劉 慧， 李 麗， 劉洋漢， 陳振鋒*

(1.省部共建藥用資源化學與藥物分子工程國家重點實驗室 (廣西師范大學), 廣西 桂林 541004；2.廣西民族藥協(xié)同創(chuàng)新中心 (廣西師范大學), 廣西 桂林 541004； 3.廣西師范大學 化學與藥學學院, 廣西 桂林 541004)

巨噬細胞是維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和抵御外來病原體的重要先天免疫細胞群，具有高度的可塑性，對不同的組織分區(qū)具有不同的功能。腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment, TME)中的腫瘤相關巨噬細胞(tumor-associated macrophages, TAMs)已被證明可以促進腫瘤細胞的增殖、免疫抑制、血管生成，以及支持腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移。腫瘤組織中TAMs的密度往往與患者預后不良相關。隨著人們對TAMs與惡性腫瘤關系研究的日益深入，TAMs被認為是腫瘤治療的潛在靶點。本文對TAMs的來源、分類、TAMs與腫瘤的關系及靶向TAMs的治療策略等進行綜述。

1 巨噬細胞來源及其分類

巨噬細胞分布于哺乳動物全身的各個組織中，執(zhí)行特定的功能。起初的證據(jù)認為，巨噬細胞的主要來源是血液中的單核細胞，這些單核細胞受組織微環(huán)境的影響，經(jīng)外滲進入組織，然后進一步分化為組織駐留巨噬細胞[1-2]。然而，另有證據(jù)對這一觀點提出質(zhì)疑，認為組織駐留的單核巨噬細胞也可能來自卵黃囊、胎肝以及造血干細胞。如小膠質(zhì)細胞來源于卵黃囊[3]，皮膚、脾臟、胰腺、肝臟和腹膜腔中的主要組織駐留巨噬細胞來源于卵黃囊祖細胞或胎肝，腎、肺中的巨噬細胞可能來源于造血干細胞和卵黃囊前體細胞，而胃腸道中的巨噬細胞則來自血液中的單核細胞[4]。

一般認為，巨噬細胞有2種極化狀態(tài)：經(jīng)典激活(M1)巨噬細胞亞群和交替激活(M2)巨噬細胞亞群。M1型由輔助性T細胞1(Th1)型細胞因子，如干擾素-γ、細菌脂多糖和Toll樣受體激動劑驅(qū)動[5]。M2型在不同的刺激下可分化為M2a、M2b、M2c和M2d型巨噬細胞[5-7](圖1)。M2a巨噬細胞由Th2細胞因子IL-4或IL-13誘導；M2b巨噬細胞由免疫復合物(ICs)、LPS、TLRs或IL-1R拮抗劑誘導；M2c巨噬細胞由IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)或糖皮質(zhì)激素誘導；M2d巨噬細胞由IL-6、白血病抑制因子LIF和腺苷誘導，且表達高水平的VEGF和IL-10[5,8](表1)。然而，人類癌癥中的巨噬細胞并不能簡單分類為經(jīng)典激活的M1型巨噬細胞或交替激活的M2型巨噬細胞，當前的M1與M2極化模型可以擴展到具有至少9個不同巨噬細胞激活程序的“譜模型”[9]。巨噬細胞表型的動態(tài)改變發(fā)生在腫瘤發(fā)生、進展和轉(zhuǎn)移過程中，不同的TAMs亞群負責不同的腫瘤活動[10-12]。

圖1 M2巨噬細胞激活因子及功能[7]Fig.1 Activated factors and functions of M2 macrophages[7]

表1 經(jīng)典激活的M1和交替激活的M2內(nèi)型的特征[8]

1. 表示標記物僅在小鼠巨噬細胞中發(fā)現(xiàn)。

2 腫瘤相關巨噬細胞在腫瘤生長進程中的作用

TME由多種細胞類型(內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、免疫細胞等)和細胞外成分(細胞因子、生長因子、激素、細胞外基質(zhì)等)組成，圍繞在腫瘤細胞周圍，由血管網(wǎng)絡滋養(yǎng)[13]。作為TME中的重要成分之一，TAMs在腫瘤生長、進展的各個階段發(fā)揮重要作用。

