髓样细胞触发受体TREM 与肿瘤相关巨噬细胞TAM 在恶性肿瘤中研究进展

魏思媛，马芳琪，李晓伟，李学军

（1.安徽中医药大学研究生院，安徽 合肥；2.安徽中医药大学第二附属医院，安徽 合肥）

1 髓样细胞触发受体概述

髓样细胞触发受体（TREM）是新发现的一种在髓样细胞中表达的免疫球蛋白跨膜受体超家族，编码基因在人类与鼠类染色体上分别位于6p21 和17C3。该受体家族主要包括TREM-1、TREM-2；髓样细胞触发受体样转录因子-1（trem-like transcript-1，TLT-1）、TLT-2、TLT-3、TLT-4、TLT-6；以及可溶性髓样细胞触发受体-1（soluble TREM-1，sTREM-1）、sTREM-2、可溶性髓样细胞触发受体样转录因子-1（soluble trem-like transcript-1，sTLT-1）。TREM 可以与配体结合被激活后，产生交联反应，达到调节炎症反应的效果。TREM-1 与TREM-2 是当前研究的热门，虽然二者的糖蛋白结构类似，但功能却截然不同，前者对炎症有放大作用[1]，后者可抑制炎症。但也有研究表明[2]，TREM-2 在某些环境下也会有促炎作用。由于炎症在肿瘤中的作用被重视，TREM 在肿瘤的发生发展、转移中的作用也被愈发重视。

1.1 TREM-1 与恶性肿瘤

1.1.1 肺癌

除了吸烟，慢性肺部炎症也是肿瘤的诱发因素之一。一般正常肺部组织中TREM-1 会在肺泡巨噬细胞表面选择性表达，可辅助细胞对病原体、凋亡细胞等物质进行清除。有研究表明[3]，非小细胞肺癌(non-small cell lungcancer，NSCLC)患者的TREM-1在TAMs 上大量表达，患者恶性胸水中TAMs 表达的TREM-1 经检测也明显升高，且TREM-1 的表达量大小与患者4 年生存率二者关系为负相关。Sigalov 的动物实验表明[4]，通过对体内合成的TREM-1 进行干扰或是抑制其功能，可达到对动物体内两种人肺癌细胞H292、A549 的侵袭与移植瘤抑制其生长的效果。Yuan Zhihong 等的研究中[5]，证明了来自非小细胞肺癌患者的肿瘤组织中TREM-1 和PGE （prostaglandin E2，PGE2）表达有所增加，其免疫组织化学和免疫荧光分析也证实了在CD68 阳性巨噬细胞中TREM-1 的选择性表达，并通过采用体外模型，证明了TREM-1在与人类肺癌细胞共培养的巨噬细胞有所表达，并证明了肿瘤微环境中巨噬细胞内TREM-1 的表达通过COX-2 信号传导，PGE 2 产生与肿瘤微环境中巨噬细胞中TREM-1 的表达之间的联系，并暗示TREM-1 可能是肿瘤免疫调节的新靶点。TREM-1 的分泌形式是sTREM-1，常与TREM-1 受体竞争性结合。研究表明[6]约有三分之一的小细胞型肺癌和13%的非小细胞肺癌患者血清中均可检测到sTREM-1 高表达，而且sTREM-1 浓度高的患者肺部肿瘤转移率更低，因此提示sTREM-1 有可能对癌症相关性炎症发展进行抑制，以此来抑制肿瘤进一步发展。在Zhang G 等的实验中[7]证明了肿瘤过程中TREM-1 水平明显降低，在肺癌中，TREM-1 的低表达水平可能是TAM 的特征。

