肺癌是一種高發病率和死亡率的癌癥，而肺癌的侵襲性是導致肺癌患者復發和最終死亡的主要因素之一，腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophages，TAMs）通過分泌細胞因子、生長因子、炎癥底物和蛋白水解酶等在腫瘤的啟動、生長、侵襲和轉移中起重要作用。本文就TAMs的來源、分泌促進肺癌侵襲性的各種物質及其在肺癌治療中不同的臨床治療價值進行綜述，創新地將TAMs分泌的不同物質分別分析，探究其作為新型治療靶點的可能，綜合了TAMs 3種作為治療靶點的途徑，尤其詳述了TAMs作為新型藥物載體的前景，為新型靶向藥物的開發和藥物運載體的選擇提供了新的思路。
根據2018年的數據，肺癌是中國發生率最高的腫瘤類型[1]，發生率和死亡率居高不下。腫瘤相關巨噬細胞（tumor associated macrophages，TAMs）是腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）主要成分之一[2]，在肺癌的侵襲和轉移中起重要作用[3-4]。因此，針對TAMs的靶向治療可能是肺癌研究的另一前沿和肺癌治療的又一有效策略。
1 腫瘤相關巨噬細胞特點、來源及分類
TAMs是腫瘤間質的主體[2]，影響著腫瘤的侵襲和轉移。肺癌中TAMs有兩個來源：一是在循環系統中招募的單核細胞來源巨噬細胞，另一個是定居在組織中的巨噬細胞[6]。肺部組織駐留的巨噬細胞主要來源于卵黃囊，在肺癌的早期就在腫瘤細胞附近積累，促進腫瘤細胞的上皮間質轉化和侵襲，為早期肺癌提供了一個理想的生長環境[6]。循環系統單核細胞來源的巨噬細胞在TME中受到多種刺激，轉化為TAMs[7]，在肺癌中促進癌細胞增殖、侵襲和轉移，導致肺癌患者預后不良[8]。
巨噬細胞在體內主要表現出兩種功能不同的巨噬細胞表型，分為M1型和M2型[9]。HLA-DR升高的M1型巨噬細胞產生促炎因子，如白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和腫瘤壞死因子，可以殺死腫瘤，而M2型巨噬細胞，其清道夫受體和甘露糖受體增加，釋放免疫抑制分子，如白介素10（interleukin-10，IL-10）和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β），以促進腫瘤生長[10]。TAMs與M2型巨噬細胞有相似的生物特性[10]。TAMs的表型并不局限于這兩種，2014年有研究[11]用多種刺激處理人單核細胞，可以得到的一系列介于M1和M2之間的巨噬細胞表型。
2 腫瘤相關巨噬細胞促進肺癌侵襲轉移
TAMs存在于腫瘤微環境中，可以通過分泌多種細胞因子、TGF-β、IL-10、基質金屬蛋白酶等促進肺癌侵襲轉移，導致腫瘤耐藥[12]，并且在腫瘤微環境的形成中起關鍵作用[13]。
2.1 生長因子
血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種與肝素結合的同源二聚體糖蛋白，血管內皮生長因子A（VEGFA）和VEGF受體在血管生成、促進內皮細胞增殖中起核心作用[14]。TMAs可感知腫瘤無血管區域的缺氧條件，通過產生血管生成因子（如VEGFA）[15]，誘導血管生成因子網絡促進肺癌的進展。VEGF導致腫瘤內血管數量的增多，但是這種新生血管的結構和功能都是異常的，可導致組織灌注受損，腫瘤微環境處于低氧，低PH值和間質的高壓力的條件[16]，降低了抗瘤活性，使得治療更加困難。TAMs使得缺氧環境中肺癌細胞低氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）和VEGFA產生增多。一方面，通過產生IL-1β可誘導腫瘤組織中HIF-1α的表達和VEGFA的釋放[17]，另一方面，TGF-β可通過HIF-1α/β和Smad3/4依賴的機制促進小鼠巨噬細胞中VEGFA的表達[18]。