2.1 侵襲和轉(zhuǎn)移

腫瘤細胞常常離開原發(fā)部位而形成轉(zhuǎn)移集落。腫瘤細胞的遠處轉(zhuǎn)移能力取決于腫瘤微環(huán)境，TAMs作為腫瘤微環(huán)境的主要成分，在腫瘤轉(zhuǎn)移中起著重要作用。TAMs主要通過分泌組織蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和絲氨酸蛋白酶來促進腫瘤細胞的侵襲和遷移，這些物質(zhì)可以改變細胞間的連接，并破壞基底膜。例如，TAMs來源的組織蛋白酶B可以促進乳腺癌細胞侵襲和肺轉(zhuǎn)移[14]。TAMs可以誘導局部和全身水平的MMP9、幾丁質(zhì)酶-3樣蛋白1(CHI3L1)、VEGF和脂鈣素-2(Lcn-2)來介導三陰性乳腺癌小鼠模型中的腫瘤轉(zhuǎn)移[15]。從98例原發(fā)性肺癌組織中分離出的TAMs高水平表達HGF、環(huán)氧合酶-2(COX-2)、VEGF-A、組織蛋白酶K、PDGF-B、MMP9和尿激酶型纖溶酶激活物(uPA)，TAMs條件培養(yǎng)液可顯著促進人各種腫瘤細胞的遷移和侵襲，而阻斷uPA和MMP9則可抑制TAMs誘導的侵襲[16]。通過在體內(nèi)直接觀察巨噬細胞及其與腫瘤細胞的相互作用，發(fā)現(xiàn)幾乎所有腫瘤細胞的遷移和血管內(nèi)滲都與巨噬細胞有關[17]。TAMs通過分泌細胞外基質(zhì)(ECM)重塑蛋白支持腫瘤細胞的黏附和侵襲[18]。上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)在腫瘤進展和轉(zhuǎn)移中起重要作用，它是TAMs與腫瘤細胞相互作用的重要結(jié)果[19]。

2.2 血管生成

1971年，F(xiàn)olkman等[20]提出腫瘤的生長依賴于血管生成，血管生成對于提供營養(yǎng)和氧氣、清除廢物以及癌細胞的轉(zhuǎn)移都是必不可少的。如果沒有血管生成，腫瘤細胞就無法生長到大于1～2 mm3，并會因缺氧而死亡。組織中存在內(nèi)源性的血管生成激活劑和抑制劑，稱為“血管生成開關”，在正常情況下，這種開關處于平衡狀態(tài)。當這個開關“打開”時(如在腫瘤進展過程中)，血管生成激活因子表達上調(diào)，導致血管生成[21]。腫瘤的缺氧或壞死區(qū)通過釋放低氧誘導的趨化因子，如血管內(nèi)皮生長因子、內(nèi)皮素和EMAPII(也稱為SCYE1)來吸引TAMs[22]。TAM表達許多血管生成調(diào)節(jié)因子，如VEGF、uPA、TNF-α、IL-1β、CXCL8、PDGF-β、MMP7、MMP9和MMP12等來促進腫瘤血管生成[23]。血管生成素2(ANG2)是血管生成素家族的成員，主要通過血管生成素受體2(TIE2)傳遞信號，其不僅為抗VEGF治療提供逃逸機制，還調(diào)節(jié)TIE2表達的促血管生成TAMs的活性。在攜帶原位乳腺腫瘤的小鼠中，ANG2阻斷抑制了腫瘤的血管生成、生長和轉(zhuǎn)移，并削弱了促血管生成的TIE2+巨噬細胞的活性[24]。阻斷ANG2也抑制了容易對抗VEGF/VEGFR治療產(chǎn)生耐藥性的小鼠模型的血管生成和腫瘤生長。同樣，ANG2和VEGF的雙重抑制可以在一定程度上改變TAMs極化，使小鼠膠質(zhì)母細胞瘤模型的腫瘤血管正?；娱L生存期[25]。此外，一些轉(zhuǎn)錄因子和相關的信號轉(zhuǎn)導通路也參與促血管生成過程，如STAT3通路通過促進TAMs、內(nèi)皮細胞(ECs)和腫瘤細胞之間的多向串擾參與血管生成[26]，TAMs分泌的WNT7b可刺激內(nèi)皮細胞Wnt/β-catenin途徑，促進血管生成活性[27]。

2.3 免疫抑制

TAMs還可以通過免疫抑制來促進腫瘤進展。TAMs是腫瘤中主要的免疫調(diào)節(jié)細胞，參與抑制腫瘤微環(huán)境中的細胞毒性T淋巴細胞(CTL)反應。有效的抗腫瘤免疫主要依賴于CD8+T細胞的激活。然而，TAMs采用各種機制使CTL直接或間接地失活，有助于腫瘤免疫逃逸和腫瘤發(fā)展[28]。一方面，TAMs分泌的多種趨化因子(如CCL2、CCL5、CCL17等)、細胞因子(如HGF、PDGF-B、VEGF、IL-4、IL-10等)以及酶(如組織蛋白酶K、環(huán)氧合酶-2、精氨酸酶1和基質(zhì)金屬蛋白酶)可直接抑制CD8+T和CD4+T細胞的效應功能。此外，來自TAMs的這些趨化因子、細胞因子和酶還可以刺激適應性調(diào)節(jié)性T細胞(ITregs)的產(chǎn)生，并招募天然調(diào)節(jié)性T細胞Tregs(NTregs)，通過直接抑制效應性T細胞或分泌免疫抑制因子來發(fā)揮免疫抑制功能[29]。另一方面，免疫檢查點分子的表達抑制T細胞免疫被認為是TAMs介導的另一種重要免疫抑制機制。如從PD-L1高表達的肝細胞癌中分離出來的TAMs可以抑制腫瘤特異性T細胞免疫，并促進腫瘤生長[30]。除了直接作用于T細胞外，TAMs還與其他免疫細胞和基質(zhì)細胞協(xié)同作用，構(gòu)建免疫抑制的TME。Tregs和MDSCs是腫瘤微環(huán)境中的另外2種重要的免疫抑制細胞類型，膠質(zhì)瘤中的TAMs可以通過產(chǎn)生豐富的CCL2來招募CCR2+Ly-6C+MDSCs和CCR4+Treg細胞[31]。

