劉倩，鐘茜

0 引言

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma,NPC）是常見的頭頸部高發(fā)惡性腫瘤之一，起源于鼻咽黏膜的上皮，腫瘤常見于咽隱窩。高發(fā)于我國南方和東南亞地區(qū)，也是我國廣東省成年人中最常見的惡性腫瘤，因此，也被稱為“廣東癌”[1-2]。雖然鼻咽癌對放療和化療很敏感，但往往診斷時就已經(jīng)發(fā)生了遠處轉(zhuǎn)移，治療效果和預后差。繼1863年Rudolf Virchow首次提出慢性炎性反應與腫瘤發(fā)生的關系后[3]，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤的發(fā)展及預后不僅與腫瘤本身的特性有關，還與腫瘤的炎性反應有關[4-7]。腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment,TME）是由免疫、成纖維和血管內(nèi)皮細胞等共同組成，為腫瘤的發(fā)生發(fā)展提供必要的條件[8]。其中腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophages,TAMs）是TME中重要的免疫細胞，通過調(diào)控TME來介導腫瘤進展，然而具體調(diào)控機制仍有待進一步研究。TAMs作為當下腫瘤研究和治療的熱點，本文將對其研究進展作一綜述。

1 TAMs

1.1 TAMs的來源

TAMs是TME中與腫瘤發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關的一類巨噬細胞[9]。來源于外周血中的單核細胞，在腫瘤細胞和間質(zhì)細胞分泌產(chǎn)生的各種趨化因子、細胞因子和生長因子等刺激下進一步發(fā)展為巨噬細胞，與腫瘤細胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及預后息息相關[10]。臨床上，趨化因子2（C-C motif chemokine ligand,CCL2）的水平和巨噬細胞聚集之間的相關性已經(jīng)在乳腺癌[11]、前列腺癌[12]、宮頸癌[13]和視網(wǎng)膜母細胞瘤[14]等人類腫瘤中得到證實。其他的趨化因子如CCL5、CCL3、CCL4以及趨化因子8（C-X-C motif chemokine ligand 8,CXCL8）等與腫瘤相關巨噬細胞的招募也有一定的相關性。此外，細胞因子中的集落刺激因子-1（colony stimulating factor,CSF-1）也是單核巨噬細胞在腫瘤募集過程中的主要因子，CSF-1最初被報道是和巨噬細胞的前體細胞增殖、分化和存活有關的一類調(diào)節(jié)因子[15]。Sun等[16]在肝癌小鼠模型中運用CSF-1受體酪氨酸激酶特異性抑制劑PLX3397阻斷CSF-1受體，發(fā)現(xiàn)小鼠模型腫瘤的生長得到顯著延緩。在復雜的腫瘤微環(huán)境中，這些因子的協(xié)同作用促進單核巨噬細胞的動員和募集，并將這些細胞轉(zhuǎn)化為TAMs，對腫瘤的發(fā)展過程有著巨大的影響。

1.2 TAMs的亞型和功能

TAMs在TEM中是具有異質(zhì)性又可塑的一群細胞，研究表明TAMs的功能是雙重的，既具有促進腫瘤形成和發(fā)展，同時也發(fā)揮殺瘤功能，具有各種抗腫瘤免疫治療的療效[17]。巨噬細胞是一類具有高度多能性和可塑性的細胞群，受體內(nèi)外不同微環(huán)境的影響，表現(xiàn)出明顯的功能差異。根據(jù)Ⅰ型輔助性T細胞（type 1 helper T,Th1）/Ⅱ型輔助性T細胞（type 2 helper T,Th2）二分法，巨噬細胞可分為兩大類，即經(jīng)典活化的M1型巨噬細胞（M1）和替代性活化的M2型巨噬細胞（M2）[18]。

