腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞在三陰性乳腺癌中的研究進(jìn)展

張 昊，賈永峰，云 芬，施 琳，劉 霞

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，呼和浩特 010110)

0 引言

在女性罹患的腫瘤中，乳腺癌約占30%，其侵襲和轉(zhuǎn)移等后果也成為了女性主要的死亡原因之一。與其他乳腺癌亞型相比，TNBC在新發(fā)乳腺癌病例中占11.2%[1]。由于TNBC本身ER、PR、HER-2均不表達(dá)，缺失靶向受體而使得應(yīng)用針對其他類型乳腺癌的靶向治療沒有發(fā)揮好的治療效果，加之TNBC容易轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的特性，患者5年生存率更低于15%[2]，目前只能通過化療來控制患者的病情，改善其生活質(zhì)量[3]。

越來越多的證據(jù)表明，TME在TNBC的發(fā)生、發(fā)展上發(fā)揮著重要作用，巨噬細(xì)胞是TME中主要的免疫細(xì)胞[4]，當(dāng)外周單核細(xì)胞進(jìn)入到TME中后，在腫瘤細(xì)胞和其他因素的影響下其逐漸分化成TAMs[5]。TNBC具有獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境，經(jīng)過對TNBC腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞進(jìn)行生物信息學(xué)分析[6]，相關(guān)因子如清道夫受體-4、唾液酸結(jié)合免疫球蛋白樣凝集素-10(sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin-10, SIGLEC-10)等在癌細(xì)胞增殖、代謝及腫瘤轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮了明顯的作用。此外，有研究證實(shí)，在刺激功能失調(diào)的抗腫瘤免疫系統(tǒng)中，TAMs的凋亡起著重要作用，而誘導(dǎo)其凋亡會導(dǎo)致長效的保護(hù)性抗腫瘤免疫[7]，這證實(shí)了TNBC的發(fā)生、發(fā)展與TME中的TAMs或許不可分割。因此，研究TAMs在腫瘤進(jìn)展中的相關(guān)機(jī)制有望對三陰性乳腺癌的臨床治療起到推動作用。