2.4 化療或放療耐藥

TAMs在化療藥物治療中具有兩重作用：有時會提高治療效果，但更多的是導致化療耐藥。在TAMs對化療的積極作用中，早期研究指出，巨噬細胞發(fā)揮宿主防御機制有助于阿霉素的治療效果，這一概念已被Zitvogel課題組[32]擴展為選定藥物激活免疫原性細胞死亡(ICDs)的能力，從而刺激抗腫瘤免疫反應。據(jù)報導[33]，特定藥物(如吉西他濱)可以刺激巨噬細胞的細胞毒潛能和M1樣分化。在TAMs對化療的消極作用中，TAMs可以通過以下3個機制降低化療藥物的療效：1)增加免疫抑制髓系細胞的募集；2)抑制適應性抗腫瘤免疫反應；3)激活癌細胞中的抗凋亡程序[34]。臨床前研究[35]發(fā)現(xiàn)，在耐藥腫瘤中經(jīng)常觀察到巨噬細胞募集的增加，這提示我們耐藥的一個機制是TAMs的募集。在膠質(zhì)母細胞瘤患者中，對貝伐單抗的耐藥性是由于腫瘤邊緣巨噬細胞遷移抑制因子(MIF)表達減少，導致M2巨噬細胞增多，因此促進了腫瘤生長。同樣，腫瘤相關巨噬細胞分泌MMP9與抗血管內(nèi)皮生長因子和抗胎盤生長因子藥物阿柏西普的耐藥性有關[36]。與源自骨髓和乳腺癌細胞系的巨噬細胞的體外共培養(yǎng)研究表明，巨噬細胞導致了紫杉醇、阿霉素和依托泊苷的化療耐藥[37]。在小鼠腫瘤模型和患者的乳腺癌組織中，用紫杉醇治療的腫瘤比未用紫杉醇治療的腫瘤顯示更高的TAMs浸潤，TAMs浸潤是由暴露于紫杉醇后腫瘤細胞中升高的CSF-1 mRNA表達介導的，招募的TAMs抑制了紫杉醇誘導的有絲分裂阻滯，從而導致耐藥的產(chǎn)生。通過阻斷CSF-1-CSF-1受體(CSF-1R)信號傳導來抑制TAMs募集，可以增強紫杉醇作用，并延長小鼠的生存期[38]。阿霉素治療的乳腺癌患者表現(xiàn)出基質(zhì)細胞產(chǎn)生CCL2的增加以及隨后CCR2+單核細胞的募集，這與腫瘤復發(fā)有關[39]。在結(jié)直腸癌中，TAMs在5-氟尿嘧啶(5-FU)治療期間分泌腐胺抵抗5-FU的療效[40]。TAMs來源的外泌體(MDE)可引起胰腺導管腺癌(PDAC)對吉西他濱的耐藥，缺失Rab27A/B基因以抑制外泌體分泌可以提高PDAC對吉西他濱的敏感性[41]。

接受X-射線放射治療的膠質(zhì)母細胞瘤顯示巨噬細胞普遍減少，TAMs的M2/M1比值增加，這一影響可以通過M2比M1巨噬細胞有對輻射的更高抵抗力來解釋[42]。常規(guī)放療(RT)照射的巨噬細胞會導致癌細胞侵襲和血管生成[43]，用氯膦酸鹽脂質(zhì)體預處理荷瘤小鼠以清除腫瘤相關巨噬細胞的RT結(jié)果有所改善[44]。而低劑量的RT可將巨噬細胞重編程為iNOS+/M1表型，并通過NO依賴的機制介導效應T細胞重新聚集到腫瘤組織而產(chǎn)生有效的腫瘤免疫排斥反應[45]。據(jù)報道，在乳腺腫瘤中，TAMs分泌的IL-4限制了放射治療的療效[46]。Xu等[47]研究發(fā)現(xiàn)，前列腺癌患者血清中的CSF-1水平在放療后增加，CSF-1R的選擇性抑制劑與放療聯(lián)用比單獨放療能更有效地抑制腫瘤的生長。

3 靶向治療策略

TAMs在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，引發(fā)研究者們對腫瘤與TAMs關系研究的持續(xù)深入。目前針對TAMs的治療方法主要包括：1)抑制TAMs的募集；2)清除TAMs;3)重新編程TAMs；4)調(diào)節(jié)TAMs吞噬作用(圖2)[48]。

圖2 靶向TAMs的免疫治療策略[48]Fig.2 Immunotherapeutic strategies targeting TAMs[48]