由于VEGF有促進肺癌的侵襲轉移作用，針對VEGF及其受體的靶向治療藥物正不斷的開發出來，比如抗VEGF抗體藥物貝伐單抗已經被批準上市。不過VEGF為靶點的藥物雖已經投入臨床試驗并取得令人振奮的成果，但僅是針對特定可操作分子改變的患者亞群[19]，目前仍存在作用范圍窄，單用藥物效果不佳等情況。不過目前聯合用藥較單用展現出較好的前景[20]。現在針對VEGF受體的靶向藥物—酪氨酸激酶抑制劑，在肺癌治療中效果尚佳[21]，安羅替尼針對VEGF受體1（VEGF receptor 1，VEGFR1）、VEGFR2/KDR和VEGFR3展現出很強的抗腫瘤活性，可提高Ⅲ期非小細胞肺癌患者的無進展生存率和總生存率[22]。不過，這種治療方法帶來的好處仍是有限的[21]，我們仍需要進一步探究聯合用藥的方案，進一步開發適應證更廣的藥物。
2.2 蛋白水解酶
基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是鋅依賴的內肽酶，俗稱基質蛋白[23]，支持大多數腫瘤形成過程，包括增殖、侵襲、血管生成和轉移[24]。TAMs可通過產生MMPs促進細胞外基質（extracellular matrix，ECM）重塑，分泌促血管生成因子，穩定腫瘤血管，在腫瘤特異性新生血管中發揮關鍵作用[25]。例如，MMP-9可以降解ECM，消除轉移的物理障礙，通過增加細胞活力，起到促進血管生成的作用[26]。此外，在乏氧狀態的肺癌微環境中MMPs分泌會增加，促進血管生成來促進肺癌侵襲轉移[27]。針對MMPs的藥物如表皮生長因子類細胞外基質蛋白2（epidermal growth factor-containing fibulin-like extracellular matrix protein 2，EFEMP2）[28]、青藤堿[29]、鹽霉素[30]等都可以通過下調MMPs的分泌從而抑制肺癌細胞的侵襲，揭示了MMPs作為肺癌藥物靶點的潛力。
2.3 巨噬細胞來源的外泌體
外泌體可以被不同種類的細胞分泌和釋放[31]，其包裹不同的物質，如蛋白質、脂類、DNA和RNA。腫瘤微環境中，不同細胞來源的外泌體通過調節腫瘤與巨噬細胞及其它細胞的物質交換，在腫瘤的發生、侵襲、耐藥和轉移中都發揮關鍵作用[32-33]。在肺癌中，肺腺癌細胞分泌外泌體miR-19b-3p誘導TAMs向M2型巨噬細胞極化[34]，M2極化的TAMs及其來源的外泌體促進腫瘤細胞和其它細胞的串擾，增強了腫瘤的侵襲。例如外泌體miR-501-3p可延緩腫瘤細胞的凋亡，增加肺癌細胞的增殖、轉移、侵襲能力[35]。由于外泌體表現出與巨噬細胞相似的表膜特性，利用這一特點，M1型巨噬細胞衍生的外泌體可作為運載體精準輸送多種抗癌藥物用于腫瘤治療[36]。以肺癌細胞σ受體為靶點的氨基乙基苯甲酰胺修飾的M1型巨噬細胞衍生的外泌體搭載紫杉醇可用于體內治療非小細胞肺癌的肺轉移[37]。這些被修飾過的外泌體本身具有促炎功能，可以作為癌癥疫苗佐劑使用[38]。為解決產量低的問題，對負載阿霉素（Doxorubicin，DOX）的M1巨噬細胞進行連續擠壓[39]，研制出M1-外源性/DOX，提高產量并且有M1型巨噬細胞類似的特點。這為肺癌提供了一種新型的治療靶點和給藥思路。
2.4 細胞因子
2.4.1
IL-10和IL-6
IL-10直接作用于腫瘤細胞，可以促進腫瘤細胞的侵襲，腫瘤相關巨噬細胞IL-10的高表達與晚期非小細胞肺癌不良預后相關[40]，M2型巨噬細胞來源的IL-10通過JAK1/Stat1/NF-κB/Notch1途徑促進非小細胞肺癌的腫瘤干細胞分化[41]。THP-1來源的巨噬細胞與A549、H1299肺癌細胞在體外共培養過程中，IL-6通過依賴IL-6的COX-2/PGE-2通路，誘導上皮-間質轉化和促進肺癌細胞的侵襲[42]，影響是雙向的，THP-1來源的巨噬細胞也會向M2型巨噬細胞分化，下調或抑制IL-6表達，可能抑制TAM誘導的肺癌細胞上皮間質轉化和侵襲性[42-43]。
2.4.2 轉化生長因子-β
