肿瘤相关巨噬细胞在肝细胞肝癌发生发展及治疗中作用的研究进展

张丽杰，杜晓东，鞠晓华，王京涛，陈峰

(1潍坊医学院，山东潍坊261053；2潍坊市中医院)

肝细胞肝癌(HCC)是一种常见的恶性消化道肿瘤，已成为导致肿瘤性死亡的第二大病因。近年研究发现，HCC的发生发展不仅与肿瘤自身的特点有关，还与其所处的微环境密切相关。肿瘤微环境由肿瘤细胞、基质细胞、多种免疫炎症细胞及细胞因子、趋化因子等构成，其中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是肿瘤微环境中的一种重要炎症细胞，在肿瘤的发生发展中起重要作用。越来越多的研究表明，TAMs促进了HCC的血管生成、转移和免疫抑制。因此，现就HCC中TAMs的来源、表型与功能及在HCC发生发展中的作用和治疗现状综述如下。

1 HCC中TAMs的来源、表型及功能

1.1 TAMs的来源 HCC中的TAMs主要来源于循环血液中的单核细胞和库普弗细胞，在肿瘤或间质细胞产生的多种趋化因子、细胞因子和生长因子，如巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、血管内皮生长因子(VEGF)、CC趋化因子配体(CCL)等的刺激下，迁移至肿瘤组织中进行增殖、分化，最终形成TAMs[1]。

1.2 TAMs的表型和功能 巨噬细胞的表型具有异质性，来源于血液中的单核细胞，在不同因子刺激下可分化为两种不同的细胞亚型。M1型巨噬细胞(即经典活化型)由干扰素γ、细菌脂多糖(LPS)刺激形成，能分泌白细胞介素-1(IL-1)、IL-6、IL-12和肿瘤坏死因子(TNF)等，表现出较高的抗原提呈功能，可激活免疫反应，保护机体免受感染，并杀伤肿瘤。M2型巨噬细胞(即选择性活化型)可被IL-4、IL-10、IL-13和M-CSF/CSF-1等诱导形成，抗原提呈能力低，能分泌较高的IL-10和较低的IL-12，并能高表达清道夫受体(CD163)、甘露糖受体(CD206)和半乳糖受体，具有抑制免疫应答，促进血管生成、组织重构、创伤修复和肿瘤生成的作用[2]。

在多数恶性肿瘤中，TAMs的数量与预后呈负相关关系，表现出较强的抑制免疫反应，促进肿瘤进展的作用，因此，目前认为大部分的TAMs具有M2型巨噬细胞的表型，可通过多种机制促进HCC的进展。

2 TAMs在HCC的生长转移中的作用

HCC的生长转移与细胞的增殖，血管、淋巴管生成及上皮间质转化(EMT)等过程密切相关。研究发现TAMs通过分泌多种细胞因子提高HCC的细胞增殖、侵袭和迁移能力，诱导EMT的发生，进而加速HCC的进展[3]；将M2型TAMs与HCC细胞共培养，可明显增强HCC的干细胞特性及EMT进展，从而促进HCC的肿瘤形成[4]。Bao等研究发现，由线粒体裂变引起的DNA压力加速了HCC微环境中TAMs的浸润，增强了HCC的生长转移[5]。这些结果表明，TAMs参与了HCC的发生发展，因此，深入研究其具体机制可为HCC的临床治疗提供新的途径。

2.1 TAMs促进HCC的细胞增殖 有研究指出，TAMs可分泌外泌体，提高HCC细胞的增殖能力，增强HCC细胞的干细胞特性；抑制TAMs外泌体的分泌后，HCC细胞的增殖和干细胞特性明显减弱[6]。Cai等[7]研究发现，TAMs过表达同种异体移植物炎症因子1(AIF1)能通过激活CSF1R-MEK1/2-ERK1/2-c-Jun信号通路，提高HCC细胞的增殖和迁移能力，进而促进肿瘤的生长。这些实验结果表明TAMs促进了HCC的细胞增殖，为HCC的侵袭和转移提供了有利基础。