3.1 抑制TAMs募集

腫瘤細胞可以通過分泌許多趨化因子招募巨噬細胞進入腫瘤組織。巨噬細胞被招募到腫瘤組織后，腫瘤細胞分泌各種細胞因子、代謝產(chǎn)物和外泌體改變TAMs的功能并使之極化。CSF-1和CCL2都負責將TAMs招募到TME中。據(jù)報導[49]，在小鼠乳腺癌模型中，CCL2可阻斷單核細胞從骨髓向血液的動員。通過抗CCL2單克隆抗體(如carlumab)或抑制其合成(如bindarit、 trabectedin)可抑制CCL2，阻止巨噬細胞聚集到腫瘤部位。Carlumab是一種抗CCL2的人單克隆抗體，曾安全地用于治療轉(zhuǎn)移去勢性前列腺癌[50]，并在一項Ib期研究中與其他化療藥物(紫杉醇、多西他賽、卡鉑、吉西他濱和聚乙二醇化脂質(zhì)體阿霉素)聯(lián)合使用[51]。然而，也有研究表明，CCL2抑制的中斷會導致過度轉(zhuǎn)移并加速死亡，這是骨髓中單核細胞釋放和原發(fā)腫瘤中癌細胞動員增強的結(jié)果，以及以白介素6和血管內(nèi)皮生長因子A依賴的方式，在肺內(nèi)形成血管和促進轉(zhuǎn)移細胞增殖的結(jié)果[52]。除了針對CCL2的單抗外，其他化合物(如bindarit、 trabectedin)也被發(fā)現(xiàn)能抑制CCL2/MCP-1的合成。Bindarit可以減少TAMs和骨髓源性抑制細胞浸潤，并可以抑制小鼠前列腺癌細胞轉(zhuǎn)移[53]。BMS-813160是CCR2/CCR5雙重拮抗劑，可抑制調(diào)節(jié)性T細胞和髓源性抑制細胞浸潤，已經(jīng)在非小細胞肺癌、肝細胞癌和胰腺導管腺癌(NCT04123379、NCT03496662)的聯(lián)合治療中試驗了其治療效果[54]?？茖W家們[55-57]還提出集中抑制CSF-1/CSF-1R信號軸的治療策略，針對CSF-1(抗CSF1抗體)或CSF1-R(BLZ945、emactuzumab、PLX3397)的單克隆抗體和小分子進行了大量研究，并被證明以組織特異性的方式清除巨噬細胞。在這些小分子中，Pexidartinib(PLX3397)作為一種口服酪氨酸激酶抑制劑，2019年被美國FDA批準用于治療腱鞘巨細胞瘤[57]。BLZ945是一種高度選擇性的CSF1-R酪氨酸激酶小分子抑制劑，在小鼠宮頸癌和乳腺癌模型中降低TAMs的周轉(zhuǎn)率，同時增加了浸潤宮頸癌和乳腺癌的CD8+T細胞的數(shù)量[55]。此外，CSF-1R抑制劑SNDX-6352與派姆單抗聯(lián)合正在進行第二階段試驗(NCT04301778)的評估。然而，不良反應限制了CSF-1R抑制劑的臨床應用，Pexidartinib的副作用包括天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶水平升高、疲勞、惡心和潛在的肝臟毒性等[58-60]。最近，一種MET/CSF-1/SRC抑制劑TPX-0022在具有MET基因改變的晚期實體瘤患者中進行了1期試驗(NCT03993873)。另外，AMG820、RG7155、GW2580等幾種小分子也在臨床試驗中[60-61]，在某些情況下，高濃度CCL5也可通過與單核細胞表面的CCR2連接而導致TAMs的募集。吉非替尼作為一種酪氨酸激酶抑制劑，可以減少CCL5的分泌，抑制TAMs和前列腺癌細胞之間的串擾，導致腫瘤細胞的增殖和抑制多西紫杉醇活性[62]。此外，CXCL12/CXCR4信號級聯(lián)促進癌癥進展和轉(zhuǎn)移并調(diào)節(jié)TAMs募集[63-64]，因此，阻斷CXCL12/CXCR4軸也可能是抑制TAMs招募的一種策略。一項研究表明，抑制CXCL12/CXCR4軸可以抑制TAMs的聚集和膿毒癥后誘發(fā)的小鼠腫瘤進展[65]。在一些針對卵巢癌或前列腺癌的臨床前研究中，阻斷CXCL12/CXCR4信號通路可以延長小鼠的存活時間[66]。此外，最近一項研究報導了C-X3-C基序趨化因子配體1(CX3CL1)/CX3C基元趨化因子受體1 (CX3CR1)軸通過調(diào)節(jié)TAMs的募集來促進皮膚癌變[67]，因此，抑制CX3CL1/CX3CR1軸也為抑制巨噬細胞募集提供了新的可能。