TGF-β是細胞生長的主要內源性調節因子之一，在乳腺癌、結直腸癌、胰腺癌等多種人類腫瘤中表達增強[44]。TGF-β通過激活SMAD級聯信號促進非小細胞肺癌細胞上皮間質轉化，是這個過程的主要誘導物[45]。并且隨著肺癌組織中巨噬細胞浸潤增多，發現肺癌中TGF-β1表達和瘤內上皮間質轉化、腫瘤分級和侵襲程度也同樣相關[46]。在體外實驗中，M2型巨噬細胞通過TGF-β促進腫瘤細胞程序性死亡-配體1的表達，增加免疫逃避幾率[47]。總的來說，TAMs通過促進TGF-β的分泌，激活SMAD級聯通路，促進肺癌細胞的上皮-間質轉化從而促進侵襲。
2.4.3 趨化因子和集落刺激因子
CC趨化因子配體2（CC-chemokine ligand 2，CCL2）、CCL3、CCL4、CCL5和集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）可以將巨噬細胞從外周循環中招募到腫瘤微環境中，從而促進肺癌的侵襲性。多種攜帶CC趨化因子受體2（CC-chemokine receptor 2，CCR2）的腫瘤其生長和侵襲與CCL2/CCR2軸有直接關系。Spi-B，一種淋巴細胞限制性轉錄因子，則可以通過CCL4/CCR5軸促進TAMs在腫瘤微環境中的浸潤，從而促進肺癌的轉移[48]。集落刺激因子-1（colony-stimulating factor-1，CSF-1）可以維持TAMs促腫瘤功能，并且是單核/巨噬細胞存活、增殖和分化的主要調節因子。集落刺激因子-1受體（colony-stimulating factor-1 receptor，CSF-1R）在單核細胞的募集、分化為促進腫瘤的M2型TAM及其存活過程中同樣發揮重要作用。CSF-2通過p-Stat5途徑調節TAMs從M1型到M2型的轉換[49-50]。肺癌細胞通過分泌巨噬細胞集落刺激因子（macrophage- colony-stimulating factor，M-CSF）誘導單核細胞向M2型巨噬細胞分化，促進腫瘤的侵襲和轉移[51]。
3 腫瘤相關巨噬細胞作為肺癌的治療靶點
據報道，70%的肺癌患者診斷時即為晚期，5年生存率約為16%。只有15%的肺癌病例在早期被診斷出來[52]，因此，迫切需要探索治療肺癌的新靶點。TAMs在形成TME、腫瘤免疫和免疫治療反應中起著關鍵作用，這使其成為肺癌治療重要且富有希望的靶點，并且與其它靶向免疫治療合用會發揮出更好的療效[53-54]，本文從4個方面介紹靶向TAMs的治療方法。
3.1 抑制巨噬細胞的募集
許多研究將抑制單核/巨噬細胞聚集作為抗癌治療方向之一，主要的靶點是CCL2/CCR2軸，與肺癌的生存、生長、侵襲、轉移有直接關系[55]。雖然使用抗CCL2抗體可以減少巨噬細胞浸潤和抑制腫瘤的生長。但是在實驗處理后，缺乏CCR2的小鼠仍保有相當數量的肺泡巨噬細胞，與類似處理的野生型小鼠相比，腫瘤生長速度沒有差異[56]。在使用抗CCL2抗體的二期臨床試驗中，完成耐去勢前列腺癌的治療后，發現治療既沒有阻斷信號軸，也沒有減少腫瘤負擔[57]。不過在臨床試驗中，聯合治療展現出比單用CCR2拮抗劑更好的效果，在一些小鼠腫瘤和轉移模型中CCR2拮抗劑使腫瘤對抗程序性死亡受體1免疫檢查點抑制劑的治療更加敏感[53]。
3.2 將M2型TAMs重新極化為M1型
TAMs在肺癌中的廣泛浸潤，并且具有高度可塑性，將TAMs的M2型巨噬細胞重新極化為M1型巨噬細胞的治療策略可以減緩甚至阻止癌癥的生長[58]。Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）與其同源配體的結合可誘導巨噬細胞復極。R848是Toll樣受體TLR7和TLR8的激動劑，在體內將負載的R848β-環糊精納米粒輸送到TAMs，在多個小鼠腫瘤模型中的應用都證明可以促進腫瘤免疫微環境中M2型巨噬細胞向M1型的轉變，導致腫瘤生長受到抑制[59]。同樣的，與免疫檢查點抑制劑抗程序性死亡受體1聯合使用時，免疫治療效果會更好[59]。CSF-1/CSF-1R軸的小分子抑制劑除了可以耗竭巨噬細胞，也改變巨噬細胞表型[60]。