腫瘤相關巨噬細胞在腫瘤中的作用及治療策略研究

胡香萍

（天津市濱海新區(qū)大港醫(yī)院腫瘤科，天津 300270）

腫瘤相關巨噬細胞（tumor associated macrophage，TAM）由腫瘤組織中浸潤的炎癥細胞和多種相關的組織細胞組成，也是腫瘤微環(huán)境中重要的免疫細胞，其通過調控腫瘤微環(huán)境介導腫瘤進展。腫瘤的發(fā)生到發(fā)展、轉移，TAM 發(fā)揮著重要的作用，其數(shù)量與多種腫瘤的惡性程度、不良預后具有密切的相關性[1]。隨著TAM 與惡性腫瘤之間關系的不斷被揭示，TAM 被認為是腫瘤的潛在治療靶點。同時關于TAM 極化相關的信號分子、轉錄因子、表觀遺傳學變化、小分子核糖核酸等方面研究也取得了較大的進展[2]。本文對TAM 的起源和類型、在腫瘤微環(huán)境中的作用、對腫瘤進展的影響、對腫瘤化療和放療療效的影響以及治療策略進行綜述，為腫瘤發(fā)病機制、治療策略的研究提供啟示和參考。

1 TAM 的起源和分型

1.1 TAM 的起源 巨噬細胞最初發(fā)現(xiàn)主要來源于骨髓，并由單核吞噬細胞系分化，在實體瘤中均有表達。目前，巨噬細胞的起源眾說紛紜，無明確定論，已經(jīng)達成共識的有：可能是由早期胚胎前體祖細胞，在發(fā)育過程中播種到組織中，形成獨立的種群；或者由成人造血干細胞派生的循環(huán)單核細胞。研究認為[3]，TAM 主要來源癌變過程中吞噬細胞的表型變化或激活狀態(tài)變化以及腫瘤生長過程中，誘導單核細胞發(fā)生明顯的分化階段，從而形成巨噬細胞，即腫瘤誘導的TAM。因此，不同巨噬細胞會在腫瘤中共存，不同細胞種群可能存在一個特點的腫瘤階段，如組織駐留的TAM 主要在腫瘤生長早期階段，誘導的TAM 主要在腫瘤后期階段。此外，除了募集外周巨噬細胞，腫瘤細胞或間質細胞還可以通過分泌IL-10 直接誘導單核細胞分化成巨噬細胞而非樹突狀細胞。同時，CCL2 和高乳酸營造的缺氧條件可以促進TAM 的浸潤。但是目前關于巨噬細胞在不同類型腫瘤、不同分期腫瘤中的作用還不明確，且具體作用需要進一步探究證實。

1.2 TAM 的分型 研究報道[4]，在微腫瘤內(nèi)環(huán)境中，基質細胞和腫瘤分泌的趨化因子（集落刺激因子1）會使外周單核細胞被招募至腫瘤局部，并被分化為TAM。該結論提示來自卵黃囊或者骨髓的大多數(shù)巨噬細胞集落刺激因子1（CSF1）是其主要調節(jié)因子和趨化因子。研究發(fā)現(xiàn)[5]，趨化因子CCL2 與其受體發(fā)生結合，會介導單核細胞招募至原發(fā)和轉移的腫瘤中，該結論也進一步證實了以上研究結果。由此可見，TAM 依據(jù)不同活化類型、微環(huán)境中的不同作用，可分為典型的活化M1 型和交替活化的M2 型。而目前巨噬細胞可極化分為M1 型或M2 型巨噬細胞。M1 型TAM 主要包括促炎性細胞因子、免疫刺激性細胞因子，且均會參與Ⅰ型輔助性（Th1）細胞反應。從該特點分析，TAM 更類似于M2 型巨噬細胞，即替代激活的巨噬細胞。M2 型TAM 可由Th2細胞因子激活，如炎癥細胞因子。目前，已經(jīng)對M1型和M2 型TAM 的作用進行了研究，前者主要具有抗菌、免疫刺激特性，后者具有抑制T 細胞反應，促進腫瘤細胞生長、進展、轉移等作用[6]。研究發(fā)現(xiàn)[7]，在組織駐留的TAM 不是同一亞群，而是功能、表型相似的一組的細胞群，且該研究發(fā)現(xiàn)這些細胞存在較多的非終末分化。因此，駐留組織的TAM 不能定義為簡單的極化類型。通過以上分析，可以認識到TAM 本身表型主要是由組織環(huán)境進行調控，不同來源可能影響其基因的表達。研究發(fā)現(xiàn)[8]，多種腫瘤細胞分泌因子均可促進巨噬細胞向M2 型極化，從而促進腫瘤細胞生長。而有研究指出[9]，結腸癌細胞來源集落刺激因子可促進巨噬細胞的極化、招募。