M1型巨噬細胞當暴露在γ干擾素（interferon γ，IFN-γ）或微生物刺激如脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）及細胞因子等獲得促炎狀態(tài)，產(chǎn)生白介素-1（interleukin-1,IL-1）、IL-12、IL-23和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor α,TNF-α），此外，M1型巨噬細胞表達高水平的主要組織相容性復合體Ⅰ類和Ⅱ類分子，因此具有良好的抗原提呈作用，對吞噬的微生物和腫瘤細胞具有細胞毒活性[19-20]。一般來說，在Th1的背景下，M1型巨噬細胞相當于人類健康衛(wèi)士，產(chǎn)生大量的炎性細胞因子，激活機體免疫反應來對抗感染宿主的微生物和病毒，同時對抗腫瘤。

當受到IL-4、IL-13、IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β1（transforming growth factor β1,TGFβ1）和前列腺素E2（prostaglandin E2,PGE2）等刺激時[21]，會促進巨噬細胞向抗炎狀態(tài)極化。研究表明M2型巨噬細胞可分為M2a、M2b和M2c亞型。巨噬細胞可被IL-4和IL-13等Th2細胞因子誘導為M2a表型，激活Toll樣受體（Toll-like receptors,TLR）和免疫復合物可刺激產(chǎn)生M2b型巨噬細胞，而IL-10、TGFβ則使巨噬細胞向M2c亞型分化[22]。曾有研究將TAMs也歸為M2的一個亞型[23]。M2型巨噬細胞具有抗炎和促腫瘤活性：促進碎片的清除、對創(chuàng)傷和受損組織進行重塑修復，促進血管新生，并分泌IL-10，PD-L1和TGFβ等免疫抑制分子促進腫瘤生長[21]。M2型巨噬細胞的特點是高表達IL-10、IL-12，高分泌CCL17和CCL22，高表達甘露糖、清道夫和半乳糖型受體，但抗原提呈能力低下，可抑制炎性反應。在腫瘤的發(fā)展過程中，腫瘤浸潤的M1型巨噬細胞通常高表達IL-12、低表達IL-10，促進免疫反應，從而引起腫瘤細胞的破壞，達到抗腫瘤作用。在腫瘤進展的晚期，TAMs通常轉(zhuǎn)變?yōu)镸2樣表型，此時則低表達IL-12，高表達IL-10，促進腫瘤細胞的生長[24]，說明TAMs這兩種極化狀態(tài)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中是可以發(fā)生轉(zhuǎn)化的。

2 TAMs與腫瘤的相關性及其作用機制

TAMs在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要的作用。促進腫瘤部位血管生成，為腫瘤的增殖提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)和生長環(huán)境，同時分泌和募集各種因子誘導腫瘤細胞向周圍組織侵襲并離開腫瘤原發(fā)部位向遠處組織和器官轉(zhuǎn)移。

2.1 TAMs與鼻咽癌的血管生成

腫瘤的持續(xù)生長離不開腫瘤新血管的生成，早在2000年發(fā)表在《Cell》上關于The Hallmarks of Cancer的綜述中提示，人類腫瘤多級發(fā)展的一大基本特征就是腫瘤血管生成，隨后在該綜述的升級版中腫瘤血管生成依然保留著，可見其對于腫瘤生成的重要性[25-26]。TAMs可合成分泌多種因子來促進腫瘤血管的生成，如血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）、TGF-β、血小板來源增殖因子（platelet-derived growth factor,PDGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMP）家族等。已有研究表明，在膠質(zhì)母細胞瘤中檢測到腫瘤血管周圍TAMs高表達VEGFA、血紅素加氧酶1，以及胸腺原磷酸化酶，TAMs也可以通過環(huán)氧合酶2和IL-6介導來增強膠質(zhì)瘤細胞的血管模擬過程[27]。隨著研究的不斷深入，臨床上出現(xiàn)了抗血管生成療法，而TAMs作為一個重要的治療靶點的潛力引起人們極大的興趣。在Penn的研究中[28]證明卵巢癌TAMs高表達葉酸受體-2，在卵巢癌小鼠模型中，靶向TAMs使之耗竭的化療藥物G5-MTX納米顆粒與順鉑的療效幾乎相同，重要的是，這些納米顆粒比順鉑具有更高的靶向性和極低的不良反應。由于鼻咽部結(jié)構(gòu)的獨特性，放射治療是鼻咽癌的首要治療手段，近年來，聯(lián)合抗血管生成治療已在臨床試驗中得到應用，并取得了一定的效果，為放療不敏感的患者提供了新的治療方案[29]，但聯(lián)合治療仍有各種因素需考慮，如藥物類型、劑量和射線類型等及其帶來的不良反應，所以在鼻咽癌中靶向TAMs的抗血管治療需要進一步研究。

