髓樣細胞觸發受體TREM 與腫瘤相關巨噬細胞TAM 在惡性腫瘤中研究進展

魏思媛，馬芳琪，李曉偉，李學軍

（1.安徽中醫藥大學研究生院，安徽 合肥；2.安徽中醫藥大學第二附屬醫院，安徽 合肥）

1 髓樣細胞觸發受體概述

髓樣細胞觸發受體（TREM）是新發現的一種在髓樣細胞中表達的免疫球蛋白跨膜受體超家族，編碼基因在人類與鼠類染色體上分別位于6p21 和17C3。該受體家族主要包括TREM-1、TREM-2；髓樣細胞觸發受體樣轉錄因子-1（trem-like transcript-1，TLT-1）、TLT-2、TLT-3、TLT-4、TLT-6；以及可溶性髓樣細胞觸發受體-1（soluble TREM-1，sTREM-1）、sTREM-2、可溶性髓樣細胞觸發受體樣轉錄因子-1（soluble trem-like transcript-1，sTLT-1）。TREM 可以與配體結合被激活后，產生交聯反應，達到調節炎癥反應的效果。TREM-1 與TREM-2 是當前研究的熱門，雖然二者的糖蛋白結構類似，但功能卻截然不同，前者對炎癥有放大作用[1]，后者可抑制炎癥。但也有研究表明[2]，TREM-2 在某些環境下也會有促炎作用。由于炎癥在腫瘤中的作用被重視，TREM 在腫瘤的發生發展、轉移中的作用也被愈發重視。

1.1 TREM-1 與惡性腫瘤

1.1.1 肺癌

除了吸煙，慢性肺部炎癥也是腫瘤的誘發因素之一。一般正常肺部組織中TREM-1 會在肺泡巨噬細胞表面選擇性表達，可輔助細胞對病原體、凋亡細胞等物質進行清除。有研究表明[3]，非小細胞肺癌(non-small cell lungcancer，NSCLC)患者的TREM-1在TAMs 上大量表達，患者惡性胸水中TAMs 表達的TREM-1 經檢測也明顯升高，且TREM-1 的表達量大小與患者4 年生存率二者關系為負相關。Sigalov 的動物實驗表明[4]，通過對體內合成的TREM-1 進行干擾或是抑制其功能，可達到對動物體內兩種人肺癌細胞H292、A549 的侵襲與移植瘤抑制其生長的效果。Yuan Zhihong 等的研究中[5]，證明了來自非小細胞肺癌患者的腫瘤組織中TREM-1 和PGE （prostaglandin E2，PGE2）表達有所增加，其免疫組織化學和免疫熒光分析也證實了在CD68 陽性巨噬細胞中TREM-1 的選擇性表達，并通過采用體外模型，證明了TREM-1在與人類肺癌細胞共培養的巨噬細胞有所表達，并證明了腫瘤微環境中巨噬細胞內TREM-1 的表達通過COX-2 信號傳導，PGE 2 產生與腫瘤微環境中巨噬細胞中TREM-1 的表達之間的聯系，并暗示TREM-1 可能是腫瘤免疫調節的新靶點。TREM-1 的分泌形式是sTREM-1，常與TREM-1 受體競爭性結合。研究表明[6]約有三分之一的小細胞型肺癌和13%的非小細胞肺癌患者血清中均可檢測到sTREM-1 高表達，而且sTREM-1 濃度高的患者肺部腫瘤轉移率更低，因此提示sTREM-1 有可能對癌癥相關性炎癥發展進行抑制，以此來抑制腫瘤進一步發展。在Zhang G 等的實驗中[7]證明了腫瘤過程中TREM-1 水平明顯降低，在肺癌中，TREM-1 的低表達水平可能是TAM 的特征。

