中医药对肿瘤间质中巨噬细胞的研究进展

中医药对肿瘤间质中巨噬细胞的研究进展

0tam的密度近年来的研究表明，肿瘤间质中的mcclovam具有双向肿瘤作用，促进肿瘤生长，密度与许多肿瘤的血管生成、肿瘤的发生、发展和预后有关。目前,中医药对TAM表型及功能调节、逆转TAM促肿瘤生长作用等方面研究尚缺乏相关资料,但依据TAM来源及不同活化表型转换的内在机制,中医药对其的免疫重塑过程可能是免疫调节作用的新靶点。1被诱导的细胞主义革命巨噬细胞起源于单核细胞前体,其表型功能随环境变化而在组织中形成特异性巨噬细胞并发挥相应的功能作用。巨噬细胞大致可分为定居巨噬细胞和募集巨噬细胞两大类。定居巨噬细具有高效的吞噬功能、识别并消灭病原体以及清除衰老和死亡细胞的功能。巨噬细胞在肿瘤微环境中被局部产生的趋化因子招募到肿瘤局部组织,然后分化、存活和增殖形成TAM。目前活化巨噬细胞分为两大类极化类型:经典活化的巨噬细胞(classicallyactivatedmacrophages,caMphi)即M1和替代性活化的巨噬细胞(alternativelyactivatedmacrophages,aaMphi)即M2,不同的诱导物又可诱导M2分为3种亚型M2a、M2b、M2c,其各自发挥不同的促炎/抗炎功能及抗或促感染/肿瘤功能,其中M1和M2显示了巨噬细胞表型极化的典型特征,而巨噬细胞可位于极化M1/M2之间的任一中间阶段。学者们在人和鼠类的外周血中均发现有两种循环的单核细胞群体:“炎症性的”和“定居的”单核细胞,炎症性的单核细胞在炎性刺激下分化成巨噬细胞亚型和树突细胞,而定居的单核细胞分化成偏向M2巨噬细胞。这一发现是否对TAM表型及来源提供新的内容,需要进一步研究证明。2相关因素包括通过促进tam产生的相关因素2.1ccl2的化学特性与病理组织学检测趋化性细胞因子(chemoattractantcytokine,CC)与TAM的招募联系最为密切。人们最先证实在卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和其他肿瘤派生的CC族炎症趋化因子——CCL2(单核细胞化学吸引蛋白质-1,[MCP-1])和TAM的密度有着密切联系,而在TAM的产物中也存在CCL2。后来发现其他CC族炎症趋化因子:CCL3(巨噬细胞炎性蛋白质-1α,[MIP-1α])、CCL4(MIP-1β)、CCL5(RANTES)、CCL8(MCP-2)以及基质细胞源性因12(CXCL12)等也在TAM的招募中也起到关键作用。2.2抗炎与细胞分化生长因子(growthfactor,GF)和集落刺激因子(colonystimulatingfactor,CSF)也对招募TAM及单核细胞发挥重要作用,包括血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)、血小板衍生生长因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)、转化生长因子β(transforminggrowthfactor-β,TGF-β)、巨噬细胞集落刺激因子(macrophagecolonystimulatingfactor,M-CSF)等,特别是M-CSF具有对单核细胞和巨噬细胞均有趋化性作用和促进巨噬细胞生存和分化的作用。Abraham等研究表明通过肿瘤细胞上调宿主间质细胞的集落刺激因子-1(CSF-1)可以增强TAM的招募和神经母细胞瘤的生长。2.3诱导单核细胞分化肿瘤细胞或间质细胞分泌的IL-10对单核细胞的分化起到了“开关”作用,它能诱导单核细胞分化成TAM而不是树突状细胞。