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肿瘤相关巨噬细胞在结直肠癌发展及治疗和预后中的作用

魏可 王文锐 杨清玲 陈昌杰

引用本文:
Citation:

肿瘤相关巨噬细胞在结直肠癌发展及治疗和预后中的作用

    作者简介: 魏可(1997-),女,硕士研究生
    通讯作者: 陈昌杰, tochenchangjie@163.com
  • 基金项目:

    安徽省自然科学基金项目 2108085MH286

  • 中图分类号: R735.3

  • 图 1  CRC中TAMs的来源、表型极化及其在TME中的作用

    表 1  TAMs分泌的可溶性因子及其各种促肿瘤结果

    TAMs分泌的可溶性因子 促肿瘤结果
    IL-1、IL-8、VEGF、TNF-α、MMPs 血管生成
    IL-6、TGF-β1、VEGF、CXCL12、CXCL13、MMPs、组织蛋白酶、丝氨酸蛋白酶 肿瘤转移
    CCL22、VEGF、腐胺 抗肿瘤治疗耐药性
    TGF-β、精氨酸酶1、前列腺素E2、外泌体miR-155-5p 免疫逃逸
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    表 2  TAMs与CRC病人预后的相关文献报道

    研究结果 TAMs表达式 样本量(n) 参考文献
    良好预后
      CRC基质中高密度的CD68+TAMs与病人良好的5年总生存率显著相关 高密度CD68+ 6 115 [2]
      CRC组织中高密度的CD86+TAMs与总生存期呈正相关,且与肿瘤分化和肿瘤转移分期呈显著负相关 高密度CD86+ 64 [43]
    移分期呈显著负相关
      CRC基质中较高的M1∶M2密度比与更好的癌症特异性生存率相关 高M1/M2比 931 [44]
      辅助化疗显著改善了TAMs中CD206+/CD68+比值高的Ⅱ期CRC病人的无病生存率和5年生存率 高CD206+/CD68+ 835 [45]
    不良预后
      CRC上皮内CD68+TAMs数量增加与病人短的总生存期和无进展生存期呈正相关 高密度CD68+ 584 [46]
      高密度CD163+TAMs浸润与CRC病人的预后不良有关 高密度CD163+ 209 [47]
      在肿瘤中心中高密度的M2型TAMs与CRC病人的生存不良相关 高M2 5 575 [48]
      Ⅱ~Ⅲ期CRC基质中低CD86+/CD163+比与更短的无复发生存期和总生存期相关 低CD86+/CD163+ 449 [49]
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  • [1] ZHANG F, LIU H, DUAN M, et al. Crosstalk among m(6)A RNA methylation, hypoxia and metabolic reprogramming in TME: from immunosuppressive microenvironment to clinical application[J]. J Hematol Oncol, 2022, 15(1): 84. doi: 10.1186/s13045-022-01304-5
    [2] LI J, LI L, LI Y, et al. Tumor-associated macrophage infiltration and prognosis in colorectal cancer: systematic review and meta-analysis[J]. Int J Colorectal Dis, 2020, 35(7): 1203. doi: 10.1007/s00384-020-03593-z
    [3] CASTRO-DOPICO T, FLEMING A, DENNISON TW, et al. GM-CSF calibrates macrophage defense and wound healing programs during intestinal infection and inflammation[J]. Cell Rep, 2020, 32(1): 107857. doi: 10.1016/j.celrep.2020.107857
    [4] GENIN M, CLEMENT F, FATTACCIOLI A, et al. M1 and M2 macrophages derived from THP-1 cells differentially modulate the response of cancer cells to etoposide[J]. BMC Cancer, 2015, 15: 577. doi: 10.1186/s12885-015-1546-9
    [5] KIM TH, KANG MS, MANDAKHBAYAR N, et al. Anti-inflammatory actions of folate-functionalized bioactive ion-releasing nanoparticles imply drug-free nanotherapy of inflamed tissues[J]. Biomaterials, 2019, 207: 23. doi: 10.1016/j.biomaterials.2019.03.034
    [6] LIU XL, PAN Q, CAO HX, et al. Lipotoxic hepatocyte-derived exosomal microRNA 192-5p activates macrophages through Rictor/Akt/Forkhead Box Transcription Factor O1 signaling in nonalcoholic fatty liver disease[J]. Hepatology, 2020, 72(2): 454. doi: 10.1002/hep.31050
    [7] XU Y, CUI K, LI J, et al. Melatonin attenuates choroidal neovascularization by regulating macrophage/microglia polarization via inhibition of RhoA/ROCK signaling pathway[J]. J Pineal Res, 2020, 69(1): e12660.
    [8] PERRY CJ, MUNOZ-ROJAS AR, MEETH KM, et al. Myeloid-targeted immunotherapies act in synergy to induce inflammation and antitumor immunity[J]. J Exp Med, 2018, 215(3): 877. doi: 10.1084/jem.20171435
    [9] PAN Y, YU Y, WANG X, et al. Tumor-associated macrophages in tumor immunity[J]. Front Immunol, 2020, 11: 583084. doi: 10.3389/fimmu.2020.583084
    [10] WANG D, WANG X, SI M, et al. Exosome-encapsulated miRNAs contribute to CXCL12/CXCR4-induced liver metastasis of colorectal cancer by enhancing M2 polarization of macrophages[J]. Cancer Lett, 2020, 474: 36. doi: 10.1016/j.canlet.2020.01.005
    [11] WEI C, YANG C, WANG S, et al. M2 macrophages confer resistance to 5-fluorouracil in colorectal cancer through the activation of CCL22/PI3K/AKT signaling[J]. Onco Targets Ther, 2019, 12: 3051. doi: 10.2147/OTT.S198126
