周金虹,張嘉欣,郭玉呈,鄭 芳
(西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,西安交通大學(xué)環(huán)境與疾病相關(guān)基因教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安 710061)
肝細(xì)胞癌(hepatic cell carcinoma, HCC)的病變通常發(fā)生在原發(fā)性肝硬化患者中,其特征是慢性炎癥引發(fā)的環(huán)境失調(diào),中后期則引發(fā)癌癥。肝臟慢性炎癥會(huì)引發(fā)持續(xù)性的全身性炎癥以及免疫細(xì)胞刺激,因此誘導(dǎo)產(chǎn)生了大量巨噬細(xì)胞,導(dǎo)致肝硬化相關(guān)免疫功能障礙[1]。
肝臟巨噬細(xì)胞在慢性肝炎中誘發(fā)肝細(xì)胞損傷,而且激活肝星狀細(xì)胞并使其纖維化,在肝癌免疫微環(huán)境中形成腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor associated macrophages, TAMs),對(duì)腫瘤和其他基質(zhì)細(xì)胞信號(hào)做出反應(yīng),導(dǎo)致HCC 的發(fā)生發(fā)展[2-3]。TAMs 通過(guò)提供細(xì)胞因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子和基質(zhì)金屬蛋白酶等促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、血管生成、腫瘤細(xì)胞增殖及抑制癌細(xì)胞凋亡并誘發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移[4]。腫瘤免疫逃逸與TAMs 密切相關(guān),因?yàn)門(mén)AMs 通常呈現(xiàn)抗原呈遞和協(xié)同刺激能力降低的特征,而且通過(guò)分泌抗炎細(xì)胞因子和誘導(dǎo)T 細(xì)胞功能耗竭,阻斷免疫系統(tǒng)的識(shí)別和攻擊,最終增強(qiáng)癌細(xì)胞逃逸機(jī)體免疫的能力。比如HCC 浸潤(rùn)的單核細(xì)胞通過(guò)表達(dá)高水平程序性死亡受體-配體1(programmed death ligand, PD-L1),與 CD8+T 細(xì)胞上的程序性死亡受體1(programmed death-1, PD-1)結(jié)合,從而抑制細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞活性,因此使用特異性抗體中和PD-1 或者PD-L1 分子,可以起到激活CD8+T 細(xì)胞的作用,重新激活脾臟免疫細(xì)胞,從而產(chǎn)生大量IFN-γ 細(xì)胞因子抑制癌癥的發(fā)展[5]。肝癌免疫微環(huán)境是由周?chē)h(huán)境決定的,大多數(shù)腫瘤的微環(huán)境還存在其他免疫細(xì)胞及其介質(zhì)[6],比如在腫瘤微環(huán)境中骨髓源抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSC)和 調(diào) 節(jié) 性 T 細(xì) 胞(regulatory cells,Tregs)的相互作用下,抑制細(xì)胞毒性T 細(xì)胞的活性,MDSC 和Tregs還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells, DC)的功能失調(diào);另外,循環(huán)細(xì)胞和組織駐留Tregs 具有多種免疫和代謝傳感器,容易受到腫瘤微環(huán)境的影響[7]。
TAMs 是實(shí)體瘤中最具代表性的白細(xì)胞群體,在局部腫瘤微環(huán)境影響下表現(xiàn)出表型異質(zhì)性和多種功能[8]。因此,TAMs 在不同的微環(huán)境下有可能發(fā)揮截然相反的作用,有些具有抗腫瘤活性,而另一些則阻礙腫瘤的治療效果。TAMs 的PD-1 表達(dá)越高,對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬能力越低,因此TAMs 是檢查點(diǎn)抑制劑免疫療法的常用細(xì)胞靶點(diǎn)。在晚期肝癌或早期不適合局部區(qū)域治療的患者可選擇治療方法有限的情況下,開(kāi)發(fā)免疫檢查點(diǎn)抑制劑是當(dāng)下行之有效的選擇之一。