Kupffer細(xì)胞在肝細(xì)胞癌中的調(diào)控機(jī)制

熊平福， 陳 浩， 付文廣， 譚 鵬， 程永浪， 黎 靖

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院 a.肝膽外科， b.四川省院士(專(zhuān)家工作站)， 四川 瀘州 646000

近來(lái)，肝細(xì)胞癌(HCC)的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)均有上升的趨勢(shì)，其治療方式仍是以手術(shù)為主的綜合治療，但由于其高復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率，5年生存率僅有19%[1]。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)Kupffer細(xì)胞對(duì)于HCC的發(fā)生發(fā)展具有關(guān)鍵性作用，但相關(guān)作用及機(jī)制尚未完全闡明。鑒于Kupffer細(xì)胞在HCC中的特殊作用，本文就Kupffer細(xì)胞參與調(diào)控HCC的相關(guān)機(jī)制作一綜述。

Kupffer細(xì)胞是一種由血液?jiǎn)魏思?xì)胞黏附于肝竇壁上分化而成的肝臟常駐巨噬細(xì)胞，其數(shù)量占非實(shí)質(zhì)細(xì)胞的35%,單核-巨噬細(xì)胞系總數(shù)的80%～90%[2]，是肝臟固有免疫系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。Kupffer細(xì)胞具有很高的可塑性，可以根據(jù)肝臟微環(huán)境的變化改變其表型[3]，是肝臟免疫防御的第一道防線(xiàn)。Kupffer細(xì)胞作為HCC微環(huán)境的重要成員，能夠分泌細(xì)胞因子及其他化學(xué)成分共同調(diào)控HCC。

1 Kupffer細(xì)胞對(duì)HCC的雙重作用

隨著腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞概念的提出，人們對(duì)Kupffer細(xì)胞的雙重作用越來(lái)越重視。研究[4]表明Kupffer細(xì)胞被來(lái)自腸道的內(nèi)毒素激活后可活化為M1型、M2型。M1型Kupffer細(xì)胞主要分泌高水平的炎性因子和趨化因子，并通過(guò)吞噬作用將腫瘤細(xì)胞殺死，呈現(xiàn)出抗腫瘤表型。而M2型Kupffer細(xì)胞僅有較弱抗原遞呈能力，并通過(guò)分泌抑制性細(xì)胞因子如IL-10、TGFβ等下調(diào)免疫應(yīng)答，同時(shí)分泌IL-6和IL-8來(lái)促進(jìn)HCC干細(xì)胞的增殖和上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[5]，進(jìn)而促進(jìn)組織重塑，呈現(xiàn)出促腫瘤表型。

1.1 Kupffer細(xì)胞抑制HCC的發(fā)生發(fā)展 Kupffer細(xì)胞是機(jī)體殺傷肝癌細(xì)胞的主要效應(yīng)細(xì)胞，生物學(xué)反應(yīng)修飾激活的Kupffer細(xì)胞可通過(guò)非特異性細(xì)胞毒作用、吞噬作用、抗體依賴(lài)細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用及抗原遞呈作用參與細(xì)胞免疫清除癌細(xì)胞[6-7]。同時(shí)，Kupffer細(xì)胞也能夠分泌TNFα 、一氧化氮等細(xì)胞因子參與體液免疫以間接殺傷肝癌細(xì)胞。血管對(duì)于實(shí)體瘤是至關(guān)重要的，沒(méi)有足夠的血管，腫瘤也無(wú)法長(zhǎng)期生存[8]。激活的M1型Kupffer細(xì)胞能夠分泌成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular permeability factor,VEGF)A來(lái)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞生成血管抑制因子進(jìn)而抑制腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移[9-10]。Kupffer細(xì)胞亦可表達(dá)表面受體蛋白抑制HCC的發(fā)生發(fā)展。Li等[11]發(fā)現(xiàn)癌組織中Kupffer細(xì)胞表面CD16a數(shù)量顯著低于癌旁組織和鄰近的正常肝組織，且隨著癌癥分化程度的降低而降低，而加入免疫血清后CD16a表達(dá)增加，這說(shuō)明Kupffer細(xì)胞表面的CD16a有助于殺滅腫瘤細(xì)胞。此外，Kupffer細(xì)胞表面還有很多相關(guān)的抑癌受體蛋白，如IgG Fc受體、補(bǔ)體受體、甘露糖受體等。

