巨噬細(xì)胞:肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活與肝癌發(fā)生的核心紐帶_第1頁
巨噬細(xì)胞:肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活與肝癌發(fā)生的核心紐帶_第2頁
巨噬細(xì)胞:肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活與肝癌發(fā)生的核心紐帶_第3頁
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巨噬細(xì)胞:肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活與肝癌發(fā)生的核心紐帶_第5頁
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巨噬細(xì)胞:肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活與肝癌發(fā)生的核心紐帶一、引言1.1研究背景與意義1.1.1肝癌的現(xiàn)狀與危害肝癌作為一種常見的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅著人類的生命健康,給全球公共衛(wèi)生帶來了沉重負(fù)擔(dān)。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)數(shù)據(jù)顯示,2020年全球肝癌新發(fā)病例數(shù)約為90.5萬例,死亡病例數(shù)約為83萬例,肝癌在全球范圍內(nèi)是第六大常見癌癥,也是第四大癌癥死亡原因。在中國,肝癌的形勢(shì)更為嚴(yán)峻,2020年新發(fā)病例數(shù)約為41.1萬例,死亡病例數(shù)約為39.1萬例,是第三大常見癌癥和第二大癌癥死亡原因。肝癌具有起病隱匿、惡性程度高、進(jìn)展迅速等特點(diǎn),多數(shù)患者在確診時(shí)已處于中晚期,失去了手術(shù)根治的機(jī)會(huì)。而且,肝癌對(duì)放化療不敏感,預(yù)后較差,5年生存率僅為7%左右。肝癌的高發(fā)病率和高死亡率不僅對(duì)患者的生命造成巨大威脅,也給患者家庭和社會(huì)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和精神壓力。因此,深入研究肝癌的發(fā)病機(jī)制,尋找有效的防治策略,已成為當(dāng)前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重要問題。1.1.2巨噬細(xì)胞在腫瘤研究中的重要地位巨噬細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分,在腫瘤微環(huán)境中扮演著關(guān)鍵角色。巨噬細(xì)胞具有高度的可塑性和異質(zhì)性,在不同的微環(huán)境信號(hào)刺激下,可極化為不同的表型,發(fā)揮截然不同的功能。在腫瘤微環(huán)境中,巨噬細(xì)胞主要分為經(jīng)典活化的M1型巨噬細(xì)胞和替代活化的M2型巨噬細(xì)胞。M1型巨噬細(xì)胞具有強(qiáng)大的抗腫瘤活性,能夠分泌多種促炎細(xì)胞因子和趨化因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,激活T細(xì)胞等免疫細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng);同時(shí),M1型巨噬細(xì)胞還可通過直接吞噬和殺傷腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。而M2型巨噬細(xì)胞則表現(xiàn)出促進(jìn)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和免疫抑制的作用。M2型巨噬細(xì)胞能夠分泌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等細(xì)胞因子,促進(jìn)腫瘤血管生成、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和腫瘤細(xì)胞的遷移、侵襲;此外,M2型巨噬細(xì)胞還可通過分泌免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)等,抑制T細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性,幫助腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)在腫瘤組織中大量浸潤,其表型和功能狀態(tài)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后密切相關(guān)。因此,深入研究巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中的作用機(jī)制,對(duì)于揭示腫瘤的發(fā)病機(jī)制、開發(fā)新的腫瘤治療策略具有重要意義。1.1.3研究肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的意義肝臟腫瘤起始細(xì)胞(hTICs),也被稱為肝癌干細(xì)胞,是肝癌組織中一小部分具有自我更新、多向分化潛能和高致瘤性的細(xì)胞群體。hTICs被認(rèn)為是肝癌發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的根源。研究表明,hTICs能夠抵抗常規(guī)的放化療,在治療后存活下來并重新啟動(dòng)腫瘤的生長,導(dǎo)致肝癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。因此,深入研究hTICs的存活機(jī)制,對(duì)于揭示肝癌的發(fā)病機(jī)制、提高肝癌的早期診斷和治療水平具有關(guān)鍵意義。了解hTICs的存活機(jī)制,有助于發(fā)現(xiàn)新的肝癌治療靶點(diǎn)。通過針對(duì)hTICs存活相關(guān)的信號(hào)通路、分子靶點(diǎn)進(jìn)行干預(yù),有望開發(fā)出更加有效的肝癌治療藥物,從根源上抑制肝癌的發(fā)生和發(fā)展。研究hTICs的存活機(jī)制還可為肝癌的早期診斷提供新的標(biāo)志物。通過檢測(cè)hTICs相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá)水平,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)肝癌的早期預(yù)警和診斷,提高肝癌的早期發(fā)現(xiàn)率,為患者爭取更多的治療時(shí)機(jī)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在肝癌研究領(lǐng)域,巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活以及肝癌發(fā)生的關(guān)系一直是研究的熱點(diǎn)。國內(nèi)外眾多學(xué)者從不同角度、運(yùn)用多種技術(shù)手段對(duì)此展開了深入研究,取得了一系列有價(jià)值的成果。國外方面,一些研究聚焦于巨噬細(xì)胞對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的影響機(jī)制。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞能夠分泌多種細(xì)胞因子和生長因子,如肝細(xì)胞生長因子(HGF)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)等,這些因子可以激活肝臟腫瘤起始細(xì)胞中的相關(guān)信號(hào)通路,如PI3K/Akt、MAPK等,從而促進(jìn)其存活和增殖。在對(duì)小鼠肝癌模型的研究中,通過阻斷巨噬細(xì)胞分泌的HGF,發(fā)現(xiàn)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活數(shù)量明顯減少,腫瘤的生長也受到了抑制。另有研究表明,巨噬細(xì)胞表面的某些受體與肝臟腫瘤起始細(xì)胞表面的配體相互作用,也在調(diào)控肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活中發(fā)揮關(guān)鍵作用。