目前針對(duì)使用TAMs的靶向抑制劑在肝癌患者中的治療方案已經(jīng)進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段?;冖?Ⅱ期CheckMate-040 試 驗(yàn)中 的 研 究數(shù) 據(jù) ,anti-PD-1 的免疫治療已獲得美國(guó)食品藥品管理局(FDA)二線(xiàn)治療批準(zhǔn)[9]。在這項(xiàng)研究中雖然只有20%的患者對(duì)anti-PD-1 有陽(yáng)性反應(yīng),但使用聯(lián)合策略可以增強(qiáng)療效并抵消免疫適應(yīng)性反應(yīng)中TAM 依賴(lài)性的器官損傷[10]。此外,臨床前和早期臨床資料均證明巨噬細(xì)胞可作為癌癥和慢性炎性疾病的創(chuàng)新診斷和治療策略的有效靶細(xì)胞之一[11]。
雖然靶向TAMs 的抑癌療法在臨床上的應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步驗(yàn)證,但許多實(shí)體腫瘤的基礎(chǔ)研究已表明其對(duì)腫瘤具有良好的治療效果[12]。因此,本文首先就TAM 亞型的異質(zhì)性和起源、其在HCC 中的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的動(dòng)態(tài)表型和功能等內(nèi)容進(jìn)行探討,隨后總結(jié)肝細(xì)胞癌治療的基礎(chǔ)性研究進(jìn)展和一些療法向臨床推進(jìn)的限制因素,最后詳細(xì)闡述組合療法與臨床使用療法如索拉非尼和免疫檢查點(diǎn)抑制劑等對(duì)HCC 治療的貢獻(xiàn)。
肝巨噬細(xì)胞是由個(gè)體分化的Kupffer cells(KCs)和單核細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞(monocyte-derived macrophage, Mo-Mf)組成[13]。KCs 是一種可以自我更新的非遷移性吞噬細(xì)胞,作為肝臟中抵抗腫瘤細(xì)胞的第一道防線(xiàn)[14]。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,KCs 起源于卵黃囊衍生的特異性祖細(xì)胞。在腫瘤微環(huán)境中,惡性和基質(zhì)細(xì)胞分泌的趨化因子募集骨髓來(lái)源的Ly-6chi單核細(xì)胞,這些浸潤(rùn)的單核細(xì)胞發(fā)展為大量的Mo-Mf;浸潤(rùn)后,Mo-Mf 似乎獲得了增殖能力;Mo-Mf 進(jìn)一步分化,在特定環(huán)境下可以取代并獲得幾乎無(wú)法與常駐KCs 區(qū)分的相似表型,最終發(fā)育為Mo-KC(monocyte-derived Kupffer cell)(圖 1)[15]。然而,尚不清楚肝臟是否能夠不依賴(lài)募集反應(yīng)而維持腫瘤病變中的TAMs 數(shù)量。由于肝臟中巨噬細(xì)胞的持續(xù)性轉(zhuǎn)變,肝髓細(xì)胞間室動(dòng)態(tài)變化,由處于不同分化狀態(tài)的巨噬細(xì)胞亞型組成,每一種狀態(tài)都與細(xì)胞表面標(biāo)志物表達(dá)的改變相關(guān),因此表面標(biāo)志物的表達(dá)可用于鑒定巨噬細(xì)胞的亞型。在許多研究中,CD68 是常用的組織巨噬細(xì)胞標(biāo)志物,但該標(biāo)記物的特異性并不高。本團(tuán)隊(duì)之前的研究發(fā)現(xiàn)兩種新的標(biāo)志物用于區(qū)分Mo-Mf 和KCs:Clec4F 和 Tim4。 Clec4F 和 Tim4 在 KCs 表 面均有表達(dá),但浸潤(rùn)的Mo-Mf 不表達(dá)這兩種標(biāo)志物。在肝臟巨噬細(xì)胞動(dòng)態(tài)分化的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)Mo-KCs 在分化后的第1 周內(nèi)不表達(dá)Tim4,隨著時(shí)間的推移,Mo-KC 也將表達(dá)Tim4。因此,基于這個(gè)現(xiàn)象可以通過(guò) Clec4F 和 Tim4 的表達(dá)來(lái)區(qū)分 Mo-Mf、Mo-KC 和KCs[16]。
圖1 肝臟腫瘤微環(huán)境中TAMs 的起源及其靶向策略Fig.1 Origin and targeting strategies of TAMs in the liver tumor micro-environment