2.2 TAMs與鼻咽癌的增殖

TAMs通過分泌各種因子，如生長因子VEGF、PDGF、表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF）等；趨化因子四大家族CXC、CC、C和CX3C，主要包括CCL12、CCL13、CCL17、CCL18、CCL20等，以及促炎因子如IL-10、IL-6、TNF等來促進腫瘤細胞的存活和增殖[30]。M2型TAMs可促進腫瘤增殖和生長，已有研究表明，原代培養(yǎng)的非功能性垂體腺瘤（non-functional pituitary adenomas,NFPA）通過依賴單核細胞趨化蛋白1（monocyte chemotactic protein 1,MCP-1）募集更多的單核細胞，并將其向TAMs的M2型極化，而高浸潤的M2型TAMs主要發(fā)生在NFPA的生長階段，從而促進NFPA的增殖[31]。在各種肝癌小鼠模型的研究中，證實了TAMs的耗竭可抑制腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移，而已知Hippo通路在腫瘤發(fā)生過程中具有一定的細胞自主功能，Liao等的研究表明肝腫瘤啟動細胞（tumor initiating cells,TICs）招募巨噬細胞是基于將Hippo通路的效應蛋白YAP激活，從而推測清除TAMs可能抑制腫瘤生長[32]。在一項有關鼻咽癌的研究中證明[33]，在鼻咽癌組織中檢測到TAMs高密度和IL-6高表達，與鼻咽癌患者的生存期呈負相關，炎性反應調(diào)節(jié)因子LPLUN1可抑制IL-6下游基因STAT3的活性，從而抑制鼻咽癌生長和誘導鼻咽癌細胞凋亡。因此，TAMs通過分泌各種因子來調(diào)節(jié)腫瘤的生長，同時又為腫瘤的治療提供新的見解和靶標。

2.3 TAMs與鼻咽癌的侵襲轉(zhuǎn)移

腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是腫瘤患者最常見的死亡原因之一，也是決定預后的關鍵因素之一，然而到目前為止，有關侵襲轉(zhuǎn)移的研究機制并沒有確切闡明。有研究表明一些細胞黏附分子與腫瘤的擴散、轉(zhuǎn)移有關，已知在人胰腺導管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC）異種移植瘤模型中[34]，檢測到免疫抑制因子IL-35在腫瘤組織中過表達，并通過gp130-STAT1信號通路促進細胞間黏附分子1（intercellular adhesion molecule-1,ICAM1）過表達，依賴于ICAM1來促進跨內(nèi)皮細胞遷移及內(nèi)皮細胞黏附，從而促進胰腺癌轉(zhuǎn)移。許多研究表明粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GM-CSF）對腫瘤的轉(zhuǎn)移有重大影響，其中在一項EBV復制活躍的鼻咽癌研究中發(fā)現(xiàn)[35]，同時靶向中和GM-CSF、VEGF這兩個位點可降低鼻咽癌細胞的轉(zhuǎn)移，使用VEGF的中和抗體可減少單核細胞的募集，而GM-CSF的中和抗體可減少NF-κB通路所誘導產(chǎn)生的TAMs，因此這種雙靶向的研究成果也為臨床患者帶來新的治療選擇。同時Su等關于間充質(zhì)樣乳腺癌的研究也表明，巨噬細胞被腫瘤細胞分泌的GM-CSF激活為TAMs，而TAMs中的CCL18可誘導腫瘤細胞上皮-間充質(zhì)樣改變，兩者可形成正反饋通路，促進乳腺癌細胞在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移[36]。越來越多的證據(jù)表明，趨化因子和趨化因子受體參與了腫瘤轉(zhuǎn)移過程。在胃癌的臨床研究中證實了CCR4的表達與胃癌的侵襲性相關，CCR4可通過結(jié)合其配體CCL17促進體外胃癌細胞的遷移，這個結(jié)果可能為控制晚期CCR4陽性胃癌患者發(fā)生復發(fā)轉(zhuǎn)移提供有效的治療手段[37]。