例如,巨噬細(xì)胞表面的CD44受體與肝臟腫瘤起始細(xì)胞表面的透明質(zhì)酸結(jié)合后,能夠增強(qiáng)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的抗凋亡能力,促進(jìn)其存活。在巨噬細(xì)胞與肝癌發(fā)生關(guān)系的研究上,國外也有重要進(jìn)展。有研究通過單細(xì)胞測(cè)序技術(shù),對(duì)肝癌組織中的巨噬細(xì)胞進(jìn)行了詳細(xì)的分型和功能分析,發(fā)現(xiàn)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)中的特定亞群,如M2型巨噬細(xì)胞,在肝癌的發(fā)生過程中起到了促進(jìn)作用。M2型巨噬細(xì)胞能夠分泌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),促進(jìn)腫瘤血管生成,為腫瘤細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣,從而推動(dòng)肝癌的發(fā)生和發(fā)展。還有研究表明,巨噬細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫平衡,影響肝癌的發(fā)生。巨噬細(xì)胞分泌的免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,能夠抑制T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性,使腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視,進(jìn)而促進(jìn)肝癌的發(fā)生。國內(nèi)的研究在巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活、肝癌發(fā)生關(guān)系方面也取得了顯著成果。有學(xué)者利用基因編輯技術(shù),構(gòu)建了巨噬細(xì)胞相關(guān)基因敲除的小鼠模型,研究其對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),敲除巨噬細(xì)胞中與炎癥相關(guān)的基因后,肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活受到抑制,肝癌的發(fā)生率明顯降低。這表明巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生中起著重要作用。國內(nèi)也有研究關(guān)注巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞之間的代謝交互作用。通過代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),巨噬細(xì)胞可以通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中的代謝產(chǎn)物,如乳酸、脂肪酸等,影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞的代謝重編程,進(jìn)而影響其存活和肝癌的發(fā)生。然而,當(dāng)前研究仍存在一些不足與空白。在巨噬細(xì)胞對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的調(diào)控機(jī)制方面,雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)鍵的細(xì)胞因子、信號(hào)通路和受體-配體相互作用,但這些調(diào)控機(jī)制之間的相互關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控仍有待進(jìn)一步深入研究。巨噬細(xì)胞分泌的多種細(xì)胞因子之間是否存在協(xié)同或拮抗作用,以及它們?nèi)绾喂餐{(diào)節(jié)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活,目前還不完全清楚。在巨噬細(xì)胞與肝癌發(fā)生的研究中,雖然對(duì)TAMs的亞群和功能有了一定的認(rèn)識(shí),但對(duì)于TAMs在肝癌發(fā)生不同階段的動(dòng)態(tài)變化及其作用機(jī)制,還缺乏系統(tǒng)的研究。在肝癌發(fā)生的早期階段,TAMs是如何被招募到腫瘤微環(huán)境中的,以及它們?nèi)绾螁?dòng)肝癌的發(fā)生過程,仍需要更多的研究來闡明。目前針對(duì)巨噬細(xì)胞的肝癌治療策略,如巨噬細(xì)胞靶向藥物的研發(fā),還處于起步階段,存在藥物療效不理想、副作用大等問題,需要進(jìn)一步探索更加有效的治療方法和藥物靶點(diǎn)。1.3研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)1.3.1研究目的本研究旨在深入揭示巨噬細(xì)胞在肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生中的作用及機(jī)制,為肝癌的防治提供新的理論依據(jù)和潛在治療靶點(diǎn)。具體而言,通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),全面探究巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞之間的相互作用關(guān)系,明確巨噬細(xì)胞影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的具體信號(hào)通路和分子機(jī)制。運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)等多學(xué)科技術(shù)手段,分析巨噬細(xì)胞在肝癌發(fā)生不同階段的功能變化及其對(duì)肝癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。通過對(duì)臨床肝癌樣本的分析,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的臨床相關(guān)性,為肝癌的早期診斷、預(yù)后評(píng)估和靶向治療提供新的標(biāo)志物和治療策略。1.3.2創(chuàng)新點(diǎn)在研究方法上,本研究創(chuàng)新性地運(yùn)用單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)和空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù),對(duì)肝癌組織中的巨噬細(xì)胞和肝臟腫瘤起始細(xì)胞進(jìn)行深度分析。單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)能夠精確解析巨噬細(xì)胞和肝臟腫瘤起始細(xì)胞的異質(zhì)性,揭示不同亞群的細(xì)胞特征和功能差異;空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)則可以在組織原位層面,分析巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞之間的空間位置關(guān)系和相互作用,彌補(bǔ)傳統(tǒng)研究方法只能從整體水平分析細(xì)胞群體的不足,為深入理解二者的相互作用機(jī)制提供更加全面、準(zhǔn)確的信息。在研究角度上,本研究首次關(guān)注巨噬細(xì)胞代謝重編程對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生的影響。以往研究多集中于巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子、趨化因子等對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用,而對(duì)巨噬細(xì)胞自身代謝狀態(tài)的改變及其對(duì)腫瘤細(xì)胞的影響研究較少。本研究通過代謝組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)手段,深入探究巨噬細(xì)胞代謝重編程的關(guān)鍵代謝通路和代謝產(chǎn)物,以及這些代謝變化如何通過旁分泌或細(xì)胞間直接接觸等方式影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和肝癌的發(fā)生發(fā)展,為肝癌的研究提供了全新的視角。在研究內(nèi)容上,本研究致力于探索巨噬細(xì)胞表面新的分子靶點(diǎn)及其在調(diào)控肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生中的作用機(jī)制。