    [12] MAISONNEUVE C, TSANG D, FOERSTER E G, et al. Nod1 promotes colorectal carcinogenesis by regulating the immunosuppressive functions of tumor-infiltrating myeloid cells[J]. Cell Rep, 2021, 34(4): 108677. doi: 10.1016/j.celrep.2020.108677
    [13] CHIOU YS, LAN YM, LEE PS, et al. Piceatannol prevents colon cancer progression via dual-targeting to M2-polarized tumor-associated macrophages and the TGF-β positive feedback signaling pathway[J]. Mol Nutr Food Res, 2022, 66(15): e2200248. doi: 10.1002/mnfr.202200248
    [14] YANG C, DOU R, WEI C, et al. Tumor-derived exosomal microRNA-106b-5p activates EMT-cancer cell and M2-subtype TAM interaction to facilitate CRC metastasis[J]. Mol Ther, 2021, 29(6): 2088. doi: 10.1016/j.ymthe.2021.02.006
    [15] ZHAO S, MI Y, GUAN B, et al. Tumor-derived exosomal miR-934 induces macrophage M2 polarization to promote liver metastasis of colorectal cancer[J]. J Hematol Oncol, 2020, 13(1): 156. doi: 10.1186/s13045-020-00991-2
    [16] SHIBUTANI M, NAKAO S, MAEDA K, et al. The impact of tumor-associated macrophages on chemoresistance via angiogenesis in colorectal cancer[J]. Anticancer Res, 2021, 41(9): 4447. doi: 10.21873/anticanres.15253
    [17] EGAWA M, MUKAI K, YOSHIKAWA S, et al. Inflammatory monocytes recruited to allergic skin acquire an anti-inflammatory M2 phenotype via basophil-derived interleukin-4[J]. Immunity, 2013, 38(3): 570. doi: 10.1016/j.immuni.2012.11.014
    [18] HAO S, MENG J, ZHANG Y, et al. Macrophage phenotypic mechanomodulation of enhancing bone regeneration by superparamagnetic scaffold upon magnetization[J]. Biomaterials, 2017, 140: 16. doi: 10.1016/j.biomaterials.2017.06.013
    [19] MAHLBACHER G, CURTIS L T, LOWENGRUB J, et al. Mathematical modeling of tumor-associated macrophage interactions with the cancer microenvironment[J]. J Immunother Cancer, 2018, 6(1): 10. doi: 10.1186/s40425-017-0313-7
    [20] WEI C, YANG C, WANG S, et al. Crosstalk between cancer cells and tumor associated macrophages is required for mesenchymal circulating tumor cell-mediated colorectal cancer metastasis[J]. Mol Cancer, 2019, 18(1): 64. doi: 10.1186/s12943-019-0976-4
    [21] VINNAKOTA K, ZHANG Y, SELVANESAN BC, et al. M2-like macrophages induce colon cancer cell invasion via matrix metalloproteinases[J]. J Cell Physiol, 2017, 232(12): 3468. doi: 10.1002/jcp.25808
    [22] ZHANG X, CHEN Y, HAO L, et al. Macrophages induce resistance to 5-fluorouracil chemotherapy in colorectal cancer through the release of putrescine[J]. Cancer Lett, 2016, 381(2): 305. doi: 10.1016/j.canlet.2016.08.004
    [23] SHIBUTANI M, NAKAO S, MAEDA K, et al. The impact of tumor-associated macrophages on chemoresistance via angiogenesis in colorectal cancer[J]. Anticancer Res, 2021, 41(9): 4447. doi: 10.21873/anticanres.15253
    [24] TANIGUCHI S, ELHANCE A, Van DUZER A, et al. Tumor-initiating cells establish an IL-33-TGF-β niche signaling loop to promote cancer progression[J]. Science, 2020, 369(6501).
    [25] MA YS, WU TM, LING CC, et al. M2 macrophage-derived exosomal microRNA-155-5p promotes the immune escape of colon cancer by downregulating ZC3H12B[J]. Mol Ther Oncolytics, 2021, 20: 484. doi: 10.1016/j.omto.2021.02.005
    [26] WEI J, ZHANG J, WANG D, et al. The COX-2-PGE2 pathway promotes tumor evasion in colorectal adenomas[J]. Cancer Prev Res (Phila), 2022, 15(5): 285. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-21-0572
    [27] LIU C, ZHANG W, WANG J, et al. Tumor-associated macrophage-derived transforming growth factor-β promotes colorectal cancer progression through HIF1-TRIB3 signaling[J]. Cancer Sci, 2021, 112(10): 4198. doi: 10.1111/cas.15101
    [28] NOWAK EC, LINES JL, VARN FS, et al. Immunoregulatory functions of VISTA[J]. Immunol Rev, 2017, 276(1): 66. doi: 10.1111/imr.12525
