腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞在膀胱癌免疫治療中的研究進(jìn)展

彭嬌，何衛(wèi)陽(yáng)

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院泌尿外科，重慶 400016

膀胱癌是常見(jiàn)的泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤之一，具有發(fā)病率高、病死率高的特點(diǎn)，是世界上第九大常見(jiàn)惡性腫瘤[1]。膀胱癌的傳統(tǒng)治療方式多樣，包括外科手術(shù)、化療、放療等，但患者的總體生存期并未得到明顯改善。免疫治療的出現(xiàn)給膀胱癌的治療帶來(lái)了新的方向，目前膀胱癌免疫治療主要包括卡介苗（Bacille Calmette-Guérin，BCG）灌注和免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）治療等。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor associated macrophage，TAM）是腫瘤微環(huán)境中主要的免疫細(xì)胞，在膀胱癌的免疫治療中發(fā)揮重要作用，同時(shí)作為潛在的免疫治療靶點(diǎn)具有巨大的研究?jī)r(jià)值。本文介紹了TAM在膀胱癌免疫治療中的研究進(jìn)展。

1 TAM概述

TAM是指浸潤(rùn)在腫瘤組織中的巨噬細(xì)胞[2]。巨噬細(xì)胞的表型和功能具有高度可塑性，在先天免疫及適應(yīng)性免疫過(guò)程中均發(fā)揮著重要作用。巨噬細(xì)胞在不同因素的影響下可極化為功能不同的細(xì)胞表型，主要分為經(jīng)典活化型巨噬細(xì)胞（M1型）和替代活化型巨噬細(xì)胞（M2型）[3]。兩種表型的巨噬細(xì)胞功能截然不同，M1型巨噬細(xì)胞在促炎和抗腫瘤中發(fā)揮重要作用[4]，M2型巨噬細(xì)胞具有促進(jìn)血管生成、抗炎、抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)的作用[5]，TAM通常具有M2表型。已有研究證實(shí)TAM在膀胱癌的生長(zhǎng)[6]、侵襲[7-8]、轉(zhuǎn)移[9]、耐藥[10]等方面具有重要作用。

2 TAM在膀胱癌免疫治療中的作用

腫瘤的免疫治療旨在通過(guò)調(diào)節(jié)自身免疫系統(tǒng)使免疫細(xì)胞（主要是T細(xì)胞）重新激活，從而增強(qiáng)抗腫瘤反應(yīng)，殺傷腫瘤細(xì)胞。目前正在研究的膀胱癌免疫治療方法包括ICI治療、過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療、腫瘤疫苗、共刺激受體激動(dòng)劑和細(xì)胞因子治療及其他新興免疫治療方法[11]。研究證實(shí)，TAM具有促進(jìn)腫瘤發(fā)生炎性反應(yīng)和免疫抑制的作用。TAM具有高度可塑性，M1表型的TAM可以分泌經(jīng)典的炎性細(xì)胞因子，通過(guò)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞壞死和免疫細(xì)胞浸潤(rùn)腫瘤微環(huán)境而殺死腫瘤，因此通過(guò)靶向TAM重塑腫瘤微環(huán)境將有利于腫瘤治療，尤其是免疫治療。

2.1 TAM在BCG灌注中的作用

20世紀(jì)70年代，膀胱內(nèi)灌注BCG開(kāi)始用于治療非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌。灌注BCG可產(chǎn)生多種免疫反應(yīng)，通過(guò)各種免疫細(xì)胞和可溶性因子介導(dǎo)抗腫瘤作用，從而降低患者的復(fù)發(fā)率和疾病進(jìn)展率[12]。BCG灌注治療被認(rèn)為是降低非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌進(jìn)展及復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)最有效的輔助治療方法，但腫瘤微環(huán)境中TAM的持續(xù)浸潤(rùn)卻顯著降低了BCG的療效[13]。一項(xiàng)薈萃分析發(fā)現(xiàn)，TAM高度浸潤(rùn)的非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者的無(wú)復(fù)發(fā)生存率較低，表達(dá)CD163的TAM可作為BCG治療無(wú)效及治療后復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)因子[10]。BCG聯(lián)合化療藥物進(jìn)行膀胱灌注治療能夠顯著減少TAM的數(shù)量，從而抑制TAM對(duì)BCG的抵抗，提高治療效果[14]。因此，TAM豐度是BCG治療療效的重要影響因素，減少TAM的數(shù)量可為提高BCG灌注療效、改善非肌層浸潤(rùn)性膀胱癌患者的預(yù)后帶來(lái)益處。