通過高通量篩選技術(shù)和生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞表面可能存在一些尚未被報(bào)道的分子靶點(diǎn),這些靶點(diǎn)與肝臟腫瘤起始細(xì)胞表面的配體相互作用,在調(diào)控肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生中發(fā)揮重要作用。深入研究這些新分子靶點(diǎn)的功能和作用機(jī)制,有望為肝癌的靶向治療提供新的藥物靶點(diǎn)和治療策略,填補(bǔ)該領(lǐng)域在這方面的研究空白。二、巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的關(guān)聯(lián)2.1巨噬細(xì)胞的特性與功能2.1.1巨噬細(xì)胞的分類與表型巨噬細(xì)胞是一種高度異質(zhì)性和可塑性的免疫細(xì)胞,根據(jù)其活化狀態(tài)和功能特性,主要可分為M1型和M2型巨噬細(xì)胞。M1型巨噬細(xì)胞,也被稱為經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞,通常在脂多糖(LPS)、干擾素-γ(IFN-γ)等刺激下被激活。M1型巨噬細(xì)胞具有典型的促炎表型,其表面高表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體II類分子(MHC-II)、CD86等共刺激分子,這些分子對(duì)于抗原呈遞和激活T細(xì)胞免疫反應(yīng)至關(guān)重要。在細(xì)胞因子分泌方面,M1型巨噬細(xì)胞能夠大量分泌腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-12(IL-12)等促炎細(xì)胞因子。TNF-α可以直接殺傷腫瘤細(xì)胞,同時(shí)還能激活其他免疫細(xì)胞,增強(qiáng)機(jī)體的免疫防御能力;IL-1和IL-6參與炎癥反應(yīng)的啟動(dòng)和放大,促進(jìn)免疫細(xì)胞的活化和募集;IL-12則主要誘導(dǎo)T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)向Th1型細(xì)胞分化,增強(qiáng)細(xì)胞免疫應(yīng)答,發(fā)揮強(qiáng)大的抗腫瘤作用。在精氨酸代謝途徑中,M1型巨噬細(xì)胞以精氨酸為原料,通過誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)合成一氧化氮(NO)。NO具有細(xì)胞毒性,能夠殺傷病原體和腫瘤細(xì)胞,進(jìn)一步體現(xiàn)了M1型巨噬細(xì)胞的抗腫瘤活性。M2型巨噬細(xì)胞,即替代活化的巨噬細(xì)胞,主要在白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-13(IL-13)等Th2型細(xì)胞因子的刺激下分化而來。M2型巨噬細(xì)胞呈現(xiàn)出抗炎和免疫調(diào)節(jié)的表型特征。其表面甘露糖受體CD206和清道夫受體CD163表達(dá)上調(diào),這些受體參與巨噬細(xì)胞對(duì)病原體、凋亡細(xì)胞和異物的吞噬清除過程。M2型巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子以抗炎和促進(jìn)組織修復(fù)為主,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等。IL-10是一種重要的免疫抑制因子,它可以抑制M1型巨噬細(xì)胞的活化和促炎細(xì)胞因子的分泌,從而減輕炎癥反應(yīng);TGF-β則在組織修復(fù)、細(xì)胞外基質(zhì)合成和免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,它能夠促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖和膠原蛋白合成,有助于受損組織的修復(fù),但同時(shí)也可能抑制免疫細(xì)胞的活性,為腫瘤細(xì)胞的生長和存活提供有利環(huán)境。在精氨酸代謝方面,M2型巨噬細(xì)胞高表達(dá)精氨酸酶(Arg-1),使精氨酸代謝為鳥氨酸,而不是合成一氧化氮。鳥氨酸參與多胺和脯氨酸的合成,多胺對(duì)于細(xì)胞增殖和生長具有重要作用,脯氨酸則是膠原蛋白的重要組成部分,這進(jìn)一步說明了M2型巨噬細(xì)胞在促進(jìn)組織修復(fù)和細(xì)胞增殖方面的功能。除了M1型和M2型巨噬細(xì)胞這兩種主要類型外,M2型巨噬細(xì)胞還可根據(jù)誘導(dǎo)刺激物的不同,進(jìn)一步細(xì)分為M2a、M2b、M2c和M2d等亞型。M2a型巨噬細(xì)胞由IL-4或IL-13誘導(dǎo)產(chǎn)生,具有抗炎和修復(fù)作用,能夠分泌TGF-β、IL-10、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和血小板衍生生長因子(PDGF)等,促進(jìn)細(xì)胞增殖和組織損傷修復(fù)。M2b型巨噬細(xì)胞由免疫復(fù)合物、Toll樣受體(TLR)配體和IL-1β活化,其功能較為復(fù)雜,既能分泌促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6,又能分泌抗炎細(xì)胞因子IL-10,在免疫反應(yīng)和炎癥調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用。M2c型巨噬細(xì)胞由糖皮質(zhì)激素、IL-10和TGF-β等抗炎刺激誘導(dǎo)產(chǎn)生,高效表達(dá)抗炎因子IL-10、促纖維化因子TGF-β以及Mer受體酪氨酸激酶(MerTK)等,MerTK能促進(jìn)凋亡細(xì)胞吞噬,M2c型巨噬細(xì)胞在免疫調(diào)節(jié)、基質(zhì)沉積和組織重塑中發(fā)揮重要作用。M2d型巨噬細(xì)胞由TLR拮抗劑、IL-6和腺苷活化,腺苷促進(jìn)IL-10和VEGF的表達(dá),該亞型巨噬細(xì)胞在血管生成和腫瘤進(jìn)展中起重要作用。不同表型的巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中相互作用,共同影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。M1型巨噬細(xì)胞通常被認(rèn)為具有抗腫瘤作用,能夠殺傷腫瘤細(xì)胞,激活機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng);而M2型巨噬細(xì)胞及其亞型則更多地表現(xiàn)出促進(jìn)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和免疫抑制的作用。在腫瘤的不同發(fā)展階段,巨噬細(xì)胞的表型和功能會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化。在腫瘤早期,M1型巨噬細(xì)胞可能占主導(dǎo)地位,試圖抑制腫瘤的發(fā)生;但隨著腫瘤的進(jìn)展,腫瘤微環(huán)境中的各種因素,如腫瘤細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子、代謝產(chǎn)物等,會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化,從而促進(jìn)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。深入了解巨噬細(xì)胞的分類與表型特征,對(duì)于揭示其在腫瘤微環(huán)境中的作用機(jī)制具有重要意義。2.1.2巨噬細(xì)胞在免疫反應(yīng)中的作用巨噬細(xì)胞在免疫反應(yīng)中扮演著至關(guān)重要的角色,廣泛參與免疫防御、免疫監(jiān)視和免疫調(diào)節(jié)等多個(gè)方面,是維持機(jī)體免疫平衡和健康的關(guān)鍵因素。免疫防御:巨噬細(xì)胞作為機(jī)體抵御病原體入侵的重要防線,具有強(qiáng)大的吞噬和殺傷功能。當(dāng)病原體如細(xì)菌、病毒、真菌等侵入機(jī)體時(shí),巨噬細(xì)胞能夠通過表面的模式識(shí)別受體(PRRs),如Toll樣受體(TLRs)、甘露糖受體等,識(shí)別病原體表面的病原體相關(guān)分子模式(PAMPs)。一旦識(shí)別,巨噬細(xì)胞迅速伸出偽足,將病原體包裹并攝入細(xì)胞內(nèi),形成吞噬體。吞噬體隨后與溶酶體融合,形成吞噬溶酶體,在溶酶體各種酶的作用下,病原體被降解和消化。