3.2 清除TAMs

除了抑制TAMs這一策略外，清除TAMs也是靶向策略之一。已被用作抗腫瘤藥物的Trabectedin是一種四氫異喹諾酮類生物堿，它對癌細胞的作用機制很復雜，因為它與DNA共價結(jié)合，阻斷轉(zhuǎn)錄，干擾DNA修復效率，使同源重組缺陷的癌細胞對這種治療特別敏感。Trabectedin還可以使DNA雙鏈斷裂和細胞周期阻滯，從而導致癌細胞死亡[68]。在接受Trabectedin治療的腫瘤患者中，觀察到對包括TAMs在內(nèi)的單核細胞的細胞毒性是其抗腫瘤活性的關鍵[69]。雙膦酸鹽是一類結(jié)構(gòu)上由2個磷酸基團連接的中心碳組成的化合物，有R1和R2側(cè)基團，R1是H、OH或Cl, R2由不同的官能團組成，決定化合物的效能[70]。雙膦酸鹽對羥基磷灰石有很高的親和力，常用于骨質(zhì)疏松癥、變形性骨炎和骨轉(zhuǎn)移等骨病的治療[71]。在小鼠乳腺腫瘤模型中的臨床前研究表明，雙膦酸鹽也顯示出一定的抗腫瘤活性，且其抗腫瘤活性由TAMs介導[72]。為了改善藥代動力學，減少毒副作用，雙膦酸鹽通常被配制成脂質(zhì)體或納米顆粒，從而改變生物分布，使其遠離骨骼，用于骨外應用[73]。脂質(zhì)體包裹的氯膦酸鹽可以耗竭體內(nèi)巨噬細胞，并在臨床前模型中被證明能夠介導巨噬細胞依賴的血管生成、腫瘤負擔和轉(zhuǎn)移的減少[74]。然而，使用氯膦酸脂質(zhì)體不加選擇地清除全身巨噬細胞，有時可能加劇疾病進展。例如，在B16F10腫瘤模型中，腫瘤引流淋巴結(jié)被膜下竇CD169+巨噬細胞的消耗與腫瘤負荷增加有關，而結(jié)直腸癌和乳腺癌患者淋巴結(jié)CD169+巨噬細胞的密度也與預后良好呈正相關[75-77]。這些研究結(jié)果進一步表明，與一般的巨噬細胞清除策略相比，以TAMs為靶點的治療方法更可取，因為它可以保留其他潛在有益的組織駐留巨噬細胞。其他清除巨噬細胞的機制包括達沙替尼(Dasatinib)，一種針對表達MMP9的巨噬細胞的酪氨酸激酶抑制劑，目前用于治療慢性粒細胞白血病[78]。福氏志賀菌是一種誘導巨噬細胞凋亡的細菌，由Galmbacher和他的同事開發(fā)，用來感染攜帶乳腺癌的小鼠，發(fā)現(xiàn)其導致TAMs耗盡，并進一步導致荷瘤小鼠腫瘤完全消退[79]，此外，毒素偶聯(lián)單抗還能直接殺死巨噬細胞。一種與皂苷毒素結(jié)合的抗清道夫受體A(CD204)抗體可減少卵巢癌臨床前小鼠模型中血管白細胞的數(shù)量并抑制腫瘤形成[80]。還有一種策略是激活T細胞以選擇性地消除TAMs。TAMs表達大量的legumain，這是一種有助于ECM降解和血管生成的天冬酰胺內(nèi)肽酶。已證明針對legumain的免疫可導致TAMs的CD8+依賴性消除[81]。集落刺激因子(CSF)-1在單核巨噬細胞系統(tǒng)的成熟、分化和存活中起著至關重要的作用，阻斷CSF-1/CSF-1R軸也會導致大量TAMs凋亡[82]。

3.3 重新編程TAMs

巨噬細胞具有可塑性，這使得它們能夠改變自身在腫瘤微環(huán)境中的表型。因此，將TAMs從促腫瘤表型重新編程為抗腫瘤表型是一種有吸引力的治療策略。這些藥物包括CD40激動劑、TLR激動劑、PI3Kγ抑制劑和IIa類HDAC抑制劑。激活TAMs用于抗癌治療策略之一是靶向CD40，CD40在B細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等抗原提呈細胞和腫瘤細胞上表達[83]。在一項胰腺導管腺癌的臨床前研究中，CD40的激活將免疫抑制巨噬細胞逆轉(zhuǎn)為免疫保護巨噬細胞，從而重新建立腫瘤免疫監(jiān)測[84]。目前，CD40有3個單克隆抗體具有良好的抗腫瘤作用，分別是CHIR-12.12、SGN-40和CP-870、893[85-87]，三者中CP-870、893可選擇性結(jié)合CD40非配體結(jié)合位點，增強細胞因子如IL-12、IL-23和IL-8的分泌，增強免疫細胞殺傷活性[13]。CP-870、893的臨床試驗表明，其可作為單一藥物或與化療藥物聯(lián)合使用，對多種腫瘤類型有效[88]。Toll樣受體(TLR)可以識別病原體相關分子模式 (PAMP)和危險相關分子模式(DAMP)，這對于巨噬細胞的先天免疫反應是必不可少的。據(jù)報導，TLR 激動劑，主要是 TLR4、TLR7/8和TLR9激動劑，通過刺激 TAMs極化為M1促炎表型而用于癌癥治療[89]。例如，TLR9激動劑IMO-2125在小鼠模型中誘導抗腫瘤巨噬細胞極化和腫瘤消退，已在許多轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的臨床試驗中得到評估[90]。此外，Huang等[91]報道，用于癌癥治療的臨床核酸藥物遞送的陽離子聚合物可以通過TLR4信號激活引起TAMs復極化，從而促進小鼠腫瘤模型中的抗腫瘤免疫。然而，通過TLR刺激激活腫瘤相關巨噬細胞會伴隨著PD-L1表達的升高，從而抑制T細胞。為了克服這種補償作用，將TLR7激動劑1V270與PD-1阻斷劑一起進行測試，觀察到1V270誘導M1/M2 TAMs比率增加并提高PD-1阻斷劑在頭頸部鱗狀細胞癌HNSCC中的功效[92]。TLR7/8激動劑3M-052和NKTR-262在臨床應用中與PD-1阻斷聯(lián)合使用，以延長治療效果和持續(xù)時間[93]。PI3Kγ信號可以抑制NF-κB的激活，隨后觸發(fā)一個轉(zhuǎn)錄程序，促進腫瘤生長過程中的免疫抑制，因此，抑制PI3Kγ可能通過刺激T細胞活性恢復免疫監(jiān)測并抑制腫瘤發(fā)展。在小鼠腫瘤模型中，使用PI3Kγ選擇性抑制劑IPI-549對PI3Kγ進行藥理抑制會導致巨噬細胞重新編程，從而減少促腫瘤巨噬細胞，同時增加抗腫瘤巨噬細胞和T細胞反應[94]。抑制IIa類HDACs是再教育巨噬細胞發(fā)揮抗癌作用的新興策略。HDACs能夠從含有賴氨酸殘基的組蛋白和非組蛋白中去除乙?；?，從而參與基因表達的表觀遺傳調(diào)控，Guerriero等[95]和Zhang等[48]指出，選擇性IIa類HDAC抑制劑TMP195的治療可誘導TME中促炎巨噬細胞和吞噬巨噬細胞的募集和分化，并使巨噬細胞重新極化為抗腫瘤表型，從而降低腫瘤負擔和轉(zhuǎn)移。