2.4 TAMs與腫瘤細胞之間的相互作用

TAMs是腫瘤微環(huán)境中的重要組成部分，與腫瘤細胞之間的相互作用對腫瘤的發(fā)展影響重大，越來越多研究表明TAMs可促進腫瘤的增殖、血管生成、誘導腫瘤細胞侵襲和轉(zhuǎn)移等，如今已成為研究熱點。在肝細胞癌（hepatocellular carcinoma,HCC）中利用單核細胞選擇性IL-6缺陷的小鼠骨髓移植重建模型，證明增加TAMs來源的IL-6放大了炎性反應，并通過STAT3信號通路促進肝癌細胞增殖，促進肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展[38]。在大多數(shù)腫瘤中，缺氧是調(diào)節(jié)腫瘤血管生成的主要因素之一。在低氧環(huán)境下，TAMs分泌的缺氧誘導因子-1（hypoxia-inducible factor 1,HIF-1）在腫瘤的低氧區(qū)會大量聚集，調(diào)節(jié)大量與血管生成相關基因的轉(zhuǎn)錄，如VEGF、MMPs、IL-8、CXCL8、PDGF和其他因子，促進腫瘤血管生成和壞死區(qū)的血管重建，同時介導腫瘤細胞侵襲[39]。腫瘤轉(zhuǎn)移是一個涉及多步驟的復雜過程，研究發(fā)現(xiàn)TAMs以旁分泌的方式協(xié)助腫瘤細胞侵入周圍組織，其中包括腫瘤細胞分泌CSF-1來激活產(chǎn)生TAMs，TAMs反過來為腫瘤細胞提供表皮生長因子（epidermal growth factor,EGF），從而促進腫瘤轉(zhuǎn)移和復發(fā)[40]。在乳腺癌中，TAMs釋放CCL18與其受體PITPNM3結(jié)合后促進乳腺癌移植瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[41]。雖然TAMs與腫瘤細胞之間的相互作用機制不是十分明確，仍需進一步研究闡明，但是對目前臨床治療依然有很重要的指導意義，尤其對目前熱門的靶向治療意義重大。

3 小結(jié)

本文就TAMs的來源、亞型和功能做了一個簡要的闡述，TAMs促進腫瘤的增殖、血管生成以及誘導腫瘤細胞向周圍組織侵襲和轉(zhuǎn)移，對腫瘤的發(fā)生發(fā)展有很大的影響。人們對于這一系列過程的發(fā)生機制已經(jīng)開展了大量的相關研究，但具體的分子機制闡述得還不是十分明確，仍有待進一步研究探索。因此，需要更深入研究TAMs的表型及其和腫瘤細胞之間的相互作用機制，最終可以逆轉(zhuǎn)其促進腫瘤發(fā)展的過程中發(fā)揮更大的應用價值。更重要的一點是結(jié)合當前的腫瘤靶向治療，將TAMs作為各種腫瘤治療的靶點，為腫瘤的診斷、治療和預后提供了新的方向。