腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM，Tumour-associated macrophages）是腫瘤微環(huán)境（TME，Tumor Microenvironment）的重要組成部分，在血管生成、細(xì)胞外基質(zhì)重塑、癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和免疫抑制的協(xié)調(diào)以及對化療藥物和檢查點(diǎn)阻斷免疫療法的耐藥性中發(fā)揮作用。相反，巨噬細(xì)胞也可以介導(dǎo)癌細(xì)胞的吞噬作用和細(xì)胞毒性腫瘤殺傷，并與先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的組成部分進(jìn)行有效的雙向相互作用。因此，TAM已成為癌癥治療的治療靶點(diǎn)。

一. 巨噬細(xì)胞的定義

巨噬細(xì)胞是高度可塑性的細(xì)胞，根據(jù)不同的信號，有不同形式的功能激活。巨噬細(xì)胞常分為兩種形式的巨噬細(xì)胞活化，通常稱為M1和M2。M1巨噬細(xì)胞可能在體外由1型T輔助細(xì)胞和先天淋巴細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的1型免疫應(yīng)答期間產(chǎn)生的細(xì)菌產(chǎn)物和干擾素誘導(dǎo)，而M2巨噬細(xì)胞是由2型T輔助細(xì)胞和先天淋巴細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的2型免疫應(yīng)答期間產(chǎn)生的細(xì)胞因子（如IL-4和IL-13）誘導(dǎo)的。M1極化與巨噬細(xì)胞依賴性組織損傷和腫瘤細(xì)胞殺傷有關(guān)，而M2極化促進(jìn)組織修復(fù)和重塑以及對寄生蟲的抵抗力。在體內(nèi)，在幾種炎癥狀況或組織損傷中，觀察到巨噬細(xì)胞活化的動(dòng)態(tài)變化，經(jīng)典活化的M1細(xì)胞與引發(fā)和維持炎癥有關(guān)，而M2或M2樣細(xì)胞與慢性炎癥的消退有關(guān)。然而，一般來說，具有不同表型的混合表型或群體共存，這表明M1/M2分類對于這種轉(zhuǎn)錄動(dòng)態(tài)細(xì)胞類型過于簡單。

二. 巨噬細(xì)胞的起源

近年來，人們還認(rèn)為組織駐留巨噬細(xì)胞（TRM，Tissue-resident macrophage）起源于源自骨髓造血干細(xì)胞的血液單核細(xì)胞，這些單核細(xì)胞不斷被募集到組織中并分化成組織特異性巨噬細(xì)胞群。小鼠的命運(yùn)圖譜研究改變了對TRM個(gè)體發(fā)生的看法。在穩(wěn)態(tài)條件下，循環(huán)單核細(xì)胞僅在特定組織（如真皮，腸和心臟）中對組織巨噬細(xì)胞做出貢獻(xiàn)，并且這種貢獻(xiàn)隨著年齡的增長而增加。在其他組織中，如皮膚、大腦、肝臟或肺，巨噬細(xì)胞群來源于源自卵黃囊和胎肝的胚胎前體，并在胚胎發(fā)生過程中浸潤這些組織，然后在整個(gè)成年期局部復(fù)制。因此，皮膚中的朗格漢斯細(xì)胞、腦中的小膠質(zhì)細(xì)胞、肝臟中的庫普弗細(xì)胞和肺中的肺泡巨噬細(xì)胞獨(dú)立于成人骨髓細(xì)胞維持自身。其他組織包含兩種來源的巨噬細(xì)胞，胚胎和骨髓衍生，其頻率取決于組織和病理狀況。在穩(wěn)態(tài)條件下，特別是在感染或炎癥時(shí)，成體骨髓來源的細(xì)胞被招募到組織中并取代胚胎巨噬細(xì)胞，經(jīng)歷基因重編程并獲得與胚胎起源對應(yīng)物的相似性。事實(shí)上，組織特異性巨噬細(xì)胞群的特征在于不同的轉(zhuǎn)錄特征和表觀遺傳標(biāo)記，這是由特定的組織因素決定的。在癌癥的背景下，協(xié)調(diào)這種可塑性的信號在不同腫瘤之間或同一腫瘤的不同部分和階段之間差異很大，導(dǎo)致不同的TAM表型（圖1）。