人參皂甙Rh2有將M2型轉化為M1型巨噬細胞的潛力[3]。體外實驗中，觀察到人參皂苷Rh2通過降低共培養的肺癌細胞中VEGF、MMP2和MMP9的表達水平，減少非小細胞肺癌的轉移[3]。研發新型的靶向藥物固然重要，但新型的運載體同樣是腫瘤靶向藥物研究的關鍵。納米藥物被納米材料包裹可以更有效地在體內傳遞給TAMs，因為納米顆粒通常會迅速被巨噬細胞內化。可以在手術無法觸及的腫瘤中使用[61]。Toll樣受體7/8激動劑咪唑喹啉偶聯到納米體上，靶向與TAMs上的巨噬細胞甘露糖受體結合，可抑制腫瘤生長[62]。
3.3 耗竭巨噬細胞
TAMs在肺癌腫瘤組織中浸潤與腫瘤的預后呈明顯的負相關，雖說靶向去除TAMs是一個可行的方案，但是單一用藥時，其減緩實體腫瘤生長的療效相當有限，于是想要獲得最大治療效果的一個考慮因素是治療時機[56,63]。靶向去除M2樣TAMs而不是所有的巨噬細胞，因為針對所有的巨噬細胞亞型并不理想，動物實驗中，選擇性去除M2型TAMs可以增加帶瘤小鼠的存活率[64]。目前抑制CSF-1/CSF-1R信號軸是關于耗盡腫瘤相關巨噬細胞群研究最深入的機制。抑制CSF1R可以使正常組織和實體腫瘤中巨噬細胞消耗增大，兩種CSF-1R抑制劑，BLZ945和PLX3397，被證明可以耗盡健康組織中的巨噬細胞[65]。同樣抑制CSF1/CSF-1R信號軸與其它療法的結合會有更好的結果[54]。CSF-1受體抑制劑耗竭了腫瘤處的巨噬細胞，增強了CD8T細胞向癌島的遷移和浸潤，與抗程序性死亡受體1療法聯合使用，進一步增加了CD8T細胞與惡性腫瘤細胞密切接觸的積聚，延緩了腫瘤的進展[54]。TAMs的耗竭也可以通過靶向表面分子去除巨噬細胞來實現，包括CD52、清道夫受體A[66]、葉酸受體β和CD206等。
3.4 巨噬細胞作為介導的藥物傳遞系統
生物相容性納米材料的應用極大改善了藥物的運輸效率，但是傳遞效率因為其血液半衰期的限制沒有達到人們的預期。巨噬細胞作為天然的免疫細胞和抗原呈遞細胞，血液半衰期長，所以探索利用巨噬細胞作為治療癌癥的藥物輸送系統有得天獨厚的優勢，一是巨噬細胞在許多實體腫瘤中含量豐富[2]，二巨噬細胞是一種吞噬細胞，不僅可以像紅細胞一樣在血液循環運動，而且由于其對腫瘤缺氧區域的趨向性，可以靶向針對腫瘤細胞[67]。因此是腫瘤細胞輸送藥物的理想平臺。雖然這種方法在動物實驗中已經取得成就，比如負載阿霉素的基因工程M1型巨噬細胞不僅可以有效延長帶瘤小鼠的壽命，還可以抑制腫瘤的侵襲[69]。但是巨噬細胞直接負載抗腫瘤藥物可能會對巨噬細胞的轉移、增殖起抑制作用。比如抗癌藥物（5-氟尿嘧啶、伊立替康、順鉑和吉西他濱）在一定劑量范圍內對巨噬細胞活力無明顯影響，超出劑量范圍，順鉑和吉西他濱就會對巨噬細胞的增殖有抑制作用[70]。所以間接負載藥物就成為一種新型的治療策略，生物相容性納米材料負載藥物，巨噬細胞作為間接載體，降低了藥物對巨噬細胞的毒性作用，既有高的載藥量（負載紫杉醇的巨噬細胞和負載N-琥珀酰基-N’-辛基殼聚糖-紫杉醇的巨噬細胞治療癌癥，后者療效更好[71]），又有更準確的腫瘤靶向作用。不過裝載后的巨噬細胞的活動可能會受到限制，可以微顆粒附著在巨噬細胞的表面，這樣不會影響細胞的腫瘤靶向運動[72]。還有一種利用光能轉化成熱能，利用高溫殺死周圍的腫瘤細胞，稱之為光熱療法[73]。將有良好光熱轉化性能的納米材料裝配在巨噬細胞膜上，制備出具有良好的光熱轉換能力、生物相容性、逃避免疫反應和靶向腫瘤的藥物輸送系統。比如阿霉素負載的氧化石墨烯負載到小鼠巨噬細胞，可對腫瘤生長有明顯的抑制作用[74]。
4 總結和展望
綜上所述，TAMs通過分泌細胞因子、生長因子、炎癥底物和蛋白水解酶等促進血管生成，上皮間質轉化等促進肺癌的侵襲。由于大量文獻已經提示TAMs的密度與患者的預后呈負相關，通過抑制TAMs的聚集，耗竭TME中的TAMs或者將M2型TAMs重新轉化為M1型抑制肺癌的侵襲，從而改善患者預后，已經成為治療肺癌的重要靶點，并且臨床試驗發現與現有靶向藥聯用會出現更好的效果，會讓一部分對其不敏感的患者獲益。未來還需要研究清楚巨噬細胞在TME分泌的細胞因子、外泌體等對腫瘤的影響，以開拓更多靶點并且進一步開發巨噬細胞作為藥物傳送系統的作用，研發出更加靶向、更加精準、產量更高的靶向藥物。