目前尚不清楚TAMs 是源于組織駐留的肝巨噬細(xì)胞,還是來(lái)自骨髓浸潤(rùn)Mo-Mf 進(jìn)一步分化而來(lái)。在大多數(shù)報(bào)道中,腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞被認(rèn)為是“腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞”。最初認(rèn)為KCs 只參與抗腫瘤免疫,卻也有大量證據(jù)表明KCs 是TAMs 亞群的一部分,有促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的作用[17]。肝臟通過(guò)門(mén)靜脈從腸道供血,同時(shí)通過(guò)肝動(dòng)脈從血液循環(huán)供血,因此位于肝竇中的KCs 暴露于血液中的細(xì)菌和相關(guān)毒素中。腸道微生物菌群組成的改變和/或腸道通透性的增加都可以通過(guò)受損肝細(xì)胞釋放的損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns, DAMPs)和病原體相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular patterns, PAMPs)激活 KCs。DAMPs 結(jié)合特定的受體激活炎癥,并招募中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞啟動(dòng)有效的組織修復(fù)。DAMPs 和PAMPs 與KCs 上的模式識(shí)別受體(pattern recognition receptor, PRR)相互作用或直接激活炎性體,例如,脂多糖(lipopolysaccharides, LPS)與 KCs 表面的 TLR-4 相互作用,在小鼠模型中刺激產(chǎn)生促癌信號(hào)通路[18]。
炎性小體是一種多蛋白細(xì)胞質(zhì)復(fù)合物,屬于先天免疫系統(tǒng),如NLRP3 在KCs、肝星狀細(xì)胞和肝細(xì)胞中表達(dá),是肝臟炎癥中最常見(jiàn)復(fù)合物之一。PAMPs 通常會(huì)引發(fā)初始的級(jí)聯(lián)反應(yīng),引起先天和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。促炎細(xì)胞因子、激活的補(bǔ)體和其他介質(zhì)的上調(diào),加上PAMPs 對(duì)細(xì)胞的直接損傷所引起的炎癥可釋放DAMPs。PAMPs 和DAMPs 直接或通過(guò)宿主PRR(如toll 樣受體)被識(shí)別,導(dǎo)致炎性小體的組合和活化以及 IL-1β 和 IL-18 的釋放,IL-1β 和 IL-18 是有效的炎性細(xì)胞因子。炎性小體過(guò)度活躍導(dǎo)致小鼠的細(xì)胞死亡(特定形式的細(xì)胞死亡),加快肝臟炎癥和纖維化發(fā)展。然而,炎癥小體激活在HCC 中的促進(jìn)或抗腫瘤作用尚未完全闡明。木犀草營(yíng)是一種天然存在的黃酮類(lèi)化合物,通過(guò)抑制HCC 細(xì)胞中的NOD 樣受 體 家 族 pyrin 域 3(NOD like receptor family pyrin domain containing 3, NLRP3)表達(dá)來(lái)抑制腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。研究表明,人HCC 中NLRP3 炎性小體的缺失會(huì)促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng),同時(shí)證實(shí)缺乏的炎性小體表達(dá)與HCC 晚期生長(zhǎng)狀況呈正相關(guān)[19]。在最近的一項(xiàng)研究中,17β-雌二醇治療通過(guò)上調(diào)誘導(dǎo)癌細(xì)胞細(xì)胞凋亡的NLRP3 炎性小體可以顯著抑制HCC 細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化[20]。