    [29] FLORES-TORO JA, LUO D, GOPINATH A, et al. CCR2 inhibition reduces tumor myeloid cells and unmasks a checkpoint inhibitor effect to slow progression of resistant murine gliomas[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2020, 117(2): 1129. doi: 10.1073/pnas.1910856117
    [30] CHENG N, BAI X, SHU Y, et al. Targeting tumor-associated macrophages as an antitumor strategy[J]. Biochem Pharmacol, 2021, 183: 114354. doi: 10.1016/j.bcp.2020.114354
    [31] RASMUSSEN RK, ETZERODT A. Therapeutic targeting of tumor-associated macrophages[J]. Adv Pharmacol, 2021, 91: 185.
    [32] LEE NY, KIM Y, KIM YS, et al. beta-Carotene exerts anti-colon cancer effects by regulating M2 macrophages and activated fibroblasts[J]. J Nutr Biochem, 2020, 82: 108402. doi: 10.1016/j.jnutbio.2020.108402
    [33] ZHANG H, ZHAO B, WEI H, et al. Cucurbitacin B controls M2 macrophage polarization to suppresses metastasis via targeting JAK-2/STAT3 signalling pathway in colorectal cancer[J]. J Ethnopharmacol, 2022, 287: 114915. doi: 10.1016/j.jep.2021.114915
    [34] SUI H, TAN H, FU J, et al. The active fraction of Garcinia yunnanensis suppresses the progression of colorectal carcinoma by interfering with tumorassociated macrophage-associated M2 macrophage polarization in vivo and in vitro[J]. FASEB J, 2020, 34(6): 7387. doi: 10.1096/fj.201903011R
    [35] MORADI-CHALESHTORI M, BANDEHPOUR M, SOUDI S, et al. In vitro and in vivo evaluation of anti-tumoral effect of M1 phenotype induction in macrophages by miR-130 and miR-33 containing exosomes[J]. Cancer Immunol Immunother, 2021, 70(5): 1323. doi: 10.1007/s00262-020-02762-x
    [36] ZHAO Y, LIU X, HUO M, et al. Cetuximab enhances the anti-tumor function of macrophages in an IL-6 dependent manner[J]. Life Sci, 2021, 267: 118953. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118953
    [37] HAN S, WANG W, WANG S, et al. Tumor microenvironment remodeling and tumor therapy based on M2-like tumor associated macrophage-targeting nano-complexes[J]. Theranostics, 2021, 11(6): 2892. doi: 10.7150/thno.50928
    [38] WANG H, TIAN T, ZHANG J. Tumor-associated macrophages (TAMs) in colorectal cancer (CRC): from mechanism to therapy and prognosis[J]. Int J Mol Sci, 2021, 22(16): 8470. doi: 10.3390/ijms22168470
    [39] WANG X, GAO Y, ZHANG X, et al. CD30L/CD30 signaling regulates the formation of the tumor immune microenvironment and inhibits intestinal tumor development of colitis-associated colon cancer in mice[J]. Int Immunopharmacol, 2020, 84: 106531. doi: 10.1016/j.intimp.2020.106531
    [40] FU Y, PENG Y, ZHAO S, et al. Combination foretinib and anti-PD-1 antibody immunotherapy for colorectal carcinoma[J]. Front Cell Dev Biol, 2021, 9: 689727. doi: 10.3389/fcell.2021.689727
    [41] RODRIGUEZ-GARCIA A, LYNN R C, POUSSIN M, et al. CAR-T cell-mediated depletion of immunosuppressive tumor-associated macrophages promotes endogenous antitumor immunity and augments adoptive immunotherapy[J]. Nat Commun, 2021, 12(1): 877. doi: 10.1038/s41467-021-20893-2
    [42] TACCONI C, UNGARO F, CORREALE C, et al. Activation of the VEGFC/VEGFR3 pathway induces tumor immune escape in colorectal cancer[J]. Cancer Res, 2019, 79(16): 4196. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-3657
    [43] KOU Y, LI Z, SUN Q, et al. Prognostic value and predictive biomarkers of phenotypes of tumour-associated macrophages in colorectal cancer[J]. Scand J Immunol, 2022, 95(4): e13137.
    [44] VAYRYNEN JP, HARUKI K, LAU MC, et al. The prognostic role of macrophage polarization in the colorectal cancer microenvironment[J]. Cancer Immunol Res, 2021, 9(1): 8. doi: 10.1158/2326-6066.CIR-20-0527