由此可見，在腫瘤組織中，M1 型或M2 型極化的TAM 是一個連續(xù)功能狀態(tài)下的不同極端，TAM表型發(fā)生動態(tài)變化也是腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉移的過程。同時TAM 亞群對不同腫瘤均具有一定的促進作用，且在不同腫瘤組織中的不同區(qū)域，其分布、功能存在顯著特點。因此，TAM 具有M1 型和M2 型標志物混合表型表達，且巨噬細胞的發(fā)生和解剖部位決定其生態(tài)位，并可指示其特定的表型和功能極化。

2 TAM 在腫瘤微環(huán)境中的作用

在腫瘤微環(huán)境中，存在多種細胞因子，而多種細胞分泌因子可調節(jié)巨噬細胞極化，如TAM、T 淋巴細胞、樹突細胞等。其中TAM 屬于免疫抑制細胞，可分泌和合成多種細胞因子，進而對腫瘤微環(huán)境產(chǎn)生廣泛的影響。

2.1 TAM 的免疫抑制作用 有研究指出[10]，正常組織巨噬細胞會裂解為腫瘤細胞，并且呈遞相關抗原給T 細胞，進一步刺激T 細胞和自然殺傷細胞的抗腫瘤作用。因此，巨噬細胞可能具有一定的活性。但是TAM 無該活性，不具有抗腫瘤免疫效應。研究指出[11]，TAM 分泌的部分趨化因子和細胞因子可抑制腫瘤浸潤的T 細胞和自然殺傷細胞的抗腫瘤作用。同時，TAM 可與中性粒細胞、相關樹突細胞、骨髓源性抑制細胞發(fā)揮協(xié)同作用，從而改善免疫抑制腫瘤微環(huán)境。針對以上研究結果，臨床選擇抑制具免疫抑制腫瘤作用的TAM，可能會一定程度預防腫瘤轉移、進展。但是具體的有效性、安全性還需要進一步的探究。

2.2 TAM 的刺激血管和淋巴管生成作用 腫瘤新生血管的生成需要多個環(huán)節(jié)來完成，多個因素均會影響血管的生成，常見的影響因素包括缺氧、血管生存因子、趨化因子等。TAM 會釋放促血管生成因子，還可以合成Wnt 蛋白家族7B 抗體[12]。研究證實[13]，TAM 會為腫瘤微環(huán)境提供前機制金屬蛋白酶-9（proMMP-9）。而proMMP-9 屬于血管生成誘導因子，對腫瘤血管的生成、轉移具有重要的作用。由此可見，腫瘤微環(huán)境中釋放的多種因子會促進血管生成，以增加腫瘤中微血管的密度，進而維持腫瘤細胞的增殖和轉移。另有研究發(fā)現(xiàn)[14]，TAM 可以表達VEGF因子C 和D，說明TAM 與腫瘤的淋巴管生成也具有密切的相關性，進一步提示M2 極化的TAM 可能與腫瘤的淋巴管生成有顯著的相關性。因此，TAM 可以通過VEGF-C 或VEGF-D 產(chǎn)物，促進淋巴結的淋巴管生成。