1.1.2 肝癌

炎症与癌症二者关系一直被人们长期怀疑[8]，肝细胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）是与炎症相关癌症中具有代表性的例子之一。肝癌几乎不可避免地在慢性肝炎或肝硬化的环境中发展，肝细胞被杀死，所驻留的炎性细胞如Kupffer 细胞和新的炎性细胞如单核细胞、中性粒细胞被激活后，于存活的肝细胞中产生驱动代偿性增殖的细胞因子[9]。有实验表明[10]，Kupffer 细胞表达的TREM-1 受体是肝癌发生和发展的关键因素，TREM-1 的删除减弱了对化学致癌物二乙基亚硝胺（Diethylnitrosamine，DEN）的反应性HCC 的发展。实验和临床证据[11]表明，慢性炎症驱动肝癌的发病、侵袭和转移，Kupffer 细胞具有至关重要的作用，从倾向于产生肿瘤细胞的初始遗传学改变，通过建立组织微结构来充当肿瘤启动子，允许肿瘤进展和转移的环境，并通过建立免疫抑制机制释放出针对肿瘤的有效免疫反应。

1.1.3 结肠癌

结肠癌(colorecal Carcinoma，CRC)是一种发生于结肠粘膜上皮的消化道恶性肿瘤，发展迅速、转移速度较快、侵袭范围广泛。在王璐等的实验中[12]证明了TREM-1 的表达与大肠癌淋巴结转移有关，且表皮因子生长受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）的表达和肿瘤浸润、淋巴结转移以及临床分期存在一定关系，最终得出结论TREM-1 和EGFR 在大肠癌组织中的表达高于癌旁组织，且具有正相关性，提示EGFR 和TREM-1 二者与肿瘤的发生、浸润和转移有关，在CRC 中TREM-1 和EGFR 呈现高表达，可对结肠癌的的发生、发展进行抑制，这为治疗CRC 提供了新方向。还有研究显示[13]：TREM-1 的活化可作为结直肠癌重要预后指标，患者血清、血浆经检测后发现其中所含sTREM-1 水平明显升高，26.7%的结直肠癌患者血清中的sTREM-1 水平有所增加，sTREM-1 高水平与TREM-1 表达水平升高存在一定关系，但其具体原因尚未明确，还有待进一步研究。有实验表明[14]，通过在AOM-DSS 法即致癌剂与致炎剂结合所诱导的结肠炎相关性癌症动物模型中，TREM-水平有所上升，肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、IL-6、IL-1β 等炎症因子明显增多；而在使用TREM-1 抑制剂LP17 后，促炎介质的产生显著减少，此外还可抑制结肠炎与结肠炎相关性肿瘤的发生发展。

1.1.4 胰腺癌

胰腺癌（pancreatic cancer，PC）是一种高度致死性癌症，容易恶化，为预后最差的癌症之一，诊断治疗均很困难，绝大部分起源于导管腺瘤。有研究表明[15]，阻断TREM-1 可显著降低血清IL-1α，IL-6 与巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor,M-CSF）的水平，提示了M-CSF 依赖的抗肿瘤机制，TREM-1特异性肽抑制剂具有与癌症类型无关的且对有助于治疗的抗肿瘤活性，可将其用作PC 的独立疗法或联合疗法的组成部分，以及应用于NSCLC 等其他实体肿瘤。有研究表明[16]，新型TREM-1 抑制剂可减轻实验性胰腺癌的肿瘤生长并延长其生存时间。

1.1.5 黑色素瘤

黑色素瘤是一种皮肤恶性黑色素瘤，由黑色素细胞形成的痣或黑色素斑恶变而来。当前该病已成为发病率增长最快的恶性肿瘤。该病患者黑色素瘤进入快速生长期后，预后极差，病死率高。诱发恶性黑色素瘤主要因素为黑色素细胞在紫外线中过于暴露。有研究表明[17]，黑色素瘤中TREM-1、TREM-2 的表达水平比正常角化细胞低，在黑色素瘤中通常以TREM-1 为主，但在正常角化细胞中以TREM-2 为主，前者与后者的比值越大，在肿瘤微环境中的促炎与促肿瘤能力越强。因此TREM-1 与TREM-2 的比值可提示黑色素瘤相关炎症与免疫问题。