利益沖突：無。
作者貢獻：任清林負責論文設計、撰寫、審閱與修改；陳勇負責論文審閱與修改；吳俊、束余聲負責論文設計和審閱。
根據2018年的數據，肺癌是中國發生率最高的腫瘤類型[1]，發生率和死亡率居高不下。腫瘤相關巨噬細胞（tumor associated macrophages，TAMs）是腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）主要成分之一[2]，在肺癌的侵襲和轉移中起重要作用[3-4]。因此，針對TAMs的靶向治療可能是肺癌研究的另一前沿和肺癌治療的又一有效策略。
1 腫瘤相關巨噬細胞特點、來源及分類
TAMs是腫瘤間質的主體[2]，影響著腫瘤的侵襲和轉移。肺癌中TAMs有兩個來源：一是在循環系統中招募的單核細胞來源巨噬細胞，另一個是定居在組織中的巨噬細胞[6]。肺部組織駐留的巨噬細胞主要來源于卵黃囊，在肺癌的早期就在腫瘤細胞附近積累，促進腫瘤細胞的上皮間質轉化和侵襲，為早期肺癌提供了一個理想的生長環境[6]。循環系統單核細胞來源的巨噬細胞在TME中受到多種刺激，轉化為TAMs[7]，在肺癌中促進癌細胞增殖、侵襲和轉移，導致肺癌患者預后不良[8]。
巨噬細胞在體內主要表現出兩種功能不同的巨噬細胞表型，分為M1型和M2型[9]。HLA-DR升高的M1型巨噬細胞產生促炎因子，如白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）和腫瘤壞死因子，可以殺死腫瘤，而M2型巨噬細胞，其清道夫受體和甘露糖受體增加，釋放免疫抑制分子，如白介素10（interleukin-10，IL-10）和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β），以促進腫瘤生長[10]。TAMs與M2型巨噬細胞有相似的生物特性[10]。TAMs的表型并不局限于這兩種，2014年有研究[11]用多種刺激處理人單核細胞，可以得到的一系列介于M1和M2之間的巨噬細胞表型。
2 腫瘤相關巨噬細胞促進肺癌侵襲轉移
TAMs存在于腫瘤微環境中，可以通過分泌多種細胞因子、TGF-β、IL-10、基質金屬蛋白酶等促進肺癌侵襲轉移，導致腫瘤耐藥[12]，并且在腫瘤微環境的形成中起關鍵作用[13]。
2.1 生長因子
血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一種與肝素結合的同源二聚體糖蛋白，血管內皮生長因子A（VEGFA）和VEGF受體在血管生成、促進內皮細胞增殖中起核心作用[14]。TMAs可感知腫瘤無血管區域的缺氧條件，通過產生血管生成因子（如VEGFA）[15]，誘導血管生成因子網絡促進肺癌的進展。VEGF導致腫瘤內血管數量的增多，但是這種新生血管的結構和功能都是異常的，可導致組織灌注受損，腫瘤微環境處于低氧，低PH值和間質的高壓力的條件[16]，降低了抗瘤活性，使得治療更加困難。TAMs使得缺氧環境中肺癌細胞低氧誘導因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）和VEGFA產生增多。一方面，通過產生IL-1β可誘導腫瘤組織中HIF-1α的表達和VEGFA的釋放[17]，另一方面，TGF-β可通過HIF-1α/β和Smad3/4依賴的機制促進小鼠巨噬細胞中VEGFA的表達[18]。由于VEGF有促進肺癌的侵襲轉移作用，針對VEGF及其受體的靶向治療藥物正不斷的開發出來，比如抗VEGF抗體藥物貝伐單抗已經被批準上市。不過VEGF為靶點的藥物雖已經投入臨床試驗并取得令人振奮的成果，但僅是針對特定可操作分子改變的患者亞群[19]，目前仍存在作用范圍窄，單用藥物效果不佳等情況。不過目前聯合用藥較單用展現出較好的前景[20]。現在針對VEGF受體的靶向藥物—酪氨酸激酶抑制劑，在肺癌治療中效果尚佳[21]，安羅替尼針對VEGF受體1（VEGF receptor 1，VEGFR1）、VEGFR2/KDR和VEGFR3展現出很強的抗腫瘤活性，可提高Ⅲ期非小細胞肺癌患者的無進展生存率和總生存率[22]。不過，這種治療方法帶來的好處仍是有限的[21]，我們仍需要進一步探究聯合用藥的方案，進一步開發適應證更廣的藥物。