2.2 TAM在ICI治療中的作用

ICI治療已成為膀胱癌的重要免疫治療方法。ICI通過(guò)阻斷抑制性受體與其配體之間的連接恢復(fù)抗腫瘤免疫反應(yīng)。近年來(lái)，程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱(chēng) PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱(chēng)PD-L1）抑制劑已成為治療晚期膀胱癌的重要方法。PD-L1可在腫瘤細(xì)胞上表達(dá)，來(lái)源于宿主細(xì)胞特別是TAM上的PD-L1可通過(guò)促進(jìn)活化的T細(xì)胞凋亡而在免疫逃逸中發(fā)揮重要作用。Prima等[15]研究證實(shí)，在膀胱癌中使用藥物影響TAM中的環(huán)氧合酶2（cyclooxygenase 2，COX2）/微粒體前列腺素E合酶1（microsomal prostaglandin E synthase 1，mPGES1）/前列腺素E（2prostaglandin E2，PGE2）信號(hào)通路，能夠顯著降低PD-L1的表達(dá)水平，減弱TAM的免疫抑制能力。Hu等[16]研究了表達(dá)樹(shù)突狀細(xì)胞特異性細(xì)胞間黏附分子3結(jié)合非整合素（dendritic cell-specific ICAM-3 grabbing nonintegrin，DC-SIGN）的TAM亞群與肌層浸潤(rùn)性膀胱癌免疫微環(huán)境的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用抗體消除DC-SIGN的功能能夠增強(qiáng)PD-1抑制劑派姆單抗介導(dǎo)的CD8+T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性作用。另一項(xiàng)研究分析了PD-L1抑制劑治療膀胱癌的療效，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，較高的免疫抑制細(xì)胞（TAM和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞等）浸潤(rùn)反而具有更好的治療效果，這是由于此類(lèi)患者PD-L1表達(dá)水平較高，因此PD-L1抑制劑治療更加有效[17]。在PD-1/PD-L1抑制劑治療中，僅一部分患者能夠獲得持久有效的治療效果，在抗PD-L1治療的研究中發(fā)現(xiàn)，M1型巨噬細(xì)胞高度浸潤(rùn)預(yù)示著良好的免疫治療療效[18]。以上研究表明，靶向TAM可消除其免疫抑制作用，使腫瘤微環(huán)境恢復(fù)良好的抗腫瘤反應(yīng)，在一定程度上增強(qiáng)抗PD-1/PD-L1免疫治療的療效，推測(cè)靶向TAM聯(lián)合抗PD-1/PD-L1治療可能成為膀胱癌治療的潛在方案。

3 以TAM為免疫靶點(diǎn)的研究

PD-1/PD-L1作為適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的免疫檢查點(diǎn)已在晚期膀胱癌患者中取得突破性成功，然而低反應(yīng)率和耐藥性仍是需要繼續(xù)克服的挑戰(zhàn)。靶向先天性免疫系統(tǒng)的免疫檢查點(diǎn)可以提供新的解決方案。TAM在膀胱癌發(fā)展的多個(gè)過(guò)程中具有重要作用，以TAM為免疫靶點(diǎn)的研究成為熱點(diǎn)，目前靶向TAM的方法包括抑制TAM募集和重編程TAM等，這些研究成果可為膀胱癌的免疫治療提供新的方向。重編程TAM可使M2型TAM重新極化為具有抗腫瘤作用的M1型TAM，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能或抗原呈遞活性，改變其在腫瘤微環(huán)境中的作用，此方法降低了巨噬細(xì)胞大量減少對(duì)其他正常組織造成的不利影響。因此與抑制TAM募集和TAM耗竭相比，重編程TAM在腫瘤免疫治療中受到更多的關(guān)注。