如果僅將TAMs 定義為一個(gè)群體,是有局限性的,如表1 所示,TAMs 與HCC 的預(yù)后研究的結(jié)果常常自相矛盾。這主要是由于TAMs 的定義過(guò)于一般化,如果要深入研究TAMs 與HCC 的關(guān)系則需要根據(jù)它們的極化程度進(jìn)一步細(xì)分,作為不同的亞群進(jìn)行研究分析。因?yàn)榫奘杉?xì)胞可以根據(jù)來(lái)自肝臟微環(huán)境的信號(hào)迅速適應(yīng)其表型,那么巨噬細(xì)胞的極化是巨噬細(xì)胞通過(guò)何種信號(hào)被激活?比如,M1 巨噬細(xì)胞是由Th1 細(xì)胞或微生物產(chǎn)物產(chǎn)生的炎性細(xì)胞因子激活,在宿主防御感染中起關(guān)鍵作用。巨噬細(xì)胞的M2 表型在白細(xì)胞介素IL-4、IL-13 和IL-10 分泌時(shí)被激活,主要表現(xiàn)出抑制免疫調(diào)節(jié)活性。然而,這種傳統(tǒng)命名法來(lái)源于體外研究,并不能完全復(fù)制慢性炎癥或復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境。因此,巨噬細(xì)胞亞群在癌變過(guò)程中的表達(dá)和分泌譜不是絕對(duì)的,有可能同時(shí)包含M1/M2 譜兩個(gè)譜系的特征[21]。小鼠和人類(lèi)細(xì)胞在巨噬細(xì)胞極化的相關(guān)分子表達(dá)也有較大的差異,如氨基酸代謝酶就有很大的不同。在實(shí)驗(yàn)方法操作方面,由于小鼠研究中常用的骨髓或組織作為髓系細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)樣品來(lái)源,而人的巨噬細(xì)胞通常是從血液?jiǎn)魏思?xì)胞中分離出來(lái)的,因此許多小鼠巨噬細(xì)胞常用的標(biāo)記物與人的巨噬細(xì)胞標(biāo)志物是不一致的。
表1 肝細(xì)胞癌的TAMs 鑒別及極化預(yù)后Tab. 1 TAMs identification and polarization prognosis of hepatocellular carcinom
巨噬細(xì)胞促炎和抗炎模式的定義也會(huì)引出一個(gè)令人困惑的假設(shè)。在炎癥相關(guān)腫瘤中,M2 表型按道理應(yīng)該是有益的,但是在實(shí)際情況中,在HCC 的腫瘤進(jìn)展過(guò)程中,巨噬細(xì)胞的功能從M1 型極化為M2 型,這種M2 型巨噬細(xì)胞的抗炎表型不僅不會(huì)使炎癥消退,而恰恰因?yàn)檫@些巨噬細(xì)胞處于免疫缺陷和免疫抑制狀態(tài),從而進(jìn)一步導(dǎo)致癌細(xì)胞的免疫逃避。同時(shí),TAMs 的促炎表型也不是指急性環(huán)境中的炎癥損傷,而是指對(duì)腫瘤細(xì)胞協(xié)同免疫攻擊能力。因此,不能用M1/M2 型簡(jiǎn)單地描述癌癥中肝巨噬細(xì)胞的極化,這種表述過(guò)于簡(jiǎn)單[22]。因?yàn)門(mén)AMs 經(jīng)常同時(shí)表達(dá)M1/M2 型的標(biāo)記物,如果要在研究中區(qū)分這兩種表型,需要充分考慮到其對(duì)應(yīng)表面標(biāo)記物的表達(dá)比例。此外,巨噬細(xì)胞的極化不僅取決于疾病的分期,而且在腫瘤結(jié)節(jié)之間或同一腫瘤的不同部位也存在差異。例如,在人類(lèi)HCC 中,大多數(shù)位于血管周?chē)腡AMs更像M1 型,而在缺氧區(qū)的TAMs 更像M2 型。
研究TAMs 常用免疫組織化學(xué)染色的方法,經(jīng)常用于 CD68 和 CD86(M1)或 CD163 和 CD206(M2)量化和分類(lèi)TAMs[23]。此外,還可以利用ELISA 檢測(cè)血清sCD163 水平。
目前靶向TAMs 的治療方法旨在通過(guò)清除腫瘤中存在的TAMs 來(lái)阻斷骨髓來(lái)源的單核細(xì)胞的募集達(dá)到減少TAMs 數(shù)量的目的,或?qū)AMs 重新編程后改變其極性使TAMs 具有抗腫瘤的作用。
本節(jié)重點(diǎn)討論和總結(jié)表2 中直接作用于靶向TAMs 藥物的荷瘤小鼠模型相關(guān)基礎(chǔ)研究,基因治療或基因敲除模型本綜述不做討論。
表2 通過(guò)使用清除TAMs 的方法建立HCC 模型治療的基礎(chǔ)研究Tab. 2 Per-clinical research on HCC tumor models treatment by using TAMs depletion methods