除了以上治療策略，還有研究證明，銅綠假單胞菌甘露糖敏感血凝素在用于惡性胸腔積液(MPE)治療時可將CD163+TAMs再培養(yǎng)為M1型巨噬細胞，這一發(fā)現(xiàn)說明重編程CD163+TAMs可作為MPE的一種治療手段[96]。枸櫞酸焦磷酸鐵注射劑在抑制小鼠皮下腺癌生長的同時伴隨著腫瘤組織中促炎性M1 TAMs的增加[97]。胸腺肽-α可以將TAMs再培養(yǎng)成能產(chǎn)生高水平促炎細胞因子的樹突狀細胞來參與抗腫瘤宿主反應，胸腺肽-α納米載體可以提高癌癥患者的免疫活性，臨床試驗表明胸腺肽-α可延長轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和晚期非小細胞肺癌患者的生存期[98]。β-葡聚糖是來自酵母的多糖之一，已被證明可以使TAMs分化為M1表型，是一種具有抗癌特性的有效免疫調(diào)節(jié)劑[99]。一些天然產(chǎn)物也可以通過改變巨噬細胞的極化來抑制腫瘤生長。例如，來自綠籽蓮胚的甲基荷花堿通過調(diào)節(jié)卵巢癌中TAMs的極化對血管生成發(fā)揮抗腫瘤作用[100]；來自漿果的脫氧五味子素可以抑制M2巨噬細胞的活性；洋蔥素A不僅可以增加對卵巢癌細胞的細胞毒性，還可以抑制M2巨噬細胞的激活[101]；葛根素能抑制非小細胞肺癌移植瘤模型的生長，增加M1巨噬細胞，降低M2標志物，增強抗腫瘤細胞因子的表達水平，降低促腫瘤細胞因子的表達水平[102]。另外，運用納米藥物將TAMs重編程為M1表型的報導也有很多，例如Zanganeh等[103]發(fā)現(xiàn)ferumoxytol可以將M2型TAMs轉(zhuǎn)換為M1型TAMs，并抑制原發(fā)和轉(zhuǎn)移性腫瘤在肝臟和肺部的生長。Rodell等[104]發(fā)現(xiàn)，環(huán)糊精納米粒能夠?qū)⑿》肿覶oll樣受體7/8激動劑靶向巨噬細胞，通過誘導M2到M1的極化來提高檢查點抑制免疫治療的效果。Cao等[105]發(fā)現(xiàn)人參提取物納米顆?？梢酝ㄟ^激活TLR4將TAMs重新極化為M1巨噬細胞。Han等[106]制備的雙靶向納米復合物可以促進黃芩苷、抗原和免疫刺激傳遞到M2型 TAMs，從而極化和逆轉(zhuǎn)M2 TAMs表型，重塑腫瘤微環(huán)境，并殺死腫瘤細胞。此外，活性microRNAs (miRNAs)作為轉(zhuǎn)錄和翻譯的重要調(diào)控因子對TAMs極化也有顯著影響。耗盡巨噬細胞中的miRNA加工酶Dicer會導致miRNA活性的破壞，從而促使M1型TAMs編程，增加CTLs在腫瘤中的浸潤[107]。

