淋巴途徑。然而，與其他文獻記載的主要通過血源途徑傳播的癌癥不同，種植轉(zhuǎn)移是卵巢癌最主要的轉(zhuǎn)移途徑[9]。TAMs被認(rèn)為是卵巢癌患者組織和腹水中最豐富的侵入性免疫細胞，與卵巢癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。腫瘤細胞隨TAMs以更直接的方式及更快的速度遷移，這一過程是通過增強的旁分泌生長因子實現(xiàn)的，包括癌細胞產(chǎn)生的集落刺激因子1(colony stimulating factor 1，CSF-1)，內(nèi)皮細胞釋放的肝細胞生長因子和TAMs產(chǎn)生的表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)[10]。TAMs支持癌細胞擴散的另一種方式是通過促進球體的形成。TAMs位于卵巢癌球體中心，通過分泌EGF上調(diào)腫瘤細胞上的細胞間細胞黏附分子-1和TAMs上的αMβ2整聯(lián)蛋白，從而促進腫瘤細胞與TAMs之間的結(jié)合，最終導(dǎo)致形成的球體出現(xiàn)在卵巢癌種植轉(zhuǎn)移的早期階段。在FOGG等[11]的研究中，TAMs分泌的外泌體通過激活JAK2/STAT3信號途徑促進基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)介導(dǎo)的球體擴散。在M2型巨噬細胞共培養(yǎng)體系中，隨著EGF水平的增加，卵巢癌細胞具有更強的遷移能力，但通過EGF抑制劑和促進抑制轉(zhuǎn)移的長鏈非編碼RNA過度表達可以逆轉(zhuǎn)這些效應(yīng)[12]。在卵巢癌轉(zhuǎn)移過程中，P-選擇素在間皮細胞表面過度表達，使得癌細胞在腹水流動下滾動增加，癌細胞與間皮細胞間黏附增加。P-選擇素的過度表達是由TAMs通過CCR5/PI3K信號途徑分泌的巨噬細胞炎性蛋白-1β介導(dǎo)的[13]。

2.2 TAMs在卵巢癌治療上的應(yīng)用

TAMs參與卵巢癌治療的各個方面，例如放射療法、化學(xué)療法和免疫療法。具有可識別標(biāo)記的巨噬細胞亞群可能成為卵巢癌免疫療法的治療靶標(biāo)。 在卵巢癌中，針對TAMs的治療方法主要包括TAMs耗竭和對TAMs進行重編程。靶向CSF1-CSF1R軸可能是一種有效的TAMs耗竭方法[14]。將M2型TAMs復(fù)極化為M1型作為巢癌治療策略的研究已成為時下熱點。例如，腹腔注射紫杉醇聯(lián)合微RNA-125b(microRNA-125b)可以通過阻止腹水形成和降低血管內(nèi)皮生長因子水平來鞏固紫杉醇的抗卵巢癌作用，并且可以使巨噬細胞重新極化為M1型巨噬細胞[15]。在低分化漿液性卵巢癌中，蓮子胚生物堿通過損傷阻斷哺乳動物雷帕霉素靶蛋白/核糖體蛋白S6激酶(mTOR/p70S6K)信號通路途徑抑制M2型巨噬細胞極化，導(dǎo)致抗血管生成作用[16]。植物源性產(chǎn)物，如9-羥基斑蝥素-6-酮和脫氧血吸蟲素，被發(fā)現(xiàn)能抑制卵巢癌中M2型巨噬細胞的極化[17]。此外，通過阻斷巨噬細胞介導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transformation，EMT)對于抑制卵巢癌的擴散至關(guān)重要。在肝細胞癌、卵巢癌和口腔鱗狀細胞癌中，M1型TAMs促進癌細胞遷移，但同時也能抑制肝癌細胞遷移，這種促遷移和抗遷移作用可能受到腫瘤微環(huán)境因子相互作用的影響[18]。LIU等[18]證明順鉑刺激的TAMs通過增加趨化因子配體20(CCL20)的產(chǎn)生來促進卵巢癌細胞的遷移，并激活卵巢癌細胞上的受體趨化因子受體6(CCR6)，觸發(fā)EMT，通過藥理阻斷CCL20和誘導(dǎo)CCR6失活能有效地消除CAMs誘導(dǎo)的卵巢癌細胞遷移，提示CCL20-CCR6軸可能是減少晚期卵巢癌化療引起轉(zhuǎn)移的潛在治療靶標(biāo)。