1.1.2 肝癌

炎癥與癌癥二者關系一直被人們長期懷疑[8]，肝細胞癌（hepatocellularcarcinoma，HCC）是與炎癥相關癌癥中具有代表性的例子之一。肝癌幾乎不可避免地在慢性肝炎或肝硬化的環境中發展，肝細胞被殺死，所駐留的炎性細胞如Kupffer 細胞和新的炎性細胞如單核細胞、中性粒細胞被激活后，于存活的肝細胞中產生驅動代償性增殖的細胞因子[9]。有實驗表明[10]，Kupffer 細胞表達的TREM-1 受體是肝癌發生和發展的關鍵因素，TREM-1 的刪除減弱了對化學致癌物二乙基亞硝胺（Diethylnitrosamine，DEN）的反應性HCC 的發展。實驗和臨床證據[11]表明，慢性炎癥驅動肝癌的發病、侵襲和轉移，Kupffer 細胞具有至關重要的作用，從傾向于產生腫瘤細胞的初始遺傳學改變，通過建立組織微結構來充當腫瘤啟動子，允許腫瘤進展和轉移的環境，并通過建立免疫抑制機制釋放出針對腫瘤的有效免疫反應。

1.1.3 結腸癌

結腸癌(colorecal Carcinoma，CRC)是一種發生于結腸粘膜上皮的消化道惡性腫瘤，發展迅速、轉移速度較快、侵襲范圍廣泛。在王璐等的實驗中[12]證明了TREM-1 的表達與大腸癌淋巴結轉移有關，且表皮因子生長受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的表達和腫瘤浸潤、淋巴結轉移以及臨床分期存在一定關系，最終得出結論TREM-1 和EGFR 在大腸癌組織中的表達高于癌旁組織，且具有正相關性，提示EGFR 和TREM-1 二者與腫瘤的發生、浸潤和轉移有關，在CRC 中TREM-1 和EGFR 呈現高表達，可對結腸癌的的發生、發展進行抑制，這為治療CRC 提供了新方向。還有研究顯示[13]：TREM-1 的活化可作為結直腸癌重要預后指標，患者血清、血漿經檢測后發現其中所含sTREM-1 水平明顯升高，26.7%的結直腸癌患者血清中的sTREM-1 水平有所增加，sTREM-1 高水平與TREM-1 表達水平升高存在一定關系，但其具體原因尚未明確，還有待進一步研究。有實驗表明[14]，通過在AOM-DSS 法即致癌劑與致炎劑結合所誘導的結腸炎相關性癌癥動物模型中，TREM-水平有所上升，腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、IL-6、IL-1β 等炎癥因子明顯增多；而在使用TREM-1 抑制劑LP17 后，促炎介質的產生顯著減少，此外還可抑制結腸炎與結腸炎相關性腫瘤的發生發展。

1.1.4 胰腺癌

胰腺癌（pancreatic cancer，PC）是一種高度致死性癌癥，容易惡化，為預后最差的癌癥之一，診斷治療均很困難，絕大部分起源于導管腺瘤。有研究表明[15]，阻斷TREM-1 可顯著降低血清IL-1α，IL-6 與巨噬細胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor,M-CSF）的水平，提示了M-CSF 依賴的抗腫瘤機制，TREM-1特異性肽抑制劑具有與癌癥類型無關的且對有助于治療的抗腫瘤活性，可將其用作PC 的獨立療法或聯合療法的組成部分，以及應用于NSCLC 等其他實體腫瘤。有研究表明[16]，新型TREM-1 抑制劑可減輕實驗性胰腺癌的腫瘤生長并延長其生存時間。

1.1.5 黑色素瘤

黑色素瘤是一種皮膚惡性黑色素瘤，由黑色素細胞形成的痣或黑色素斑惡變而來。當前該病已成為發病率增長最快的惡性腫瘤。該病患者黑色素瘤進入快速生長期后，預后極差，病死率高。誘發惡性黑色素瘤主要因素為黑色素細胞在紫外線中過于暴露。有研究表明[17]，黑色素瘤中TREM-1、TREM-2 的表達水平比正常角化細胞低，在黑色素瘤中通常以TREM-1 為主，但在正常角化細胞中以TREM-2 為主，前者與后者的比值越大，在腫瘤微環境中的促炎與促腫瘤能力越強。因此TREM-1 與TREM-2 的比值可提示黑色素瘤相關炎癥與免疫問題。