    [45] FENG Q, CHANG W, MAO Y, et al. Tumor-associated macrophages as prognostic and predictive biomarkers for postoperative adjuvant chemotherapy in patients with stageⅡ colon cancer[J]. Clin Cancer Res, 2019, 25(13): 3896. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-18-2076
    [46] KIM Y, WEN X, BAE J M, et al. The distribution of intratumoral macrophages correlates with molecular phenotypes and impacts prognosis in colorectal carcinoma[J]. Histopathology, 2018, 73(4): 663. doi: 10.1111/his.13674
    [47] XUE T, YAN K, CAI Y, et al. Prognostic significance of CD163+ tumor-associated macrophages in colorectal cancer[J]. World J Surg Oncol, 2021, 19(1): 186. doi: 10.1186/s12957-021-02299-y
    [48] YANG Z, ZHANG M, PENG R, et al. The prognostic and clinicopathological value of tumor-associated macrophages in patients with colorectal cancer: a systematic review and meta-analysis[J]. Int J Colorectal Dis, 2020, 35(9): 1651. doi: 10.1007/s00384-020-03686-9
    [49] XU G, JIANG L, YE C, et al. The ratio of CD86+/CD163+macrophages predicts postoperative recurrence in stageⅡ-Ⅲcolorectal cancer[J]. Front Immunol, 2021, 12: 724429. doi: 10.3389/fimmu.2021.724429
  • [1] 雷思雨陈曼曼陈斌李玉云 . 细胞自噬与肿瘤微环境的关系研究进展. 蚌埠医学院学报, 2018, 43(7): 979-981. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2018.07.043
    [2] 高小芳 . 腹腔镜联合结肠镜治疗结直肠肿瘤23例护理体会. 蚌埠医学院学报, 2012, 36(12): 1538-1539.
    [3] 张成斌周少波邵明郑兆炜闻静 . 色素内镜联合肿瘤标志物检测在早期结直肠癌诊断中的应用. 蚌埠医学院学报, 2018, 43(1): 23-26. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2018.01.007
    [4] 陈广业杨清 . 肿瘤坏死因子受体相关因子4在结直肠癌中的表达及临床意义. 蚌埠医学院学报, 2022, 47(3): 322-326. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2022.03.012
    [5] 杨尊敬杜先玲 . 转移相关蛋白2对结直肠癌病人预后判断的价值. 蚌埠医学院学报, 2017, 42(9): 1186-1189. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2017.09.010
    [6] 胡世丰雷春施炜查诚 . LncRNA-ROR抑制结直肠癌细胞转移的作用研究. 蚌埠医学院学报, 2020, 45(5): 569-571,577. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2020.05.003
    [7] 娄诗涵汪强武郑海伦 . UQCRC1在结直肠癌组织中的表达及其与血清CEA的相关性. 蚌埠医学院学报, 2021, 46(4): 436-439. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.04.004
    [8] 施炜胡世丰雷春吴伙 . 长链非编码RNA-ROR对结直肠癌SW620细胞增殖的影响. 蚌埠医学院学报, 2019, 44(10): 1297-1300. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2019.10.001
    [9] 易蓉 . PRC2成分SUZ12在结直肠癌组织中的表达及其与临床病理特征的相关性. 蚌埠医学院学报, 2016, 41(8): 1050-1052. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2016.08.023
    [10] 刘秀兰陈世杰 . 小RNA干扰MMP-2基因表达对结直肠癌细胞生物学特性的影响. 蚌埠医学院学报, 2019, 44(10): 1305-1309. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2019.10.003
    [11] 张露杨燕苏方 . CX26、CX32、CX43与上皮间质转化相关蛋白在结直肠原发癌和肝脏转移之间的相关性. 蚌埠医学院学报, 2019, 44(12): 1621-1624, 1627. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2019.12.012
    [12] 钱燕青冯莉 . 结直肠癌膳食及相关因素的病例对照研究. 蚌埠医学院学报, 2023, 48(8): 1111-1114. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2023.08.021
    [13] 芮静周少波 . miR-1229-5p对人结直肠癌细胞SW480增殖、迁移及侵袭的作用研究. 蚌埠医学院学报, 2023, 48(11): 1481-1487. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2023.11.001
    [14] 吴婧婧孙妩弋魏伟 . 肝细胞癌中M2巨噬细胞标志物与NF-κB p50相关性研究. 蚌埠医学院学报, 2019, 44(4): 421-425. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2019.04.001
    [15] 年峰袁圆王海涛芦华丽 . 结直肠癌组织中BRMS1 mRNA的表达及意义. 蚌埠医学院学报, 2018, 43(5): 614-616,620. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2018.05.015
    [16] 王书芹朱广辉 . 能谱CT在结直肠癌分化程度中的应用价值研究. 蚌埠医学院学报, 2021, 46(1): 29-32. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2021.01.008
    [17] 丁媛媛王银娥周丙梅霍蕊孙则红汪凤兰 . 结直肠癌术后肠造口病人病耻感影响因素分析. 蚌埠医学院学报, 2022, 47(6): 828-834. doi: 10.13898/j.cnki.issn.1000-2200.2022.06.030
    [18] 贾建光钱军肿承泽农 . p33ING1在结直肠癌中的表达及其临床意义. 蚌埠医学院学报, 2008, 33(2): 138-140,254.
    [19] 何磊孟翔凌张长乐徐阿曼文刚彭浩 . 结直肠癌患者外周血前列腺素E2水平测定的临床意义. 蚌埠医学院学报, 2014, 38(1): 47-49.
    [20] 孙刚江永强祁真玉 . PTEN和Notch1在结直肠癌组织中的表达及临床意义. 蚌埠医学院学报, 2014, 39(7): 890-892,896.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-12
  • 录用日期:  2022-10-30
  • 刊出日期:  2023-01-15

