巨噬细胞广泛分布于机体内，参与机体非特 异性与特异性免疫应答，在机体的免疫防御及自 身的稳定中起重要作用。巨噬细胞源于单核细 胞、早期T淋巴细胞和CD34造血干细胞等，不同 细胞因子的联合作用及局部刺激分子对巨噬细胞 前体细胞的基因表达有选择性活化作用，由此决 定分化产生的巨噬细胞的表型及其它生物学特 性。不同细胞来源与不同因素诱导分化的巨噬细 胞在功能与生物学特性方面有很大差异,存在于肿 瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞（tumor associated macrophage，TAM）即是典型的例证。深入研究 不同肿瘤相关巨噬细胞生物学功能的差异对肿瘤 的防治具有重要意义 。 1 肿瘤相关巨噬细胞的分化

巨噬细胞的极化分型在肿瘤、脂肪等多数组织 中广泛存在，并对某些肿瘤的预后有指导意义^[1]。 巨噬细胞按照其表型和分泌的细胞因子可以分为两 种极化类型，即经典活化 ( classically activated) 的 M1型和选择性活化 ( alternatively activated) 的M2 型巨噬细胞。以分泌促炎因子和免疫活化因子为 主，发挥促炎和抗肿瘤功能的巨噬细胞称为M1 型 巨噬细胞。细菌来源的脂多糖（LPS） 或干扰素-γ (IFN-γ)等细胞因子可诱导M1巨噬细胞的产生。M1 细胞的特点是能大量产生和分泌一氧化氮(NO)、 活性氧、多种炎症因子和趋化因子等,由此杀伤感 染的病原体和肿瘤细胞。M1细胞还高表达IL-12 、 IL-23，主要组织相容性复合体（MHC）和参与免 疫共刺激的B7分子,进而促进抗原呈递,激活Th1型 免疫应答,由此对肿瘤细胞进行免疫杀伤。常见的 M1型巨噬细胞的表面标志有HLA-DR和CD197。 IL-4 、IL-13、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和某 些寄生虫感染可诱导M2型巨噬细胞生成。与M1巨 噬细胞相反,M2巨噬细胞能抑制炎症反应,屏蔽肿 瘤免疫监视，并促进肿瘤的增殖与转移。研究发 现，在大多数肿瘤组织中的TAM为M2型，它们不 仅但不是机体的防御效应细胞,反而促进肿瘤的生 长和转移^[2,3,4]。 2 肿瘤相关巨噬细胞与肿瘤免疫抑制

M2型TAM在肿瘤组织中的大量存在，是免疫抑制性肿瘤微环境形成的重要原因。越来越多的 研究发现，TAM合成和分泌的一些细胞因子，特 别是TGF-β和IL-10，在形成肿瘤免疫抑制性微环 境过程中发挥重要作用^[5,6,7,8]。

TGF-β是一种具有免疫抑制作用的多功能细胞 因子，对NK细胞、巨噬细胞、DC细胞、CD4⁺T细 胞和CD8⁺T细胞等免疫相关细胞的活性均具有重要 影响，逐渐积累的研究资料显示，通过阻断肿瘤 微环境中TGF-β诱导的信号通路，能增强机体免疫 系统的抗肿瘤活性^[9]。

NKp30和NKG2D是存在于NK细胞膜表面、介 导NK细胞毒性的促发受体（triggering receptor）。 有研究发现，TGF-β能抑制上述两种受体的表达， 由此弱化NK细胞对肿瘤细胞的杀伤效应^[10]。一项 对非小细胞性肺癌的研究发现，肿瘤微环境中的 液体可流向附近的淋巴结（前哨淋巴结，肿瘤引 流淋巴结）。在来自于肿瘤的液体中，含有包括 TGF-β在内的多种调节SLN免疫效应的细胞因子。 在肺癌组织的SLN中，DC细胞凋亡率远高于正常 的淋巴结，同时SLN中TGF-β含量大幅升高，但 SLN中TGF-β mRNA水平却并无改变，由于在此实 验中同时还发现肺癌肿瘤组织中的TGF-β mRNA比 SLN中高出30多倍，由此推测，SLN中的TGF-β主 要来自于肿瘤组织并诱导SLN中DC凋亡。体外实 验也证实，用TGF-β处理DC细胞48小时能诱导DC 细胞发生凋亡，用TGF-β抑制剂则能阻断这一过 程。上述研究提示，TAM来源的TGF-β可先于肿 瘤细胞进入SLN，在SLN中它通过诱导DC细胞凋 亡而在肿瘤淋巴结中先行营造出免疫抑制性微环 境，由此为后续肿瘤的转移做好铺垫^[11]。此外还 发现，TGF-β一方面减少DC细胞对肿瘤组织的侵 润，另一方面抑制肿瘤组织中已有的DC细胞向瘤 组织外淋巴结转移，由此阻断DC细胞的抗原提呈 功能，抑制适应性免疫应答^[12]。

