張小沛，馬方達，隋愛霞，趙新宇，張燕

1河北北方學院研究生院，河北 張家口 075132

2河北省人民醫(yī)院腫瘤六科，石家莊 050057

石家莊市人民醫(yī)院3重癥肌無力診療中心，4腫瘤四科，石家莊 050011

全世界惡性腫瘤的發(fā)病率和病死率均呈上升趨勢，據統(tǒng)計，2020年全球新增1930萬惡性腫瘤病例和近1000萬惡性腫瘤死亡病例[1]。侵襲和轉移是惡性腫瘤患者病情惡化及死亡的主要原因，該過程不僅依賴腫瘤細胞本身，還與腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）中多種類型的細胞相關，腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM）是其中最重要的一類[2]。不同的TME能夠誘導巨噬細胞分化為不同亞型，目前認為主要包括經典活化型（M1-TAM）和替代活化型（M2-TAM），M1-TAM主要參與抗原呈遞而具有抗瘤作用，M2-TAM則主要促進抗炎反應而發(fā)揮致瘤作用。研究發(fā)現(xiàn)，M2型巨噬細胞在鄰近惡性腫瘤的轉移性淋巴結和非轉移性淋巴結中增加，大轉移患者的M2-TAM計數(shù)高于微轉移患者[3]。本文對TAM在惡性腫瘤侵襲和轉移過程中的作用進行綜述。

1 TAM的募集

腫瘤轉移前生態(tài)位的形成和特定的轉移器官趨向性受骨髓來源的造血免疫祖細胞、未成熟髓細胞、細胞因子、趨化因子和生長因子的共同調控，它們可以改變器官或組織的局部微環(huán)境，促進循環(huán)腫瘤細胞（circulating tumor cell，CTC）的黏附和生存[4]。TAM的募集是由巨噬細胞趨化劑的上調介導的，包括C-C趨化因子配體2（chemokine CC motif ligand 2，CCL2）和血管內皮生長因子（vascular endothlial growth factor，VEGF）。在原發(fā)腫瘤生長過程中，TAM主要在缺氧區(qū)域積累，且80%為M2型巨噬細胞[5]。M2-TAM對腫瘤缺氧區(qū)域具有較高的趨向性，缺氧時內質網應激蛋白肌醇酶1（inositol-requiring enzyme 1，IRE1）信號通路被激活，抑制細胞糖酵解，促進氧化磷酸化（oxidative phosphorylation，OXPHOS）和細胞內脂質積累，從而形成M2-TAM的典型表型，提示調控M2-TAM的內質網應激反應可能是抗腫瘤治療的一個新的研究方向[6]。

整合素α4β1是血管細胞黏附分子1（vascular cell adhesion molecule 1，VCAM1）的受體，可選擇性地促進髓系細胞向TME歸巢[7]，為腫瘤細胞的侵襲和轉移提供條件，這一觀點在睪丸癌[8]、乳腺癌[9]、肺癌[10]中得到初步驗證。Wang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，體內外直腸癌細胞中，高遷移率族蛋白A2（high mobility group A2，HMGA2）能夠促進巨噬細胞募集和M2極化。HMGA2直接與信號轉導和轉錄激活因子 3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的啟動子結合，激活其轉錄，進而誘導CCL2分泌，促進巨噬細胞募集，導致患者的總生存率較低。

在轉移性腫瘤的發(fā)展過程中，組織駐留的TAM是第一批與原發(fā)腫瘤細胞相互作用的細胞之一，因此，其與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有著密切關系。開發(fā)抗巨噬細胞募集的靶向抗腫瘤藥物可能成為一個新的研究方向。