1 TME中TAMs的亞型及功能

TAMs大量存在于TME中，是TME中與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的一類巨噬細(xì)胞[8]，它源于骨髓造血干細(xì)胞和卵黃囊胚[9]，由外周血單核細(xì)胞演化而成[10]。在復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境中，包括多種趨化因子及巨噬細(xì)胞集落刺激因子的協(xié)同作用共同促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞的動員和募集，并將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)化為TAMs，對腫瘤的發(fā)展過程有著重要的影響。在TEM中，TAMs既具有異質(zhì)性，又有可塑性。研究表明，TAMs的功能是雙重的[11]，既能促進(jìn)腫瘤形成和發(fā)展，同時也發(fā)揮抑癌作用，具有各種抗腫瘤免疫治療的療效。TAMs通常作為促癌細(xì)胞出現(xiàn)在癌癥進(jìn)展的每個階段。在不同的環(huán)境中，巨噬細(xì)胞可以發(fā)生不同性質(zhì)的分化，成為具有不同分子和功能特征的亞群?；罨木奘杉?xì)胞至少包括兩種類型：經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞(M1型巨噬細(xì)胞)和替代性活化的巨噬細(xì)胞(M2型巨噬細(xì)胞)[12]。在卵巢癌中，兩種類型的巨噬細(xì)胞占比是預(yù)測患者預(yù)后的一個相對有效的參數(shù)，特別是對漿液性癌。在功能上，M1型巨噬細(xì)胞經(jīng)脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)或干擾素C(interferon-C, IFN-C)體外誘導(dǎo)分泌炎性因子、主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ類和Ⅱ類分子和B7家族成員B7-1(cluster of differention 80, CD80)和B7-2(CD86)，其主要功能是激活Th1免疫應(yīng)答，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)及抗腫瘤作用[13]。相反，M2型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生抗炎反應(yīng)和修復(fù)受損組織。在受感染的組織中，巨噬細(xì)胞首先極化為M1型巨噬細(xì)胞，以幫助宿主對抗病原體。隨后，當(dāng)機(jī)體受到白介素-4(interleukin-4, IL-4)、IL-10、前列腺素E2(prostaglandin E2, PGE2)等刺激時，巨噬細(xì)胞會極化形成M2表型的抗炎反應(yīng)，修復(fù)受損組織。細(xì)胞因子分泌的改變在調(diào)控巨噬細(xì)胞極化上發(fā)揮重要作用，促炎細(xì)胞因子的釋放與M1型巨噬細(xì)胞過度表達(dá)CD80、CD86等關(guān)系密切；與此相反，精氨酸酶-1(arginase-1, Arg-1)和甘露糖受體(CD206)、抗炎因子(IL-10)在M2型巨噬細(xì)胞中升高，從而在組織修復(fù)、血管生成和代謝中扮演著重要的角色[14]。M2型巨噬細(xì)胞可進(jìn)一步分為M2a、M2b、M2c和M2d亞型。M2a、M2b和M2c亞型在抗炎活性、組織重塑、II型T輔助細(xì)胞(Th2)活化和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。M2型巨噬細(xì)胞在TME中占主導(dǎo)地位，在腫瘤的發(fā)展過程中，腫瘤浸潤的M1型巨噬細(xì)胞通常高表達(dá)IL-12，低表達(dá)IL-10，促進(jìn)免疫反應(yīng)，從而引起腫瘤細(xì)胞的破壞，達(dá)到抗腫瘤作用。在腫瘤進(jìn)展的晚期，TAMs通常轉(zhuǎn)變?yōu)镸2樣表型，此時則低表達(dá)IL-12，高表達(dá)IL-10，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長[15]，這也提示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。近年來，Weng等[16]發(fā)現(xiàn)，IL-R抗體拮抗單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1(monocarboxylate transporter-1, MCT-1)可促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞的極化和TNBC癌細(xì)胞侵襲的作用；Chen等[17]發(fā)現(xiàn)，長鏈非編碼RNA(long-stranded non-coding RNA, lncRNAs)linc00514通過增加STAT3的磷酸化，以轉(zhuǎn)錄方式促進(jìn)Jagged1蛋白的表達(dá)再調(diào)控Notch信號通路促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞IL-4和IL-6分泌，最終誘導(dǎo)使巨噬細(xì)胞(M0)向M2方向極化，這也證實(shí)了M2型巨噬細(xì)胞與誘導(dǎo)腫瘤轉(zhuǎn)移，調(diào)控癌細(xì)胞增殖方面密切相關(guān)[18]。這也提示我們，從促腫瘤的M2型巨噬細(xì)胞到抗腫瘤M1型巨噬細(xì)胞的復(fù)極是一種潛在的癌癥治療策略。在TME中，腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出對各種外部信號的高可塑性，并參與機(jī)體免疫應(yīng)答[19]，因此，研究TAMs可能調(diào)控TNBC發(fā)生、發(fā)展的潛在機(jī)制成為了未來指導(dǎo)癌癥治療的一個關(guān)鍵突破點(diǎn)。

2 TAMs在TNBC中的作用

腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞是機(jī)體固有免疫系統(tǒng)的一部分，具有對抗外來病原體的功能，同時在腫瘤的血管重構(gòu)、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮重要的作用[20]。一方面，血管的生成為腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移提供動力；另一方面，腫瘤分泌的相關(guān)因子與TAMs相互作用進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向鄰近組織侵襲或發(fā)生較遠(yuǎn)的組織轉(zhuǎn)移。因此，TAMs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中不容忽視，或成為腫瘤治療的新靶點(diǎn)。

