肿瘤相关巨噬细胞在卵巢癌耐药中的作用

张海杏 孟凡良 龚时鹏

在女性生殖系统恶性肿瘤中，卵巢癌是最致命的妇科恶性肿瘤之一，是女性的第五大死亡原因［1］。但遗憾的是，目前尚无有效的卵巢癌早期筛查手段，且人们对卵巢癌的早期症状也缺乏警惕，大部分卵巢癌患者确诊时已为晚期。尽管有患者经过一线治疗方案后可以部分缓解，但是大部分晚期卵巢癌患者极易产生化疗耐药，最后造成患者死亡的结局。因此，化疗耐药是目前治疗卵巢癌的一个棘手问题［2-3］，目前对于耐药的机制尚不清楚，可能是由腹腔内的各种类型细胞和肿瘤微环境（microenviroment）相互作用的结果，其中TAMs 被认为发挥着关键的作用。TAMs 在卵巢癌微环境中一般表现为M2 表型［4］，通过对血管生成、免疫反应及肿瘤干细胞的调控来介导耐药的发生。通过对TAMs 在卵巢癌耐药中作用的了解，我们可以针对TAMs来制定卵巢癌治疗策略，希望TAMs靶向疗法在未来能应用于卵巢癌患者，协同常规化疗，以提高传统化疗的有效性和持久性，提高卵巢癌患者的生存率。

一、肿瘤相关巨噬细胞

1.巨噬细胞的分类

TAMs 既可来源于常驻组织内的巨噬细胞［5-8］，也可以来源于血单核细胞［9-11］。原发肿瘤通过分泌多种趋化因子，吸引血液循环单核细胞到肿瘤部位。当暴露在不同的细胞因子环境中时，单核细胞可以进一步分化为巨噬细胞，巨噬细胞可极化为促炎（M1）表型或抑炎（M2）表型［12-13］。如当粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）、干扰素-c（interferon-c，IFN-c）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS） 等因素存在时，单核细胞可分化为M1型巨噬细胞。而在巨噬细胞集落刺激因子-1 （colony stimulating factor，CSF-1）、白细胞介素-4（interleukin-4，IL-4）、IL-10、IL-13 和免疫抑制剂（皮质类固醇、维生素D3、前列腺素） 等因素存在时，单核细胞则分化为M2 型巨噬细胞［14］。M1 和M2巨噬细胞在表型和功能方面存在差异。M1巨噬细胞活化的特点是：IL-12 和IL-23 的高表达，而IL-10 低表达，它具有较高的杀菌活性、免疫刺激功能和肿瘤细胞毒性，可激活类型1 辅助T 细胞（type helper T cell，Th1），有能力杀死病原体，甚至是肿瘤。与此相反的是，M2 巨噬细胞活化的特点是：IL-10 高表达，而IL-12 和IL-23 低表达［4］。其一方面参与伤口愈合，降低调节炎症反应，促进血管生成，招募成纤维细胞和调节结缔组织重塑；另外一方面，它在寄生虫清除中也起着重要作用，它还将T细胞分化为Th2，并抑制免疫反应。

2.巨噬细胞在卵巢癌中的表现形式

在卵巢癌中， 其衍生的趋化因子- 2（chemokine ligand，CCL2）、血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和CSF-1可以在肿瘤部位积极诱导循环血单核细胞募集。在肿瘤微环境（microenviroment）中，单核细胞向M2表型TAMs 分化，高表达的标志分子有CD163（cluster of differentiation，简称CD 分子）和CD204，而免疫抑制分子有IL-10、CCL18 （chemokine ligand 18）和CCL22［15-20］。

二、目前临床上用于治疗卵巢癌的化疗药物及方式

对于卵巢癌晚期的患者来说，常规治疗方法是肿瘤细胞减灭术辅以化疗，对于那些经过评估仍然无法达到满意手术的Ⅲ期、Ⅳ期患者，应先获得明确组织学诊断之后，再行2～3 个疗程的新辅助化疗，而后再进行手术［21］。目前临床上常用于化疗的药物主要有顺铂、紫杉醇、卡铂、环磷酰胺、依托泊苷等，由于铂类化疗药物效果显著，所以多以铂类药物为基础，进行联合化疗。其中一线化疗方案是铂类联合紫杉醇，老年患者可用卡铂或紫杉醇单药化疗。一般采用静脉化疗，对初次手术效果满意的患者也可采用静脉腹腔联合化疗。

三、TAMs的存在导致卵巢癌耐药

在手术联合化疗药物的作用下，卵巢癌5 年生存率长期维持在20%～30%，首次应用铂类化疗的卵巢癌患者的反应率只有50%～60%，其中有部分还会产生继发性耐药。最终数据显示，化疗患者至少有80%会出现耐药［22］。Sherman 等发现在顺铂耐药的卵巢癌细胞中，上调了很多种细胞外基质的基因功能，这表明卵巢癌细胞提高顺铂耐药性是通过影响微环境来实现的［23］，而TAMs 是肿瘤微环境的主要成分之一。实验表明，TAMs 的耗竭可能有助于常规化疗达到更好的治疗效果。