2.2 蛋白水解酶
基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）是鋅依賴的內肽酶，俗稱基質蛋白[23]，支持大多數腫瘤形成過程，包括增殖、侵襲、血管生成和轉移[24]。TAMs可通過產生MMPs促進細胞外基質（extracellular matrix，ECM）重塑，分泌促血管生成因子，穩定腫瘤血管，在腫瘤特異性新生血管中發揮關鍵作用[25]。例如，MMP-9可以降解ECM，消除轉移的物理障礙，通過增加細胞活力，起到促進血管生成的作用[26]。此外，在乏氧狀態的肺癌微環境中MMPs分泌會增加，促進血管生成來促進肺癌侵襲轉移[27]。針對MMPs的藥物如表皮生長因子類細胞外基質蛋白2（epidermal growth factor-containing fibulin-like extracellular matrix protein 2，EFEMP2）[28]、青藤堿[29]、鹽霉素[30]等都可以通過下調MMPs的分泌從而抑制肺癌細胞的侵襲，揭示了MMPs作為肺癌藥物靶點的潛力。
2.3 巨噬細胞來源的外泌體
外泌體可以被不同種類的細胞分泌和釋放[31]，其包裹不同的物質，如蛋白質、脂類、DNA和RNA。腫瘤微環境中，不同細胞來源的外泌體通過調節腫瘤與巨噬細胞及其它細胞的物質交換，在腫瘤的發生、侵襲、耐藥和轉移中都發揮關鍵作用[32-33]。在肺癌中，肺腺癌細胞分泌外泌體miR-19b-3p誘導TAMs向M2型巨噬細胞極化[34]，M2極化的TAMs及其來源的外泌體促進腫瘤細胞和其它細胞的串擾，增強了腫瘤的侵襲。例如外泌體miR-501-3p可延緩腫瘤細胞的凋亡，增加肺癌細胞的增殖、轉移、侵襲能力[35]。由于外泌體表現出與巨噬細胞相似的表膜特性，利用這一特點，M1型巨噬細胞衍生的外泌體可作為運載體精準輸送多種抗癌藥物用于腫瘤治療[36]。以肺癌細胞σ受體為靶點的氨基乙基苯甲酰胺修飾的M1型巨噬細胞衍生的外泌體搭載紫杉醇可用于體內治療非小細胞肺癌的肺轉移[37]。這些被修飾過的外泌體本身具有促炎功能，可以作為癌癥疫苗佐劑使用[38]。為解決產量低的問題，對負載阿霉素（Doxorubicin，DOX）的M1巨噬細胞進行連續擠壓[39]，研制出M1-外源性/DOX，提高產量并且有M1型巨噬細胞類似的特點。這為肺癌提供了一種新型的治療靶點和給藥思路。
2.4 細胞因子
2.4.1
IL-10和IL-6
IL-10直接作用于腫瘤細胞，可以促進腫瘤細胞的侵襲，腫瘤相關巨噬細胞IL-10的高表達與晚期非小細胞肺癌不良預后相關[40]，M2型巨噬細胞來源的IL-10通過JAK1/Stat1/NF-κB/Notch1途徑促進非小細胞肺癌的腫瘤干細胞分化[41]。THP-1來源的巨噬細胞與A549、H1299肺癌細胞在體外共培養過程中，IL-6通過依賴IL-6的COX-2/PGE-2通路，誘導上皮-間質轉化和促進肺癌細胞的侵襲[42]，影響是雙向的，THP-1來源的巨噬細胞也會向M2型巨噬細胞分化，下調或抑制IL-6表達，可能抑制TAM誘導的肺癌細胞上皮間質轉化和侵襲性[42-43]。
2.4.2 轉化生長因子-β
TGF-β是細胞生長的主要內源性調節因子之一，在乳腺癌、結直腸癌、胰腺癌等多種人類腫瘤中表達增強[44]。TGF-β通過激活SMAD級聯信號促進非小細胞肺癌細胞上皮間質轉化，是這個過程的主要誘導物[45]。并且隨著肺癌組織中巨噬細胞浸潤增多，發現肺癌中TGF-β1表達和瘤內上皮間質轉化、腫瘤分級和侵襲程度也同樣相關[46]。在體外實驗中，M2型巨噬細胞通過TGF-β促進腫瘤細胞程序性死亡-配體1的表達，增加免疫逃避幾率[47]。總的來說，TAMs通過促進TGF-β的分泌，激活SMAD級聯通路，促進肺癌細胞的上皮-間質轉化從而促進侵襲。