1.1.6 其他癌症

TREM-1 与其他癌症也存在相关性。TREM-1 可预防宫颈癌和前病变,晚期癌症患者的TREM-1 单核细胞表达增加。还有一些实验揭示了乳腺癌[6][18]、白血病[19]等与TREM-1 之间潜在联系，但仍需进一步论证。

2 肿瘤相关巨噬细胞TAMs 概述

肿瘤不断生长的过程中，在恶性肿瘤细胞与其相邻的实质细胞、间质细胞与募集的免疫细胞之间产生的相互作用下，细胞与细胞外基质及可溶性介质形成了肿瘤微环境(tumormicroenvironment，TME)。肿瘤微环境中包含了许多细胞和其分泌的细胞因子所共同形成的复杂细胞—因子网络，肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophages, TAMs)是肿瘤微环境中一种十分重要的炎症细胞[20]，可以对肿瘤在不同机制下进行调控，在肿瘤的增殖、入侵、转移及其血管生成等方面起到不可或缺的作用。

2.1 TAMs 的起源

巨噬细胞源于骨髓血干细胞和胚胎时期卵黄囊组织，骨髓血干细胞又被称为髓源性巨噬细胞，卵黄囊组织又被称为组织驻留巨噬细胞。巨噬细胞可塑性好，在不同的组织环境发生特异性分化，两种极化状态分别为经典激活的M1 型巨噬细胞（M1）替代活化的M2 型巨噬细胞（M2）。M1 的特点[21]为可以表达IL-12、IL-1、IL-6、TNF-α、活性氧（Reactive oxygen species，ROS）、一氧化氮（NO），以及主要组织相容性复合物（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ类分子。M1 的功能是可以起到抑制肿瘤的作用；用吸引激活适应性免疫细胞对来自细菌或IFN-γ 的危险信号进行传递，产生促炎因子；抗体依赖的细胞毒作用；诱导特异性免疫应答；此外M1 还具有吞噬及杀死目标细胞的功能。M2 的特点是IL-12 低表达、IL-10 高表达，对肿瘤杀伤的活性较低；高表达的IL-10、IL-1b、VEGF 和基质金属蛋白酶（matrix met alloprotease，MMP）使清道夫受体表达明显升高。M2 的功能是可以清除寄生虫与修复组织，产生抑炎因子，并可通过将T 细胞极化为Th2型，以此来抑制免疫反应[22]，还可以促进肿瘤微环境中血管的生成[23]、促进肿瘤细胞增殖与肿瘤的浸润和转移[24]。

2.2 TAM 参与恶性肿瘤进程

2.2.1 促进肿瘤血管新生

肿瘤生长的首要条件便是肿瘤血管新生，它为肿瘤提供所需的营养与氧，更是肿瘤转移扩散的必需条件。Naumov 等的研究结果[25]显示，肿瘤直径超过1～2mm，当肿瘤缺乏新生血管供给养分，便会停止生长。还有研究表明[26]TAMs 可以释放促血管生成因子，促进肿瘤血管新生。肿瘤血管生成需要通过降解基底膜与血管内皮细胞的增殖和迁移来实现，TAMs 可以产生MMPs 来降解基底膜[27]；与此同时，由TAMs 所分泌的促肿瘤血管生长因子与趋化因子，例如血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、血小板源性生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)、纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor， bFGF)等物质，均有助于肿瘤血管的生成，还能诱导肿瘤血管新生。由MMPs 所释放的VEGF-A 除了可以进一步促进生成肿瘤血管，还可以与CCL2 趋化因子共同促进TAMs 的募集[28]。有学者在对胃癌相关巨噬细胞与血管的生成关系进行研究时发现[29]，微血管密度（microvessel Density,MVD）与TAM 二者之间关系呈正比。由TAMs 分泌的其他因子，如尿激酶型纤溶酶原激活剂 (urokinasetype plasminogen activator，uPA)、胸 苷 磷 酸 化 酶(thymidine phosphorylase，TYMP)、肾上腺髓质素 (adrenomedullin，ADM) 等和其他血管活性物质等可以调控血管新生，促进生成肿瘤血管[30]。