1.2 Kupffer細(xì)胞促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展 HCC的發(fā)生與炎性反應(yīng)-組織修復(fù)密不可分。炎性反應(yīng)時(shí)，M1型Kupffer細(xì)胞可釋放大量氧化物及活性氧導(dǎo)致微環(huán)境改變，致使肝細(xì)胞大量死亡以及存活的肝細(xì)胞大量增殖，成為促進(jìn)HCC形成和進(jìn)展的重要因素。新生血管的形成在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)Kupffer細(xì)胞既能抑制又能促進(jìn)血管生成，激活的Kupffer細(xì)胞能夠分泌大量的促血管生長(zhǎng)因子如VEGF、巨噬細(xì)胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)、IL-18、血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet derived growth factor,PDGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor,FGF)、血管趨化生成因子等促進(jìn)血管的生成，研究[12-16]發(fā)現(xiàn)M1、M2型Kupffer細(xì)胞均能分泌促血管生長(zhǎng)因子，但主要由M2型Kupffer細(xì)胞分泌。血小板可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖、促進(jìn)腫瘤新生血管的形成，并影響腫瘤與間質(zhì)之間的通訊，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)移。Malehmir等[17]發(fā)現(xiàn)血小板黏附和活化是肝癌發(fā)生的關(guān)鍵，其中，血小板衍生的抗原對(duì)HCC的發(fā)展至關(guān)重要。Kupffer細(xì)胞能夠通過(guò)分泌血小板活化因子，以及表達(dá)CD11b/CD18等影響其激活過(guò)程，進(jìn)而促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。而上皮間質(zhì)化是HCC獲得遷移和侵襲能力的重要改變。活化的M2型Kupffer細(xì)胞能夠分泌IL-6、IL-8、TNFα、TGFβ、VEGF等誘發(fā)上皮間質(zhì)化[18]。同時(shí)M2型Kupffer細(xì)胞還可通過(guò)自分泌及旁分泌的方式釋放巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子抑制自身的組織穿透能力，并且巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子還可加強(qiáng)VEGF的表達(dá)從而促進(jìn)HCC中新生血管的形成[19-20]。此外，Kupffer細(xì)胞分泌大量基質(zhì)金屬蛋白酶2和基質(zhì)金屬蛋白酶9，可溶解細(xì)胞外基質(zhì)并破壞基底膜的完整性，協(xié)助腫瘤細(xì)胞破壞周?chē)M織及周?chē)M織的重塑。

2 Kupffer細(xì)胞在HCC中與其他非肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的相互作用

肝細(xì)胞包括實(shí)質(zhì)細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞，非實(shí)質(zhì)細(xì)胞又包括Kupffer細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞(HSC)、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞(liver sinusoidal endothelial cell,LESC)、樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)以及淋巴細(xì)胞等。在HCC發(fā)生發(fā)展中，Kupffer細(xì)胞能夠通過(guò)細(xì)胞因子與其他非實(shí)質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生聯(lián)系，發(fā)生相互作用、相互影響共同調(diào)控HCC(圖1)。

2.1 Kupffer細(xì)胞與HSC的相互作用 研究者在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到為了響應(yīng)生長(zhǎng)因子和炎性介質(zhì)，HSC被激活并觸發(fā)類(lèi)似于肝臟腫瘤的早期修復(fù)事件；在臨床標(biāo)本中則發(fā)現(xiàn)了HCC癌組織以及癌旁組織中的膠原蛋白Ⅳ明顯增加。在HCC中，癌細(xì)胞能夠促進(jìn)Kupffer細(xì)胞和HSC中促血管生成基因的表達(dá)，此外，Kupffer細(xì)胞和HSC均能夠促進(jìn)彼此分泌促血管生成因子，共同促進(jìn)HCC的發(fā)生發(fā)展。Brodt[21]還發(fā)現(xiàn)活化的Kupffer細(xì)胞能夠通過(guò)釋放TGFβ、TNFα、PDGF、IL-1β等細(xì)胞因子維持HSC的活性來(lái)促進(jìn)HCC的發(fā)展。同時(shí)，衰老的HSC還可以分泌大量的細(xì)胞外囊泡，促進(jìn)Kupffer細(xì)胞分泌表皮生長(zhǎng)因子降低其抗腫瘤作用[22]。而另一方面，活化的Kupffer細(xì)胞亦可產(chǎn)生趨化因子CCL2、CCL5誘導(dǎo)HSC的遷移和募集，且HSC衍生的趨化因子CCL2和M-CSF能夠進(jìn)一步激活并募集Kupffer細(xì)胞，以此形成Kupffer細(xì)胞- CCL2-Kupffer細(xì)胞的正反饋環(huán)改變免疫微環(huán)境，從而放大免疫反應(yīng)調(diào)控HCC[23]，同時(shí)HSC還能通過(guò)旁分泌作用調(diào)節(jié)Kupffer細(xì)胞的積累和增值。