Th-1免疫效应是机体内肿瘤免疫杀伤的主要 途径，Maeda等^[13]研究发现，TGF-β可通过诱导肿 瘤细胞和TAM过表达IL-10而活化Th-2并抑制Th-1 免疫效应，使Th-1/Th-2平衡向Th-2效应偏移，由 此弱化对肿瘤细胞的免疫杀伤。 此外，TGF-β还 能通过对细胞毒性T淋巴细胞（CTL）功能的抑 制协助肿瘤细胞免疫逃逸。Thomas等^[14]发现， TGF-β作用于CTL后能特异性抑制5种与肿瘤细胞 溶解相关因子的表达，包括穿孔素（perforin）、 颗粒酶A、颗粒酶B、I FN-γ、FAS配体等。用 TGF-β中和抗体能恢复上述溶细胞因子的表达以及 CTL对肿瘤细胞的杀伤活性^[14]。

IL-10是M2型TAM合成和分泌的一种重要的导 致免疫抑制的细胞因子，它能抑制单核细胞MHCII依赖的抗原提呈、Th1免疫效应细胞因子的合成 和T淋巴细胞的增殖。用重组IL-10处理黑素瘤细 胞48小时能完全抑制CTL介导的HLA-A2.1限制性 的肿瘤细胞溶解^[15]。粒细胞集落刺激因子（GMCSF）是一种能促进抗原提呈细胞成熟和激发机 体抗肿瘤免疫效应的细胞因子。有报道指出，用 高表达并分泌GM-CSF的J558L骨髓瘤细胞作为疫 苗免疫小鼠时，并不能在小鼠体内激发针对肿瘤 的免疫效应，但如果用反义RNA同时抑制J558L细 胞内IL-10的表达，则可恢复上述疫苗的免疫激发 活性^[16]。进一步研究发现，IL-10具有显著性降低 抗原呈递细胞（APCs）呈递肿瘤相关抗原并诱导 抗肿瘤免疫反应的能力。用IL-10预处理抗原提呈 细胞可阻断GM-CSF诱导的抗原提呈作用，但如果 用GM-CSF先于IL-10处理抗原提呈细胞，IL-10则 不再能抑制GM-CSF诱导的抗原提呈效应。提示， IL-10对抗原提呈发挥重要的负调节作用，它能特 异性阻断GM-CSF诱导的抗原提呈细胞成熟，但对 已经成熟的抗原提呈细胞无明显影响 ^[17]。

IL-12是参与抗炎和免疫活化的一个中心细胞 因子，在介导Th1免疫效应中发挥重要作用。但 在小鼠以及人体来源的TAM中，均有IL-12表达的 缺失，而这种缺失与TAM大量产生的IL-10密切相 关。用IL-10中和抗体能恢复TAM产生IL-12的能 力。提示在特定的肿瘤微环境中，TAM发生依赖 于IL-10的分化，导致IL-10⁺,IL-12 -的细胞表型。阻 断IL-10和TGF-β 可望通过活化Th1抗免疫效应而成 为抗肿瘤治疗的新策略^[18]。

但有研究者对IL-10在肿瘤免疫中的功能提出 不同看法，他们的研究资料显示，IL-10在一些肿 瘤中发挥重要的免疫刺激作用^[19,20,21]。例如与II~IV期 非小细胞肺癌相比，I期非小细胞肺癌组织中CD8⁺/ IL-10⁺细胞浸润更多，病人的总生存期也更长^[19]。 3 肿瘤相关巨噬细胞促进肿瘤血管的生成