3.1.1 TAMs 耗竭療法 脂質(zhì)體是一種人工制備的囊泡,注射后被巨噬細(xì)胞吞噬,用其裝載氯磷酸鹽(一種用于治療骨質(zhì)疏松癥的雙膦酸鹽),該藥物可誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)被吞噬的脂質(zhì)體中內(nèi)容物釋放,最終誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)證明,用氯膦酸脂質(zhì)體耗竭TAMs后,HCC 移植小鼠的HCC 生長(zhǎng)抑制減弱。氯丙酸酯(Cl2MDP)包被的脂質(zhì)體可以部分耗竭TAMs(免疫組化染色為F4/80 和CD68 陽(yáng)性細(xì)胞),導(dǎo)致Hepa1-6細(xì)胞誘導(dǎo)的荷瘤小鼠模型的腫瘤生長(zhǎng)減緩。Genipin可以抑制TAMs 的遷移,降低TAMs 來(lái)源的炎性細(xì)胞因子表達(dá),結(jié)果表明,脂質(zhì)體治療的小鼠模型的腫瘤中M2 型TAMs 的數(shù)量明顯低于未治療小鼠模型的腫瘤中TAMs 的數(shù)量。相比之下,對(duì)M1 型TAMs的數(shù)量變化沒(méi)有明顯的影響[40]。
TAMs 靶向治療設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是僅選擇性清除促腫瘤的巨噬細(xì)胞,而不是清除所有具有吞噬能力的巨噬細(xì)胞。因?yàn)楫?dāng)腫瘤合并感染發(fā)生時(shí),如果藥物會(huì)導(dǎo)致普通巨噬細(xì)胞過(guò)度減少,則有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的副作用。因此,巨噬細(xì)胞亞群特異性表面標(biāo)記物的使用就是解決這一問(wèn)題的最好方案,特異性標(biāo)記物分子已在分子成像領(lǐng)域成功使用[41]。使用納米抗體偶聯(lián)SPECT 或PET 核素后制備的放射性示蹤劑,可以特異性靶向TAMs,并實(shí)現(xiàn)KC 特異性和M2 型TAMs的特異性成像,在腫瘤微環(huán)境中識(shí)別M2 型巨噬細(xì)胞,作為癌癥進(jìn)展和預(yù)后的指標(biāo)[42]。此外,這種方法將來(lái)也有在臨床上評(píng)估藥物治療效果的巨大潛力。但是,還應(yīng)該注意TAMs 與腫瘤微環(huán)境中的其他免疫細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞有著密切的聯(lián)系,尚不清楚其他細(xì)胞在消耗后會(huì)在多大程度上補(bǔ)償TAMs 的功能。
3.1.2 抑制單核細(xì)胞的募集療法 HCC 是一種致死性疾病,常發(fā)于肝臟慢性炎癥。C-C motif 趨化因 子配體 2(CCL2/MCP1)是一種募集 CCR2(C-C chemokine receptor type 2, CCR2)免疫細(xì)胞并促進(jìn)炎癥的趨化因子,在肝細(xì)胞癌患者中高度上調(diào),以此可以作為抑制單核細(xì)胞募集的重要靶分子[43]。用CCR2 拮抗劑作為藥物可以抑制不同小鼠模型中HCC 的生長(zhǎng),該療法顯著減少了血液中Ly6Chigh炎癥單核細(xì)胞的數(shù)量,從而降低了HCC 中TAMs(CD11b和F4/80 陽(yáng)性細(xì)胞)的數(shù)量,同時(shí)減少了M2 型TAMs(CD206 陽(yáng)性細(xì)胞)產(chǎn)生的大部分細(xì)胞因子和趨化因子[44],結(jié)果還發(fā)現(xiàn)剩余的TAMs 逐漸向M1 表型轉(zhuǎn)變。CCR2 拮抗劑還通過(guò)阻斷TAMs 介導(dǎo)的免疫抑制來(lái)重新激活腫瘤浸潤(rùn)的CD8+T 細(xì)胞抗癌活性。通過(guò)減少HCC 小鼠模型中炎性髓細(xì)胞的數(shù)量,TENG 等人進(jìn)一步證明了CCL2 中和抗體的抑瘤治療作用[23]。雖然有幾種趨化因子均參與募集單核細(xì)胞并且靶向一個(gè)通路,但是其他趨化因子不能完全消除單核細(xì)胞的募集,阻斷CCL2-CCR2 似乎是現(xiàn)階段有效抑制HCC 的方法。
骨髓浸潤(rùn)的單核細(xì)胞被認(rèn)為是腫瘤微環(huán)境中TAMs 最重要的來(lái)源,但是目前尚不清楚TAMs 是否能夠通過(guò)招募巨噬細(xì)胞維持其在腫瘤中的數(shù)量,也不清楚TAMs 在腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞壽命。因?yàn)樵谠缙陔A段TAMs 也具有抗腫瘤功能,所以抑制單核細(xì)胞募集的有效時(shí)間和用藥時(shí)間點(diǎn)還存在一定爭(zhēng)議。