2.2 TAMs调节HCC血管和淋巴管生成 新生血管的形成是促进HCC生长和侵袭转移的有利条件，而TAMs被发现在HCC的血管生成中发挥重要作用。Matthias等研究发现，TAMs与HCC患者的血管生成有明显相关性；且他们利用小鼠模型证实抑制TAMs可明显减少肿瘤相关的血管生成，进而抑制HCC进展[8]。

目前，已有大量报道指出TAMs与调节HCC血管形成的多种因子，如VEGF、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、IL-1β和TNF-α等密切相关。同时，TAMs还可分泌多种蛋白酶，如基质金属蛋白酶(MMP-2、MMP-7和MMP-9)等来调节HCC的血管形成，进而促进肿瘤的侵袭转移。VEGF是促进血管生成的关键因子，在HCC的进展中发挥重要作用。研究发现，TAMs可上调VEGF-A及MMP-9的表达，促进肝脏新生血管的生成[9]。另外，有报道指出TAMs分泌的TNF-α通过激活ERK信号通路上调了血管内皮细胞表面趋化因子受体4(CXCR4)的表达，促进HCC的血管生成[10]。

淋巴道转移是HCC转移的另一种主要途径，淋巴管的生成对HCC的转移有重要作用。有研究表明TAMs可分泌多种淋巴生成相关的因子，如VEGF-A、VEGF-C和VEGF-D促进肿瘤淋巴管的生成，进而促进肿瘤的转移[11]。

2.3 TAMs诱导HCC发生EMT EMT是HCC细胞发生侵袭和转移的重要基础。TAMs作为HCC微环境中促进肿瘤侵袭转移的关键细胞，能通过多种途径促进HCC细胞的EMT进展。如Yao等研究发现，M2型TAMs可通过激活TLR4/STAT3信号通路，下调E-钙黏蛋白( E-cadherin)，增加N-钙黏蛋白( N-cadherin )和波形蛋白(vimentin)表达，诱导HCC发生EMT，进而促进HCC的侵袭和转移[12]。

另外，TAMs分泌的多种因子，如IL-6、IL-8、TNF-α和TGF-β1，可引起下游信号通路的活化，进而诱导HCC发生EMT[13]。其中TAMs分泌的IL-6能激活下游的 JAK/STAT3 信号通路，下调E-cadherin，上调vimentin及Snail、ZEB1、ZEB2和Twist等EMT相关转录因子的表达，促进肿瘤的转移[14]。IL-8是TAMs分泌的另一种重要细胞因子，既可激活JAK2/STAT3/Snail通路参与HCC的EMT进程[15]，亦能激活PI3K/AKT HIF-1α信号通路，诱导HCC发生EMT[16]。Chen等研究发现，由TAMs分泌的TNF-α能激活下游的Wnt/β-catenin信号，引起HCC细胞EMT的发生[17]；TGF-β1则通过TGF-β/Smad通路促进HCC发生EMT，并提高HCC干细胞特征，进而促进HCC的生长和转移[18]。

同时，研究发现TAMs分泌的某些蛋白酶，如基质金属蛋白酶，亦参与了EMT的进展。如Qin等实验指出，TAMs分泌的MMP-8可与TGF-β1相互作用，引起下游PI3K/AKT/Rac1通路的活化，诱导EMT发生，从而促进HCC的侵袭和转移[19]。

3 TAMs在HCC治疗中的作用

TAMs参与了HCC的发生发展，加速了HCC的恶性进程，因此，将TAMs作为HCC治疗的新靶点有重要意义。目前，针对TAMs的基础研究和临床治疗途径主要包括抑制HCC中TAMs的募集和分化，减少或消除肿瘤微环境中的TAMs，以及阻断TAMs释放细胞因子或抑制相关细胞因子的作用等。