注：“+”，代表促進(jìn)；“-”，代表抑制。圖1 Kupffer細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制

2.2 Kupffer細(xì)胞與LESC的相互作用 LSEC作為肝臟的重要生理結(jié)構(gòu)，在HCC的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。在HCC中Kupffer細(xì)胞分泌的VEGF上調(diào)，上調(diào)的VEGF能通過(guò)縫隙連接蛋白促進(jìn)肝竇內(nèi)皮祖細(xì)胞的遷移和增殖。此外，VEGF可以刺激并維持LESC特異性生長(zhǎng)活性[24]，進(jìn)而修復(fù)受損的肝竇功能發(fā)揮抑癌作用。而相反，Kupffer細(xì)胞分泌的堿性成纖維細(xì)胞因子對(duì)于肝竇的竇壁毛細(xì)血管化至關(guān)重要，并可以加劇HCC的進(jìn)展。同時(shí)，HCC分泌的另一種生長(zhǎng)因子FGF2可以誘導(dǎo)LSEC上的T-鈣黏附素的表達(dá)。在體外，T-鈣黏附素已經(jīng)被證明可以通過(guò)與脂聯(lián)素結(jié)合和激活NF-κB來(lái)增加肝癌的侵襲作用。此外，在HCC進(jìn)展中，LSEC分泌的IL-6與Kupffer細(xì)胞分泌的IL-6受體相互作用共同促進(jìn)血管的形成[25]，已經(jīng)明確的是Kupffer細(xì)胞與HSC可以促進(jìn)彼此分泌促血管因子，而Kupffer細(xì)胞、HSC與LSEC三者之間的促血管生成關(guān)系還需進(jìn)一步研究。Manzi等[26]還發(fā)現(xiàn)TGFβ可能通過(guò)上調(diào)Gal1(一種β-半乳糖苷結(jié)合蛋白)的表達(dá)和促進(jìn)肝癌細(xì)胞與LESC的黏附而促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移，這與M2型Kupffer細(xì)胞的促腫瘤作用是一致的。同時(shí)，在HCC的進(jìn)展中，Kupffer細(xì)胞的驟減及其分泌的CCL10[27]導(dǎo)致LESC通透性增加，癌細(xì)胞逃逸并大量增殖形成惡性循環(huán)。總之，Kupffer細(xì)胞與LESC的相互作用對(duì)于HCC的發(fā)生發(fā)展亦有雙重作用。

2.3 Kupffer細(xì)胞與DC的相互作用 DC的組織募集作用對(duì)于抗原遞呈至關(guān)重要，DC能和T淋巴細(xì)胞相互聯(lián)系發(fā)揮對(duì)抗HCC的作用，同時(shí)DC與免疫耐受密切相關(guān)。Uwatoku等[28]發(fā)現(xiàn)DC可以選擇性結(jié)合Kupffer細(xì)胞，在Kupffer細(xì)胞衰竭的大鼠中，DC既不能募集到肝臟，也不能黏附在肝竇竇壁上。Kupffer細(xì)胞還可分泌C型凝集素(CTLs)來(lái)促進(jìn)DC向肝臟的募集，Lo等[29]發(fā)現(xiàn)凝集素受體基因敲除小鼠的DC遷移的頻率和數(shù)量減少。Kupffer細(xì)胞還與DC的發(fā)育密切相關(guān)， Kupffer細(xì)胞能夠分泌CHI3L1(一種糖基水解酶，在DC免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用)促進(jìn)DC的分化和成熟[30]。研究[31]發(fā)現(xiàn)DC可分泌IL-10來(lái)抑制Kupffer細(xì)胞產(chǎn)生TNFα、IL-6及活性氧改變腫瘤微環(huán)境。而在HCC中由于Kupffer細(xì)胞的衰竭導(dǎo)致DC的遷移、發(fā)育受阻，HCC得以快速演變。