巨噬細(xì)胞在吞噬過程中,還會(huì)將病原體分解成小片段,并通過抗原呈遞細(xì)胞表面的主要組織相容性復(fù)合體II類分子(MHC-II)將抗原遞呈給T淋巴細(xì)胞,從而激活T細(xì)胞介導(dǎo)的特異性免疫應(yīng)答,進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)體對(duì)病原體的防御能力。巨噬細(xì)胞在吞噬細(xì)菌后,會(huì)分泌多種細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,這些細(xì)胞因子可以激活T細(xì)胞,使其分化為效應(yīng)T細(xì)胞,從而對(duì)病原體進(jìn)行特異性殺傷。免疫監(jiān)視:巨噬細(xì)胞在免疫監(jiān)視中發(fā)揮著重要作用,能夠及時(shí)識(shí)別和清除體內(nèi)發(fā)生惡變的腫瘤細(xì)胞。巨噬細(xì)胞可以通過多種方式識(shí)別腫瘤細(xì)胞,一方面,腫瘤細(xì)胞表面會(huì)表達(dá)一些異常的分子,如腫瘤相關(guān)抗原(TAAs),巨噬細(xì)胞可以通過表面的受體識(shí)別這些異常分子,從而識(shí)別腫瘤細(xì)胞;另一方面,腫瘤細(xì)胞會(huì)釋放一些細(xì)胞因子和趨化因子,吸引巨噬細(xì)胞到腫瘤部位。一旦識(shí)別到腫瘤細(xì)胞,M1型巨噬細(xì)胞會(huì)通過直接接觸和分泌細(xì)胞毒性物質(zhì),如一氧化氮(NO)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等,對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行殺傷。巨噬細(xì)胞還可以激活其他免疫細(xì)胞,如T細(xì)胞、NK細(xì)胞等,共同參與抗腫瘤免疫反應(yīng),防止腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。免疫調(diào)節(jié):巨噬細(xì)胞在免疫調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵的平衡作用,能夠調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,維持機(jī)體的免疫穩(wěn)態(tài)。在免疫反應(yīng)初期,巨噬細(xì)胞通過分泌促炎細(xì)胞因子,如IL-1、IL-6、TNF-α等,激活T細(xì)胞和B細(xì)胞等免疫細(xì)胞,啟動(dòng)免疫應(yīng)答。隨著免疫反應(yīng)的進(jìn)行,巨噬細(xì)胞會(huì)分泌抗炎細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,抑制免疫細(xì)胞的過度活化,防止免疫反應(yīng)對(duì)機(jī)體造成損傷。巨噬細(xì)胞還可以通過與其他免疫細(xì)胞的直接接觸,如與T細(xì)胞表面的共刺激分子相互作用,調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活化和分化。巨噬細(xì)胞表面的CD80和CD86等共刺激分子可以與T細(xì)胞表面的CD28分子結(jié)合,提供T細(xì)胞活化所需的第二信號(hào),促進(jìn)T細(xì)胞的活化和增殖;而當(dāng)免疫反應(yīng)結(jié)束后,巨噬細(xì)胞表面的程序性死亡配體1(PD-L1)可以與T細(xì)胞表面的程序性死亡受體1(PD-1)結(jié)合,抑制T細(xì)胞的活性,使免疫反應(yīng)逐漸消退。2.2肝臟腫瘤起始細(xì)胞的特征2.2.1肝臟腫瘤起始細(xì)胞的定義與鑒定肝臟腫瘤起始細(xì)胞(hTICs),又被稱為肝癌干細(xì)胞,是肝癌組織中具有獨(dú)特生物學(xué)特性的一小部分細(xì)胞群體。它們被定義為具有自我更新能力、多向分化潛能和高致瘤性的細(xì)胞,能夠在體內(nèi)外重建腫瘤的生長,被認(rèn)為是肝癌發(fā)生、發(fā)展、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的根源。目前,鑒定肝臟腫瘤起始細(xì)胞主要通過多種方法和標(biāo)志物來實(shí)現(xiàn)。從細(xì)胞表面標(biāo)志物角度來看,常用的標(biāo)志物包括CD133、CD90、EpCAM、CD44等。CD133是一種五跨膜糖蛋白,在多種腫瘤干細(xì)胞中均有表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),在肝癌組織中,CD133陽性的細(xì)胞亞群相較于CD133陰性細(xì)胞,具有更強(qiáng)的自我更新能力和致瘤性。將CD133陽性的肝癌細(xì)胞注射到免疫缺陷小鼠體內(nèi),能夠形成腫瘤,且腫瘤的形態(tài)和生物學(xué)特性與原發(fā)腫瘤相似,而CD133陰性細(xì)胞則難以成瘤。CD90,也稱為Thy-1,是一種細(xì)胞表面糖蛋白。有研究報(bào)道,CD90陽性的肝癌細(xì)胞在體外能夠形成腫瘤球,表現(xiàn)出更強(qiáng)的克隆形成能力;在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,少量CD90陽性細(xì)胞即可在小鼠體內(nèi)引發(fā)腫瘤,說明其具有高致瘤性。EpCAM(上皮細(xì)胞黏附分子)在肝臟腫瘤起始細(xì)胞的鑒定中也具有重要作用。EpCAM陽性的肝癌細(xì)胞具有較高的干性,能夠分化為多種肝癌細(xì)胞亞型,并且在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。CD44是一種細(xì)胞表面受體,參與細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用。CD44陽性的肝癌細(xì)胞對(duì)化療藥物具有更強(qiáng)的耐藥性,能夠在化療后存活并重新啟動(dòng)腫瘤生長,與肝癌的復(fù)發(fā)密切相關(guān)。除了細(xì)胞表面標(biāo)志物,功能性檢測(cè)也是鑒定肝臟腫瘤起始細(xì)胞的重要手段。腫瘤球形成實(shí)驗(yàn)是常用的功能性檢測(cè)方法之一。在無血清、添加生長因子的培養(yǎng)基中,肝臟腫瘤起始細(xì)胞能夠形成懸浮的腫瘤球,而普通肝癌細(xì)胞則難以形成。腫瘤球中的細(xì)胞具有自我更新和分化能力,將腫瘤球打散后,單個(gè)細(xì)胞仍能再次形成腫瘤球,并且可以分化為不同類型的肝癌細(xì)胞。軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)也可用于鑒定肝臟腫瘤起始細(xì)胞。肝臟腫瘤起始細(xì)胞在軟瓊脂中能夠形成克隆,而普通肝癌細(xì)胞在軟瓊脂中的克隆形成能力較弱。這是因?yàn)楦闻K腫瘤起始細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖能力和抗凋亡能力,能夠在軟瓊脂這種半固體環(huán)境中生長和分裂。體內(nèi)致瘤實(shí)驗(yàn)是鑒定肝臟腫瘤起始細(xì)胞的金標(biāo)準(zhǔn)。將疑似肝臟腫瘤起始細(xì)胞注射到免疫缺陷小鼠體內(nèi),如果細(xì)胞能夠在小鼠體內(nèi)形成腫瘤,且腫瘤具有與原發(fā)腫瘤相似的組織學(xué)特征和生物學(xué)行為,則可證明這些細(xì)胞具有肝臟腫瘤起始細(xì)胞的特性。通常,肝臟腫瘤起始細(xì)胞在低細(xì)胞數(shù)(如100-1000個(gè)細(xì)胞)的情況下即可在小鼠體內(nèi)致瘤,而普通肝癌細(xì)胞則需要更高的細(xì)胞數(shù)量才可能成瘤。2.2.2肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新與分化能力肝臟腫瘤起始細(xì)胞具有強(qiáng)大的自我更新能力,這是其維持腫瘤細(xì)胞群體穩(wěn)定和持續(xù)增殖的關(guān)鍵特性。自我更新是指細(xì)胞能夠產(chǎn)生與自身相同的子代細(xì)胞,從而保持干細(xì)胞群體的數(shù)量和特性。肝臟腫瘤起始細(xì)胞通過對(duì)稱分裂和不對(duì)稱分裂兩種方式實(shí)現(xiàn)自我更新。在對(duì)稱分裂中,一個(gè)肝臟腫瘤起始細(xì)胞分裂產(chǎn)生兩個(gè)完全相同的子代細(xì)胞,這兩個(gè)子代細(xì)胞都具有與親代細(xì)胞相同的自我更新和分化能力,使得肝臟腫瘤起始細(xì)胞群體數(shù)量迅速增加。在肝癌細(xì)胞系的培養(yǎng)中,部分肝臟腫瘤起始細(xì)胞會(huì)發(fā)生對(duì)稱分裂,導(dǎo)致腫瘤球的體積和數(shù)量不斷增大。不對(duì)稱分裂則是一個(gè)肝臟腫瘤起始細(xì)胞分裂產(chǎn)生一個(gè)與親代細(xì)胞相同的子代細(xì)胞和一個(gè)分化程度更高的子代細(xì)胞。