3 宮頸癌與TAMs

宮頸癌仍然是最常見的婦科惡性腫瘤之一，全球每年宮頸癌新增病例超過50萬例，死亡病例超過30萬例[19]。鱗狀細胞癌是宮頸癌的主要組織學(xué)類型，占宮頸癌病例的80%～90%[20]。95%的宮頸癌是由人乳頭瘤病毒(human papillomavirus，HPV)持續(xù)感染引起的。雖然在過去的幾十年里，宮頸癌的診斷和治療都有所改善，但仍有相當(dāng)數(shù)量的患者在晚期被診斷，不能獲得滿意的臨床結(jié)果。因此，進一步探索更有效的宮頸癌診斷生物標(biāo)志物和治療靶點具有重要意義。

3.1 宮頸癌發(fā)展過程中TAMs的變化

TAMs與宮頸癌發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。從慢性宮頸炎發(fā)展至侵襲性宮頸癌，TME中巨噬細胞和新生血管的表達同步增加。在腫瘤細胞的發(fā)展過程中，TAMs與腫瘤血管生成密切相關(guān)。M1型巨噬細胞存在于宮頸癌腫瘤基質(zhì)中，在腫瘤細胞的影響下，M1型標(biāo)記物如IL-6、TNF-α和iNOS的表達下降，有向M2型轉(zhuǎn)化的趨勢[21]。M2型TAMs最常見的標(biāo)記物是CD163+，CD206+和IL-10。在宮頸癌中，TAMs的表型由宮頸癌細胞分泌的乳酸調(diào)節(jié)[22]。TAMs向M2型的極化與放化療不良反應(yīng)相關(guān)，其可降低晚期宮頸癌患者的存活率。M2型TAMs D163和IL-10的表達增加。 CD163作為理想的TAMs標(biāo)記物，在預(yù)測宮頸癌的惡性轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移潛力方面優(yōu)于CD68[23]。 IL-10是與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的免疫抑制因子，以多種方式抑制免疫系統(tǒng)對腫瘤的殺傷作用，促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移[24]。 TAMs在宮頸癌TME中的轉(zhuǎn)化屬于免疫類型的轉(zhuǎn)化，這在宮頸癌的預(yù)后中起著關(guān)鍵作用。

3.2 TAMs在宮頸癌治療上的應(yīng)用

近年通過抑制TAMs向M2型極化及提高巨噬細胞的抗腫瘤能力已成為治療多種腫瘤的一種潛在免疫治療策略，包括宮頸癌。(1)針對TAMs分化的療法：研究發(fā)現(xiàn)從宮頸癌患者中獲得的腹膜巨噬細胞在接受sizofiran和IFN-γ的治療后顯示出強大的腫瘤殺傷能力，并抑制了前列腺素2的分泌[25]。人工合成長肽可誘導(dǎo)T細胞產(chǎn)生細胞因子促使巨噬細胞極化為M1型巨噬細胞，從而有助于宮頸癌組織收縮[26]。CHEN等[27]發(fā)現(xiàn)低氧條件下子宮頸TME促使募集的巨噬細胞轉(zhuǎn)化為M2型，缺氧顯著增加了神經(jīng)纖毛蛋白(neuropilin-1,Nrp-1)的表達及體內(nèi)巨噬細胞的浸潤，Nrp-1在低氧TME中誘導(dǎo)TAMs極化為促腫瘤表型，進而促進宮頸癌發(fā)展。 阻斷Nrp-1表達可阻礙巨噬細胞募集并向M2型極化，通過干擾Nrp-1的表達可能成為宮頸癌的潛在治療策略。(2)提高巨噬細胞抗腫瘤活性的方法：單核細胞趨化蛋白-3(monocytic chemotactic protein-3，MCP-3)是一種從骨肉瘤細胞中純化的宮頸癌趨化因子，在缺乏活化T細胞的情況下，hH1/MCP-3感染的HeLa細胞與活化的巨噬細胞大量浸潤，導(dǎo)致受體小鼠腫瘤生長明顯減慢，表明MCP-3可能激活巨噬細胞的吞噬功能[25]。新合成的氟喹諾酮衍生物6-氟-8-硝基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-羧酸鹽能誘導(dǎo)原代264.7巨噬細胞釋放具有抗癌和/或抗感染活性的促炎和抗炎Th1、Th2和Th17細胞因子，這種衍生物顯著抑制了HeLa細胞生長[28]。LIN等[29]發(fā)現(xiàn)聚核糖肌苷酸[polyriboinosinic-polyribocytidylic acid，poly(I：C)]通過激活核因子-κB(NF-κB)途徑促進宮頸癌細胞分泌IL-6，宮頸癌細胞上清液中IL-6水平的升高調(diào)節(jié)了THP-1衍生的巨噬細胞的分泌，并促進了巨噬細胞的募集，表明poly(I：C)作為佐劑可以增強宮頸癌的局部炎性反應(yīng)，提示poly(I:C)可能調(diào)節(jié)宮頸癌細胞對TAMs的作用，進而增強宮頸癌抗腫瘤免疫能力。