3.4 調(diào)節(jié)TAMs吞噬作用

巨噬細胞可以利用其吞噬作用清除病原體和凋亡細胞，有時它的吞噬活性也會被某些信號抑制，如“不要吃我”信號。“不要吃我”信號與巨噬細胞上的大多數(shù)細胞表面蛋白相互作用，抑制巨噬細胞的吞噬作用。Majeti等[108]和Barkel等[109-110]確定了3種抑制吞噬作用的途徑，分別是信號調(diào)節(jié)蛋白α(SIRPα)/CD47途徑，主要組織相容性復合體I類/白細胞免疫球蛋白(Ig)樣受體亞家族B成員1(MHC-1/LILRB1)途徑，以及CD24/唾液酸結(jié)合Ig樣凝集素10(Siglec-10)途徑。SIRPα/CD47信號通路是該團隊發(fā)現(xiàn)的3個通路中的第1個，巨噬細胞表達信號調(diào)節(jié)蛋白α(SIRPα)是一種識別CD47的受體，CD47是一種“不要吃我”信號，在不同類型的腫瘤細胞上普遍表達，并與SIRPα結(jié)合，提供下調(diào)信號，阻止腫瘤細胞吞噬[111]。因此，通過抗CD47抗體、工程化誘餌受體、抗SIRPα抗體或雙特異性抗體藥物阻斷CD47/SIRPα軸，可恢復巨噬細胞對腫瘤細胞的吞噬功能并激活抗腫瘤免疫反應[112]。一些靶向該途徑的藥物已廣泛用于抗腫瘤治療，大多數(shù)已進入臨床試驗[113-115]。Ko等[116]設計一種溶酶體酶激活的vSIRPα探針，能夠促進CD47靶向的癌癥成像，并根據(jù)吞噬作用引發(fā)抗癌免疫應答。全身給藥后，該探針顯示出明顯的腫瘤靶向性，為腫瘤治療提供一種新的策略。相似地，腫瘤相關巨噬細胞表達的PD-1可與腫瘤細胞上的PD-L1相互作用，從而以SIRPα依賴的方式抑制吞噬[117]。Barkal等[109]發(fā)現(xiàn)的第2種抑制吞噬途徑是MHC-1/LILRB1途徑，巨噬細胞上表達的抑制性受體LILRB1(白細胞免疫球蛋白樣受體B1)可以與腫瘤細胞上的MHC I類分子的β2-微球蛋白結(jié)合，從而抑制吞噬功能。研究人員評估了各種人類癌細胞系在抗CD47治療后人類巨噬細胞的吞噬作用，發(fā)現(xiàn)一些細胞系在抗CD47治療后沒有表現(xiàn)出明顯的吞噬作用，然后它們產(chǎn)生MHC-1抗體，一種阻斷人類白細胞抗原A、B和C(HLA-A、HLA-B、HLA-C)的抗原結(jié)合片段(Fab)，并使用這種抗體來阻斷LILRB1。在選擇SIRPα/CD47阻斷表現(xiàn)出強耐藥性的細胞系后，他們發(fā)現(xiàn)阻斷MHC-1/LILRB1通路可以在體內(nèi)體外促進吞噬作用。Barkal等[110]發(fā)現(xiàn)的第3條抑制吞噬途徑是CD24/Siglec-10途徑，CD24作為卵巢癌和乳腺癌的主要先天免疫檢查點，是癌癥免疫治療的理想靶點。它通過結(jié)合一種由TAMs表達的抑制性受體Siglec-10來抑制吞噬作用，Barkal等[118]發(fā)現(xiàn)敲除CD24、Siglec-10基因和利用單克隆抗體的基因敲除來阻斷CD24/Siglec-10軸，可以增加巨噬細胞吞噬腫瘤的能力，并減緩體內(nèi)巨噬細胞依賴性腫瘤的生長。

4 TAMs靶向治療與其他療法聯(lián)用

單一的TAMs靶向療法已經(jīng)在腫瘤治療中顯示出療效，而將TAMs靶向療法與其他療法聯(lián)用的治療方法也在研究中，這些療法包括化療、放療和免疫檢查點抑制劑，TAMs靶向療法可以改善患者的預后，因此可以作為腫瘤治療的補充治療[48]。免疫檢查點療法目的是逆轉(zhuǎn)腫瘤微環(huán)境的免疫抑制特性，恢復細胞毒性免疫細胞的抗癌功能。經(jīng)過臨床驗證的檢查點靶點有PD1、PD-L1和CTLA4，它們的抑制在黑色素瘤和霍奇金淋巴瘤等多種癌癥治療中發(fā)揮了顯著的抗腫瘤作用[119]。然而免疫檢查點抑制僅對部分患者有效，許多病例表現(xiàn)出無效性，甚至產(chǎn)生耐藥性[120]。

巨噬細胞表達PD-1和CTLA4的配體(PD-L1、PD-L2、B7H4、B7-1和B7-2),有助于巨噬細胞發(fā)揮免疫抑制功能。TAMs靶向治療可以補充免疫檢查點阻斷治療的抗腫瘤作用，當與CSF-1R拮抗劑、PI3Kγ抑制劑、IIa類HDAC抑制劑或抗CD47抗體聯(lián)合使用時，檢查點阻斷治療顯示出增強的殺瘤效果或恢復傳統(tǒng)療法耐藥患者治療反應的能力[48]。在一種侵襲性的乳腺癌轉(zhuǎn)基因小鼠模型中，化療聯(lián)合阻斷TAMs的方法可促進抗腫瘤免疫和細胞毒性T細胞的浸潤，與單純化療相比，肺轉(zhuǎn)移顯著減少，總存活率提高[49]。此外，針對前列腺癌的臨床前研究發(fā)現(xiàn)，CSF-1/CSF-1R通路與放射治療療效的極限有關。放射治療和CSF-1R抑制劑聯(lián)用比單純放療能更有效抑制腫瘤生長[47]。