肿瘤相关巨噬细胞在结直肠癌发展及治疗和预后中的作用

    通讯作者: 陈昌杰, tochenchangjie@163.com
    作者简介: 魏可(1997-),女,硕士研究生
  • 1. 癌症转化医学安徽省重点实验室, 安徽 蚌埠 233030
  • 2. 蚌埠医学院 生物化学与分子生物学教研室, 安徽 蚌埠 233030
基金项目:  安徽省自然科学基金项目 2108085MH286
  • 结直肠癌(Colorectal cancer, CRC)是一种进行性癌症,其增殖、迁移和转移过程十分复杂,涉及诸多因素和信号通路,死亡率居高不下。肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)是由各种细胞以及其分泌的蛋白质、细胞因子、趋化因子和外泌体等组成的独特体系[1]。TME中的巨噬细胞即为肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophage,TAMs),是TME最主要的免疫细胞。越来越多研究发现,TAMs具有肿瘤促进作用,然而其在CRC中的作用及其机制尚不完全清楚,因此,我们有必要就TAMs的来源、表型极化及其在CRC TME中的作用及其机制进行综述,探讨针对TAMs的相关免疫治疗CRC的策略,总结不同亚型的TAMs对CRC的预后评估价值,从而为临床治疗CRC提供新思路。

    • TAMs是高度异质性巨噬细胞,其表型和功能具有可塑性。在肿瘤中,巨噬细胞主要起源于骨髓前体细胞分化的单核细胞(M0型TAMs)。单核细胞迁移出血管后可诱导为M1型TAMs(由经典途径激活)和M2型TAMs(由替代途径激活)[2]。通常,使用不同的标志物来鉴定CRC中的TAMs,包括最常见的泛TAMs标志物CD68;M1型TAMs标志物,如一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase, iNOS)、CD86和CD169;M2型TAMs标志物,如CD163、CD206和CD204。作为TME的一员,TAMs的生物活性会受到TME中不同化学物质的影响。TME中的干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ)、脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor α, TNF-α)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, GM-CSF)等可诱导M1型TAMs活化[3-4]。活化的M1型TAMs分泌iNOS、活性氧(reactive oxygen species, ROS)和促炎细胞因子如白细胞介素(interleukin, IL)-6、IL-12、TNF-α[5-8]等,使M1型TAMs能够杀死病原体并引发抗肿瘤免疫反应。然而,TME中的某些物质也可诱导M2型TAMs活化,根据不同的活化物质,可将M2型TAMs进一步分为四种不同的亚型,即M2a(由IL-4、IL-13诱导)、M2b(由免疫复合物诱导)、M2c[由IL-10、转化生长因子β (transforming growth factor β, TGF-β)和糖皮质激素诱导]和M2d(由IL-6和腺苷诱导)[9]。活化的M2型TAMs可分泌可溶性因子,如IL-6、TGF-β1、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)、精氨酸酶1、C-C基序趋化因子(C-C motif chemokine, CCL)22、趋化因子(chemokine, CXCL)12和CXCL13等发挥肿瘤促进作用[10-15],具体分泌的可溶性因子及促肿瘤结果见表 1。事实上,巨噬细胞的极化状态是非常复杂的,有的巨噬细胞同时具有M1和M2的特征。但在CRC TME中的TAMs主要表现为M2型,通过促进CRC血管生成、转移、改变CRC耐药性和促进CRC免疫逃逸等发挥促肿瘤作用。CRC中TAMs的来源、表型极化及其在TME中的作用见图 1

      TAMs分泌的可溶性因子 促肿瘤结果
      IL-1、IL-8、VEGF、TNF-α、MMPs 血管生成
      IL-6、TGF-β1、VEGF、CXCL12、CXCL13、MMPs、组织蛋白酶、丝氨酸蛋白酶 肿瘤转移
      CCL22、VEGF、腐胺 抗肿瘤治疗耐药性
      TGF-β、精氨酸酶1、前列腺素E2、外泌体miR-155-5p 免疫逃逸