2.1 TAMs對TNBC血管生成的影響

腫瘤血管生成是腫瘤生長的必要條件，該過程涉及腫瘤細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞及TAMs等多種細(xì)胞的參與[21]。TAMs在腫瘤的血管生成中發(fā)揮關(guān)鍵作用，在低氧條件下，TAMs表達(dá)一些轉(zhuǎn)錄因子(如缺氧誘導(dǎo)因子)從而激活血管生成的相關(guān)基因，在血管生成的同時增加了腫瘤細(xì)胞的侵襲。此外，TAMs還會分泌血管生成因子(如血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、腎上腺髓質(zhì)素、胸腺嘧啶磷酸化酶)和尿激酶型纖溶酶原激活物，這些都在腫瘤進(jìn)展和侵襲中發(fā)揮重要作用[22]。在乳腺癌中，VEGF與TAMs釋放的趨化因子配體18(chemokine ligands 18, CCL18)協(xié)同共同促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管生成[23]，隨著CCL18釋放進(jìn)而誘導(dǎo)內(nèi)皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，激活內(nèi)皮細(xì)胞ERK和Akt/GSK-3β/信號通路，從而促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的血管生成。骨膜素(periostin, Pn)參與TNBC進(jìn)展過程，Sanada等[24]發(fā)現(xiàn)，Pn陽性TNBC比Pn陰性細(xì)胞具有更高的TAMs募集，Pn抗體處理后的TNBC表現(xiàn)出M2型巨噬細(xì)胞減少的同時血管生成也減弱。此外，Cheng等[25]在研究免疫檢查點(diǎn)分子時發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)B7-H3的TAMs通過誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)的重建和腫瘤血管生成，表現(xiàn)出巨大的促轉(zhuǎn)移和免疫抑制功能，有助于TNBC細(xì)胞擴(kuò)散和抑制TME中的T細(xì)胞浸潤，應(yīng)用抗B7-H3抗體靶向阻斷B7-H3可以改善腫瘤血管系統(tǒng)紊亂，從而提高化療和程序性死亡受體-1(programmed death receptor-1, PD-1)治療的療效。TNBC的高侵襲性與腫瘤血管的生成密不可分，靶向TAMs聯(lián)合抗血管生成治療或可為TNBC的治療提供更好的潛在策略。

2.2 TAMs與TNBC的增殖

TAMs與TNBC的增殖密切相關(guān)，TAMs通過分泌生長因子、細(xì)胞因子和趨化因子包括轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)、CCL2、CCL18等不僅直接促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，而且還可通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分泌血管調(diào)節(jié)因子在促進(jìn)腫瘤血管生成的同時為細(xì)胞分裂提供間接支持[26]。TAMs可通過不同方式來影響TNBC的增殖。Zhang等[27]利用小鼠三陰乳腺癌細(xì)胞系和小鼠骨髓來源的巨噬細(xì)胞來評估TAMs介導(dǎo)的體內(nèi)和體外促增殖作用時發(fā)現(xiàn)，TAMs可增強(qiáng)絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)通路的激活，促進(jìn)TNBC的增殖。腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cell, CSC)是腫瘤增殖的儲備軍，Tang[28]等證明，巨噬細(xì)胞對構(gòu)建CSC生態(tài)位的關(guān)鍵作用，巨噬細(xì)胞通過其表面的LSEC tin(liver and lymph node sinusoidal endothelial cells C-type lectin)與癌細(xì)胞的嗜乳脂蛋白亞家族成員A3受體直接接觸，增強(qiáng)了CSC的干性，促進(jìn)了TNBC的發(fā)生、發(fā)展。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，TAMs的程序性死亡也可影響TNBC的增殖。上皮細(xì)胞增殖分化蛋白分解時產(chǎn)生的成孔氨基末端片段會引起炎性細(xì)胞焦亡[29]，而當(dāng)編碼該蛋白的基因突變時，TAMs的炎癥性焦亡改變可以增強(qiáng)TAMs對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用而抑制腫瘤的生長，同時也可上調(diào)腫瘤浸潤自然殺傷型淋巴細(xì)胞、CD8+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量和功能，這也證實(shí)了TAMs在TNBC增殖過程中的關(guān)鍵作用。