研究者在乳腺癌和乳突状甲状腺瘤中发现肿瘤派生的IL-10可优先促进单核细胞在肿瘤组织中分化成巨噬细胞,且均匀的分布在整个肿瘤组织中,而与之对照的树突细胞则是分布在肿瘤组织的外周。2.4被动因子诱导缺氧诱导因子-1α(hypoxia-induciblefactor-1α,HIF-1α)是一种对TAM迁移起着重要作用的DNA结合蛋白。肿瘤快速增殖时,导致肿瘤细胞供氧不足,组织缺氧可以诱导HIF-1α依赖被动因子的表达,例如:VEGF、趋化因子CXCL12配体以及C-X-C家族趋化因子受体4(CXCR4),这些因子促使巨噬细胞从无血管的区域优先定位到坏死组织中。除上述细胞因子外,Alarmins分子群在招募单核细胞和其他髓样细胞到肿瘤中也起着一定的作用,如:高迁移率族蛋白B1(highmobilitygroupproteinB1,HMGB1)就是这种分子通过濒死肿瘤细胞释放出来,并且寄居在TAM常居的坏死组织中,这就意味着HMGB1对TAM具有趋化性。3异质性细胞的活化巨噬细胞的基因表达和细胞活性虽具有高度异质性,但巨噬细胞表型活化处于一种连续的、多种多样的平衡状态。M1和M2则代表着整个巨噬细胞功能活化谱的两个极端。3.1mdi的生物学特征TAM表型功能异质性的典范当属M1和M2。微生物产物、脂多糖(LPS)和干扰素-γ(IFN-γ)可诱导以诱导性氮氧化物合酶(Induciblenitricoxidesynthase,iNOS)为特征性的M1,糖皮质激素、IL-4、IL-3、IL-10可诱导以I型精氨酸酶(ArginaseI,ArgI)为特征性表达基因的M2。M1和M2显示了截然不同的生物学特征:M1的功能:提呈抗原能力强、分泌IL-12high和IL-23high、诱导Th1应答反应、释放有毒中间体,如:一氧化氮(nitricoxide,NO),反应氧中间物(reactiveoxygenintermediate,ROI),肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)等来对肿瘤细胞发挥细胞毒作用以及通过产生大量的促炎症细胞因子和诱导获得性免疫来发挥免疫刺激,可知M1起着抑制肿瘤发生、发展的作用。M2的功能:提呈抗原能力差、分泌IL-12low和IL-10high、抑制炎症反应和Th1获得性免疫、清除碎片、促进伤口愈合、血管发生和组织重塑等作用。由此可知,M2在肿瘤发生发展中起着促进作用。可以说,M1及M2巨噬细胞功能的截然不同是单核吞噬细胞功能及表型重塑的典型范例。3.2tam在mrs和mtnf-b的表达TAM是倾向于M2功能细胞群。其理由如下:(1)在鼠类和人类肿瘤中观察发现:与极化的M1巨噬细胞相比较,TAM产生NO以及ROI的功能较弱;(2)与M2的标记相一致,TAM表达高水平的清道夫受体A(scavengerreceptor-A,SR-A)和甘露糖受体(mannosereceptor,MR);(3)TAM表达低水平的细胞因子(如:IL-12,IL-1β、TNFα,IL-6)及TAM的抗原提呈能力差;(4)细胞核因子κB(nuclearfactor-κB,NF-κB)的活化是加快转录促炎症基因的一种必需事件,是TAM转录程序的主要调节者。TAM在响应M1极化信号LPS和TNF-α时,显示出缺乏活化NF-κB,根据细胞毒性和炎症细胞因子的表达情况,TAM和M2巨噬细胞相似。TAM随肿瘤发展而逐渐以M2为主。研究者表明:NF-κB介导的炎症和肿瘤转移存在因果联系。