2.3 TAM 調節(jié)腫瘤干細胞的表型和功能 腫瘤干細胞是腫瘤組織中唯一可產(chǎn)生異質性的腫瘤細胞，且具有自我更新能力的細胞。當前，已發(fā)現(xiàn)TAM 對腫瘤干細胞的功能、表型具有一定的可塑性。同時隨著不斷地研究證實，腫瘤干細胞和TAM 具有一定相互關系，但是具體的關系還未明確[15]。TAM 可釋放一定量的乳脂球蛋白，從而激活腫瘤干細胞特異性路徑，并強烈增強腫瘤干細胞的耐藥性和致瘤性。此外，研究發(fā)現(xiàn)[16]，在膠質瘤干細胞中，TAM 具有顯著的調節(jié)作用，可促進轉化生長因子-β1 快速表達，進而增強膠質瘤陽性干細胞侵襲。

3 TAM 對腫瘤進展的影響

TAM 作為腫瘤微環(huán)境中的主要免疫細胞，對腫瘤的發(fā)展具有顯著作用。有研究[17]分析乳腺癌患者巨噬細胞表達情況，通過對免疫細胞標記（CD80 為促炎TAM 標記，CD163 為抗炎TAM 標記），觀察TAM 的表型、分布特點，結果顯示TAM 陽性CD163分布于腫瘤侵襲前沿，CD80 陽性TAM 幾乎全部分布于相鄰正常黏膜。該結論進一步證實，微環(huán)境刺激不同，TAM 會發(fā)生不同極化方式，從而對腫瘤進展表現(xiàn)出不同的影響。另有研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌低生存率與TAM 高密度具有密切的關系，且惡性表型與TAM 浸潤程度相關[18]。該結論提示TAM 浸潤程度可一定程度反映乳腺癌的預后和惡性程度，臨床可將其作為乳腺癌預后的判斷指標。TAM 浸潤程度可能會參與乳腺癌的惡性表達，甚至是降低其生存率，但是具有一定的局限性。有研究[19]分析90 例乳腺癌患者預后的影響因素，結果顯示TAM 的CD163 陽性浸潤程度與預后不良密切相關，且發(fā)現(xiàn)M1/M2 巨噬細胞比值具有一定的預測價值，與患者無進展生存率呈正相關（P＜0.05），提示M1/M2 巨噬細胞比值越高，患者總體生存率越高。因此，TAM 陽性CD163浸潤是腫瘤發(fā)展的關鍵，可為臨床的轉移、診斷、治療提供一定參考。總之，TAM 不僅會影響局部微環(huán)境，還會對全身巨噬細胞產(chǎn)生不同影響，從多個途徑導致腫瘤的進展。

4 TAM 對腫瘤化療和放療療效的影響

4.1 TAM 降低化療效果 目前，已有相關顯示TAM會降低化療療效，但是具體的作用機制尚存在爭議。有研究指出[20]，乳腺癌患者化療不良反應與腫瘤組織中CD68 陽性、CD163 陽性的TAM 浸潤相關。由此可見，TAM 對腫瘤化療療效可能產(chǎn)生不良影響。有學者認為可能是由于TAM 會通過招募作用到達腫瘤細胞，從而刺激腫瘤細胞快速表達胞苷脫氧酶，從而快速分解化療藥物，降低化療藥物對腫瘤細胞的敏感性，進而影響化療療效[21]。研究指出[22]，TAM通過炎性因子信號通路，可誘導乳腺腫瘤化療耐藥性，進而一定程度降低化療效果。另外也有研究顯示[23]，在非小細胞肺癌治療中，進展性患者TAM 計數(shù)明顯高于非進展期患者，高TAM 計數(shù)與無進展生存率較低顯著相關，提示TAM 與化療治療反應能力下降相關。

4.2 TAM 對放療療效的不良影響 放療會使TAM 大量招募至腫瘤細胞，進而可能會影響腫瘤細胞對放療的效果。研究發(fā)現(xiàn)[24]，腫瘤放療不良反應與高TAM具有相關性，但是具體的相關性還存在爭議。研究指出[25]，放療后巨噬細胞會誘導腫瘤細胞血管生產(chǎn)，并增強腫瘤細胞的清洗線。分析認為可能是由于靶向TAM 相關信號，可能會增強TAM 的作用，刺激CSF1 因子活性。但是放療后腫瘤細胞和基質細胞之間的相互作用仍不明確，具體的作用機制還需要臨床不斷探索。