3.1.3 TAMs 極化的重新編程療法 黃芩苷是一種存在于多種藥用植物中的天然類(lèi)黃酮,通過(guò)啟動(dòng)TAMs 重編程后使之極化為有促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生的M1 型巨噬細(xì)胞,從而抑制原位小鼠模型中HCC 的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)證明,HCC 細(xì)胞與黃芩苷處理的巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)可降低其體外增殖和遷移的能力。集落刺激因子-1(colony-stimulating factor-1, CSF-1)及其受體(colony-stimulating factor-1 receptor, CSF-1R)也可以調(diào)控巨噬細(xì)胞的分化和功能,因此使用競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑阻斷CSF-1R 可顯著延緩小鼠異種移植瘤的生長(zhǎng)。該化合物在體外表現(xiàn)出抑制巨噬細(xì)胞增殖的能力,但對(duì)體內(nèi)浸潤(rùn)的巨噬細(xì)胞無(wú)抑制作用,基因表達(dá)譜顯示經(jīng)治療的腫瘤中TAMs向M1 表型極化[45-46]。
在理論上,M1 型巨噬細(xì)胞的失衡也可能誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞毒性和炎性環(huán)境改變而使得其有反作用,但所幸在上述研究中,并未觀察到毒副作用,但這種重編程療法的效果和弊端仍需進(jìn)一步探討。
3.1.4 阻斷下游TAMs 產(chǎn)物效應(yīng)的療法 在HCC研究進(jìn)展過(guò)程中,TAMs 是分泌IL-6 的主要來(lái)源,而IL-6 在HCC 起始階段發(fā)揮了重要作用。實(shí)驗(yàn)證明使用經(jīng)FDA 批準(zhǔn)的抗IL-6 受體抗體Tocilizumab 阻斷IL-6 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),可在體內(nèi)外抑制TAMs 刺激的癌癥干細(xì)胞活性[47]。
HCC 是肝病患者最常見(jiàn)的肝癌,死亡率高。晚期HCC 患者的首選藥物是一種抗血管生成的口服多激酶抑制劑索拉非尼,也是目前美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration, FDA)和歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)批準(zhǔn)的用于晚期HCC 患者的標(biāo)準(zhǔn)一線(xiàn)系統(tǒng)治療藥物。然而,在接受長(zhǎng)期索拉非尼治療的HCC 患者中觀察到該藥物的適應(yīng)性耐藥,因而降低了其藥效。因此,克服索拉非尼的耐藥性是改善HCC 晚期治療的重要途徑之一。研究表明,在HCC 模型細(xì)胞系HepG2 中篩選到了索拉非尼耐藥的候選生物標(biāo)志物[48]。在HCC 模型中,索拉非尼的施用降低了M2 型的TAMs,抑制其免疫抑制作用,并刺激抗腫瘤自然殺傷細(xì)胞(Natural Killer Cell,NK)的反應(yīng)。此外,SPRINZL 等[49]證實(shí)在索拉非尼治療期間,21 例HCC 患者CD163 的血清濃度降低。因?yàn)榭扇苄詓CD163 被活化的巨噬細(xì)胞分泌到血清中,可以作為跟蹤M2 型巨噬細(xì)胞反應(yīng)的指標(biāo),CD163 在血清濃度降低這一現(xiàn)象證明索拉非尼在HCC 患者中可以抑制M2 型巨噬細(xì)胞的活化[50]。綜上所述,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極性與索拉非尼的抗癌有效性密切相關(guān)。
