M1/M2型巨噬細(xì)胞在調(diào)控結(jié)直腸癌腫瘤微環(huán)境中的研究進(jìn)展*

張妍生，王雅楠 綜述，高 峰 審校

(1.甘肅省婦幼保健院乳腺一科，甘肅 蘭州 730050；2.甘肅省干細(xì)胞與基因藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730050；3.中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院結(jié)直腸肛門(mén)外科，甘肅 蘭州 730050)

結(jié)直腸癌(CRC)是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率位居全球惡性腫瘤第3，病死率位居第2[1]。中國(guó)2020年新診斷CRC病例數(shù)占全球CRC新發(fā)病例數(shù)的28.8%，CRC相關(guān)死亡占全球CRC相關(guān)死亡的30.6%[2]。隨著經(jīng)濟(jì)和飲食習(xí)慣的改變，中國(guó)CRC的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)。CRC的標(biāo)準(zhǔn)治療一直是手術(shù)、放療和化療方法聯(lián)合治療。但是，這些治療方法具有明顯的局限性，到目前為止，CRC的治療效果仍不能令人滿(mǎn)意，這也促使研究者將治療思路轉(zhuǎn)向探討更新的治療方法和更多的綜合治療，比如針對(duì)CRC腫瘤微環(huán)境的免疫療法等[3]。

巨噬細(xì)胞作為機(jī)體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞之一，在機(jī)體先天性免疫和特異性免疫中具有不可替代的殺傷病原體的作用。而在腫瘤微環(huán)境中，巨噬細(xì)胞也稱(chēng)作腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)，是含量最豐富的免疫細(xì)胞之一，其在促進(jìn)腫瘤免疫逃逸及抑制機(jī)體免疫功能方面產(chǎn)生了不可或缺的作用[4]。目前，許多研究者嘗試通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞進(jìn)而抑制腫瘤的免疫逃逸，增加機(jī)體免疫原性進(jìn)而殺傷腫瘤細(xì)胞。其中靶向TAMs M1/M2型極化在調(diào)控CRC腫瘤微環(huán)境及增加臨床免疫治療療效方面展現(xiàn)出良好的治療前景。本文就M1/M2型巨噬細(xì)胞調(diào)控CRC腫瘤微環(huán)境的作用機(jī)制及基于TAMs治療CRC的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，以期為臨床治療CRC提供參考。

1 巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞作為機(jī)體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞之一，其起源于骨髓干細(xì)胞并在各種刺激因子的刺激下分化而來(lái)。參與機(jī)體的先天性免疫和特異性免疫，在清楚機(jī)體內(nèi)病原微生物和組織修復(fù)中具有重要的作用[5]。有研究表明，巨噬細(xì)胞在體內(nèi)依據(jù)其功能及產(chǎn)生細(xì)胞因子的不同可分化為2種不同的細(xì)胞表型，即M1型經(jīng)典激活表型和M2型交替激活表型[6]。M1型巨噬細(xì)胞主要由γ-干擾素驅(qū)動(dòng)激活，具有促炎作用，在腫瘤相關(guān)疾病中產(chǎn)生抗腫瘤活性，抑制腫瘤的生長(zhǎng)。M2型巨噬細(xì)胞則主要由白細(xì)胞介素-4(IL-4)和IL-13驅(qū)動(dòng)激活，具有抑炎作用，在腫瘤相關(guān)疾病中能夠促進(jìn)腫瘤血管的形成和抑制適應(yīng)性免疫反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和逃逸[7]。由于巨噬細(xì)胞所具備的2種特殊激活表型且各自具有不同的作用，使巨噬細(xì)胞具有良好的可塑性，調(diào)控M2型巨噬細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)前靶向治療腫瘤疾病的新方向。