腫瘤細(xì)胞來源的細(xì)胞因子，如IL-10、CSF1和CCL2、CCL18、CCL17、CXCL4等趨化因子，是促腫瘤模式下TAM功能可塑性的關(guān)鍵啟動(dòng)子。TAM的“M2樣"極化是指與腫瘤促進(jìn)和抑制有效適應(yīng)性免疫相關(guān)的功能程序。影響巨噬細(xì)胞極化的新興因素是由活化的B淋巴細(xì)胞意外分泌的神經(jīng)遞質(zhì)γ-氨基丁酸（GABA）。GABA可以促進(jìn)單核細(xì)胞分化為產(chǎn)生IL-10的抗炎巨噬細(xì)胞并抑制細(xì)胞毒性CD8 T細(xì)胞。小鼠和人類腫瘤中TAM的單細(xì)胞分析揭示了單核吞噬細(xì)胞簇的復(fù)雜情況，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原始簡單的M1/M2分類。

三. 巨噬細(xì)胞在癌癥轉(zhuǎn)移中的作用

血源性和淋巴途徑是癌細(xì)胞播散的主要途徑。小鼠模型研究表明，巨噬細(xì)胞是血源性播散和轉(zhuǎn)移的重要組成部分，通過與癌細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)以及先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的其他組成部分相互作用來影響這一多步驟過程的所有步驟。在乳腺癌發(fā)生的小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞通過促進(jìn)血管生成為轉(zhuǎn)移性傳播鋪平了道路，為轉(zhuǎn)移性擴(kuò)散到肺部和在繼發(fā)性癌癥沉積物中的積累提供了生態(tài)位，由趨化因子CCL2觸發(fā)的趨化因子級聯(lián)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)炎性單核細(xì)胞的募集及其作為轉(zhuǎn)移相關(guān)巨噬細(xì)胞保留。在同一模型中，巨噬細(xì)胞也參與促進(jìn)骨轉(zhuǎn)移，驅(qū)動(dòng)巨噬細(xì)胞M2極化的IL-4受體（IL-4R）對于巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的骨轉(zhuǎn)移促進(jìn)至關(guān)重要。淋巴系統(tǒng)是許多腫瘤的主要播散途徑。在移植的乳腺癌模型中，發(fā)現(xiàn)表達(dá)PDPN的TAM亞群介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)的重塑、淋巴管生成和淋巴細(xì)胞侵襲，為癌細(xì)胞的播散的“幫兇"。

四. TAM在常規(guī)癌癥治療中的應(yīng)用

巨噬細(xì)胞在不同抗癌方式的活性中具有重要的雙重作用，包括化療、放療、抗血管生成和激素治療以及免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）免疫治療。一些選定的化療藥物（如阿霉素）誘導(dǎo)腫瘤抗原和佐劑分子的釋放使巨噬細(xì)胞參與富有成效的癌癥免疫周期，這一過程稱為免疫原性細(xì)胞死亡。TAM耗竭對于抗腫瘤活性至關(guān)重要。特定的抗癌藥物可以逆轉(zhuǎn)TAM極化，從而增加對治療的反應(yīng)，例如吉西他濱治療胰腺癌，5-氟尿嘧啶治療結(jié)直腸癌以及鉑類新輔助化療治療高級別卵巢癌。對于通過產(chǎn)生活性氧（ROS）誘導(dǎo)DNA損傷的藥物，例如基于鉑類的化學(xué)療法，腸道微生物組可以啟動(dòng)腫瘤內(nèi)單核吞噬細(xì)胞以產(chǎn)生ROS，從而積極調(diào)節(jié)這些藥物的功效。在放療的情況下放射后共生細(xì)菌和真菌的作用相反，真菌的消耗增強(qiáng)了乳腺癌和黑色素瘤小鼠模型中對輻射的反應(yīng)性，在這種情況下，巨噬細(xì)胞通過抗癌治療促進(jìn)適應(yīng)性免疫反應(yīng)的激活而起作用。因?yàn)門AM分泌以VEGF為主的積極響應(yīng)血管生成的生長因子，TAM的密度通常與腫瘤組織中血管的密度相關(guān)。因此，抗血管生成治療的活性由TAM調(diào)節(jié)。VEGF拮抗劑誘導(dǎo)血管正常化并同時(shí)重塑TAM表型，而髓系細(xì)胞通過組織蛋白酶B和血管生成素2等代償途徑介導(dǎo)對抗血管生成治療的耐藥性。