伴随肿瘤的生长，肿瘤组织中会出现大量新 生的血管为快速生长的肿瘤细胞提供氧和营养物 质，当肿瘤直径超过2 mm时便开始有新血管生 成。肿瘤血管生成过程包括细胞外基质降解，内 皮细胞迁移、增殖和管腔形成。这一过程涉及多 种细胞因子的协同作用，包括由TAM和肿瘤细胞 合成与分泌的血管上皮生长因子（VEGF）、胎盘生长因子(PIGF)、成纤维细胞生长因子(FGF1、 FGF2)，血小板源生长因子(PDGF)、肝细胞生长 因子(HGF)、碱性成纤维生长因子(bFGF)、IL-1、 IL-8、TNF-α、MMP-9、MMP-2，等，其中以 VEGF的作用最为重要^[22]。Zeisberger等^[23]用氯膦酸 盐脂质体特异性清除肿瘤组织中的巨噬细胞，可 明显抑制肿瘤生长和肿瘤血管生成。此外由TAM 和肿瘤细胞分泌的血管生长素（angiogenin）也是 一种强有力的促血管生成因子。Etoh等^[24]报道，在 结直肠癌患者中，血管生长素高表达和低表达的 肿瘤组织其血管密度有显著性差异。血管生成素 主要在肿瘤细胞表达，TAM来源的IL-1B和TNF-α 可诱导结肠癌细胞血管生长素表达从而促进肿瘤 血管生成。TAM可产生多种血管生成调节酶,其中 蛋白水解酶降解细胞外基质从而释放大量促血管 生成分子，这些分子通过与蛋白聚糖中的硫酸肝 素、纤维蛋白和胶原的片段结合从而促进肿瘤血 管生成^[25]。

对乳腺癌、肺癌、肾癌、基底细胞癌等的研 究发现^{[26,27,28,29]}，TAM浸润程度与肿瘤组织中血管生 成呈正相关。低氧是血管再生和TAM活化的重要 条件，在缺氧和肿瘤微环境信号刺激下巨噬细胞 上调其VEGF、FGF、胸腺嘧啶磷酸化酶( TP) 、 尿激酶型纤溶酶原激活(uPA)、TNF-α、环氧合酶 -2(COX-2) 等促血管生成因子的表达水平^[29,30] 。 4 肿瘤相关巨噬细胞促进淋巴管的生成

肿瘤组织中新淋巴管生成是肿瘤发生淋巴道 转移的前提。淋巴道转移是肿瘤发生全身转移的 初始步骤，提示肿瘤预后不良。近年的研究表 明，巨噬细胞参与了炎症条件下的淋巴管生成。 Maruyama等^[31]发现，在小鼠角膜炎症模型中，来 源于骨髓的CDllb⁺巨噬细胞聚集于角膜基质中，并 能单独形成淋巴管样结构。该种巨噬细胞合成和 分泌的VEGF-C在促进小鼠角膜淋巴管生成中起重 要作用。Kerjaschki等^[32]认为，炎症环境中的巨噬 细胞诱导淋巴管生成存在两条途径，一是巨噬细 胞直接转分化成淋巴管内皮细胞；二是巨噬细胞 刺激已经存在的淋巴管内皮细胞分裂增殖。由于 肿瘤间质实质上也是炎症环境，因此推测TAM可 能也参与了肿瘤淋巴管生成。这个观点近年来逐 渐得到大多数学者认可。临床分析也证实，肿瘤 转移区域淋巴结中的TAM数量与患者预后明显负 相关^[33,34]。有研究者将巨噬细胞与肺癌细胞共培养 后发现，共培养后的肿瘤细胞具有更强的侵袭能 力和降解细胞外基质的能力^[35]。因此可以推断， TAM通过其自分泌、旁分泌途径，从多方面直接 或间接的参与了肿瘤的淋巴管生成。 5 M2 型巨噬细胞逆转为具有抗肿瘤活性的M1型TAM是肿瘤治疗的新靶点