2.3 TAMs介導(dǎo)TNBC的免疫逃逸

盡管TME內(nèi)的抗腫瘤免疫細(xì)胞在腫瘤發(fā)生的早期往往會靶向并殺死癌細(xì)胞，但癌細(xì)胞似乎最終會逃避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視，在體內(nèi)迅速增殖形成腫瘤。TAMs作為TME的主要成員在抑制性免疫微環(huán)境的產(chǎn)生上發(fā)揮了巨大的作用。在TNBC腫瘤微環(huán)境中，TAMs本身分泌的精氨酸酶1等細(xì)胞因子可以抑制殺傷性T細(xì)胞的功能，發(fā)揮促癌作用[30]。而癌細(xì)胞也可過表達(dá)逃避信號免除巨噬細(xì)胞的清除作用，諸如整合素相關(guān)蛋白(CD47)[31]、細(xì)胞程序性死亡蛋白配體1(programmed death protein ligand-1, PD-L1)等。有關(guān)研究表明[32]，血清鳶尾素(irisin，IRIS)過表達(dá)的TNBC以缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)和NF-κβ依賴的方式分泌高水平的粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子將巨噬細(xì)胞招募到TNBC細(xì)胞中并將其極化為M2型巨噬細(xì)胞，通過將巨噬細(xì)胞與IRIS過表達(dá)的TNBC共培養(yǎng)可以檢測到低水平表達(dá)的鈣網(wǎng)蛋白及高水平的CD47和PD-L1，這表明，IRIS過表達(dá)的癌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞之間的雙向相互作用觸發(fā)了TNBC腫瘤內(nèi)的免疫抑制，該微環(huán)境有利于產(chǎn)生免疫逃避。除此之外，TME中發(fā)生的缺氧在介導(dǎo)腫瘤發(fā)展中起著重要的作用，尤其是在介導(dǎo)免疫抑制方面[33]。在常氧條件下，維持TNBC荷瘤小鼠TME的缺氧狀態(tài)，可以觀察到骨髓源性抑制細(xì)胞(bone marrow-derived suppressor cells, MDSCs)異常增殖、PDL1蛋白表達(dá)上調(diào)；在轉(zhuǎn)移前階段，T細(xì)胞始終保持免疫抑制狀態(tài)，經(jīng)過高氧治療后，TME中招募更多的CD4+和CD8+T細(xì)胞，降低了原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移性肺中MDSCs的比例和PD-L1的表達(dá)。CD24作為一種糖基化蛋白，其在TNBC上高表達(dá)也與腫瘤免疫逃逸的發(fā)生有關(guān)。研究表明[34]，三陰性乳腺癌高表達(dá)的CD24作為抗吞噬信號參與多種信號通路的調(diào)控，包括Src激酶、STAT3、EGFR、Wnt/β-catenin和MAPK，該因子可與TAMs上的SIGLEC-10相互作用，敲除CD24或SIGLEC-10阻礙兩者相互作用后，可以有效地增強(qiáng)CD24陽性TNBC的巨噬細(xì)胞吞噬作用，減慢腫瘤的生長并延長生存期限。免疫逃逸能力作為癌癥的一個新標(biāo)志，或可為治療癌癥提供新策略。

2.4 TAMs與TNBC耐藥

耐藥是TNBC患者預(yù)后不良的關(guān)鍵因素。大量研究證實(shí)，TAMs與TNBC的耐藥密切相關(guān)。TAMs經(jīng)常參與腫瘤細(xì)胞對化療的抵抗，同時也會影響免疫治療和靶向治療的效果。TAM在新輔助化療(neoadjuvant chemotherapy, NAC)中的作用尚不清楚，Ye等[35]在評價接受NAC治療的TNBC患者后發(fā)現(xiàn)，CD163+巨噬細(xì)胞低浸潤患者的病理完全緩解率顯著較高，無復(fù)發(fā)生存率也明顯提升，表現(xiàn)出很好的化療反應(yīng)性，揭示了TAMs在化療治療中的潛在作用。此外，靶向BET(bromodomain and extra-terminal domain)蛋白抑制劑(BETi)在TNBC中表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗腫瘤活性，然而其存在抗藥性的機(jī)制尚未得到證實(shí)。Qiao等[36]證實(shí)，TNBC激活的TAMs通過IL-6或IL-10/STAT3/IKBKE/NF-κβ軸增強(qiáng)了TNBC細(xì)胞對BETi的抗藥性，阻斷絲/蘇氨酸激酶(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase subunit epsilon, IKBKE)或雙重抑制BET和STAT3可能是治療TNBC的新策略。盡管TAMs影響耐藥的具體機(jī)制尚不清楚，但針對TAM獲取新的靶點(diǎn)，有望提高TNBC患者化療及免疫治療的效果。