2 TAM與腫瘤局部侵襲和遷移

TAM主要通過降解細胞外基質和基底膜促進腫瘤的局部侵襲。在轉移生態(tài)位的形成中，TAM可以分泌大量的生物活性分子并裝載到細胞外載體中，參與形成旁分泌信號環(huán)，該信號環(huán)包括腫瘤來源的集落刺激因子1（colony-stimulating factor 1，CSF1）和巨噬細胞來源的表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF），二者共同促進轉移生態(tài)位的形成[12]。除此之外，TAM還可分泌基質蛋白、基質重塑酶、蛋白酶、組織蛋白酶及趨化因子等，這些成分對正常組織間質消化和重塑具有重要意義，其中上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal tran-sition，EMT）被認為是關鍵步驟[13]。TAM到達TME后，通過促進EGF、促遷移因子和纖維膠原產生，與腫瘤相關成纖維細胞（cancer associated fibroblast，CAF）協(xié)同分割細胞外基質（extracellular matrix，ECM）[14-15]。關于乳腺癌的研究發(fā)現(xiàn)，骨橋蛋白、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）均是乳腺癌中巨噬細胞來源的生長因子，能夠促進腫瘤細胞與巨噬細胞之間的相互作用[16-17]。Zheng等[18]從外泌體和M2-TAM中分離出的細胞裂解液中發(fā)現(xiàn)了明顯的微小RNA（microRNA，miRNA）-21，功能研究表明，外泌體miRNA-21可直接從巨噬細胞轉移到胃癌細胞，從而為TAM促進腫瘤局部侵襲提供了理論依據。

除此之外，TAM還是蛋白酶的主要來源，如半胱氨酸組織蛋白酶（cysteine cathepsin，CC），其與多種腫瘤進展和耐藥性有關[19]?；熀头暖煏T導可溶性細胞因子釋放，如血管細胞黏附分子1（vascular cell adhesion molecule 1，VCAM1）和CCL2，從而招募大量巨噬細胞浸潤TME，放化療誘導的這種TAM募集使治療耐藥性循環(huán)延續(xù)。應用氯膦酸脂質體或通過CSF1基因消融阻斷TAM可顯著干擾TAM在腫瘤局部侵襲和轉移過程中的作用，并且可增強抗VEGF抗體在皮下腫瘤模型中的抗腫瘤和抗血管生成作用。然而，目前的研究表明，當作為單一藥物使用時，TAM靶向策略減滅原發(fā)腫瘤生長的效果并不理想，許多TAM靶向治療在與其他療法聯(lián)合使用時可發(fā)揮更大的效果[20]。

3 TAM與腫瘤細胞內滲

內滲是指巨噬細胞與腫瘤細胞之間的相互作用促進腫瘤細胞進入血管的過程。血管內滲過程中巨噬細胞和腫瘤細胞之間的動態(tài)相互作用使腫瘤細胞表現(xiàn)出沿膠原纖維向血管移動的高速極化運動趨勢[21]。血管的趨化性是對與血管相關的巨噬細胞分泌的EGF等趨化劑的反應，其具有加強引導腫瘤細胞向血管移動的作用，且內滲效率與腫瘤細胞向血管的遷移和原發(fā)腫瘤中的巨噬細胞密度直接相關[22]。缺氧會觸發(fā)聚集性CTC的內滲[23]，這與之前提到的缺氧誘導M2-TAM極化微環(huán)境一致[24]。Pignatelli等[25]研究發(fā)現(xiàn)，阻斷腫瘤細胞與巨噬細胞之間的信號轉導能夠預防乳腺癌細胞的內滲，并阻斷人體乳腺癌模型內皮遷移，但該技術目前尚處于實驗階段，臨床中尚未得到廣泛應用。在一項納入497例肺腺癌患者的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，TAM的浸潤程度可能成為評估腫瘤細胞進入血液循環(huán)、預后及指導個體化治療的指標[26]。因此，可以推斷在腫瘤細胞內滲入血管的過程中，TAM發(fā)揮著“敲門磚”的作用。

目前，多光子活體成像技術已在觀察活體動物腫瘤轉移擴散過程中TAM-腫瘤的相互作用方面得到初步應用，其可清楚地觀察巨噬細胞定位于血管外滲部位并幫助腫瘤細胞進入循環(huán)[27]。Rabah等[28]制備了TAM可視化轉基因小鼠模型，為進一步了解TAM在CTC內滲過程中發(fā)揮的作用奠定了基礎，期待更多TAM相關研究能夠從該模型中獲益。