1.1.6 其他癌癥

TREM-1 與其他癌癥也存在相關性。TREM-1 可預防宮頸癌和前病變,晚期癌癥患者的TREM-1 單核細胞表達增加。還有一些實驗揭示了乳腺癌[6][18]、白血病[19]等與TREM-1 之間潛在聯系，但仍需進一步論證。

2 腫瘤相關巨噬細胞TAMs 概述

腫瘤不斷生長的過程中，在惡性腫瘤細胞與其相鄰的實質細胞、間質細胞與募集的免疫細胞之間產生的相互作用下，細胞與細胞外基質及可溶性介質形成了腫瘤微環境(tumormicroenvironment，TME)。腫瘤微環境中包含了許多細胞和其分泌的細胞因子所共同形成的復雜細胞—因子網絡，腫瘤相關巨噬細胞(tumor associated macrophages, TAMs)是腫瘤微環境中一種十分重要的炎癥細胞[20]，可以對腫瘤在不同機制下進行調控，在腫瘤的增殖、入侵、轉移及其血管生成等方面起到不可或缺的作用。

2.1 TAMs 的起源

巨噬細胞源于骨髓血干細胞和胚胎時期卵黃囊組織，骨髓血干細胞又被稱為髓源性巨噬細胞，卵黃囊組織又被稱為組織駐留巨噬細胞。巨噬細胞可塑性好，在不同的組織環境發生特異性分化，兩種極化狀態分別為經典激活的M1 型巨噬細胞（M1）替代活化的M2 型巨噬細胞（M2）。M1 的特點[21]為可以表達IL-12、IL-1、IL-6、TNF-α、活性氧（Reactive oxygen species，ROS）、一氧化氮（NO），以及主要組織相容性復合物（major histocompatibility complex，MHC）Ⅱ類分子。M1 的功能是可以起到抑制腫瘤的作用；用吸引激活適應性免疫細胞對來自細菌或IFN-γ 的危險信號進行傳遞，產生促炎因子；抗體依賴的細胞毒作用；誘導特異性免疫應答；此外M1 還具有吞噬及殺死目標細胞的功能。M2 的特點是IL-12 低表達、IL-10 高表達，對腫瘤殺傷的活性較低；高表達的IL-10、IL-1b、VEGF 和基質金屬蛋白酶（matrix met alloprotease，MMP）使清道夫受體表達明顯升高。M2 的功能是可以清除寄生蟲與修復組織，產生抑炎因子，并可通過將T 細胞極化為Th2型，以此來抑制免疫反應[22]，還可以促進腫瘤微環境中血管的生成[23]、促進腫瘤細胞增殖與腫瘤的浸潤和轉移[24]。

2.2 TAM 參與惡性腫瘤進程

2.2.1 促進腫瘤血管新生

腫瘤生長的首要條件便是腫瘤血管新生，它為腫瘤提供所需的營養與氧，更是腫瘤轉移擴散的必需條件。Naumov 等的研究結果[25]顯示，腫瘤直徑超過1～2mm，當腫瘤缺乏新生血管供給養分，便會停止生長。還有研究表明[26]TAMs 可以釋放促血管生成因子，促進腫瘤血管新生。腫瘤血管生成需要通過降解基底膜與血管內皮細胞的增殖和遷移來實現，TAMs 可以產生MMPs 來降解基底膜[27]；與此同時，由TAMs 所分泌的促腫瘤血管生長因子與趨化因子，例如血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、血小板源性生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)、纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor， bFGF)等物質，均有助于腫瘤血管的生成，還能誘導腫瘤血管新生。由MMPs 所釋放的VEGF-A 除了可以進一步促進生成腫瘤血管，還可以與CCL2 趨化因子共同促進TAMs 的募集[28]。有學者在對胃癌相關巨噬細胞與血管的生成關系進行研究時發現[29]，微血管密度（microvessel Density,MVD）與TAM 二者之間關系呈正比。由TAMs 分泌的其他因子，如尿激酶型纖溶酶原激活劑 (urokinasetype plasminogen activator，uPA)、胸 苷 磷 酸 化 酶(thymidine phosphorylase，TYMP)、腎上腺髓質素 (adrenomedullin，ADM) 等和其他血管活性物質等可以調控血管新生，促進生成腫瘤血管[30]。