以往研究认为TAM是一种重要的抗肿瘤效应 细胞。1992 年，Mantovani等^[36]提出了著名的“巨 噬细胞平衡假说”，认为TAM具有杀伤肿瘤和促进 肿瘤生长的双重作用。目前，越来越多的研究证 实，TAM参与了肿瘤发生、生长、侵袭和转移等 过程，并能产生免疫抑制性肿瘤微环境，尤其与 肿瘤血管生成和淋巴管生成密切相关，而且肿瘤 组织中的TAM主要呈M2型活化，故TAM的上述促 肿瘤生长的功能即是M2型巨噬细胞的作用。基于 M2型巨噬细胞在肿瘤进展和转移过程中的重要作 用，它已成为抗肿瘤治疗的新靶点^[37]。

靶向M2型TAM的主要抗肿瘤策略之一是将其 逆转化为具有抗肿瘤活性的M1型TAM。通过消除 诱导TAM发生M2型活化的因素或通过外源性因素 逆转其活化表型，可望能恢复巨噬细胞的免疫活 性和细胞毒作用，抑制血管生成和淋巴管生成， 达到抑制肿瘤生长、侵袭和转移的目的。

有报道指出 ，肠腺癌组织构成性高表达COX-2，而肿瘤微环境中的M2型TAM是该酶的主 要来源。用COX-2抑制剂塞来昔布（celecoxib）处 理能诱导肿瘤组织中M2型TAM转化为M1型，并 降低多发性腺癌病灶的大小和数量。用塞来昔布 处理后大量淋巴细胞向瘤组织中侵润并分泌INF-γ 可能是M2型TAM再极化为M1的主要原因^[38]。 联合使用CpG寡核苷酸（一种TLR-9的配体）和 IL-10受体抗体也能实现肿瘤组织中M2型向M1型 巨噬细胞的转变^[39]。

相思子凝集素(abrus agglutinin)是一种植物凝 集素，用天然或热变性的相思子凝集素处理淋巴 瘤荷瘤小鼠后，肿瘤组织中的TAM被活化为抗肿 瘤性TAM，NO合成增加，对肿瘤的杀伤能力增 强，但TNF-α的表达无明显影响。耗竭荷瘤小鼠体 内的TAM后，相思子凝集素不再能抑制肿瘤细胞 的增殖^[40]。

IL-12是另一种能使TAM发生M1型极化的细 胞因子。Watkins等^[41]用IL-2处理TAM后，细胞中 与促肿瘤活性相关的因子，如IL-10、MCP-1、 MIF、TGF-β等，表达下调，而与抗炎、抗肿瘤 和免疫活化相关的因子，如TNF-α、IL-15和IL-18等，表达水平增加。IL-12处理荷瘤动物后，来源 于原发性肺癌组织、转移性肺癌组织、脾脏和腹 腔的巨噬细胞也有类似的功能转化。

CD40是一种存在于抗原提呈细胞（包括巨噬 细胞）中、并为这些细胞活化所必须的重要共刺 激分子。Beatty等^[42]的研究发现，用激动性CD40 抗体处理胰管腺癌后，活化的巨噬细胞迅速向肿 瘤组织中渗透，并转化为肿瘤杀伤性的TAM，由 此抑制肿瘤的生长。 6 总结与展望

肿瘤微环境中大量存在的TAM在肿瘤的发 生、生长、侵袭和转移过程中扮演着十分重要的 角色。肿瘤特定的微环境迫使进入肿瘤的巨噬细 胞的表型向着有利于肿瘤发展的方向演变，即M2 型TAM的生成。M2型TAM已经不是机体防御的效 应细胞,它们通过表达免疫抑制因子、趋化因子、 促血管生长因子和促淋巴管生长因子等，反而促 进肿瘤的生长和转移。通过将M2型TAM再极化为 抗肿瘤的M1型TAM，可达到抑制肿瘤生长和转移 的目标。但TAM定向极化的分子机制和调控机制 尚未完全阐明，TAM与肿瘤之间生物学行为的关 系也有待进一步探索。相信随着研究的逐步深入, 人们能研发出通过控制TAM的定向极化而对肿瘤 进行有效干预的新措施。