M2型巨噬细胞标志物CD163与肿瘤的研究进展①

丁婷婷 泮红飞 张 红 龙润莹 罗军敏 冯继红

(遵义医学院附属医院肿瘤医院腹部肿瘤科，遵义 563003)

肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophage,TAMs)与肿瘤细胞相互作用，改变细胞外基质，促进肿瘤细胞浸润转移，在多种肿瘤的研究中发现TAMs浸润程度与肿瘤组织中的血管生成呈正相关。浸润程度与肿瘤组织中血管生成呈正相关。TAMs可分为M1型和M2型，其中M1型巨噬细胞又称经典激活型的巨噬细胞，具有抑制和杀伤肿瘤细胞的作用。而M2型巨噬细胞被称为诱导型活化型的巨噬细胞，主要分泌Arginase-I、IL-10及TGF-β等抑炎性细胞因子，具有促进血管生成、有助于肿瘤增长及免疫抑制功能。M2型细胞的相关表面标志物包含CD206、CD68、CD163等，由特异性标记CD163检测M2型细胞，与以往报告中常用的标记CD68相比，CD163对巨噬细胞具有更强的选择性，故CD163可作为M2型巨噬细胞高特异性标志物[1]。目前在恶性肿瘤如乳腺癌、肠癌、膀胱癌、卵巢癌等肿瘤中检测到CD163不同程度的表达[2]，且CD163的浸润程度影响着肿瘤的增殖、浸润、转移及预后。

1 CD163结构和功能

CD163是一种分子量大小为130 kD的跨膜糖蛋白，位于12号染色体P13.3区域，含有17个外显子，约3.5×104个碱基对，在富含半胱氨酸重复序列内部，每6～8个半胱氨酸残基通过二硫键连接[3]，并由单个外显子翻译，属于富含半胱氨酸的清道夫受体(Scavenger receptor cysteine-rich,SRCR)的B类家族[4]。迄今为止，CD163具有单核-巨噬细胞特异性，存在多种成熟巨噬细胞的组织中均高度表达，如在肝脏的枯否氏细胞、脾脏的血浆巨噬细胞、固有的骨骼巨噬细胞和肺脏的肺泡巨噬细胞等[5]。CD163也作为血红蛋白受体分子并参与它的清除，导致毒素被释放，发挥清道夫受体的功能，避免相关炎症疾病的产生[6]。血红蛋白-珠蛋白复合物结合在含有CD163的单核或巨噬细胞膜表面，细胞通过内吞的方式将复合物输送给内体和溶酶体，最后完成一系列的血红蛋白代谢。CD163不仅存在于细胞膜上，在血清、组织液中也有发现，称为可溶性CD163(sCD163)。

2 CD163的可溶形式sCD163

sCD163是CD163的可溶性形式，通过质谱研究发现，sCD163的结构覆盖了CD163在膜外结构的94%，提示sCD163是由单核巨噬细胞的CD163分子脱落形成的。当机体发生感染、肿瘤、自身免疫性等疾病时，可促进巨噬细胞活化致其膜表面CD163分子表达增强，从而使血清中的sCD163含量升高。已有部分研究显示，sCD163的表达与肿瘤的发生、发展存在密切的联系。如Kazankov等[7]发现sCD163与肝病和门静脉的严重程度相关，sCD163的高低可预测急性肝癌的进展，提示sCD163可能是一种预测肝细胞肝癌(HCC)患者预后的生物标志物，但sCD163与肝癌大小、数量或肝外转移无关联。Jensen等[8]研究发现血清sCD163水平可以作为黑色素瘤患者的OS的独立预测因子。No等[9]研究发现sCD163水平升高与卵巢癌患者预后不良相关，提示sCD163可作为卵巢癌预后判断的一个指标。由此可见，sCD163 水平的升高在实体肿瘤患者中具有普遍性且检验效能较高，作为一种新型的肿瘤预后判断的标志物具有重要的临床价值。

3 CD163与肿瘤

3.1CD163与非小细胞肺癌(NSCLC) 肺癌是目前世界范围内致死率最高的肿瘤，发病率高、预后较差[10]，其中80%左右是非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)。近年来研究证实肺癌组织中肿瘤相关巨噬细胞中的CD163参与肿瘤的发生、发展和转移[11-13]。黄冬云等[14]研究发现CD163在非小细胞肺癌患者血浆及癌组织中呈高表达，并可增强肺癌细胞的侵袭和增殖能力，从表型出发研究了CD163对NSCLC的影响。Yang等[15]研究发现CD163作为肿瘤相关巨噬细胞的一种预后生物标志物，与肺癌患者恶性胸腔积液(MPE)的治疗有关，且MPE中CD163+TAMs的百分比显著高于非恶性肿瘤胸腔积液(P< 0.001)，CD163表达越高生存率越低。Ohri等[16]研究发现CD163作为NSCLC患者M2型巨噬细胞特异性标志物之一，影响患者的术后改善效果及生存率，具体机制尚不清楚。综上所述，CD163作为参与NSCLC发生发展相关因素之一，目前侧重于表型等方面的研究，一定程度上可为NSCLC的诊断治疗和预测预后提供理论参考依据，但对其相关调控机制尚不清楚，需进一步深入研究。