這種分裂方式既能維持肝臟腫瘤起始細(xì)胞群體的穩(wěn)定,又能為腫瘤的生長和發(fā)展提供不同分化階段的細(xì)胞。在腫瘤組織中,通過追蹤肝臟腫瘤起始細(xì)胞的分裂過程,可以觀察到不對(duì)稱分裂的現(xiàn)象,其中一個(gè)子代細(xì)胞繼續(xù)保持干細(xì)胞特性,另一個(gè)子代細(xì)胞則開始向不同的細(xì)胞類型分化。肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新能力受到多種信號(hào)通路的調(diào)控。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新中發(fā)揮著核心作用。在正常情況下,β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中與多種蛋白形成復(fù)合物,并被磷酸化,隨后被泛素化降解。當(dāng)Wnt信號(hào)通路激活時(shí),Wnt蛋白與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,抑制β-catenin的磷酸化和降解,使得β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中積累并進(jìn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核內(nèi),β-catenin與轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合,激活一系列與細(xì)胞增殖、自我更新相關(guān)的基因表達(dá),如c-Myc、CyclinD1等。研究表明,在肝臟腫瘤起始細(xì)胞中,Wnt/β-catenin信號(hào)通路處于持續(xù)激活狀態(tài),通過敲低β-catenin或抑制Wnt信號(hào)通路的關(guān)鍵分子,可以顯著抑制肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新能力,減少腫瘤球的形成和致瘤性。Notch信號(hào)通路也參與肝臟腫瘤起始細(xì)胞自我更新的調(diào)控。Notch信號(hào)通路的激活依賴于細(xì)胞間的相互作用,當(dāng)Notch受體與相鄰細(xì)胞表面的配體結(jié)合后,Notch受體被切割,釋放出胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)。NICD進(jìn)入細(xì)胞核,與轉(zhuǎn)錄因子RBP-Jκ結(jié)合,激活下游靶基因的表達(dá),如Hes1、Hey1等。這些靶基因參與細(xì)胞的增殖、分化和自我更新過程。在肝臟腫瘤起始細(xì)胞中,Notch信號(hào)通路的激活能夠促進(jìn)其自我更新,維持干細(xì)胞特性;而抑制Notch信號(hào)通路則會(huì)導(dǎo)致肝臟腫瘤起始細(xì)胞的分化和自我更新能力下降。肝臟腫瘤起始細(xì)胞還具有多向分化潛能,能夠分化為多種不同類型的肝癌細(xì)胞。這種分化能力使得腫瘤組織具有高度的異質(zhì)性,增加了腫瘤治療的難度。肝臟腫瘤起始細(xì)胞可以分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞和膽管細(xì)胞樣細(xì)胞。在體外誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)中,通過添加特定的細(xì)胞因子和生長因子,如肝細(xì)胞生長因子(HGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(FGF)等,可以促使肝臟腫瘤起始細(xì)胞向肝細(xì)胞樣細(xì)胞分化,表現(xiàn)為細(xì)胞形態(tài)改變,表達(dá)肝細(xì)胞特異性標(biāo)志物,如白蛋白(Albumin)、細(xì)胞色素P450等。當(dāng)添加不同的誘導(dǎo)因子,如轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)等時(shí),肝臟腫瘤起始細(xì)胞則可以向膽管細(xì)胞樣細(xì)胞分化,表達(dá)膽管細(xì)胞特異性標(biāo)志物,如細(xì)胞角蛋白19(CK19)、上皮細(xì)胞膜抗原(EMA)等。肝臟腫瘤起始細(xì)胞還可能分化為具有間質(zhì)細(xì)胞特性的細(xì)胞,參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程。在腫瘤微環(huán)境中,肝臟腫瘤起始細(xì)胞受到多種信號(hào)的刺激,發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如表達(dá)波形蛋白(Vimentin)、N-鈣黏蛋白(N-cadherin)等,同時(shí)失去上皮細(xì)胞的標(biāo)志物,如E-鈣黏蛋白(E-cadherin)。這些具有間質(zhì)細(xì)胞特性的分化細(xì)胞具有更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,能夠突破基底膜,進(jìn)入血液循環(huán),從而導(dǎo)致腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。2.3巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用2.3.1巨噬細(xì)胞對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的影響機(jī)制巨噬細(xì)胞在肝臟腫瘤起始細(xì)胞(hTICs)的存活過程中扮演著至關(guān)重要的角色,其作用機(jī)制涉及多個(gè)層面,通過分泌細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境以及與hTICs的直接接觸等方式,對(duì)hTICs的存活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。巨噬細(xì)胞分泌的多種細(xì)胞因子在調(diào)控hTICs存活中發(fā)揮關(guān)鍵作用。肝細(xì)胞生長因子(HGF)是巨噬細(xì)胞分泌的重要細(xì)胞因子之一。在肝癌微環(huán)境中,巨噬細(xì)胞來源的HGF能夠與hTICs表面的c-Met受體特異性結(jié)合,激活下游的PI3K/Akt和MAPK信號(hào)通路。PI3K/Akt信號(hào)通路的激活可以抑制hTICs的凋亡,促進(jìn)其存活。研究表明,通過阻斷HGF與c-Met受體的結(jié)合,或抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的活性,能夠顯著降低hTICs的存活數(shù)量,抑制腫瘤的生長。MAPK信號(hào)通路的激活則可以促進(jìn)hTICs的增殖,增強(qiáng)其自我更新能力。巨噬細(xì)胞分泌的胰島素樣生長因子-1(IGF-1)也能促進(jìn)hTICs的存活。IGF-1與hTICs表面的IGF-1R結(jié)合后,激活下游的一系列信號(hào)分子,如AKT、ERK等,這些信號(hào)分子參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、存活和代謝過程。有研究發(fā)現(xiàn),在肝癌細(xì)胞系中,添加IGF-1可以顯著提高h(yuǎn)TICs的存活率和克隆形成能力,而使用IGF-1R抑制劑則可以抑制hTICs的生長和存活。巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用間接影響hTICs的存活。腫瘤微環(huán)境中存在著復(fù)雜的免疫細(xì)胞網(wǎng)絡(luò),巨噬細(xì)胞作為其中的關(guān)鍵成員,能夠調(diào)節(jié)T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性。M2型巨噬細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等免疫抑制因子,可以抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞的功能,使其無法有效地殺傷hTICs。IL-10能夠抑制T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌,降低T細(xì)胞對(duì)hTICs的識(shí)別和殺傷能力。TGF-β則可以抑制NK細(xì)胞的活化和細(xì)胞毒性,使hTICs逃避NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視。