3.1 M2型TAM復(fù)極化

Liu和Duan[19]的研究發(fā)現(xiàn)，銅綠假單胞菌甘露糖敏感血凝菌毛株（pseudomonas aeruginosa-mannose sensitive hemagglutinin，PA-MSHA）可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化，提高M(jìn)1型與M2巨噬細(xì)胞比值，促進(jìn)小鼠膀胱癌細(xì)胞凋亡。通過(guò)PA-MSHA誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型極化可能成為抑制膀胱癌進(jìn)展的潛在策略。由凝膠輸送平臺(tái)、嵌入的金納米棒（gold nanorod，AuNR）和氧化鐵納米顆粒（iron oxide nanoparticle，ION）組成的 AuNR&ION@Gel系統(tǒng)可使膀胱癌中浸潤(rùn)的M2型TAM被復(fù)極化為M1型，通過(guò)增加抗原呈遞從而發(fā)揮抗腫瘤活性，此方法顯著增強(qiáng)了免疫反應(yīng)，在膀胱癌治療中具有臨床轉(zhuǎn)化潛力[20]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）可通過(guò)轉(zhuǎn)錄等過(guò)程影響基因表達(dá)，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等過(guò)程。膀胱癌存在多種lncRNA表達(dá)水平的變化，如lncRNA SLC16A1-AS1、lncRNA LNMAT1 等[21-22]。研究發(fā)現(xiàn)，LINC01140可使巨噬細(xì)胞向M2型極化，進(jìn)而影響膀胱癌細(xì)胞的侵襲性，敲低LINC01140后M1型巨噬細(xì)胞數(shù)量增加，侵襲性降低[23]。但是由于此項(xiàng)研究為體外實(shí)驗(yàn)，該結(jié)果的應(yīng)用需要進(jìn)一步的體內(nèi)試驗(yàn)，或許未來(lái)能夠成為膀胱癌治療的新方法。

Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）是一類(lèi)高度保守的參與先天免疫應(yīng)答的受體家族，包括TLR1～TLR10，主要在免疫細(xì)胞上表達(dá)。TLR激動(dòng)劑可以通過(guò)直接靶向腫瘤細(xì)胞上的TLR抑制腫瘤生長(zhǎng)，也可通過(guò)招募適應(yīng)性免疫細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤作用[24]。研究表明，TLR2、TLR3激動(dòng)劑不僅可以刺激未極化的巨噬細(xì)胞趨于M1型，還能夠使M2型巨噬細(xì)胞復(fù)極化為M1型，從而提高抗腫瘤免疫反應(yīng)[25-26]。近年來(lái)，TLR2、TLR4、TLR7和 TLR9激動(dòng)劑在膀胱癌的抗腫瘤免疫治療中受到廣泛關(guān)注。研究表明，在膀胱癌小鼠模型中應(yīng)用TLR2、TLR9激動(dòng)劑后，腫瘤生長(zhǎng)受到抑制[27]。一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究應(yīng)用TLR7激動(dòng)劑——咪喹莫特的新型液體制劑TMX-101進(jìn)行膀胱內(nèi)灌注治療原位膀胱癌，結(jié)果顯示，TMX-101具有較好的安全性和耐受性[28]。但值得注意的是，不同種類(lèi)的TLR激活具有不同作用，同一TLR與不同配體結(jié)合也可能會(huì)產(chǎn)生相反的效果。例如，脂多糖作為T(mén)LR4激動(dòng)劑通常會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞的免疫耐受，而β-葡聚糖可以通過(guò)組蛋白的表觀遺傳調(diào)控增強(qiáng)先天免疫[29]。