2 巨噬細(xì)胞與CRC腫瘤微環(huán)境

在大多數(shù)實(shí)體瘤的早期階段，免疫系統(tǒng)通過(guò)激活T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤進(jìn)行殺傷，進(jìn)而清除腫瘤并降低癌癥的發(fā)生率。但當(dāng)腫瘤進(jìn)展超過(guò)這種早期階段，腫瘤免疫微環(huán)境會(huì)被修飾為支持腫瘤并促進(jìn)其進(jìn)展的腫瘤微環(huán)境。在腫瘤微環(huán)境被修飾的同時(shí)開(kāi)始抑制機(jī)體免疫功能。有研究表明，在腫瘤微環(huán)境修飾過(guò)程中，TAMs在促進(jìn)腫瘤發(fā)展方面起著重要的調(diào)節(jié)作用[8]。

目前，已知TAMs在CRC腫瘤微環(huán)境中大量存在，TAMs能夠促成腫瘤細(xì)胞的增殖、免疫抑制和腫瘤內(nèi)血管的生成，是腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和抵抗治療的關(guān)鍵因素?？鼓[瘤的M1型TAMs與促腫瘤的M2型TAMs在腫瘤微環(huán)境中共同存在，這些M1/M2型TAMs之間的相互作用直接影響著CRC腫瘤的進(jìn)展及臨床治療策略[9]。在CRC腫瘤微環(huán)境中M2型TAMs相較于M1型TAMs占主導(dǎo)地位，產(chǎn)生促生長(zhǎng)因子，以促進(jìn)愈合的方式刺激腫瘤生長(zhǎng)。然而值得注意的是，將M2型TAMs調(diào)節(jié)為M1型TAMs時(shí)則可以顯著減緩腫瘤的進(jìn)展[10]。腫瘤免疫逃逸的機(jī)制之一就是腫瘤對(duì)TAMs代謝進(jìn)行重編程，防止M1型TAMs介導(dǎo)的炎性反應(yīng)增加對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷。雖然CRC腫瘤微環(huán)境中的TAMs并不完全是M1和M2型，但通常以M2型TAMs細(xì)胞最多，通過(guò)M2型TAMs誘導(dǎo)免疫抑制進(jìn)而促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)[11]。

3 TAMs在CRC腫瘤微環(huán)境的研究現(xiàn)狀

3.1TAMs促進(jìn)CRC腫瘤轉(zhuǎn)移及免疫抑制 由于巨噬細(xì)胞所具有的2種特殊極化表型，近年來(lái)，許多研究以巨噬細(xì)胞作為突破口探究巨噬細(xì)胞調(diào)控腫瘤免疫微環(huán)境的作用機(jī)制。在CRC腫瘤微環(huán)境中，公認(rèn)主要存在的是M2型TAMs。WEI等[12]研究發(fā)現(xiàn)，TAMs能夠通過(guò)調(diào)節(jié)JAK2/STAT3/miR-506-3p/FoxQ1信號(hào)通路，誘導(dǎo)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化進(jìn)而促進(jìn)CRC的遷移、侵襲和循環(huán)腫瘤細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤轉(zhuǎn)移，進(jìn)而通過(guò)趨化因子配體2(CCL2)的招募作用促進(jìn)M2型TAMs的募集，完成腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移及免疫逃逸。該結(jié)果與鄭浩等[13]發(fā)現(xiàn)交替激活的M2型TAMs能夠促進(jìn)CRC腫瘤細(xì)胞的遷移和增殖具有一致性。有研究表明，CRC腫瘤微環(huán)境中TAMs的高度浸潤(rùn)能夠上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2的表達(dá)，促進(jìn)CRC轉(zhuǎn)移[14]。張韜等[15]研究表明，肝再生磷酸酶-3同樣能夠激活TAMs進(jìn)而誘導(dǎo)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化促進(jìn)CRC細(xì)胞的遷移。M2型TAMs除了促進(jìn)CRC腫瘤轉(zhuǎn)移之外，還能夠增加腫瘤對(duì)機(jī)體的免疫抑制，達(dá)到腫瘤免疫逃逸目的。LIU[16]等探究了TAMs產(chǎn)生的細(xì)胞因子在促進(jìn)CRC腫瘤免疫逃逸過(guò)程中的作用，結(jié)果證實(shí)TAMs產(chǎn)生的CCL5能夠通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞程序性死亡配體-1，促進(jìn)T細(xì)胞凋亡，進(jìn)而抑制T細(xì)胞對(duì)CRC腫瘤細(xì)胞的殺傷。WANG等[17]報(bào)道了TAMs通過(guò)分泌IL-10、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、細(xì)胞程序性死亡受體-1的表達(dá)和消耗精氨酸來(lái)抑制T細(xì)胞抗腫瘤功能，從而發(fā)揮促腫瘤和免疫抑制作用，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。表明在腫瘤微環(huán)境中，TAMs不僅通過(guò)分泌趨化因子抑制T細(xì)胞功能，實(shí)現(xiàn)免疫逃逸。而且通過(guò)調(diào)控血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β等細(xì)胞因子，促進(jìn)CRC腫瘤的轉(zhuǎn)移。另外，有研究表明，長(zhǎng)鏈非編碼RNA介導(dǎo)的RPPH1能夠作用于β-Ⅲ微管蛋白阻止其泛素化，從而誘導(dǎo)CRC腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化；此外，CRC來(lái)源的外切體將RPPH1轉(zhuǎn)運(yùn)至巨噬細(xì)胞內(nèi)，介導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化，促進(jìn)CRC的轉(zhuǎn)移和增殖[18]。LI等[19]報(bào)道了腸道微生物分泌的組織蛋白酶K能夠通過(guò)mTOR依賴(lài)途徑刺激TAMs向M2型極化，促進(jìn)CRC細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。組織蛋白酶K通常被認(rèn)為與腸道菌群失衡和腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)，該研究結(jié)果也表明除了腫瘤微環(huán)境對(duì)免疫逃逸的直接作用外，腸道菌群同樣也能夠促進(jìn)腫瘤微環(huán)境內(nèi)M2型TAMs的浸潤(rùn)，促進(jìn)腫瘤免疫逃逸。