当细胞对氧气的需求大于肿瘤血管系统的供应时，便会在肿瘤组织中形成缺氧区[31]。TAM 在缺氧区时会释放MMP7，此物质可以增强肿瘤细胞的入侵和转移能力。在缺氧区的 TAM 可以提高促血管生成因子和免疫抑制因子水平，进而促进生成肿瘤血管与免疫逃逸[32]。Aplin 等的实验发现[33]肿瘤缺氧区中所产生的乳酸可以通过刺激TAM 释放VEGF-A，来促进肿瘤血管的生成。然而却有研究发现[34]在缺氧环境下，虽然内源性VEGF 水平有所升高，但缺氧区会生成可溶性VEGF 抑制剂，导致VEGF 信号分子表达有所下降，反而影响血管新生，所以缺氧环境肿瘤新生血管的形成也有不利的一面。

2.2.2 促进肿瘤生长

TAM 能够诱导肿瘤干细胞(cancer stem cell，CSC)产生和维持其生长。有研究发现[35]由巨噬细胞所分泌的IL-6 能通过IL-6/STAT3 途径诱导肝癌细胞上干细胞分子标志物CD133 进行表达。Yang 等在研究非小细胞肺癌时发现[36]，TAM 通过分泌IL-10 来诱导非小细胞肺癌细胞上干细胞分子标志物Sox2，Oct4 和c-Myc 的 表 达，并 激 活JAK1/STAT1/NF-κB/Notch1 信号通路，从而促使肿瘤细胞生长，使其具有肿瘤干细胞样特性，以致于非小细胞肺癌患者预后变差。还有研究发现[37]TAM 所分泌的多效生长因子(pleiotrophin，PTN)与恶性胶质瘤上的受体相结合后可以激活PTPRZ1 信号通路，进而刺激脑恶性胶质瘤干细胞的形成，最终促进肿瘤细胞生长。TAM 还会分泌一些细胞因子来维持干细胞。有实验表明[38]来源于胰腺导管癌细胞的干扰素β(interferonβ，IFN-β)，能够诱导分泌TAM 中干扰素刺激的基因15(IFN-stimulated gene 15，ISG15)，ISG15 可以促进胰腺导管癌干细胞的更新与维持。

2.2.3 促进肿瘤侵袭与转移

肿瘤细胞的侵袭与TAM 二者之间关系紧密。有学者在对由肿瘤细胞分泌的集落刺激因子-1(colony stimulating factor-1，CSF-1)与其受体信号传导突变进行研究分析后发现[39]，CSF-1可以诱导TAM 运动，其介质主要是磷脂-肌醇-3 激酶（PI3K）以及一个或多个SRC 家族激酶（SFK），通过激活黏附、肌动蛋白聚合和极化，最后导致TAM 的转移和侵袭。有研究乳腺癌的实验表明[40]，其TAM 表面也可表达CSF-1R，便构成了CSF-1/CSF-1R自反馈环路，该环路可以促进肿瘤细胞入侵与迁移。还有大量实验证明，TAMs 能够激活TGF-β/BMPs、TNF-α/Wnt、Wnt/β-连环蛋白(β-catenin)等多条信号通路，达到促进胃癌细胞入侵和转移的目的。除此之外，在肿瘤迁移和侵袭的过程中，TAM 会产生一些基质消化酶，例如基质金属蛋白酶（MMP）、纤维蛋白溶酶溶酶、尿激酶型纤溶酶原活化因子及其受体等。这些酶的活性与肿瘤侵袭度升高息息相关。例如在某些肿瘤与淋巴结转移中，MMP-2 与肿瘤的分期存在相关性[41]。M2 型巨噬细胞通过诱导血管内皮生长因子表达，可促进Lewis 肺癌细胞侵袭转移[42]。当Wnt 5at 在TAMs 中过量表达时，巨噬细胞可以通过Wnt 5at 信号通路诱导乳腺癌细胞系的侵袭[43]。TAMs 可以通过激活Gas6/Axl NF-KB 信号通路，促使口腔鳞状细胞癌进一步侵袭和转移[44]。