3.2CD163与卵巢癌 Wan等[17]研究发现CD163在卵巢癌腹水中的表达水平与组织学分级、FIGO分期及残余肿瘤大小存在正相关性，与患者对铂类治疗的敏感性存在负相关性，与患者年龄、是否绝经无明显相关性。由于巨噬细胞可分泌一系列细胞因子、趋化因子，可以刺激肿瘤细胞的繁殖和存活，促进肿瘤细胞进展，导致肿瘤复发及转移。卵巢癌铂类耐药相关基因主要富集于趋化因子信号通路、TGF-β信号通路、化学刺激反应、细胞氧化应激反应、核糖体通路及ATP合成通路等。CD163可通过分泌TGF-β等细胞因子，参与TGF-β等通路的信号改变，以促进卵巢癌对铂类的耐药。Reinartz等[18]在研究浆液性卵巢癌中发现腹水相关M2型巨噬细胞标记物CD163的表达与无复发生存(Relapse-free survival,RFS)呈负相关(P< 0.01)。且CD163在卵巢癌中的作用是以IL-6和IL-10作为桥梁，其中IL-6是一个众所周知的预后因素，IL-6的腹水水平与RFS呈负相关，在浆液性卵巢癌中是由IL-6和IL-10这两种细胞因子诱导CD163表达。研究从分子机制水平说明了CD163在卵巢癌中的影响，也为进一步分析探讨CD163+TAMs在患有浆液性卵巢癌患者中的性质和功能奠定研究基础。Yuan等[19]通过Meta分析发现CD163+TAMs浸润和CD163+TAMs/CD68+TAMs比值大小呈正相关，肿瘤组织中M1/M2巨噬细胞比例可预测卵巢癌患者的预后。此外，CD163在卵巢癌患者体内肿瘤免疫抑制作用中扮演重要角色，如采取特异性及非特异性措施清除CD163或者阻断其发挥抑制作用的途径，将为开拓一条有效抑制肿瘤生长的靶向治疗新途径提供可能。

3.3CD163与膀胱癌 膀胱癌和其他实体瘤一样，包含很多浸润性巨噬细胞。Maniecki等[20]研究发现，CD163 mRNA表达数量与患者预后及生存率呈负相关，且和膀胱癌组织中IL-6和IL-10的表达呈正相关，这正和Reinartz等[18]研究CD163分子影响卵巢癌的机制一致。M2型巨噬细胞是肿瘤间质中的非肿瘤性细胞亚群，影响实体肿瘤的癌症进展，其在膀胱肿瘤中的临床是有争议的。Aljabery等[21]在研究膀胱肿瘤基质中M2型巨噬细胞浸润(M2-macrophage infiltration,MI)对肿瘤的影响时发现，CD163的表达不能作为影响膀胱肿瘤的分期、转移及预后的独立因素，CD163在膀胱肿瘤中的表达与MI显著相关，膀胱肿瘤基质中的MI与患者年龄、肿瘤细胞CD163表达、预后改善及低转移率呈正相关。研究结果显示CD163阳性及强MI患者的癌症特异性生存率比CD163阳性及弱MI患者的明显升高，并得出MI对CD163阳性的膀胱肿瘤患者具有保护作用，与其他实体肿瘤中M2型巨噬细胞的促肿瘤作用相反。总之，为了更加清楚的解释CD163在膀胱肿瘤临床中存在争议的机制，需要研究者进一步深入研究。

3.4CD163与乳腺癌 有研究显示乳腺癌患者肿瘤组织中巨噬细胞约占80%，在肿瘤转移过程中，肿瘤细胞侵犯基底膜，同时发现肿瘤细胞浸润组织中伴有广泛TAMs，并证实TAMs与乳腺癌进展关系较为密切。Medrek等[22]研究TAMs与乳腺癌的关系中，结果显示肿瘤巢及肿瘤间质中CD163+TAMs浸润程度与肿瘤大小、肿瘤临床分级呈正相关，并可作为乳腺癌预后标志物，但具体调控机制尚不清楚。Shabo等[23]通过多变量研究发现多变量分析显示巨噬细胞抗原CD163的表达对乳腺癌细胞发生及预后有影响，并促进远处转移和减少患者生存时间，同时还说明了限于单核细胞/巨噬细胞谱系的抗原，如CD163、MAC387和CD68在乳腺癌细胞中涉及，并且它们对DNA倍体和肿瘤的结节状态的表达以及远处转移和患者生存及复发都有影响。CD163阳性乳腺癌患者远处转移较早，生存期较短。张文进等[24]研究发现，乳腺癌肿瘤内间质中的CD163阳性细胞的浸润密度和肿瘤周边间质内CD163阳性细胞的浸润密度都与淋巴结转移及脉管瘤栓呈正相关，且浸润密度随临床分期的增加呈递进趋势。此外，乳腺癌血管侵犯与乳腺癌患者复发、转移和死亡的风险增加密切相关，并有研究证明血管侵犯与基底样表型、间期肿瘤表现及不良预后密切相关[25]。Klingen等[26]研究表明CD163+TAMs的存在与乳腺癌侵袭性特征密切相关，如血管侵犯、筛查期间检测、非腔内分子亚组和生存率降低等，且CD 163在HER 2阳性、基底层型和三阴性乳腺癌中表达水平较高，并与侵袭性肿瘤的多种特征及不良预后有关。对乳腺癌的研究是CD163被再一次证明其在实体瘤细胞中的相关作用及影响。