3 靶向TAMs治療TNBC的研究

根據(jù)目前的研究進(jìn)展，TNBC的TAMs在腫瘤的血管重構(gòu)、增殖、免疫逃逸等方面起著重要的作用。通過阻止單核細(xì)胞向TME中募集、誘導(dǎo)M2型巨噬細(xì)胞向M1表型復(fù)極及調(diào)控TAMs的免疫調(diào)節(jié)作用有望使TAMs成為TNBC治療的新靶點(diǎn)[37]。研究表明，TNBC細(xì)胞會表達(dá)高水平的集落刺激因子-1(colony-stimulating factor-1, CSF-1)使巨噬細(xì)胞更容易進(jìn)入到腫瘤細(xì)胞，且在體內(nèi)抑制CSF-1可減少TAM浸潤和腫瘤的進(jìn)展[38]。目前，針對CSF1-CSF1R信號軸的抑制劑研究有望從根本上消除TAMs的促癌作用。Fujiwara等[39]證明，應(yīng)用培西達(dá)替尼抑制CSF1R后，顯著降低了腫瘤中TAMs的數(shù)量，同時消耗了FOXP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的數(shù)量，使原發(fā)部位和轉(zhuǎn)移部位腫瘤微環(huán)境中CD8+T細(xì)胞浸潤增強(qiáng)。同時，將M2型巨噬細(xì)胞復(fù)極為抗腫瘤的M1表型可能成為TNBC患者又一治療策略。轉(zhuǎn)錄因子NF-κβ可調(diào)節(jié)IL-6和腫瘤壞死因子-α在內(nèi)的幾個促腫瘤因子，抑制NF—κβ的激活已被證明可逆轉(zhuǎn)TAMs的活性，并將TAMs重新轉(zhuǎn)變?yōu)镸1表型[40]。此外，Toll樣受體9的配體CpG和抗IL-10抗體的結(jié)合，以及用富含組氨酸的糖蛋白處理TAMs后都可導(dǎo)致其重新轉(zhuǎn)變到M1表型[41]，發(fā)揮抗腫瘤活性。TAMS的免疫調(diào)節(jié)活性是由多種因素介導(dǎo)的，包括促進(jìn)IL-10的產(chǎn)生，增強(qiáng)T細(xì)胞PD-1和T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白-3的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)其免疫調(diào)節(jié)能力。通過影響TAMs的免疫調(diào)節(jié)活性，改變其抑制殺傷性T細(xì)胞的抗癌作用，有望激活自身的抗腫瘤免疫效應(yīng)從而抑制TNBC的進(jìn)展。

4 展望

乳腺癌是目前全球發(fā)病率最高的癌癥，TNBC因其易復(fù)發(fā)及較低治愈率成為人們研究的熱點(diǎn)。大量研究表明，TME中的炎性細(xì)胞參與調(diào)控TNBC的發(fā)生、發(fā)展，TAMs作為TME的主要成員，在TNBC血管生成、增殖、協(xié)助腫瘤免疫逃逸及耐藥上發(fā)揮著關(guān)鍵作用。本文就TAMs的亞型和功能做了一個簡要的闡述，結(jié)合TAMs在TNBC中的作用，可針對相關(guān)細(xì)胞因子和趨化因子的作用途徑進(jìn)行靶向調(diào)控。一方面，可以控制相關(guān)趨化因子如CCL18、CSF-1等來調(diào)節(jié)TAMs的聚集以及血管生成的作用；另一方面，可抑制相關(guān)因子如LSEC tin等延緩腫瘤的進(jìn)展或可抑制SIGLEC-10逆轉(zhuǎn)TAMs的免疫抑制作用，通過以上相關(guān)因子的相互協(xié)調(diào)進(jìn)而調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。TME中的其他細(xì)胞，如腫瘤相關(guān)嗜中性粒細(xì)胞、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞等對TNBC的影響及其機(jī)制也有待進(jìn)一步研究，TAMs是否與上述細(xì)胞在調(diào)控腫瘤的形成、浸潤、轉(zhuǎn)移等有相互影響也有待進(jìn)一步探討，希望為尋找新的防治TNBC靶點(diǎn)提供思路。