2.4 Kupffer細(xì)胞與淋巴細(xì)胞等相互作用 在病理狀態(tài)下，Kupffer細(xì)胞的衰竭可以通過(guò)下調(diào)肝炎相關(guān)細(xì)胞因子/趨化因子(例如CXCL10)抑制浸潤(rùn)的免疫細(xì)胞(單核細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞)。而Kupffer細(xì)胞能夠分泌細(xì)胞因子促進(jìn)淋巴細(xì)胞分化成不同的亞型，發(fā)揮促腫瘤的功能。M2型Kupffer細(xì)胞可以分泌CCL17和CCL22來(lái)促進(jìn) CD4+調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞的聚集[32]，并通過(guò)抑制細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的免疫應(yīng)答而損害機(jī)體的免疫監(jiān)測(cè)能力，從而促進(jìn)HCC的發(fā)生。另一方面CD4+T淋巴細(xì)胞又可以通過(guò)釋放細(xì)胞因子反作用于Kupffer細(xì)胞，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和免疫抑制性微環(huán)境的形成。同時(shí)M2型Kupffer細(xì)胞通過(guò)分泌 IL-6、MIP-2等細(xì)胞因子抑制CD8+T淋巴細(xì)胞的增殖。研究[33]還發(fā)現(xiàn)在HCC中，Kupffer細(xì)胞可通過(guò)與T淋巴細(xì)胞之間的相互作用促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的耗竭來(lái)阻礙抗腫瘤反應(yīng)。此外，Kupffer細(xì)胞還可以通過(guò)IL-10誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞耐受和功能障礙來(lái)抑制抗腫瘤活性。

3 以Kupffer細(xì)胞為靶點(diǎn)的HCC治療

Kupffer細(xì)胞在HCC中的關(guān)鍵性決定了針對(duì)Kupffer細(xì)胞的治療是一個(gè)十分熱門(mén)的研究。Kupffer細(xì)胞分泌的肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖、存活和侵襲而參與HCC的進(jìn)展。而c-Met是肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的唯一受體，替波替尼是一種高度選擇性的三磷酸腺苷競(jìng)爭(zhēng)性c-Met抑制劑；在臨床前模型中發(fā)現(xiàn)其能夠抑制MHCC97H小鼠的皮下和原位腫瘤生長(zhǎng)并誘導(dǎo)完全消退[34]。而伯瑞替尼是一種新型、高度選擇性的小分子c-Met抑制劑，已經(jīng)使肝癌患者獲得了一些初步療效?？筕EGFR抗體如貝伐珠單抗、卡博替尼、索拉非尼、4-甲基傘形酮[35-38]能夠針對(duì)Kupffer細(xì)胞分泌的VEGF，不僅可以使免疫抑制的腫瘤血管正?；?，還能激活DC，減少調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞和髓源抑制性細(xì)胞[39]；并且還通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子TOX[40]，使效應(yīng)性T淋巴細(xì)胞免于衰竭。TGFβ可以調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)，包括增殖、遷移、黏附、分化以及調(diào)節(jié)HCC微環(huán)境，同時(shí)還可調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞的存活、增殖和效應(yīng)功能[41]，影響Kupffer細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移，一些TGFβ途徑抑制劑如加尼西替尼[42]已經(jīng)進(jìn)入臨床。FGF在癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖、血管生成中發(fā)揮著重要作用，Ⅱ 期臨床試驗(yàn)已經(jīng)證明英非替尼能夠抑制肝癌細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)凋亡從而抑制腫瘤生長(zhǎng)[34]，于此同時(shí)一種廣泛成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體抑制劑伊達(dá)非替尼也正在臨床試驗(yàn)中。針對(duì)Kupffer細(xì)胞的治療，仍有許多難題困擾著研究者，深入研究Kupffer細(xì)胞相關(guān)性治療還需更多的科研成果。

4 小結(jié)

綜上所述，Kupffer細(xì)胞在HCC的發(fā)生發(fā)展中具有密切作用。Kupffer細(xì)胞對(duì)于HCC的調(diào)控具有雙向作用，既能抑制HCC的發(fā)生發(fā)展，又能促進(jìn)HCC的侵襲轉(zhuǎn)移。目前，在HCC中針對(duì)Kupffer細(xì)胞的治療多種多樣，但由于客觀(guān)緩解率低、不良反應(yīng)多和耐藥問(wèn)題等，總體臨床效果欠佳。相信未來(lái)會(huì)有療效更好的Kupffer細(xì)胞靶向藥物及規(guī)范化、個(gè)體化的綜合治療方案，從而為HCC患者帶來(lái)新的曙光和希望。

利益沖突說(shuō)明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻(xiàn)說(shuō)明：熊平福負(fù)責(zé)撰寫(xiě)修改論文；陳浩參與文獻(xiàn)資料收集；付文廣對(duì)研究思路有關(guān)鍵貢獻(xiàn)；譚鵬參與修改文章關(guān)鍵內(nèi)容；程永浪參與資料的整理分析；黎靖指導(dǎo)論文寫(xiě)作。