5 總結(jié)與展望

在腫瘤微環(huán)境中，腫瘤細胞與TAMs之間存在著復雜的相互作用，大多數(shù)患者腫瘤中TAMs的高密度與不良預后相關，使TAMs成為腫瘤治療的靶點。抑制TAMs募集、清除TAMs、TAMs重編程、調(diào)節(jié)巨噬細胞的吞噬作用可有效抑制腫瘤進展并改善癌癥患者的預后。TAMs靶向療法與其他方法聯(lián)用也對癌癥治療效果有所改善。然而，TAMs靶向療法仍然存在一些待解決的問題。一是小鼠和人巨噬細胞的差異。細胞表面標記F4/80的表達只在小鼠巨噬細胞中發(fā)現(xiàn)，而在人類細胞中檢測不到[121]；小鼠和人巨噬細胞在體外暴露于刺激性細胞因子后的轉(zhuǎn)錄圖譜也存在差異，例如，小鼠巨噬細胞對免疫抑制的M2型的極化通常是通過IL-4或IL-13刺激來實現(xiàn)，這導致M2相關標記物的上調(diào)，包括FIZZ1、ARG1和YM1，而人類M2巨噬細胞中沒有觀察到這種反應；同樣，NOS2和ARG1對精氨酸的競爭代謝被用來區(qū)分小鼠巨噬細胞中促炎癥的M1和免疫抑制的M2內(nèi)型，但這個判別標準不適用于人類細胞。研究者應認識到這些差異，并解決由小鼠實驗向人體實驗轉(zhuǎn)化的問題。另外，由于腫瘤微環(huán)境中的巨噬細胞并不只是單純的M1、M2型，識別主要由M1或M2產(chǎn)生的TAMs特異性標記物或分子將有助于開發(fā)更復雜的治療方法，這種療法可以針對腫瘤而不影響其他組織駐留免疫細胞的功能[14]。二是靶向巨噬細胞的副作用。因巨噬細胞在維持體內(nèi)平衡方面的多方面作用，巨噬細胞的全身性耗盡可能導致感染增加或組織駐留細胞執(zhí)行其正常功能的能力受損[122]。TAMs重編程是一個更好的選擇，但殺瘤和促瘤功能之間的微妙平衡也需要好好把握。針對巨噬細胞重新編程的策略也應該旨在保護這些細胞在非腫瘤組織中進行吞噬和傷口愈合的能力。

巨噬細胞靶向藥物主要包含抗體和小分子抑制劑兩類，這兩類藥物在藥理學特性上差異極大，相對分子質(zhì)量較大的單克隆抗體通常對組織穿透效率較低，可延長腫瘤在血液中的滯留和清除。然而，小分子抑制劑比單克隆抗體特異性低，毒性風險卻更高[123]。納米顆料在載藥方面的應用可以改善這個問題，研究人員也利用：1)巨噬細胞作為藥物載體；2)巨噬細胞衍生的外泌體作為藥物載體；3)巨噬細胞膜包裹的納米粒作為藥物載體。雖然將巨噬細胞工程用于癌癥免疫治療和藥物輸送方面取得一些成功，但挑戰(zhàn)依然存在：首先，腫瘤微環(huán)境中巨噬細胞募集和極化的機制尚不完全清楚；其次，腫瘤組織的免疫微環(huán)境很復雜，單靠巨噬細胞介導的癌癥免疫療法不足以根除腫瘤；再者，目前巨噬細胞載體靶向?qū)嶓w腫瘤組織的能力仍然有限[124]。最近開發(fā)一種新的基于巨噬細胞的細胞治療技術：用CAR分子裝備巨噬細胞。嵌合抗原受體(CAR)T細胞療法已成功用于血液惡性腫瘤，然而其在實體瘤中的應用卻不盡人意[125]。CAR NK 細胞治療優(yōu)于CAR T細胞療法，但仍存在與CAR T治療類似的局限性。TAMs在腫瘤微環(huán)境中大量存在，而且即使是免疫抑制的M2巨噬細胞也有很強的吞噬活性，這使得CAR M成為過繼免疫療法的一種替代療法[126]。

據(jù)報導，Klichinsky等[127]用靶向HER2的CAR轉(zhuǎn)染的巨噬細胞可以減輕腫瘤負擔并延長生存期。然而CAR·M療法還處于研究階段，仍有許多挑戰(zhàn)。我們可以相信，隨著研究者們對腫瘤微環(huán)境中腫瘤相關巨噬細胞認識的繼續(xù)深入，可以開發(fā)出更多有效的癌癥治療方法，但這還需要研究者們的持續(xù)努力。