肿瘤转移与上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)密切相关。上皮—间质转化过程指的是上皮细胞失去上皮性质，获得间质细胞表型，在此过程中细胞骨架会进行重排，是肿瘤侵袭转移过程十分的重要机制。有研究表明[45]，TAMs 能够通过多种途径升高肿瘤细胞EMT，从而促进肿瘤转移。TAMs 在口腔鳞状细胞癌中可以通过激活生长抑制特异性基因6(Gas6)/Axl与核因子(NF)-KB 从而增强EMT 并进一步促进肿瘤的转移。肾癌中浸润的TAMs 能够通过Akt/mTOR 信号通路增强 EMT[46]，进而促进癌细胞的转移。乳腺癌中高渗的TAMs 与E-黏钙蛋白的表达为负相关[47]，因此可以增强肿瘤EMT，促进肿瘤细胞侵袭转移，患者生存率有所下降。有学者在对胃癌组织中浸润的TAMS与EMT 相关蛋白诱导的二者关系进行研究时发现，TAMs 可以对叉头框转录因子 Q1(forkhead box Q1，FOXQ1)的表达进行诱导并激活 TGF-β 通路，促进胃癌细胞EMT 与肿瘤侵袭转移[48]。外泌体(Exosome)是一种由细胞分泌并包含RNA 和蛋白质的微小囊泡，功能是在细胞之间进行传递信息，还可以对受体细胞重新编程。肿瘤源性的外泌体 miRNA 可以促进TAMs 向 M2 型极化，而且TAMs 源性的外泌体通过激活PI3K/AKT 通路，能够介导功能载脂蛋白E (apoli-poprotein E，ApoE)从 TAMs 向肿瘤细胞转移[49]，从而诱导细胞骨架重构，进一步促使胃癌细胞的转移。

3 TREM 与TAM 的相关性

目前已有许多研究表明TREM 与TAM 二者之间存在相关性。在肺癌的研究中[3]，TREM-1 在非小细胞肺癌的恶性积液与肿瘤组织中TAM 上表达。肺癌细胞可以直接上调肺癌患者巨噬细胞中的TREM-1 表达，且TAM-1 中TREM-1 的表达与癌症复发和患者生存不良有关。还有研究证明[7]肿瘤生长过程中TREM-1 的水平明显降低，TREM-1 的低表达水平可能是肺癌中TAM 的特征。在对肝癌的研究中[50]，缺氧环境下通过诱导TREM-1 阳性TAMs上所表达的阻断触发受体可以使免疫抑制、抗程序性细胞死亡配体1（anti-programmed cell death ligand 1，PD-L1）抗性发生逆转，因此TREM-1 与TAMs 结合使HCC 具有抗PD-L1 治疗抵抗力。

4 结语

综上所述，大量研究证明炎症与肿瘤之间存在重要关系，髓样细胞受体作为炎症因子，其中TREM-1、TREM-2 经实验证明与部分恶性肿瘤联系紧密。但目前的研究重点大部分放在肿瘤组织中的固有免疫细胞，在其他细胞上所表达的TREM 是否也与肿瘤发生发展有关还需进一步深入研究。除此之外，大多数学者都是重点研究TREM-1，应深入对TREM-2 和其他TREM 分子的研究。当前对TREM 的研究还停留在初始阶段，仍需进行深入探索。但已有大量研究证实TAM 在肿瘤演进中起着十分重要的促进作用，参与肿瘤血管和淋巴管生成、肿瘤细胞的生长以及侵袭和转移等，今后可作为肿瘤靶向治疗的一个重要靶点进行研究，将TREM 与TAMs 相结合，力求寻找更多新的治疗方法，对肿瘤的生长、侵袭与转移进行有效抑制。