3.2基于TAMs靶點(diǎn)的CRC耐藥作用機(jī)制 近年來(lái)，許多研究者以TAMs為靶點(diǎn)對(duì)CRC抗腫瘤耐藥及治療機(jī)制進(jìn)行了研究。在以TAMs為基礎(chǔ)的CRC耐藥方面，陸詩(shī)媛等[20]探討了具核梭桿菌基于TAMs對(duì)CRC耐藥的作用機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，具核梭桿菌與CRC腫瘤微環(huán)境中的TAMs浸潤(rùn)及患者的化療耐藥相關(guān)；當(dāng)具核梭桿菌相關(guān)細(xì)菌生物膜的陽(yáng)性率越高時(shí)，CRC患者腫瘤微環(huán)境中M2型TAMs浸潤(rùn)越高，并且患者耐藥復(fù)發(fā)率也隨之升高。表明具核梭桿菌能夠調(diào)控CRC腫瘤微環(huán)境，并且增加M2型TAMs在瘤內(nèi)浸潤(rùn)。陳玉娟等[21]針對(duì)結(jié)腸癌CT-26細(xì)胞在氟尿嘧啶耐藥中的作用機(jī)制進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氟尿嘧啶能夠?qū)AMs產(chǎn)生誘導(dǎo)，促使其對(duì)抑制P-JNK/Caspase-3凋亡通路，造成氟尿嘧啶治療的耐藥性。

3.3基于TAMs靶點(diǎn)的CRC治療研究現(xiàn)狀 由于TAMs所具備M1/M2 2種表型，并且2種表型之間具有相互轉(zhuǎn)化的特性，使其在臨床研究中具有很高的可塑性?；诖?，調(diào)節(jié)TAMs的M1/M2型極化就成為腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。由于M1型TAMs以腫瘤細(xì)胞為靶點(diǎn)，產(chǎn)生抗腫瘤的作用，許多研究者認(rèn)為可以利用M1型TAMs作為藥物載體，將藥物直接作用于腫瘤細(xì)胞。M2型TAMs所具備的促腫瘤特性，目前針對(duì)M2型TAMs為靶點(diǎn)的研究則主要是抑制巨噬細(xì)胞的募集、抑制M2型TAMs的生成及促使M2型TAMs向M1型TAMs轉(zhuǎn)化等[22]。