當細胞對氧氣的需求大于腫瘤血管系統的供應時，便會在腫瘤組織中形成缺氧區[31]。TAM 在缺氧區時會釋放MMP7，此物質可以增強腫瘤細胞的入侵和轉移能力。在缺氧區的 TAM 可以提高促血管生成因子和免疫抑制因子水平，進而促進生成腫瘤血管與免疫逃逸[32]。Aplin 等的實驗發現[33]腫瘤缺氧區中所產生的乳酸可以通過刺激TAM 釋放VEGF-A，來促進腫瘤血管的生成。然而卻有研究發現[34]在缺氧環境下，雖然內源性VEGF 水平有所升高，但缺氧區會生成可溶性VEGF 抑制劑，導致VEGF 信號分子表達有所下降，反而影響血管新生，所以缺氧環境腫瘤新生血管的形成也有不利的一面。

2.2.2 促進腫瘤生長

TAM 能夠誘導腫瘤干細胞(cancer stem cell，CSC)產生和維持其生長。有研究發現[35]由巨噬細胞所分泌的IL-6 能通過IL-6/STAT3 途徑誘導肝癌細胞上干細胞分子標志物CD133 進行表達。Yang 等在研究非小細胞肺癌時發現[36]，TAM 通過分泌IL-10 來誘導非小細胞肺癌細胞上干細胞分子標志物Sox2，Oct4 和c-Myc 的 表 達，并 激 活JAK1/STAT1/NF-κB/Notch1 信號通路，從而促使腫瘤細胞生長，使其具有腫瘤干細胞樣特性，以致于非小細胞肺癌患者預后變差。還有研究發現[37]TAM 所分泌的多效生長因子(pleiotrophin，PTN)與惡性膠質瘤上的受體相結合后可以激活PTPRZ1 信號通路，進而刺激腦惡性膠質瘤干細胞的形成，最終促進腫瘤細胞生長。TAM 還會分泌一些細胞因子來維持干細胞。有實驗表明[38]來源于胰腺導管癌細胞的干擾素β(interferonβ，IFN-β)，能夠誘導分泌TAM 中干擾素刺激的基因15(IFN-stimulated gene 15，ISG15)，ISG15 可以促進胰腺導管癌干細胞的更新與維持。

2.2.3 促進腫瘤侵襲與轉移

腫瘤細胞的侵襲與TAM 二者之間關系緊密。有學者在對由腫瘤細胞分泌的集落刺激因子-1(colony stimulating factor-1，CSF-1)與其受體信號傳導突變進行研究分析后發現[39]，CSF-1可以誘導TAM 運動，其介質主要是磷脂-肌醇-3 激酶（PI3K）以及一個或多個SRC 家族激酶（SFK），通過激活黏附、肌動蛋白聚合和極化，最后導致TAM 的轉移和侵襲。有研究乳腺癌的實驗表明[40]，其TAM 表面也可表達CSF-1R，便構成了CSF-1/CSF-1R自反饋環路，該環路可以促進腫瘤細胞入侵與遷移。還有大量實驗證明，TAMs 能夠激活TGF-β/BMPs、TNF-α/Wnt、Wnt/β-連環蛋白(β-catenin)等多條信號通路，達到促進胃癌細胞入侵和轉移的目的。除此之外，在腫瘤遷移和侵襲的過程中，TAM 會產生一些基質消化酶，例如基質金屬蛋白酶（MMP）、纖維蛋白溶酶溶酶、尿激酶型纖溶酶原活化因子及其受體等。這些酶的活性與腫瘤侵襲度升高息息相關。例如在某些腫瘤與淋巴結轉移中，MMP-2 與腫瘤的分期存在相關性[41]。M2 型巨噬細胞通過誘導血管內皮生長因子表達，可促進Lewis 肺癌細胞侵襲轉移[42]。當Wnt 5at 在TAMs 中過量表達時，巨噬細胞可以通過Wnt 5at 信號通路誘導乳腺癌細胞系的侵襲[43]。TAMs 可以通過激活Gas6/Axl NF-KB 信號通路，促使口腔鱗狀細胞癌進一步侵襲和轉移[44]。