3.1 HCC中TAMs的临床前研究

3.1.1 抑制HCC中TAMs的募集和分化 多种趋化因子参与了TAMs的募集，其中CCL2是最早发现的肿瘤趋化因子[20]。因此靶向CCL2或CCL2-CCR2信号轴是抑制TAMs募集的关键节点。研究发现CCR2拮抗剂可有效降低血液中炎性单核细胞的浸润，减少TAMs的募集，并能阻断TAMs调节的免疫抑制作用，激活CD8+T细胞进行免疫应答，从而起到治疗HCC的作用[21,22]。

改变TAMs的分化方向，促使其向M1型转化是治疗HCC的另一种重要方式。Tan等[23]发现，天然药物黄芩苷可促使TAMs表型向M1型转化，从而抑制HCC的增殖和转移。CSF-1与其受体CSF-1R可调节巨噬细胞的分化和功能。研究发现CSF-1R阻断剂亦可通过促进TAMs向M1型转化来抑制HCC的生长[24]。

3.1.2 减少或消除HCC中的TAMs 有研究发现氯膦酸盐脂质体可明显减少HCC中M2型TAMs的数量，进而抑制肿瘤的生长。奥沙利铂是肝动脉插管化疗栓塞的一线药物，常用于减少HCC复发和延长患者生命，而近年的报道指出HCC患者对奥沙利铂产生了化疗耐药性。这主要是因为TAMs通过分泌大量IL-17，促进HCC细胞产生自噬溶酶体等方式，抑制了HCC细胞的凋亡，从而减弱了奥沙利铂的细胞毒性，因此，抑制TAMs可提高奥沙利铂的化疗作用，增强HCC的治疗效应[25, 26]。

3.1.3 阻断TAMs释放细胞因子或抑制相关细胞因子的作用 研究发现HCC中TAMs可分泌IL-6，提高HCC的干细胞特性；采用IL-6受体阻断剂托珠单抗可明显抑制TAMs的功能，减少HCC的干细胞特性，从而发挥治疗HCC的作用[27]。Zhu等[28]实验表明，巨噬细胞抑制剂—镧系化合物氯化钾可通过下调TAMs中CD206的表达，减弱HCC恶性程度，抑制HCC的进展。

3.2 TAMs的临床治疗 目前，某些针对TAMs的药物通过了临床前研究，已作为晚期HCC患者治疗的一线药物用于临床。其中索拉非尼已被证实可通过干预TAMs的极化及其细胞因子的产生等方式发挥治疗HCC的作用。Deng等[29]研究指出，索拉非尼抑制了巨噬细胞极化诱导的EMT进程，并抑制了HCC细胞的转移。另外，有报道指出索拉非尼抑制了TAMs分泌的TGF-β，减少了胰岛素样生长因子1的释放，改变TAMs表型向M1型转化，从而起到治疗HCC的作用[30]。Wu等[31]实验发现，索拉非尼通过促进TAMs分泌细胞因子IL-12，提高CAR-T 细胞的抗HCC效应。同时，索拉非尼还通过与其他TAMs靶向药物，如氯膦酸盐脂质体及含氮二磷酸盐联合来发挥减少HCC血管生成和抑制生长转移的作用[32]。

综上所述，TAMs在HCC的发生发展中发挥重要作用，通过增强细胞增殖，促进血管和淋巴管生成，以及诱导HCC发生EMT等途径加速肿瘤的生长和转移。针对TAMs的治疗主要集中在抑制HCC微环境中TAMs的募集和分化、消除TAMs及抑制TAMs分泌细胞因子等方式，在临床治疗中取得一定进展。然而，仍有诸多实验仅停留在前期研究阶段，还未应用于临床。相信随着对肿瘤微环境及免疫治疗的深入探讨，针对TAMs的相关研究可为HCC的临床治疗提供更多的理论依据和有效的治疗途径。