      表 1  TAMs分泌的可溶性因子及其各种促肿瘤结果

      图  1  CRC中TAMs的来源、表型极化及其在TME中的作用

    • TAMs作为TME中最主要的免疫细胞之一,在CRC发生和发展扮演了关键性角色,下文将通过介绍TAMs促进血管生成、转移、改变CRC耐药性和促进CRC免疫逃逸等抗肿瘤免疫反应的作用,来探讨TAMs参与CRC发生发展的机制。

    • 癌症的生长和转移依赖于血管生成,其为癌细胞供应氧和营养。有研究[16]表明,在CRC细胞周围TAMs浸润的密度与新生血管程度呈正相关。肿瘤血管的生成往往是由肿瘤缺氧所引起的,此时TAMs被招募到缺氧区,TAMs分泌的诸多细胞因子,如VEGF、IL-1、IL-8、TNF-α和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs),这些细胞因子通过对缺氧信号做出反应,从而促进CRC中的内皮细胞产生新血管[17-18]。TAMs分泌的具有促进血管生成的MMPs,主要是MMP-2和MMP-9,通过降解细胞外基质(extracellular matrix,ECM)和基底膜,使包括VEGF在内的促血管生成因子诱发内皮细胞产生迁移并启动血管生成。此外,高表达血管生成素受体TIE2的TAMs,可使TAMs聚集在肿瘤血管周围,从而使血管生成的活性增强[19]。由此可见,TAMs参与肿瘤的血管生成,并发挥重要的促进作用。

    • 肿瘤细胞的侵袭和远处转移是肿瘤病人死亡的主要原因。TAMs对CRC转移的促进作用可体现在以下两方面。一方面是TAMs分泌蛋白质、细胞因子、趋化因子和外泌体等直接促进CRC转移。如极化的M2型TAMs通过分泌CXCL13和VEGF来诱导前转移生态位形成并促进CRC肝转移[10, 15]。另一方面,上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)和ECM重塑是促进肿瘤转移的重要影响因素,TAMs通过影响EMT和ECM间接促进CRC转移。如TAMs分泌的TGF-β1和IL-6诱导CRC细胞的EMT,促进CRC转移[13-14];研究者进一步探究发现TAMs分泌的IL-6通过激活JAK2 / STAT3途径诱导EMT的形成,这不仅增强CRC细胞的迁移和侵袭能力,也会促使CRC细胞分泌CCL2,促进TAMs募集,在CRC细胞与TAMs相互作用之间形成正反馈回路[20]。可见,TAMs所释放的因子能引起CRC细胞EMT,并因而促进CRC侵袭。ECM已成为了肿瘤细胞转移的重要支架和屏障,其降解能力已成为了癌症转化研究中的重点。此外,TAMs产生的蛋白水解酶,如MMPs、组织蛋白酶和丝氨酸蛋白酶,这些酶可介导ECM的降解和重塑从而促进肿瘤细胞的迁移。TAMs分泌的MMP-9可降解ECM蛋白,最终增强CRC细胞的侵袭能力[21]。可见,TAMs在促进CRC转移方面发挥着至关重要的作用。

    • TAMs的浸润程度与CRC病人的化学耐药性相关。首先,TAMs可通过分泌某些物质调节CRC细胞耐药性。例如,在某些刺激下TAMs产生的腐胺,可拮抗化疗药物5-氟尿嘧啶对CRC细胞的杀伤作用[22]。其次,TAMs可通过调节某些信号通路改变CRC耐药性。如M2型TAMs分泌的CCL22可活化PI3K/AKT通路降低5-氟尿嘧啶对CRC细胞迁移和侵袭的抑制作用[11]。最后,有证据显示CRC的耐药性与肿瘤血管生成相关。有研究[23]称TAMs分泌的VEGF可促进CRC血管生成,然而新形成的肿瘤血管通透性大,导致对化疗药物的传递效果差,从而增强了CRC细胞的耐药性。此外,有研究发现TAMs可通过调节免疫微环境参与肿瘤耐药,且其可通过与肿瘤干细胞相互作用参与肿瘤耐药。如在TME中IL-33可诱导表达IL-33受体的TAMs积累和分化,并且这些TAMs产生TGF-β,进而促进肿瘤干细胞侵袭和耐药[24]。由此可见,TAMs在CRC细胞耐药中发挥着关键作用,TAMs可作为CRC治疗的靶点,增加癌细胞对其化疗药物的敏感度,以提高CRC的治愈率。