2.4.3 趨化因子和集落刺激因子
CC趨化因子配體2（CC-chemokine ligand 2，CCL2）、CCL3、CCL4、CCL5和集落刺激因子（colony stimulating factor，CSF）可以將巨噬細胞從外周循環中招募到腫瘤微環境中，從而促進肺癌的侵襲性。多種攜帶CC趨化因子受體2（CC-chemokine receptor 2，CCR2）的腫瘤其生長和侵襲與CCL2/CCR2軸有直接關系。Spi-B，一種淋巴細胞限制性轉錄因子，則可以通過CCL4/CCR5軸促進TAMs在腫瘤微環境中的浸潤，從而促進肺癌的轉移[48]。集落刺激因子-1（colony-stimulating factor-1，CSF-1）可以維持TAMs促腫瘤功能，并且是單核/巨噬細胞存活、增殖和分化的主要調節因子。集落刺激因子-1受體（colony-stimulating factor-1 receptor，CSF-1R）在單核細胞的募集、分化為促進腫瘤的M2型TAM及其存活過程中同樣發揮重要作用。CSF-2通過p-Stat5途徑調節TAMs從M1型到M2型的轉換[49-50]。肺癌細胞通過分泌巨噬細胞集落刺激因子（macrophage- colony-stimulating factor，M-CSF）誘導單核細胞向M2型巨噬細胞分化，促進腫瘤的侵襲和轉移[51]。
3 腫瘤相關巨噬細胞作為肺癌的治療靶點
據報道，70%的肺癌患者診斷時即為晚期，5年生存率約為16%。只有15%的肺癌病例在早期被診斷出來[52]，因此，迫切需要探索治療肺癌的新靶點。TAMs在形成TME、腫瘤免疫和免疫治療反應中起著關鍵作用，這使其成為肺癌治療重要且富有希望的靶點，并且與其它靶向免疫治療合用會發揮出更好的療效[53-54]，本文從4個方面介紹靶向TAMs的治療方法。
3.1 抑制巨噬細胞的募集
許多研究將抑制單核/巨噬細胞聚集作為抗癌治療方向之一，主要的靶點是CCL2/CCR2軸，與肺癌的生存、生長、侵襲、轉移有直接關系[55]。雖然使用抗CCL2抗體可以減少巨噬細胞浸潤和抑制腫瘤的生長。但是在實驗處理后，缺乏CCR2的小鼠仍保有相當數量的肺泡巨噬細胞，與類似處理的野生型小鼠相比，腫瘤生長速度沒有差異[56]。在使用抗CCL2抗體的二期臨床試驗中，完成耐去勢前列腺癌的治療后，發現治療既沒有阻斷信號軸，也沒有減少腫瘤負擔[57]。不過在臨床試驗中，聯合治療展現出比單用CCR2拮抗劑更好的效果，在一些小鼠腫瘤和轉移模型中CCR2拮抗劑使腫瘤對抗程序性死亡受體1免疫檢查點抑制劑的治療更加敏感[53]。
3.2 將M2型TAMs重新極化為M1型
TAMs在肺癌中的廣泛浸潤，并且具有高度可塑性，將TAMs的M2型巨噬細胞重新極化為M1型巨噬細胞的治療策略可以減緩甚至阻止癌癥的生長[58]。Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）與其同源配體的結合可誘導巨噬細胞復極。R848是Toll樣受體TLR7和TLR8的激動劑，在體內將負載的R848β-環糊精納米粒輸送到TAMs，在多個小鼠腫瘤模型中的應用都證明可以促進腫瘤免疫微環境中M2型巨噬細胞向M1型的轉變，導致腫瘤生長受到抑制[59]。同樣的，與免疫檢查點抑制劑抗程序性死亡受體1聯合使用時，免疫治療效果會更好[59]。CSF-1/CSF-1R軸的小分子抑制劑除了可以耗竭巨噬細胞，也改變巨噬細胞表型[60]。人參皂甙Rh2有將M2型轉化為M1型巨噬細胞的潛力[3]。體外實驗中，觀察到人參皂苷Rh2通過降低共培養的肺癌細胞中VEGF、MMP2和MMP9的表達水平，減少非小細胞肺癌的轉移[3]。研發新型的靶向藥物固然重要，但新型的運載體同樣是腫瘤靶向藥物研究的關鍵。納米藥物被納米材料包裹可以更有效地在體內傳遞給TAMs，因為納米顆粒通常會迅速被巨噬細胞內化。可以在手術無法觸及的腫瘤中使用[61]。Toll樣受體7/8激動劑咪唑喹啉偶聯到納米體上，靶向與TAMs上的巨噬細胞甘露糖受體結合，可抑制腫瘤生長[62]。