肿瘤微环境中NF-κB的表达逐渐发生变化,肿瘤初期阶段NF-κB的完全活化起着加重肿瘤炎症及促进肿瘤转移的作用,而伴随着肿瘤炎症的进展,逐渐抑制NF-κB的激活,TAM和M2在应答促炎症反应时,均缺乏NF-κB的激活,而在M1中有充分的NF-κB激活。这可能说明肿瘤的初期阶段是以M1为主,在肿瘤进展过程中(肿瘤的中晚期)逐渐以M2为主。4阴阳偏胜偏衰原因在Mantovani等提出巨噬细胞的平衡假说时,指出巨噬细胞具有抗肿瘤和抑制肿瘤的双重作用,肿瘤的生长转移提示巨噬细胞这种平衡已经被打破,而这与中医认为任何疾病的发生发展过程都是由于致病因素作用于人体,引起机体阴阳偏胜偏衰有着相似之处。中医药以其独特的理论,其治疗疾病的最大特点是双向调节机体以达到“阴平阳秘”状态。4.1对肿瘤细胞和表型的影响在肿瘤微环境中,TAM与肿瘤细胞相互作用,TAM一方面通过自分泌和旁分泌的细胞因子来诱导肿瘤细胞凋亡或生长,并不断修饰着肿瘤微环境;另一方面,肿瘤细胞及其分泌的细胞因子使TAM朝向肿瘤细胞相似的表型发展。因而二者的相互作用不断影响着肿瘤微环境和TAM表型及功能的重塑。有学者在美国国立癌症研究所(NCI)经过中药对荷瘤机体免疫调节的细胞和分子机制的研究,提出中医药具有加强免疫监视、调节免疫重塑及逆转免疫逃逸作用的新理论。也有学者在结合文献的基础上,理论性的阐述了扶正培本治则方药调节肿瘤微环境免疫与血管正常化,从而发挥抗肿瘤转移作用。4.2中药提取物对lps、ifn-诱导运输细胞的活性细胞因子产物多样性是TAM的显著特征。多年来中药多糖类(如当归多糖、大黄多糖及绞股蓝多糖等)对M1的抗肿瘤效应功能研究较多,认为活化的巨噬细胞可直接杀伤肿瘤细胞,而且可释放一些细胞因子来发挥生物学功能。研究表明:中药多糖类可增加巨噬细胞数量及增强巨噬细胞的吞噬功能,并刺激巨噬细胞分泌NO、TNF-α和IL-1β,并指出这可能与诱导经典活化巨噬细胞相关。与之相反的是,有研究表明中药提取物(如:刺五加及穿心莲提取物)能显著抑制LPS、IFN-γ诱导巨噬细胞分泌的NO、TNFα、IL-1和IL-6的活性水平。这就说明了不同中药提取物对TAM相关的因子作用具有双向性,而中药提取物对TAM相关因子的调节是否刺激机体产生不同的诱导物进而活化不同TAM亚型,或者对抑制M2而激活M1,或者是逆转M2向M1转换的作用方面有着某些内在的联系,至今仍缺乏相关文献报道来证实。4.3对小鼠骨髓活性的影响“辨证论治”是中医药治疗肿瘤的核心环节,而中药复方是最能体现中医药辨证论治精神的重要载体,中药复方最基本的特点是全面性及灵活性强,而对于细胞分子而言其具有多靶点效应,这也与TAM的细胞因子产物多样性相一致。因此中医药复方对TAM及其相关因子的调节尤为重要。近年来研究表明,中药复方(金匮肾气方、四君子汤等)可提高化疗后所致免疫力低下荷瘤小鼠的巨噬细胞活性。中药复方对多种细胞因子均有调节作用。VEGF是目前研究最多的TAM趋化因子,具有促进TAM形成的作用,因此抑制VEGF可以抑制TAM到肿瘤部位的迁移,从而发挥抗肿瘤的作用。临床与实验研究均显示中药复方(益气养阴解毒方、抗肺癌合剂、肺岩宁等)能显著抑制VEGF的表达。IL-10既是M2c的诱导物,又是M2的细胞因子产物;TGF-β不仅是TAM的趋化因子,也是TAM自分泌的分子产物。目前已有研究认为肺积方可降低VEGF、TGF-β1、IL-10水平,并指出肺积方通过多途径干预肺癌免疫逃逸,恢复机体的免疫监视作用。这些研究给我们启示,TAM的诱导因子和细胞因子产物众多以及TAM的可塑性强,中药复方可通过多靶点、多环节、综合调节TAM相关细胞因子,进而使TAM免疫重塑朝着有利于机体的方向进行。5tam治疗的机制中医药作为治疗肿瘤的特色医学,在免疫治疗方面起着举足轻重的作用,中医药怎样