3.5CD163与肾透明细胞癌透明细胞肾细胞癌(ccRCC)是最常见的肾癌组织学亚型。Ma等[27]研究发现，在患有ccRCC的患者肿瘤内，不仅检测到高表达的CD163巨噬细胞，而且存在的CD163癌细胞与患者临床预后差异显著相关，这一观察结果与以前的肿瘤研究如脑膜瘤、乳腺癌、结肠直肠癌和膀胱癌一致[28]。一些研究表明，癌细胞和巨噬细胞可能潜在地融合在癌组织中，并且癌细胞和巨噬细胞的混合型相对于仅有癌细胞可能具有更高的恶性潜力[29]。其他相似研究也有表明与巨噬细胞融合的癌细胞表达巨噬细胞抗原包括CD163[30,31]。不过，观察发现CD163+癌细胞不表达其他巨噬细胞，表示可能存在其他未知机制参与RCC中的CD163表达。

3.6CD163与其他肿瘤 有研究发现，食管癌组织中的CD163+巨噬细胞浸润密度较癌旁正常组织明显增多，且CD163+巨噬细胞的浸润程度与患者的生存时间呈负相关[32]。近几年对急性髓细胞样白血病(Acute myeloid leukemia,AML)研究发现，在AML-M4和AML-M5中CD163有表达，且有2例脾内衬细胞血管瘤证实为CD163阳性[33]，这个发现可能会打破以前研究发现的大多数AML无CD163表达的思维，为以后深入研究CD163对AML的发生发展的影响提供可靠依据。此外，周文明等[34]在研究CD163+TAM在常见上皮性皮肤肿瘤中的分布时发现，鲍温病、日光性角化病的真皮浅层、基底细胞癌及鳞状细胞癌的肿瘤间质中可见大量的CD163+TAM浸润，且其他三种局部病变中CD163+TAM的密度明显低于鳞状细胞癌，这表明CD163+TAM的浸润密度与常见上皮性皮肤肿瘤的恶性程度呈正相关。因此可以将CD163+TAM作为皮肤肿瘤分子治疗的一个靶点，特别是对无法外科手术切除、侵袭性转移性的病变具有一定的意义。

4 总结与展望

CD163是表达于不同器官的特异性巨噬细胞，包括肺泡和肺间质巨噬细胞和树突状细胞，主要由代表促进恶性转化的巨噬细胞表型的TAMs分泌且在M2型巨噬细胞系中表达具有高度特异性。CD163+TAMs的浸润与非小细胞肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌及前列腺癌的血管生成、淋巴转移和预后不良有关。在这些实体肿瘤中，CD163的表达越高，肿瘤的增殖和转移能力就越强，综上几种肿瘤所述可以看出，针对CD163在恶性肿瘤的功能作用的研究目前多限于表型上的研究，对其调控机理、信号机制及分子靶向的研究尚未见较清晰的报道。此外，CD163的可溶形式sCD163水平的升高在某些特定实体肿瘤(肝癌、黑色素瘤、卵巢癌等)中具有普遍性且检验效能较高。由此可推断，sCD163可作为某些实体肿瘤的病情进展及预后判断的标记物，具有一定的临床应用前景。综上所述，提示CD163和sCD163将来可能作为与各种实体肿瘤相关的独立因素来展开临床相关的研究，因此将CD163作为肿瘤分子治疗的靶点，深入研究CD163作用机制并使肿瘤免疫治疗与化疗等治疗措施有效结合起来，将会为肿瘤的治疗提供新的思路。

鉴于CD163在多种实体肿瘤中发挥的作用和功能，将使其成为肿瘤领域临床及基础的研究者们未来关注的重要生物因子之一。开展针对CD163功能机制的研究，将为全面探索TAMs与恶性肿瘤的关联机制提供契机，以期在揭示多种肿瘤致病、免疫调节以及肿瘤与微环境作用关系中提供有价值的依据，为今后临床开发和研制有针对性的靶向药物提供研究基础。