五. TAM和ICB免疫療法

T細(xì)胞介導(dǎo)的1型免疫反應(yīng)是ICB免疫療法的基石（圖2）。骨髓單核細(xì)胞是免疫抑制回路的主要協(xié)調(diào)因子，是ICB反應(yīng)的重要決定因素，并且對這種治療的耐藥性至關(guān)重要。骨髓單核細(xì)胞表達(dá)幾種免疫抑制分子，包括檢查點(diǎn)配體，如PDL1，PDL2，CD80（也稱為B7-1）和CD86（也稱為B7-2）和脊髓灰質(zhì)炎病毒受體（PVR，也稱為CD155和TIGIT配體之一），這是對ICB的原發(fā)性和適應(yīng)性抵抗的腫瘤外在途徑的一部分。PDL1免疫組化評估被批準(zhǔn)作為NSCLC和其他腫瘤抗PD1治療的伴隨診斷，但其預(yù)測能力可能因所考慮的細(xì)胞類型而異，例如腫瘤或免疫細(xì)胞。在臨床前模型中，PDL1在腫瘤浸潤免疫細(xì)胞上的表達(dá)與抗PD1或抗PDL1的反應(yīng)有關(guān)。出乎意料的是，巨噬細(xì)胞表達(dá)PD1，這與它們對腫瘤細(xì)胞的吞噬活性呈負(fù)相關(guān)。

組織質(zhì)地在決定巨噬細(xì)胞在ICB中的作用方面很重要。例如，在三陰性乳腺癌中不同的骨髓細(xì)胞譜，包括中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，介導(dǎo)了對ICB的耐藥性。肝轉(zhuǎn)移中的肝巨噬細(xì)胞通過消除T細(xì)胞負(fù)調(diào)節(jié)對全身免疫治療的反應(yīng)，胸膜腔和腹膜腔代表免疫抑制微環(huán)境中腫瘤進(jìn)展的部位。在小鼠模型和患者中，TIM4+巨噬細(xì)胞抑制CD8 T細(xì)胞反應(yīng)并抑制ICB，用抗體阻斷TIM4可增強(qiáng)ICB在這些位點(diǎn)的療效。在人腎細(xì)胞癌中，M2樣巨噬細(xì)胞的優(yōu)勢與ICB的耐藥性有關(guān)，對免疫治療的反應(yīng)可以通過微生物組的組成進(jìn)行調(diào)節(jié)，如抗CTLA4和抗PD1，其中腸道細(xì)菌的豐度和多樣性形成腫瘤骨髓浸潤。巨噬細(xì)胞的耗竭可以增強(qiáng)各種免疫治療策略，包括疫苗接種和檢查點(diǎn)抑制劑。最新研究顯示幾項(xiàng)結(jié)合檢查點(diǎn)抑制劑和抗CSF1R抗體或其他以TAM為中心的治療策略的臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

六. 巨噬細(xì)胞的清除/耗竭

抗CSF1R抗體，已有多款在臨床試驗(yàn)應(yīng)用開發(fā)研究中。用單克隆抗體或小分子化合物靶向CSF-1/CSF-1R軸的治療方法正在試驗(yàn)中。RG7155是一種靶向CSF-1R的單克隆抗體，在一項(xiàng)1期臨床試驗(yàn)（NCT01494688）中對7名診斷為彌漫型巨細(xì)胞瘤的患者進(jìn)行治療，所有患者均出現(xiàn)PR，2名患者出現(xiàn)CR。此外，在RG7155治療的患者腫瘤活檢中，CD68+CD163+巨噬細(xì)胞的數(shù)量減少，表明TAM向TME的募集減少。

靶向CSF-1R、c-Kit和Flt3的酪氨酸激酶抑制劑PLX3397通過使TAM的M2表型去極化來阻斷腫瘤進(jìn)展。PLX3397正在包括黑色素瘤（NCT02071940、NCT02975700）、前列腺癌（NCT0149043）和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（NCT01349036）患者中進(jìn)行臨床試驗(yàn)。其他CSF-1R抑制劑，如ARRY-382（NCT01316822）、BLZ945（NCT02829723）、AMG820（NCT01444404）和IMC-CS4（NCT01346358）也正在各種實(shí)體瘤患者中進(jìn)行測試。

除了單藥治療外，針對CSF-1或CSF-1R的抑制劑還與化療聯(lián)合進(jìn)行測試。例如，PLX3397與紫杉醇聯(lián)合用于晚期實(shí)體瘤患者（NCT01525602）；PLX3397與eribulin聯(lián)合用于乳腺癌患者的試驗(yàn)（NCT01596751）；PLX3397與vemurafenib用于BRAF突變黑色素瘤患者（NCT01826448）；PLX3397聯(lián)合sirolimus用于晚期肉瘤患者（NCT02584647）等。

而對于基礎(chǔ)科學(xué)轉(zhuǎn)化研究中，確定巨噬細(xì)胞功能的一個(gè)重要手段就是體內(nèi)清除巨噬細(xì)胞。Cell，Nature，Science等文獻(xiàn)已經(jīng)廣泛使用LIPOSOMA的Clodronate Liposomes氯膦酸二鈉脂質(zhì)體巨噬細(xì)胞清除劑（貨號CP-005-005）來清除巨噬細(xì)胞。靶點(diǎn)科技的專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)給清除方案量身定制，少走彎路。