    • 越来越多研究表明,TAMs通过各种机制直接或间接地使T细胞失活参与肿瘤免疫逃逸过程。TAMs的初始作用是通过呈递肿瘤抗原,产生某些因子激活T细胞从而发挥CRC抑制作用。然而,受TME的影响TAMs可释放的某些物质间接抑制T细胞的抗肿瘤作用。如TAMs释放的精氨酸酶1可抑制CD8 T细胞毒性[12];作为细胞之间的通讯媒介,有研究[25]发现M2型TAMs衍生的外泌体,其包含的miR-155-5p通过促进肿瘤细胞中IL-6的表达,从而抑制T细胞免疫应答。此外,在TAMs表面高度表达的程序性死亡受体1(programmed cell death protein -1, PD-1)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4,通过与T细胞上的PD-1和CD80/CD86结合直接抑制T细胞对癌细胞的杀伤作用,最终引起癌细胞免疫逃逸。已有研究[26-27]发现TAMs分泌的TGF-β和前列腺素E2通过抑制T细胞活性和增强程序性死亡受体-配体1(programmed cell death protein-ligand 1, PD-L1)的表达介导TME中CRC的免疫逃逸。并且,在TAMs表面表达的同源免疫检查点配体:含V结构域免疫球蛋白的T细胞活化抑制因子,通过减少T细胞增殖活性促进肿瘤免疫逃逸[28]。简而言之,TAMs通过分泌抗炎细胞因子和外泌体以及表达相关配体和同源免疫检查点配体促进CRC免疫逃逸。

    • 基于TAMs在CRC抗肿瘤免疫过程中发挥的作用,现阶段的研究热点越来越倾向于针对TAMs的相关免疫治疗策略,这些治疗策略大致可分为:抑制TAMs的募集和极化、重极化TAMs和免疫治疗中靶向TAMs。

    • 在TME中促使TAMs的募集和极化的因素很多。首先,TAMs来源于循环单核细胞,其主要依赖于CCL2-CCR2信号传导轴从骨髓迁移并招募到TME。因此,可通过使用CCL-2抗体、CCR2拮抗剂或某些物质阻断或干扰CCL2-CCR2信号传导轴来减少肿瘤原发部位和转移部位TAMs的数量,从而抑制肿瘤进展。如CCR2拮抗剂CCX872通过阻断CCL2-CCR2轴,有效减少TME中TAMs数量[29]。其次,集落刺激因子-1(colony stimulating factor 1, CSF-1)及其相关受体(colony stimulating factor 1 receptor,CSF-1R)形成的CSF1-CSF1R信号轴以及CXCL12-CXCR4信号轴参与TAMs的募集。如通过建立小鼠模型发现在肿瘤小鼠体内使用CSF-1抑制剂可使TAMs极化为抗肿瘤表型,并且CSF-1R的缺失会导致小鼠体内几乎所有的TAMs被消耗,从而发挥抗肿瘤作用[30-31]。除此之外,体内体外的某些物质可通过调节TAMs的极化抑制CRC细胞迁移[32-34]。如从甜瓜花梗中提取葫芦素B与STAT3结合阻止JAK2和STAT3磷酸化,阻断JAK2 / STAT3信号传导来抑制M2型TAMs的极化,从而减弱CRC细胞增殖和迁移能力[33]。由此可见,可通过多种途径抑制TAMs的募集和极化从而达到CRC治疗效果。

    • TME中的TAMs主要是M2型,具有很强的促肿瘤作用。由于TAMs的可塑性,许多研究者就有了对TAMs进行再塑的想法,即将TAMs从具有促肿瘤作用的M2型重新极化为具有肿瘤杀伤作用的M1型。由于TME的复杂性,其中存在重极化TAMs的多种物质,包括蛋白质、细胞因子、趋化因子和外泌体等,均可作为临床治疗的潜在靶点。如肿瘤细胞衍生的外泌体miR-130和miR-33通过将TAMs从M2型转变为M1型来减缓肿瘤的进展[35]。另外,在TME中许多信号通路的激活在M2型TAMs极化中扮演了关键角色,因此以这些信号通路作为靶点使M2型TAMs重极化成为治疗的可能。如ZHAO等[36]研究发现,西妥昔单抗激活的NF-κB和STAT3通路可降低IL-6的表达,从而使TAMs从M2型重新极化为M1型。除此之外,近些年纳米复合物在靶向TAMs的治疗中也有一些进展。HAN等[37]研究发现,一种靶向M2型TAMs的纳米复合物可有效逆转TAMs表型,并活化T细胞重塑肿瘤微环境,抑制肿瘤细胞活性。由此可见,通过重极化TAMs对CRC进行治疗有很大的潜力。

    • 在CRC的抗肿瘤疗法中,免疫疗法已经是相当广泛而有效的手段,主要有免疫检查点抑制剂、过继细胞疗法和自体肿瘤疫苗[38]。首先,免疫检查点抑制剂,通常包括PD-1和PD-L1抗体,其通过干扰T细胞与肿瘤细胞或抗原的提呈细胞上相应的配体,如PD-1/PD-L1结合从而产生肿瘤抑制作用。如有研究者[39]通过建立小鼠模型发现,CD30L通过抑制TAMs表达PD-L1,从而促进CD30效应T细胞介导的抗肿瘤免疫应答,抑制CRC的进展。在针对TAMs的CRC疗法中PD-1/PD-L1免疫治疗常采用联合治疗。如多种受体酪氨酸激酶抑制剂福瑞替尼和抗PD-1的抗体联合治疗,不仅增加了T细胞的浸润,而且降低了TAMs的比例,也阻止TAMs向M2型TAMs的极化,最终重塑了TME,促进抗肿瘤免疫[40]。其次,对于过继细胞疗法,已经验证了肿瘤定向抗间皮素嵌合抗原受体T细胞和M2型TAMs抑制剂组合的抗肿瘤效率,并且正在研究基于其特异性标志物(如CD40)的TAMs相关过继细胞治疗[41]。最后,还有研究者在稳定表达卵清蛋白肽的细胞模型中发现,卵清蛋白肽疫苗可降低CRC组织中TAMs的密度,从而限制肿瘤的生长,而血管内皮生长因子C及其受体(VEGFC/VEGFR3)通路使中和抗体的补充可进一步抑制M2型TAMs对CRC组织的趋化性,防止CRC免疫逃逸[42]