在以TAMs為靶點(diǎn)的抗CRC方面，楊榮嬌等[23]研究發(fā)現(xiàn)，利用巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子的小干擾RNA作為治療靶點(diǎn)，能夠顯著下調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，抑制CRC的肝轉(zhuǎn)移。徐張巍等[24]發(fā)現(xiàn)利用巨噬細(xì)胞金屬?gòu)椥缘鞍酌改軌蛞种艭RC的生長(zhǎng)，并且降低血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)。除了抑制血管的生成之外，張廉君等[25]的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，使用集落刺激因子-1受體抑制劑能夠顯著降低CRC腫瘤組織中M2型TAMs的表達(dá)，同時(shí)顯著增加M1型TAMs的表達(dá)。李曉婷等[26]探討了另一種集落刺激因子抑制劑吡西達(dá)替尼對(duì)CRC腫瘤微環(huán)境的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吡西達(dá)替尼能夠顯著降低CRC腫瘤微環(huán)境內(nèi)TAMs的數(shù)量并降低M2型TAMs的生成。以上結(jié)果表明，集落刺激因子-1受體抑制劑不但能夠抑制TAMs向CRC腫瘤微環(huán)境的募集，同時(shí)能夠清楚CRC腫瘤微環(huán)境內(nèi)TAMs的浸潤(rùn)及促使M2型TAMs向M1型TAMs轉(zhuǎn)化，不僅降低CRC腫瘤微環(huán)境中TAMs介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸，而且能夠增加M1型TAMs的抗腫瘤作用。

3.4基于TAMs判斷CRC患者預(yù)后 腫瘤微環(huán)境中浸潤(rùn)的TAMs不僅能夠反映腫瘤進(jìn)展和抗腫瘤治療效果，而且在一定程度上能夠反映患者臨床預(yù)后。有研究表明，TAMs在CRC腫瘤微環(huán)境中的浸潤(rùn)部位與預(yù)后之間存在一定的關(guān)聯(lián)，M1型TAMs的高度浸潤(rùn)與良好的臨床預(yù)后相關(guān)，腫瘤微環(huán)境內(nèi)CD163+/CD68+的比值升高與CRC患者較差的生存率相關(guān)，以及M2/M1型TAMs的比例升高與CRC的肝轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)[27-29]?？傊?dāng)CRC腫瘤微環(huán)境中浸潤(rùn)的M2型TAMs數(shù)量越多，患者預(yù)后越差。

4 小結(jié)與展望

巨噬細(xì)胞作為機(jī)體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞之一，在機(jī)體免疫清除病原體方面起著極其重要的作用，而TAMs作為腫瘤微環(huán)境中數(shù)量最多的免疫細(xì)胞，在腫瘤進(jìn)展和侵襲過(guò)程中扮演著重要角色。本文就基于TAMs在CRC腫瘤微環(huán)境中的耐藥性、治療現(xiàn)狀及臨床預(yù)后等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要概述。TAMs的M1/M2型極化為腫瘤的治療提供了理想的作用靶點(diǎn)，近年來(lái)研究者在腫瘤微環(huán)境內(nèi)M2型TAMs的清除、M2型TAMs向M1型轉(zhuǎn)化及抑制腫瘤微環(huán)境對(duì)M2型TAMs的募集方面進(jìn)行了諸多研究探索，為靶向M2型TAMs提供了一定的理論依據(jù)。但基于M1型TAMs為載體的藥物輸送或其他抗腫瘤方式仍需進(jìn)一步探索。CRC腫瘤微環(huán)境是一個(gè)復(fù)雜的整體，要想達(dá)到良好的免疫治療抗腫瘤目的，必須多種途徑綜合調(diào)控。相信隨著對(duì)CRC腫瘤微環(huán)境的深入研究，人們能夠更加清晰地發(fā)現(xiàn)CRC腫瘤微環(huán)境中關(guān)于TAMs錯(cuò)綜復(fù)雜的作用機(jī)制，進(jìn)而得到很好的免疫治療策略。