腫瘤轉移與上皮間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)密切相關。上皮—間質轉化過程指的是上皮細胞失去上皮性質，獲得間質細胞表型，在此過程中細胞骨架會進行重排，是腫瘤侵襲轉移過程十分的重要機制。有研究表明[45]，TAMs 能夠通過多種途徑升高腫瘤細胞EMT，從而促進腫瘤轉移。TAMs 在口腔鱗狀細胞癌中可以通過激活生長抑制特異性基因6(Gas6)/Axl與核因子(NF)-KB 從而增強EMT 并進一步促進腫瘤的轉移。腎癌中浸潤的TAMs 能夠通過Akt/mTOR 信號通路增強 EMT[46]，進而促進癌細胞的轉移。乳腺癌中高滲的TAMs 與E-黏鈣蛋白的表達為負相關[47]，因此可以增強腫瘤EMT，促進腫瘤細胞侵襲轉移，患者生存率有所下降。有學者在對胃癌組織中浸潤的TAMS與EMT 相關蛋白誘導的二者關系進行研究時發現，TAMs 可以對叉頭框轉錄因子 Q1(forkhead box Q1，FOXQ1)的表達進行誘導并激活 TGF-β 通路，促進胃癌細胞EMT 與腫瘤侵襲轉移[48]。外泌體(Exosome)是一種由細胞分泌并包含RNA 和蛋白質的微小囊泡，功能是在細胞之間進行傳遞信息，還可以對受體細胞重新編程。腫瘤源性的外泌體 miRNA 可以促進TAMs 向 M2 型極化，而且TAMs 源性的外泌體通過激活PI3K/AKT 通路，能夠介導功能載脂蛋白E (apoli-poprotein E，ApoE)從 TAMs 向腫瘤細胞轉移[49]，從而誘導細胞骨架重構，進一步促使胃癌細胞的轉移。

3 TREM 與TAM 的相關性

目前已有許多研究表明TREM 與TAM 二者之間存在相關性。在肺癌的研究中[3]，TREM-1 在非小細胞肺癌的惡性積液與腫瘤組織中TAM 上表達。肺癌細胞可以直接上調肺癌患者巨噬細胞中的TREM-1 表達，且TAM-1 中TREM-1 的表達與癌癥復發和患者生存不良有關。還有研究證明[7]腫瘤生長過程中TREM-1 的水平明顯降低，TREM-1 的低表達水平可能是肺癌中TAM 的特征。在對肝癌的研究中[50]，缺氧環境下通過誘導TREM-1 陽性TAMs上所表達的阻斷觸發受體可以使免疫抑制、抗程序性細胞死亡配體1（anti-programmed cell death ligand 1，PD-L1）抗性發生逆轉，因此TREM-1 與TAMs 結合使HCC 具有抗PD-L1 治療抵抗力。

4 結語

綜上所述，大量研究證明炎癥與腫瘤之間存在重要關系，髓樣細胞受體作為炎癥因子，其中TREM-1、TREM-2 經實驗證明與部分惡性腫瘤聯系緊密。但目前的研究重點大部分放在腫瘤組織中的固有免疫細胞，在其他細胞上所表達的TREM 是否也與腫瘤發生發展有關還需進一步深入研究。除此之外，大多數學者都是重點研究TREM-1，應深入對TREM-2 和其他TREM 分子的研究。當前對TREM 的研究還停留在初始階段，仍需進行深入探索。但已有大量研究證實TAM 在腫瘤演進中起著十分重要的促進作用，參與腫瘤血管和淋巴管生成、腫瘤細胞的生長以及侵襲和轉移等，今后可作為腫瘤靶向治療的一個重要靶點進行研究，將TREM 與TAMs 相結合，力求尋找更多新的治療方法，對腫瘤的生長、侵襲與轉移進行有效抑制。