四、TAMs在卵巢癌耐药中的作用

1.促进血管生成

肿瘤微环境主要表现为缺氧，缺氧本身可以上调巨噬细胞中转录因子缺氧诱导因子-2α（hypoxiainducing factor，HIF-2α）的表达，而HIF-2α 的进一步诱导了VEGF（vascular endothelial growth factor）的生产［24］。另一方面，巨噬细胞中的VEGF 也被CSF-1 上调，而VEGF 对巨噬细胞也是一种趋化剂，这可以导致正反馈循环，为肿瘤提供快速的血管化。因此，在原位聚集的巨噬细胞是血管生成增加的间接途径，与肿瘤细胞直接产生的血管生成因子相配合，共同促进肿瘤血管生成。

2.促进淋巴管形成

淋巴管生成是肿瘤细胞扩散的第一步，可以预测临床预后。TAMs 通过VEGFR3（vascular endothelial growth factor receptor-3）来促进VEGF-C 和VEGF-D介导的淋巴管生成［25］。据报道，VEGF-C和VEGF-D 不仅是由肿瘤细胞产生的，也由TAMs 产生的。此外，TAMs 还能表达淋巴内皮生长因子，促进淋巴管生成［26］。

3.抑制适应性免疫

TAMs 具有较差的抗原递呈能力，它的实际作用是抑制T细胞的活化和增殖，通过产生抑制介质来实现的。这些抑制介质包括肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TGF-β）、前列腺素、IL-10等。除此之外，即使在IFN-γ（interferon-γ）和LPS（lipopolysaccharide）的刺激下，TAMs 也无法产生IL-12。利用这种细胞因子谱（M2巨噬细胞的特征），TAMs 无法触发Th1极化免疫反应，而是诱导Th2 效应细胞和T 调控细胞（T-regulated cells，Tregs）［27］，它们具有抑制效应T 细胞和单核细胞活性的特点。通过产生高水平的免疫抑制因子（IL-10、TGFβ），对肿瘤微环境产生影响。Tregs抑制T细胞介导的抗肿瘤活性，协助肿瘤逃避免疫攻击，降低患者的生存率。在晚期卵巢癌患者中，腹水中功能活跃的Tregs数量的增加可以用来预测生存率。

4.基质重塑

TAMs 产生的生长因子能够激活成纤维细胞，其中最重要的是TGF-β （transforming growthβ）［28］。成纤维细胞是基质沉积的主要调节因素，并受到来自炎症细胞（巨噬细胞） 和肿瘤细胞的相互影响。因此，肿瘤相关成纤维细胞是反应肿瘤微环境的关键细胞。此外，TAMs 也是非常活跃的成熟细胞蛋白的生产者。TAMs 通过生产骨桥蛋白、纤维连接蛋白、蛋白聚糖和不同类型的胶原蛋白等方式为基质结构提供原料，这种反应性微环境最终促进肿瘤细胞增殖和新血管的生成。

5.促进卵巢癌的进展与转移

在卵巢癌中，肿瘤细胞首先从原发部位脱落，黏附、降解和侵入细胞外基质（extracellular matrix，ECM），而后侵入血管或淋巴管壁，在血管和淋巴循环内转运。然后，肿瘤细胞的外渗又需要对基底膜和ECM 进行降解。在这些基质结构改变中，ECM的降解是至关重要的，其中基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）和尿激酶纤溶酶原激活物（urokinase plasminogen activator，uPA）在ECM 的降解中起重要作用。而TAMs 是蛋白酶的重要生产者，从uPA 到各种MMPs，特别是MMP-7 和MMP-9［10］，虽然肿瘤细胞和成纤维细胞能够产生蛋白溶解酶，但TAMs 被认为是在肿瘤组织中表达蛋白酶活性的主要细胞，通过降解基底膜和ECM，会形成肿瘤细胞入侵口，肿瘤细胞通过该门户进入基质，这是肿瘤转移的关键步骤之一。

6.与肿瘤干细胞相互作用

肿瘤干细胞（carcinoma stem cell，CSC）是肿瘤中的一种特定的肿瘤分群，它有能力通过自我更新和分化来启动肿瘤的发生［29］。CSC诱导巨噬细胞浸润，并将巨噬细胞分化为M2 表型，CSC 在巨噬细胞浸润和极化中起着主导作用，巨噬细胞也可以影响CSC的特点，促进肿瘤的发生和转移。所有这些研究都表明，巨噬细胞促进CSC增殖和转移。然而，对巨噬细胞与CSC相互作用的研究仍处于早期阶段，目前尚不十分清楚其中的机制。

五、结论及展望

目前对于卵巢癌的发生及耐药机制尚不清楚，多数观点认为是细胞与其微环境相互作用的结果，除了肿瘤细胞本身外，随着对肿瘤免疫学的进一步深入认识，巨噬细胞在卵巢癌中的作用受到越来越多的重视，尤其是TAMs 在卵巢癌耐药中的作用。深入了解TAMs 的功能及在卵巢癌耐药中角色，有助于针对TAMs 来制定卵巢癌治疗策略，如抑制肿瘤组织中循环单核细胞的吸收、抑制肿瘤部位的TAMs 招募或使用细胞毒性药物来消耗TAMs、“再教育”TAMs等方法来协助常规化疗。

成功的抗癌治疗不仅取决于针对癌细胞的治疗方案和策略，还取决于对肿瘤间质细胞，尤其是肿瘤生存微环境中的大量免疫细胞，对这些肿瘤相关免疫细胞研究的不断深入，有助于克服传统抗肿瘤疗法的缺陷，进而有助于延长晚期卵巢癌患者的生存时间。