3.3 耗竭巨噬細胞
TAMs在肺癌腫瘤組織中浸潤與腫瘤的預后呈明顯的負相關，雖說靶向去除TAMs是一個可行的方案，但是單一用藥時，其減緩實體腫瘤生長的療效相當有限，于是想要獲得最大治療效果的一個考慮因素是治療時機[56,63]。靶向去除M2樣TAMs而不是所有的巨噬細胞，因為針對所有的巨噬細胞亞型并不理想，動物實驗中，選擇性去除M2型TAMs可以增加帶瘤小鼠的存活率[64]。目前抑制CSF-1/CSF-1R信號軸是關于耗盡腫瘤相關巨噬細胞群研究最深入的機制。抑制CSF1R可以使正常組織和實體腫瘤中巨噬細胞消耗增大，兩種CSF-1R抑制劑，BLZ945和PLX3397，被證明可以耗盡健康組織中的巨噬細胞[65]。同樣抑制CSF1/CSF-1R信號軸與其它療法的結合會有更好的結果[54]。CSF-1受體抑制劑耗竭了腫瘤處的巨噬細胞，增強了CD8T細胞向癌島的遷移和浸潤，與抗程序性死亡受體1療法聯合使用，進一步增加了CD8T細胞與惡性腫瘤細胞密切接觸的積聚，延緩了腫瘤的進展[54]。TAMs的耗竭也可以通過靶向表面分子去除巨噬細胞來實現，包括CD52、清道夫受體A[66]、葉酸受體β和CD206等。
3.4 巨噬細胞作為介導的藥物傳遞系統
生物相容性納米材料的應用極大改善了藥物的運輸效率，但是傳遞效率因為其血液半衰期的限制沒有達到人們的預期。巨噬細胞作為天然的免疫細胞和抗原呈遞細胞，血液半衰期長，所以探索利用巨噬細胞作為治療癌癥的藥物輸送系統有得天獨厚的優勢，一是巨噬細胞在許多實體腫瘤中含量豐富[2]，二巨噬細胞是一種吞噬細胞，不僅可以像紅細胞一樣在血液循環運動，而且由于其對腫瘤缺氧區域的趨向性，可以靶向針對腫瘤細胞[67]。因此是腫瘤細胞輸送藥物的理想平臺。雖然這種方法在動物實驗中已經取得成就，比如負載阿霉素的基因工程M1型巨噬細胞不僅可以有效延長帶瘤小鼠的壽命，還可以抑制腫瘤的侵襲[69]。但是巨噬細胞直接負載抗腫瘤藥物可能會對巨噬細胞的轉移、增殖起抑制作用。比如抗癌藥物（5-氟尿嘧啶、伊立替康、順鉑和吉西他濱）在一定劑量范圍內對巨噬細胞活力無明顯影響，超出劑量范圍，順鉑和吉西他濱就會對巨噬細胞的增殖有抑制作用[70]。所以間接負載藥物就成為一種新型的治療策略，生物相容性納米材料負載藥物，巨噬細胞作為間接載體，降低了藥物對巨噬細胞的毒性作用，既有高的載藥量（負載紫杉醇的巨噬細胞和負載N-琥珀酰基-N’-辛基殼聚糖-紫杉醇的巨噬細胞治療癌癥，后者療效更好[71]），又有更準確的腫瘤靶向作用。不過裝載后的巨噬細胞的活動可能會受到限制，可以微顆粒附著在巨噬細胞的表面，這樣不會影響細胞的腫瘤靶向運動[72]。還有一種利用光能轉化成熱能，利用高溫殺死周圍的腫瘤細胞，稱之為光熱療法[73]。將有良好光熱轉化性能的納米材料裝配在巨噬細胞膜上，制備出具有良好的光熱轉換能力、生物相容性、逃避免疫反應和靶向腫瘤的藥物輸送系統。比如阿霉素負載的氧化石墨烯負載到小鼠巨噬細胞，可對腫瘤生長有明顯的抑制作用[74]。
4 總結和展望
綜上所述，TAMs通過分泌細胞因子、生長因子、炎癥底物和蛋白水解酶等促進血管生成，上皮間質轉化等促進肺癌的侵襲。由于大量文獻已經提示TAMs的密度與患者的預后呈負相關，通過抑制TAMs的聚集，耗竭TME中的TAMs或者將M2型TAMs重新轉化為M1型抑制肺癌的侵襲，從而改善患者預后，已經成為治療肺癌的重要靶點，并且臨床試驗發現與現有靶向藥聯用會出現更好的效果，會讓一部分對其不敏感的患者獲益。未來還需要研究清楚巨噬細胞在TME分泌的細胞因子、外泌體等對腫瘤的影響，以開拓更多靶點并且進一步開發巨噬細胞作為藥物傳送系統的作用，研發出更加靶向、更加精準、產量更高的靶向藥物。
利益沖突：無。
作者貢獻：任清林負責論文設計、撰寫、審閱與修改；陳勇負責論文審閱與修改；吳俊、束余聲負責論文設計和審閱。