4 TAM與腫瘤細胞在循環(huán)中的存活

進入循環(huán)中的腫瘤細胞為CTC，其存在于與實體瘤組織微環(huán)境完全不同的微環(huán)境中，主動分離或從原發(fā)性腫瘤脫落到淋巴和血液中，它們與基質分離并暴露于免疫系統(tǒng)和血液中[29]。一些CTC亞群獲得了存活、歸巢和遠處定植的能力，造成腫瘤轉移[30]。CTC在循環(huán)中面臨著幾種環(huán)境應激源，包括氧化應力、剪切力和免疫系統(tǒng)的攻擊，因此許多CTC在血液循環(huán)中死亡[31]。然而，TAM在促進CTC存活過程中可與其他因素協(xié)同發(fā)揮免疫逃逸作用[32]。研究發(fā)現(xiàn)，位于T細胞反應上游的TAM可以通過程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）和程序性死亡受體配體 1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1，PD-L1）直接與T細胞結合，誘導T細胞衰竭和功能障礙，TME支持轉移前生態(tài)位和CTC發(fā)展并促進CTC從免疫監(jiān)視中逃逸[33]。

5 TAM與CTC外滲

外滲是指CTC與內皮細胞相互附著，從而破壞內皮屏障的穩(wěn)定，并遷移、植入到鄰近的血管外組織的過程。外滲是腫瘤轉移性生長的必要條件。外滲過程中的關鍵步驟是腫瘤細胞與內皮的黏附及其跨內皮遷移。Kühlbach等[34]研究轉移級聯(lián)的新型三維模型及微流體裝置，使人們能夠更加直觀地了解CTC外滲過程。CTC進入血液循環(huán)后，血管中巨噬細胞分泌的VEGF會導致血管滲漏，幫助腫瘤細胞外滲[35]。

研究表明，參與細胞凋亡和增殖的轉錄因子CCAAT增強子結合蛋白δ（CCAAT enhancer binding protein δ，C/EBPδ）基因敲除對腫瘤細胞的轉移具有抑制作用[36]。然而，C/EBPδ的表達并不局限于腫瘤前體上皮細胞，也在TAM中顯著表達[37]。一項利用原位胰腺癌模型和特異性外滲模型的研究發(fā)現(xiàn)，氯硝柳胺和福斯科林可顯著降低斑馬魚的腫瘤細胞外滲，并通過調節(jié)信號通路、趨化因子和腫瘤-內皮細胞相互作用來限制腫瘤細胞外滲，且在小鼠模型中得到了同樣的驗證[38]。雖然巨噬細胞在CTC外滲中的具體機制尚不完全清楚，但上述動物實驗已初步證明這一過程需要腫瘤細胞和TAM相互作用，這可能為抗腫瘤治療提供了一個新的思路。

6 TAM與腫瘤細胞在轉移部位的定植

遠處器官的定植是轉移級聯(lián)反應的最后階段，通常通過3個關鍵步驟來實現(xiàn)：定植、休眠和生長[39]。根據“種子與土壤”假說，微環(huán)境可以提供一個理想的生態(tài)位，允許轉移的腫瘤細胞茁壯成長[40]。進入轉移部位后的腫瘤細胞通過分泌細胞因子和生長因子，影響免疫細胞的正常功能，從而為腫瘤細胞定植提供有利條件。TAM與腫瘤細胞的相互作用對于調節(jié)多種腫瘤在轉移部位的定植和生長至關重要。在肺癌骨轉移[41]、直腸癌肝轉移[42]等相關研究中，這種串擾也越來越多地涉及，當腫瘤細胞定植于轉移部位時，轉移部位的巨噬細胞群體，如F4/80+/CD11c+巨噬細胞，將被腫瘤來源的刺激因子馴化為轉移相關的TAM，這些特定的巨噬細胞可以分泌趨化因子來改變轉移前生態(tài)位的微環(huán)境，促進腫瘤細胞的定植，TAM作為腫瘤細胞的“向導”間接促進腫瘤細胞的生長，然而，TAM與腫瘤細胞直接結合促進腫瘤細胞在轉移部位生長的機制仍需要更多的研究來闡明[43]。

7 小結與展望

綜上所述，TAM作為TME中含量最豐富的成分，與惡性腫瘤的侵襲和轉移過程密切相關。靶向TAM可能成為抑制腫瘤進展的有效方法。目前，靶向TAM藥物的臨床應用還在探索階段，期待更多TAM的相關研究，為抑制惡性腫瘤的侵襲和轉移提供新的思路。