5 TAM 的針對性治療策略

5.1 阻斷TAM 上抑制性受體信號 目前，集落刺激因子-1 是一種支持單核細胞和巨噬細胞群分化、增殖和功能的細胞因子。臨床研究顯示[27]，單獨應用集落刺激因子-1 阻斷劑已被證實不足以清除腫瘤，在阻斷CSF-1 的同時應用化學療法或檢查點阻斷劑可以提升其抗腫瘤效率。因此，阻斷TAM 上抑制性受體信號，對各種腫瘤具有特異性抑制M2 型TAM的信號傳遞和存活作用，可有效清除TAM，實現(xiàn)良好的抗腫瘤作用。

5.2 抑制巨噬細胞向腫瘤細胞聚集 有研究指出[28]，多羥基化富勒烯醇可調節(jié)TAM 的表型，進而抑制巨噬細胞向腫瘤細胞聚集。臨床可通過多羥基化富勒烯醇進行腫瘤免疫治療，以抑制腫瘤的增殖、轉移、浸潤，也為TAM 免疫療法提供了新的方向。在抗腫瘤活性藥物方面的研究中，靶向TAM 藥物具有重要的作用。通過改善腫瘤微環(huán)境中的營養(yǎng)物質，影響TAM 代謝，進一步影響TAM 功能[29]。主要在于M2型TAM 引起的異常脈管系統(tǒng)是腫瘤的關鍵標志之一，腫瘤血管異常會改變腫瘤促進微環(huán)境，并促進TAM 的轉移。因此，血管異常也是抗腫瘤治療的潛在方法重點。

5.3 促進TAM 向抗腫瘤方向的再極化 促進TAM向抗腫瘤方向的再極化是指特異性促進M2 型TAM向具有抗腫瘤作用的M1 型TAM 轉化。薛惠文等[30]研究發(fā)現(xiàn)，β-泛酸鈉可促進TAM 向M1 型轉化，從而抑制腫瘤細胞的增生、轉移、浸潤，進而提高放療敏感性，提升放療療效。由此可見，巨噬細胞的功能可塑性會在病理條件下改變環(huán)境刺激，將M2 型TAM 再極化為腫瘤抑制表型，該項研究為腫瘤的治療提供了新的方向。同時，β-泛酸鈉可與化療、放療藥物聯(lián)合應用，從而發(fā)揮更優(yōu)的抗腫瘤作用，是一種具有較高價值的治療方案。研究發(fā)現(xiàn)[29]，TAM 在鐵平衡中具有重要的作用，細胞內(nèi)鐵超載可導致TAM向M1 型表型轉化。因此，靶向TAM 可通過調節(jié)鐵平衡，促進M2 型TAM 向M1 型轉化，進而抑制腫瘤進展期，一定程度延長患者的生存期。另有研究指出[31]，唑來膦酸的抗血管生成作用部分是依靠將促血管生成的M2 型TAM 復制成抑制性M1 型TAM。該結論也證實了上述結果?？傊剿髡{控腫瘤細胞和TAM 代謝變化的復雜關系，是腫瘤免疫治療的新方向，雖然已經(jīng)有了初步研究成果，但臨床應用還需要深入探究。

6 總結

TAM 是一個復雜的異質性細胞群，存在于多種腫瘤中，對腫瘤的惡性化具有促進作用。因此可作為有效的治療靶點，并且有潛力成為腫瘤免疫治療的新方向。目前臨床對TAM 在腫瘤內(nèi)的特異性、異質性表型特點已有一定的認識，這可為臨床個體化方案治療提供一定的參考。但是關于TAM 的代謝程序尚未完全明確，其仍然是今后的研究重點。同時TAM 的靶向治療聯(lián)合傳統(tǒng)治療方法可作為治療腫瘤的研究新方向，為腫瘤的治療提供參考。