索拉非尼與氯膦酸脂質(zhì)體或者唑來(lái)膦酸(另一種用于治療骨轉(zhuǎn)移的雙膦酸鹽)等TAMs 靶向藥物的聯(lián)合應(yīng)用增強(qiáng)了索拉非尼對(duì)HCC 異種移植小鼠模型腫瘤血管生成、生長(zhǎng)和侵襲的抑制作用。血管生成是癌癥的特征之一,為癌變組織提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以促進(jìn)其快速生長(zhǎng),因此靶向腫瘤相關(guān)血管生成是癌癥治療的一個(gè)重要目標(biāo),目前有許多藥物用于抑制腫瘤相關(guān)的血管生成。索拉非尼聯(lián)合唑來(lái)膦酸治療晚期HCC 的二期研究(NCT01259193)尚未見(jiàn)報(bào)道[51]。除巨噬細(xì)胞耗竭外,通過(guò)雙膦酸鹽包裹的脂質(zhì)體,含氮雙膦酸鹽(如唑來(lái)膦酸)可激活γδT 細(xì)胞,增強(qiáng)其抗腫瘤功能[52]。索拉非尼聯(lián)合CCR2 拮抗劑抑制單核細(xì)胞浸潤(rùn)的增強(qiáng)療效已在小鼠HCC 模型中得到證實(shí)[53]。這種效應(yīng)不僅體現(xiàn)在索拉非尼這種藥物上,在大鼠異種移植腫瘤模型中,通過(guò)動(dòng)脈化療栓塞、唑來(lái)膦酸等局部療法聯(lián)合抑制TAMs浸潤(rùn)(F4/80+)并抑制腫瘤血管生成,最終療效顯著。雖然經(jīng)TACE 在HCC 治療中被證明有效,但它并不是一種公認(rèn)的治療方法。
PD-1是一種免疫檢查點(diǎn)受體,在激活的T 細(xì)胞中上調(diào),誘導(dǎo)產(chǎn)生免疫耐受。腫瘤細(xì)胞常高表達(dá)PD-L1,促進(jìn)其免疫逃逸。TAMs 表達(dá)PD-L1 并參與了免疫抑制腫瘤微環(huán)境的形成,檢查點(diǎn)阻斷免疫治療對(duì)TAMs 的影響已在其他實(shí)體腫瘤中得到證實(shí),但在HCC 中尚無(wú)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。近年來(lái),通過(guò)阻斷免疫檢查點(diǎn)進(jìn)行免疫治療促進(jìn)了癌癥治療的發(fā)展。PD-L1是PD-1 的配體表達(dá)于癌細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的表面,癌細(xì)胞上的PD-L1 與T 細(xì)胞上表達(dá)的PD-1 的結(jié)合導(dǎo)致T 細(xì)胞衰竭,并阻止進(jìn)一步的免疫排斥反應(yīng),從而導(dǎo)致免疫逃逸。據(jù)報(bào)道,在對(duì)HCC 患者的研究中觀察到PD-L1 在瘤內(nèi)表達(dá)的升高,這與HCC 的預(yù)后不良有關(guān)。PD-1 在體內(nèi)阻斷TAMs 的極化,降低了結(jié)直腸癌小鼠模型中腫瘤生長(zhǎng),延長(zhǎng)了小鼠的生存期。細(xì)胞毒性T-淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(Cytotoxic T lymphocyte associated antigen,CTLA-4)單克隆抗體在黑素瘤小鼠模型和人體內(nèi)的作用是通過(guò)抗體依賴(lài)性細(xì)胞毒性靶向TAMs。同樣在胰腺癌小鼠模型中,通過(guò)阻斷CSF-1/CSF-1R 和免疫療法(PD-1 和 CTLA-4 拮抗劑)減少 M2 型的 TAMs 和再極化,從而延緩了腫瘤的發(fā)展。
腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的初始損傷識(shí)別的級(jí)聯(lián)反應(yīng)、單核細(xì)胞募集引起的炎癥擴(kuò)增,以及肝臟中功能不同的巨噬細(xì)胞分化為不同的巨噬細(xì)胞群,都為HCC 的治療干預(yù)提供了不同的途徑。目前研究證實(shí),TAMs 參與了腫瘤炎癥、腫瘤轉(zhuǎn)移、血管生成、免疫逃避、化學(xué)耐藥等過(guò)程。盡管TAMs 靶向治療的臨床應(yīng)用尚處于起步階段,但大量HCC 荷瘤小鼠模型的基礎(chǔ)研究已顯示出良好的治療結(jié)果。如何清除促腫瘤生長(zhǎng)的TAMs 而不會(huì)影響(甚至增強(qiáng))抗腫瘤免疫的巨噬細(xì)胞是現(xiàn)今要克服的關(guān)鍵問(wèn)題,新的療法需要更好地提高靶向TAMs 亞型的特異性;另外,如何促進(jìn)TAMs 極化為無(wú)毒副作用的抗腫瘤細(xì)胞,而且如何精準(zhǔn)調(diào)控TAMs 的兩極分化,從而達(dá)到更完美平衡也是現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。在實(shí)體腫瘤中觀察到免疫檢查點(diǎn)抑制劑具有良好HCC 治療作用,目前索拉非尼等肝癌臨床治療的應(yīng)用結(jié)果令人鼓舞,其治療機(jī)制研究將是下一步探索的主要方向。
西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年4期