3.2 增強(qiáng)TAM的吞噬作用

CD47是免疫球蛋白超家族成員之一，其在膀胱癌細(xì)胞中高度表達(dá)，是一種關(guān)鍵的先天免疫檢查點(diǎn)[30]。腫瘤細(xì)胞上的CD47與巨噬細(xì)胞上的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α（signal-regulatory protein alpha，SIRPα）結(jié)合能夠抑制巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬。研究證明，抗CD47治療除了增加TAM吞噬腫瘤細(xì)胞的功能外[31]，還可以將TAM改變?yōu)镸1型[32]。抗CD47抗體已在許多臨床前研究中證明了其有效性，并已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)。在膀胱癌小鼠模型中，研究者設(shè)計(jì)的SIRPα變體阻斷了CD47與SIRPα的結(jié)合，明顯減慢了腫瘤的生長(zhǎng)速度[33]。近紅外光免疫療法（near-infrared photoimmunotherapy，NIR-PIT）是一種新開(kāi)發(fā)的高選擇性惡性腫瘤治療方法，可在體外選擇性殺傷表達(dá)表皮生長(zhǎng)因子受體的膀胱癌細(xì)胞[34]。在膀胱癌小鼠模型中，研究者將抗CD47抗體作為NIR-PIT的分子光敏劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在NIR-PIT誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性與抗CD47抗體介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞吞噬作用的雙重影響下，膀胱癌的生長(zhǎng)被有效抑制[35]。靶向CD47的NIR-PIT操作簡(jiǎn)單，可在內(nèi)鏡下使用，具有應(yīng)用于膀胱癌局部治療的潛力。但需要注意的是CD47不僅在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，同時(shí)在人體內(nèi)紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、腦細(xì)胞等正常細(xì)胞中表達(dá)，因此需要密切關(guān)注抗CD47抗體帶來(lái)的貧血等不良反應(yīng)。針對(duì)CD47的小分子抑制劑半衰期較短，不良反應(yīng)較抗體可控，是另一個(gè)具有價(jià)值的研究方向。

3.3 嵌合抗原受體巨噬細(xì)胞（chimeric antigen receptor macrophage ，CAR-M）

過(guò)繼免疫細(xì)胞治療也是一種治療惡性腫瘤的方法。最初的研究側(cè)重于腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞，目前嵌合抗原受體T細(xì)胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）治療已被應(yīng)用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療，但因CAR-T滲透至腫瘤的能力差、腫瘤表面的異質(zhì)抗原表達(dá)等因素，導(dǎo)致CAR-T在實(shí)體瘤中的治療反應(yīng)不佳[36]。由于巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中數(shù)量豐富且能夠長(zhǎng)期存活，研究者將巨噬細(xì)胞作為嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）載體，試圖尋找基于CAR-M的新型細(xì)胞療法以克服CAR-T療法在實(shí)體瘤治療中面臨的挑戰(zhàn)。Klichinsky等[37]研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用嵌合腺病毒載體Ad5f35生成的靶向人表皮生長(zhǎng)因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）的CAR-M在抗腫瘤反應(yīng)中體現(xiàn)出多種能力：具有持久的M1表型；將M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為M1型；CAR介導(dǎo)的靶向抗腫瘤活性；抗原呈遞。由于具有多模式抗腫瘤反應(yīng)，CAR-M治療在未來(lái)腫瘤免疫治療中具有巨大潛力。國(guó)外生物科技公司已準(zhǔn)備啟動(dòng)CAR-M應(yīng)用于多種HER2過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤患者的Ⅰ期臨床試驗(yàn)[38]。大多數(shù)膀胱癌為尿路上皮癌，HER2陽(yáng)性表達(dá)率較高[39]，將來(lái)可能在靶向HER2的CAR-M治療中獲益。

4 小結(jié)

TAM作為膀胱癌微環(huán)境中的主要免疫抑制細(xì)胞，參與膀胱癌發(fā)展的多個(gè)環(huán)節(jié)，與膀胱癌的預(yù)后顯著相關(guān)。目前越來(lái)越多的研究證實(shí)TAM影響膀胱癌BCG灌注和ICI治療等免疫治療的臨床療效。將TAM作為免疫靶點(diǎn)進(jìn)行重編程，使其在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮抗腫瘤活性，將有助于改善免疫治療效果。目前靶向TAM的藥物是研發(fā)熱點(diǎn)，在臨床前試驗(yàn)中取得了較好的效果，未來(lái)可能成為膀胱癌免疫治療的重要方案。