巨噬細(xì)胞還可以通過分泌趨化因子,如CCL2、CCL5等,招募調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)到腫瘤微環(huán)境中。Tregs具有免疫抑制功能,能夠抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性,保護(hù)hTICs免受免疫攻擊。研究表明,在肝癌患者的腫瘤組織中,Tregs的浸潤數(shù)量與M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量呈正相關(guān),且與患者的預(yù)后不良相關(guān)。巨噬細(xì)胞與hTICs之間的直接接觸也對(duì)hTICs的存活產(chǎn)生影響。巨噬細(xì)胞表面的某些受體與hTICs表面的配體相互作用,激活hTICs內(nèi)的存活信號(hào)通路。巨噬細(xì)胞表面的CD44受體與hTICs表面的透明質(zhì)酸結(jié)合后,能夠激活hTICs內(nèi)的NF-κB信號(hào)通路。NF-κB是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,它可以調(diào)節(jié)一系列與細(xì)胞存活、增殖和抗凋亡相關(guān)的基因表達(dá)。激活的NF-κB信號(hào)通路可以促進(jìn)hTICs的存活和增殖,增強(qiáng)其對(duì)化療藥物的耐藥性。巨噬細(xì)胞與hTICs之間還可以通過間隙連接進(jìn)行直接的物質(zhì)交換和信號(hào)傳遞。間隙連接是由連接蛋白組成的通道,允許小分子物質(zhì)如離子、代謝產(chǎn)物和信號(hào)分子在細(xì)胞之間傳遞。通過間隙連接,巨噬細(xì)胞可以向hTICs傳遞生存信號(hào)和營養(yǎng)物質(zhì),支持hTICs的存活和生長。2.3.2肝臟腫瘤起始細(xì)胞對(duì)巨噬細(xì)胞的招募與極化肝臟腫瘤起始細(xì)胞(hTICs)能夠主動(dòng)招募巨噬細(xì)胞并使其極化,這一過程在肝癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。hTICs通過分泌多種趨化因子和細(xì)胞因子,吸引巨噬細(xì)胞向腫瘤微環(huán)境聚集,并誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞發(fā)生極化,轉(zhuǎn)化為具有不同功能的表型,進(jìn)而影響腫瘤的進(jìn)程。hTICs分泌的趨化因子是招募巨噬細(xì)胞的重要信號(hào)分子。研究表明,hTICs高表達(dá)CCL2、CCL5、CSF1等趨化因子。CCL2,也稱為單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1),能夠與巨噬細(xì)胞表面的CCR2受體結(jié)合,引導(dǎo)巨噬細(xì)胞向hTICs所在部位遷移。在肝癌小鼠模型中,敲低hTICs中CCL2的表達(dá),顯著減少了腫瘤組織中巨噬細(xì)胞的浸潤數(shù)量。CCL5可以與巨噬細(xì)胞表面的CCR5受體相互作用,促進(jìn)巨噬細(xì)胞的趨化運(yùn)動(dòng)。CSF1,即集落刺激因子1,能夠特異性地刺激單核-巨噬細(xì)胞的增殖、分化和存活,hTICs分泌的CSF1可以吸引骨髓中的單核細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織,并分化為巨噬細(xì)胞。通過在肝癌細(xì)胞系中過表達(dá)或敲低CSF1,發(fā)現(xiàn)CSF1的表達(dá)水平與腫瘤組織中巨噬細(xì)胞的數(shù)量呈正相關(guān)。這些趨化因子的協(xié)同作用,使得巨噬細(xì)胞能夠有效地被招募到hTICs周圍,形成腫瘤微環(huán)境的重要組成部分。一旦巨噬細(xì)胞被招募到腫瘤微環(huán)境,hTICs分泌的細(xì)胞因子和其他信號(hào)分子會(huì)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞發(fā)生極化。hTICs分泌的白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-13(IL-13)等細(xì)胞因子可以誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2型極化。IL-4和IL-13與巨噬細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合后,激活JAK-STAT6信號(hào)通路,促使巨噬細(xì)胞表達(dá)M2型巨噬細(xì)胞的標(biāo)志物,如CD206、精氨酸酶-1(Arg-1)等,并分泌抗炎和免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等。hTICs分泌的前列腺素E2(PGE2)也能促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化。PGE2通過與巨噬細(xì)胞表面的EP受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的cAMP信號(hào)通路,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的基因表達(dá)和功能。研究發(fā)現(xiàn),在肝癌組織中,PGE2的水平與M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量呈正相關(guān),抑制PGE2的合成或阻斷其信號(hào)通路,可以減少M(fèi)2型巨噬細(xì)胞的比例,抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。極化后的M2型巨噬細(xì)胞對(duì)hTICs產(chǎn)生反饋?zhàn)饔茫M(jìn)一步促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。M2型巨噬細(xì)胞分泌的VEGF可以促進(jìn)腫瘤血管生成,為hTICs提供充足的營養(yǎng)和氧氣,支持其存活和增殖。TGF-β可以促進(jìn)hTICs的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),增強(qiáng)其遷移和侵襲能力,從而促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。M2型巨噬細(xì)胞還可以通過分泌IL-10等免疫抑制因子,抑制T細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性,幫助hTICs逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。M2型巨噬細(xì)胞與hTICs之間存在著復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò),它們相互促進(jìn),形成了一個(gè)有利于腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的微環(huán)境。三、巨噬細(xì)胞影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活的機(jī)制3.1免疫逃逸機(jī)制3.1.1巨噬細(xì)胞抑制T細(xì)胞免疫監(jiān)視巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中可通過多種方式抑制T細(xì)胞的免疫監(jiān)視功能,從而幫助肝臟腫瘤起始細(xì)胞逃脫免疫清除。浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院趙斌課題組在相關(guān)研究中取得了重要發(fā)現(xiàn)。該課題組建立了全新的肝癌起始動(dòng)物模型,以此深入探究腫瘤起始階段的免疫逃逸機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),在單個(gè)腫瘤起始細(xì)胞階段,腫瘤起始細(xì)胞能夠通過激活Hippo信號(hào)通路中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄輔激活因子YAP,誘導(dǎo)CCL2和CSF1兩個(gè)趨化因子的表達(dá)。這兩種趨化因子的表達(dá)增加,強(qiáng)烈地募集巨噬細(xì)胞到腫瘤起始細(xì)胞周圍。進(jìn)一步研究表明,被招募的巨噬細(xì)胞為2型巨噬細(xì)胞(M2型巨噬細(xì)胞)。