4 子宮內(nèi)膜癌(EC)與TAMs

2019年在美國EC成為女性重要的發(fā)病和死亡原因，估計新增病例61 880例，死亡12 160例。EC是婦科第四常見的癌癥，終生發(fā)病率為2.7%。慢性炎癥參與TME的組織重塑，從而促進EC的生長、侵襲和血管生成，子宮內(nèi)膜的周期性損傷和修復(fù)過程被認(rèn)為是慢性炎性反應(yīng)，因此，子宮內(nèi)膜持續(xù)的炎癥微環(huán)境對EC的發(fā)展起著決定性的作用[30]。TAMs的浸潤與EC的進展和不良預(yù)后有關(guān)，只有更好地了解TAMs在EC中潛在的病理生理機制，才能尋找新的、更具體的生物標(biāo)志物來指導(dǎo)EC的治療。

4.1 TAMs在EC中的表達及治療靶點

關(guān)于EC，TAMs被發(fā)現(xiàn)與一些不利的組織學(xué)和臨床特征相關(guān)。與良性組織比較，EC顯示出更高的CD68+和CD163+巨噬細胞密度[31]。具體來說，CD163+M2型巨噬細胞與微血管密度、血管生成、淋巴血管間隙侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，與惡性程度、組織學(xué)分級高、Ki-67和p53表達增加呈正相關(guān)。在子宮內(nèi)膜腺癌中，TAMs與孕酮受體的表達呈負(fù)相關(guān)，并與子宮內(nèi)膜腺癌細胞對雌二醇的敏感性和成癮性呈負(fù)相關(guān)[32]。

TAMs作為EC的治療靶點的研究正在迅速興起。LI 等[33]發(fā)現(xiàn)在EC的TME中，含膠原蛋白的三螺旋重復(fù)序列1(collagen triple helix repeat containing，CTHRC1)整合素β3-Akt信號通路不僅促進腫瘤的肌層浸潤，而且通過上調(diào)巨噬細胞中的Fractalkine趨化因子受體的表達促進M2型巨噬細胞的募集，更深入了解CTHRC1促進M2型巨噬細胞募集并激活子宮內(nèi)膜細胞癌變的分子機制將為EC的治療方法提供新的策略。JING等[34]發(fā)現(xiàn)巨噬細胞中的雌激素受體參與產(chǎn)生大量CCL18，CCL18的表達通過激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2途徑促進EC細胞的侵襲，而抑制CCL18則減弱了這些作用。此外，TAMs來源的CCL18通過激活EC的PI3K/AKT/mTOR信號通路上調(diào)運動蛋白超家族5B的表達以促進EMT，雌激素受體陽性的TAMs可能成為EC的潛在治療靶點。腫瘤細胞表達CD47，它可以與巨噬細胞上表達的信號調(diào)節(jié)蛋白α(signal regulatory protein alpha，SIRPα)相互作用，向巨噬細胞傳遞“別吃我”的信號。CD47在各種腫瘤中的表達增加以逃避免疫攻擊，在共培養(yǎng)實驗中，抗CD47阻斷抗體能促進巨噬細胞對EC細胞的吞噬作用，阻斷CD47可抑制體內(nèi)EC腫瘤的生長，增加具有抗腫瘤能力的巨噬細胞在TME中的浸潤，阻止CD47-SIRPα相互作用可能有助于開發(fā)新的EC治療方法[35]。

5 小 結(jié)

本文對TAMs的功能和特性進行了簡要介紹，TAMs在多種腫瘤的發(fā)展、轉(zhuǎn)移和侵襲中發(fā)揮了重要作用。筆者主要針對它在婦科常見3種惡性腫瘤中的相關(guān)研究進行概括，TAMs在卵巢癌的轉(zhuǎn)移擴散上發(fā)揮重要作用，在卵巢癌靶向治療方面意義重大；TAMs在開發(fā)預(yù)測宮頸癌進展及預(yù)后的生物標(biāo)記物和新的免疫治療策略上前景巨大；TAMs目前作為EC進展的生物標(biāo)志物方面研究較少，仍有較大的研究空間，但TAMs為EC的靶向療法提供了新的研究思路。近期將TAMs用于婦科惡性腫瘤的一系列實驗動物研究和隊列臨床試驗已取得了初步成果，TAMs運用于臨床婦科癌癥的靶向治療在未來或?qū)崿F(xiàn)。