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癌症治疗中的巨噬细胞作为工具和靶点

期刊:nature reviews | drug discoveryDOI:10.1038/s41573-022-00520-5

肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在癌症治疗中的双重角色与靶向策略

该论文由*Alberto Mantovani*(意大利Humanitas大学)、*Paola Allavena*(意大利Humanitas研究所)、*Federica Marchesi*(米兰大学)和*Cecilia Garlanda*(意大利Humanitas研究所)合作完成,发表于2022年11月的*Nature Reviews Drug Discovery*期刊,是一篇关于肿瘤微环境(TME)中巨噬细胞功能与治疗策略的系统性综述。

核心主题
文章围绕肿瘤相关巨噬细胞(TAMs, tumour-associated macrophages)在肿瘤发生、进展及治疗中的双重作用展开,重点探讨了其作为治疗靶点或工具的潜力。TAMs是TME的核心组分,既可通过促血管生成、免疫抑制等功能加速肿瘤发展,也能在特定条件下被激活为抗肿瘤效应细胞。


主要观点与论据

1. TAMs的起源与功能异质性

  • 胚胎vs骨髓来源:单细胞测序技术揭示,TAMs可能源自胚胎期定居的组织驻留巨噬细胞(TRMs)或骨髓来源的单核细胞,二者在肿瘤不同阶段贡献不同。例如,小鼠肺癌模型中,TRMs在早期提供“生态位”,而单核来源巨噬细胞在后期主导瘤内浸润。
  • 功能多样性:传统M1/M2分类过于简化。单细胞RNA测序(scRNA-seq)发现TAMs存在多亚群,例如:
    • 促肿瘤亚群:高表达CD163、CD206,分泌IL-10、TGF-β,抑制T细胞功能(如脑瘤中的小胶质细胞通过mTOR通路驱动免疫抑制)。
    • 抗肿瘤亚群:某些肺癌TAMs可激活IFNγ-STAT1信号,增强免疫应答。
  • 临床相关性:TAMs浸润程度通常与不良预后相关(如乳腺癌),但结直肠癌中TAMs可能预示化疗敏感性(如5-氟尿嘧啶疗效)。

支持证据
- 小鼠胰腺癌模型显示TRMs促进纤维化(Nature 2021);
- 人类非小细胞肺癌(NSCLC)的scRNA-seq数据(Cell 2020)证实单核来源巨噬细胞为主流群体。


2. TAMs与传统抗癌疗法的相互作用

  • 化疗
    • 正向作用:吉西他滨可重编程胰腺癌TAMs至抗肿瘤表型;
    • 负向作用:TAMs通过STAT3-Myc轴介导胶质瘤对替莫唑胺的耐药性。
  • 抗体疗法:利妥昔单抗(抗CD20)等依赖巨噬细胞Fcγ受体(FcγR)介导的抗体依赖性细胞吞噬(ADCP),其疗效与FcγRIIIa基因多态性相关。
  • 放疗与微生物组:肠道菌群通过调节TAMs的活性氧(ROS)生成影响放疗响应(如真菌减少可增强疗效)。

3. TAMs与免疫检查点阻断(ICB)的抵抗机制

  • 免疫抑制分子表达:TAMs高表达PD-L1、VISTA等检查点配体,直接抑制T细胞功能。例如:
    • 腹腔TIM4+巨噬细胞通过清除CD8+ T细胞导致ICB耐药。
  • 代谢干预:高纤维饮食通过肠道菌群产生STING激动剂(如c-di-AMP),增强TAMs的I型干扰素应答,改善ICB疗效(Science 2021)。

临床试验
- 靶向CSF1R(如LY3022855)联合PD-1抑制剂的多项II期试验进行中(NCT02452424)。


4. TAMs靶向治疗策略

(1)重编程策略
  • CSF1R抑制剂:阻断单核细胞招募(如BLZ945),但单一疗法效果有限,需联合ICB。
  • CD40激动剂:激活TAMs的肿瘤杀伤能力,目前APX005M抗体联合化疗在胰腺癌试验中显示可控毒性(14/24患者应答)。
(2)“ myeloid checkpoints”阻断
  • CD47-SIRPα轴:抗CD47抗体(如Hu5F9-G4)联合利妥昔单抗增强吞噬作用,实体瘤试验中通过双抗设计(如结合PD-L1)减少贫血风险。
  • LILRB家族:靶向LILRB2(如MK-4830)可解除MHC-I介导的吞噬抑制,早期试验显示促炎细胞因子释放。
(3)先天免疫激活
  • TLR激动剂:如TLR9配体CpG联合PD-1抗体,在黑色素瘤中实现25%客观缓解率(NCT03084640)。
  • STING通路:DMXAA等激动剂通过TAMs激活I型干扰素,但需优化递送系统(如口服制剂)。

论文价值与意义

  1. 理论贡献:系统梳理TAMs的异质性、动态变化及调控网络,突破传统M1/M2二分法。
  2. 临床转化:提出“巨噬细胞为中心”的联合治疗框架,涵盖代谢调节、检查点阻断及细胞疗法(如CAR-M)。
  3. 创新方向
    • 空间转录组学解析TAMs亚群定位;
    • 双特异性抗体设计(如CD47+肿瘤抗原)减少靶向毒性。

亮点
- 首次整合TAMs起源、单细胞图谱及治疗策略的全景分析;
- 强调微生物组-TAMs-ICB的三方互作,为个性化治疗提供新思路。

该综述为肿瘤免疫治疗领域提供了关键路线图,尤其对耐药性机制和联合疗法开发具有指导意义。

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