M2型巨噬細(xì)胞具有免疫抑制特性,它們能夠?qū)細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。M2型巨噬細(xì)胞表面表達(dá)高水平的程序性死亡配體1(PD-L1),PD-L1與T細(xì)胞表面的程序性死亡受體1(PD-1)結(jié)合,傳遞抑制信號(hào),抑制T細(xì)胞的活化和增殖,使其無法有效地識(shí)別和殺傷腫瘤起始細(xì)胞。M2型巨噬細(xì)胞還能分泌細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4),CTLA-4與T細(xì)胞表面的CD28分子競(jìng)爭結(jié)合抗原呈遞細(xì)胞表面的B7分子,阻斷T細(xì)胞活化所需的共刺激信號(hào),從而抑制T細(xì)胞的免疫功能。在該研究的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,通過敲減腫瘤起始細(xì)胞中YAP對(duì)CCL2和CSF1的誘導(dǎo)表達(dá),成功阻止了巨噬細(xì)胞的招募。結(jié)果顯示,T細(xì)胞的免疫監(jiān)視功能得到恢復(fù),腫瘤起始細(xì)胞被有效清除,肝腫瘤的形成也被阻止。這充分證明了巨噬細(xì)胞在腫瘤起始細(xì)胞階段對(duì)T細(xì)胞免疫監(jiān)視的抑制作用,以及這種抑制作用對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活和肝癌發(fā)生的關(guān)鍵影響。巨噬細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞免疫監(jiān)視的抑制還可能涉及其他機(jī)制。巨噬細(xì)胞可以分泌吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO),IDO能夠催化色氨酸代謝,導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中色氨酸水平降低,犬尿氨酸水平升高。色氨酸是T細(xì)胞增殖和活化所必需的氨基酸,其缺乏會(huì)抑制T細(xì)胞的功能;而犬尿氨酸及其代謝產(chǎn)物可以激活芳烴受體(AhR),誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡,進(jìn)一步削弱T細(xì)胞的免疫監(jiān)視能力。巨噬細(xì)胞還可以通過與T細(xì)胞直接接觸,釋放一些抑制性細(xì)胞因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,抑制T細(xì)胞的活性。IL-10能夠抑制T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,降低T細(xì)胞的增殖能力;TGF-β則可以抑制T細(xì)胞的分化和活化,使T細(xì)胞處于免疫抑制狀態(tài)。3.1.2巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制因子分泌巨噬細(xì)胞分泌的免疫抑制因子在肝臟腫瘤起始細(xì)胞的免疫逃逸過程中發(fā)揮著重要作用。白細(xì)胞介素-10(IL-10)是巨噬細(xì)胞分泌的一種關(guān)鍵免疫抑制因子。IL-10主要由M2型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,它可以通過多種途徑抑制免疫反應(yīng),幫助肝臟腫瘤起始細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫監(jiān)視。IL-10能夠直接抑制T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌。研究表明,在肝癌微環(huán)境中,IL-10與T細(xì)胞表面的IL-10受體結(jié)合,激活下游的信號(hào)通路,抑制T細(xì)胞中與增殖和活化相關(guān)的基因表達(dá),如白細(xì)胞介素-2(IL-2)、干擾素-γ(IFN-γ)等細(xì)胞因子的基因。IL-2是T細(xì)胞增殖和活化所必需的細(xì)胞因子,其表達(dá)受到抑制會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞的增殖能力下降,無法有效地殺傷腫瘤細(xì)胞。IFN-γ則具有激活巨噬細(xì)胞、增強(qiáng)其抗腫瘤活性的作用,IL-10抑制IFN-γ的分泌,削弱了巨噬細(xì)胞的抗腫瘤功能,間接為肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活提供了有利條件。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)也是巨噬細(xì)胞分泌的重要免疫抑制因子。TGF-β在腫瘤微環(huán)境中具有多種生物學(xué)功能,對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的免疫逃逸產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。TGF-β可以抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞的活性。它能夠抑制T細(xì)胞的增殖和分化,使T細(xì)胞無法有效地識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞。在肝癌患者的腫瘤組織中,TGF-β的表達(dá)水平與T細(xì)胞的活性呈負(fù)相關(guān),高表達(dá)的TGF-β會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞的功能受損,無法發(fā)揮正常的免疫監(jiān)視作用。TGF-β還能抑制NK細(xì)胞的活化和細(xì)胞毒性,NK細(xì)胞是機(jī)體天然免疫的重要組成部分,具有直接殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。TGF-β通過抑制NK細(xì)胞表面活化受體的表達(dá),降低NK細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷能力,幫助肝臟腫瘤起始細(xì)胞逃避NK細(xì)胞的攻擊。TGF-β可以促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)的分化和增殖。Tregs是一類具有免疫抑制功能的T細(xì)胞亞群,能夠抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性。在肝癌微環(huán)境中,巨噬細(xì)胞分泌的TGF-β誘導(dǎo)Tregs的分化,增加Tregs在腫瘤組織中的浸潤數(shù)量。Tregs通過分泌IL-10、TGF-β等免疫抑制因子,以及與效應(yīng)T細(xì)胞直接接觸等方式,抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活化和增殖,保護(hù)肝臟腫瘤起始細(xì)胞免受免疫攻擊。巨噬細(xì)胞分泌的其他免疫抑制因子,如前列腺素E2(PGE2)等,也在肝臟腫瘤起始細(xì)胞的免疫逃逸中發(fā)揮作用。PGE2可以通過與免疫細(xì)胞表面的EP受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的cAMP信號(hào)通路,調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的功能。在肝癌微環(huán)境中,PGE2能夠抑制T細(xì)胞的活性,促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞的極化,進(jìn)一步增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài),有利于肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和免疫逃逸。3.2細(xì)胞因子與信號(hào)通路3.2.1關(guān)鍵細(xì)胞因子的作用CCL2、CSF1等趨化因子在巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用中扮演著不可或缺的角色。CCL2,又名單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1),是一種重要的趨化因子。在肝癌微環(huán)境中,肝臟腫瘤起始細(xì)胞能夠分泌CCL2,其通過與巨噬細(xì)胞表面的CCR2受體特異性結(jié)合,如同精確的導(dǎo)航信號(hào),引導(dǎo)巨噬細(xì)胞向腫瘤部位遷移。