    • 在CRC发生发展中,TAMs的作用十分复杂,并且越来越多研究发现,TAMs与CRC病人预后相关。有研究者称TAMs与更好的CRC病人预后相关,另一些研究者认为,TAMs与不良预后相关。TAMs与CRC病人预后的相关文献汇总见表 2

      研究结果 TAMs表达式 样本量(n) 参考文献
      良好预后
        CRC基质中高密度的CD68+TAMs与病人良好的5年总生存率显著相关 高密度CD68+ 6 115 [2]
        CRC组织中高密度的CD86+TAMs与总生存期呈正相关,且与肿瘤分化和肿瘤转移分期呈显著负相关 高密度CD86+ 64 [43]
      移分期呈显著负相关
        CRC基质中较高的M1∶M2密度比与更好的癌症特异性生存率相关 高M1/M2比 931 [44]
        辅助化疗显著改善了TAMs中CD206+/CD68+比值高的Ⅱ期CRC病人的无病生存率和5年生存率 高CD206+/CD68+ 835 [45]
      不良预后
        CRC上皮内CD68+TAMs数量增加与病人短的总生存期和无进展生存期呈正相关 高密度CD68+ 584 [46]
        高密度CD163+TAMs浸润与CRC病人的预后不良有关 高密度CD163+ 209 [47]
        在肿瘤中心中高密度的M2型TAMs与CRC病人的生存不良相关 高M2 5 575 [48]
        Ⅱ~Ⅲ期CRC基质中低CD86+/CD163+比与更短的无复发生存期和总生存期相关 低CD86+/CD163+ 449 [49]

      表 2  TAMs与CRC病人预后的相关文献报道

      不同类型和位置的TAMs对CRC病人具有不同的预后意义。有研究[2]发现,CD68作为泛TAMs的表面标志物,在CRC基质中高密度的CD68+TAMs与良好预后相关;而在CRC上皮内CD68+TAMs数量增加却与不良预后相关[46]。可见,TAMs总密度并不能作为CRC的预后评估,而TAMs的不同极化状态表现出不同的预后作用。如CRC组织中高密度的CD86+TAMs与总生存期呈正相关,且与肿瘤分化和肿瘤转移分期呈显著负相关[43];而高密度的CD163+TAMs和M2型TAMs与病人不良预后相关[47]。另外,不同亚型的TAMs比值对CRC预后也有预测价值。有研究发现,CRC基质中较高的M1∶M2密度比与更好的癌症特异性生存率相关[44];而低CD86+/CD163+比与CRC病人更短的无复发生存期和总生存期相关[49];并且,对于Ⅱ期CRC,CD206+/CD68+比值可作为术后辅助化疗的更好预后和预测性生物标志物[45]。这些发现表明,是不同亚型的TAMs及其比值,而不是其总体密度,可作为CRC的预测性生物标志物和预后危险因素。

    • TAMs作为TME的重要组成部分,在CRC的发展过程中扮演了关键角色。通过探讨针对TAMs的相关免疫治疗CRC的策略,看到了治疗CRC的曙光,如抑制TAMs的募集和极化、重极化TAMs和免疫治疗中靶向TAMs。然而,许多化疗药物难溶于水,达不到预期治疗效果,用高分子材料包裹这些化疗药物并制备成纳米颗粒, 可显著提高药物水溶性。由于TAMs主要来源于骨髓前体细胞分化的单核细胞,并且TAMs具有很强的吞噬作用,可吞噬进入体内的纳米颗粒,因此TAMs可作为抗肿瘤药物输送系统的载体,以提高药物对癌细胞的杀伤作用。另外在治疗过程中也存在许多新的挑战:首先,研究者们对靶向TAMs的治疗的研究还停留在小鼠实验阶段,然而小鼠和人巨噬细胞有很大差异,需要思考解决小鼠实验向人体实验转化的问题;其次,巨噬细胞在维持体内平衡方面具有重要作用,抑制TAMs的募集可能导致体内感染风险增加或组织驻留细胞执行其正常功能的能力受损;最后,TME中TAMs募集和极化的机制尚不完全清楚,并且TME十分复杂,单靠TAMs介导的抗肿瘤药物的递送进行治疗不足以根除肿瘤。

参考文献 (49)

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