西安交大二附院李宗芳團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞經(jīng)血循環(huán)進(jìn)入肝臟毛細(xì)血管后,細(xì)胞核受到機(jī)械力作用會(huì)發(fā)生核變形和核內(nèi)DNA滲漏,進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞cGAS-STING通路活化,促使CCL2等趨化因子分泌增多。增多的CCL2作為單核細(xì)胞的關(guān)鍵趨化因子,誘導(dǎo)脾臟單核/巨噬細(xì)胞向肝臟浸潤,這一過程極大地增強(qiáng)了受損傷腫瘤細(xì)胞在肝組織中的存活、定植和增殖能力,最終加劇了腫瘤肝轉(zhuǎn)移。南方醫(yī)科大學(xué)的研究表明,ASH1L作為一種H3K4甲基轉(zhuǎn)移酶,在活化的肝星狀細(xì)胞和肝癌細(xì)胞中水平較高,其介導(dǎo)的H3K4me3修飾能夠增加CCL2和CSF1的表達(dá),從而募集和極化M2樣促腫瘤巨噬細(xì)胞。M2型巨噬細(xì)胞進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖,抑制CD8?T細(xì)胞活化。CSF1,即集落刺激因子1,同樣在這一過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。肝臟腫瘤起始細(xì)胞分泌的CSF1可以特異性地刺激單核-巨噬細(xì)胞的增殖、分化和存活。它能夠吸引骨髓中的單核細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織,并促使其分化為巨噬細(xì)胞。在肝癌細(xì)胞系的實(shí)驗(yàn)中,過表達(dá)CSF1會(huì)導(dǎo)致腫瘤組織中巨噬細(xì)胞的數(shù)量顯著增加;而敲低CSF1的表達(dá),則會(huì)使巨噬細(xì)胞的浸潤數(shù)量明顯減少。這充分證明了CSF1在招募巨噬細(xì)胞到腫瘤微環(huán)境中的重要作用。除了趨化因子,多種生長因子也在巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用中發(fā)揮重要影響,對(duì)腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖產(chǎn)生深遠(yuǎn)作用。肝細(xì)胞生長因子(HGF)是其中的典型代表。巨噬細(xì)胞分泌的HGF能夠與肝臟腫瘤起始細(xì)胞表面的c-Met受體緊密結(jié)合,進(jìn)而激活下游的PI3K/Akt和MAPK信號(hào)通路。PI3K/Akt信號(hào)通路的激活是調(diào)控細(xì)胞存活的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它可以抑制肝臟腫瘤起始細(xì)胞的凋亡,為其存活提供有力保障。在肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,加入HGF能夠顯著提高肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活率,而阻斷HGF與c-Met受體的結(jié)合,或者抑制PI3K/Akt信號(hào)通路的活性,都會(huì)導(dǎo)致肝臟腫瘤起始細(xì)胞的凋亡增加,存活數(shù)量明顯減少。MAPK信號(hào)通路的激活則主要促進(jìn)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)其自我更新能力。激活后的MAPK信號(hào)通路會(huì)促使細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)上調(diào),加速細(xì)胞的分裂和增殖。在肝癌動(dòng)物模型中,激活MAPK信號(hào)通路可以觀察到肝臟腫瘤起始細(xì)胞的數(shù)量明顯增多,腫瘤生長速度加快。胰島素樣生長因子-1(IGF-1)也在這一過程中發(fā)揮著重要作用。IGF-1與肝臟腫瘤起始細(xì)胞表面的IGF-1R結(jié)合后,會(huì)激活下游一系列信號(hào)分子,如AKT、ERK等。這些信號(hào)分子參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、存活和代謝過程。研究發(fā)現(xiàn),在肝癌細(xì)胞系中,添加IGF-1可以顯著提高肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活率和克隆形成能力,使其在體外培養(yǎng)中能夠形成更多的腫瘤球,并且腫瘤球的體積也更大。而使用IGF-1R抑制劑則可以有效抑制肝臟腫瘤起始細(xì)胞的生長和存活,降低其克隆形成能力。3.2.2相關(guān)信號(hào)通路的激活以Hippo信號(hào)通路為例,其在巨噬細(xì)胞招募和肝臟腫瘤起始細(xì)胞存活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。Hippo信號(hào)通路是一條近年來被發(fā)現(xiàn)的調(diào)控器官大小發(fā)育的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。在小鼠肝臟內(nèi),Hippo信號(hào)通路關(guān)鍵激酶Mst1/2的敲除或被其抑制的轉(zhuǎn)錄輔激活因子YAP的轉(zhuǎn)基因表達(dá),都會(huì)導(dǎo)致肝臟的迅速增大,繼而引發(fā)肝臟腫瘤。在人類肝癌樣品中,也發(fā)現(xiàn)YAP被大量激活。浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院趙斌課題組的研究表明,在肝細(xì)胞中激活YAP能夠強(qiáng)烈地募集巨噬細(xì)胞到腫瘤起始細(xì)胞周圍。通過趨化因子芯片分析和其他實(shí)驗(yàn)證實(shí),YAP的激活能夠誘導(dǎo)CCL2和CSF1兩個(gè)趨化因子的表達(dá)。當(dāng)在激活YAP的同時(shí)敲減這兩個(gè)因子,就能夠有效阻止巨噬細(xì)胞的招募。這充分說明腫瘤起始細(xì)胞中YAP對(duì)CCL2和CSF1的誘導(dǎo)表達(dá)是招募巨噬細(xì)胞的關(guān)鍵原因。更為重要的是,敲減CCL2和CSF1還能夠阻止YAP誘導(dǎo)的肝腫瘤形成。進(jìn)一步的研究表明,被招募的巨噬細(xì)胞為2型巨噬細(xì)胞(M2型巨噬細(xì)胞)。M2型巨噬細(xì)胞通過對(duì)T細(xì)胞的抑制作用,使得腫瘤起始細(xì)胞能夠成功逃逸免疫監(jiān)視,避免被清除。在小鼠肝臟內(nèi),一些人類的肝癌致病基因也能夠通過激活YAP導(dǎo)致巨噬細(xì)胞的招募,并且在人類的肝癌前病變樣品中也存在YAP激活與巨噬細(xì)胞招募的相關(guān)性。除了Hippo信號(hào)通路,還有其他多條信號(hào)通路可能參與巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用過程。Wnt/β-catenin信號(hào)通路在肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新和存活中發(fā)揮著重要作用。在正常生理狀態(tài)下,β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中與多種蛋白形成復(fù)合物,并被磷酸化,隨后被泛素化降解。然而,當(dāng)Wnt信號(hào)通路被激活時(shí),Wnt蛋白與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,抑制β-catenin的磷酸化和降解,使得β-catenin在細(xì)胞質(zhì)中大量積累并進(jìn)入細(xì)胞核。在細(xì)胞核內(nèi),β-catenin與轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合,激活一系列與細(xì)胞增殖、自我更新相關(guān)的基因表達(dá),如c-Myc、CyclinD1等。在肝臟腫瘤起始細(xì)胞中,Wnt/β-catenin信號(hào)通路常常處于持續(xù)激活狀態(tài),這為腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖提供了重要的信號(hào)支持。通過敲低β-catenin或抑制Wnt信號(hào)通路的關(guān)鍵分子,可以顯著抑制肝臟腫瘤起始細(xì)胞的自我更新能力和存活數(shù)量。Notch信號(hào)通路也與巨噬細(xì)胞和肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用密切相關(guān)。Notch信號(hào)通路的激活依賴于細(xì)胞間的相互作用,當(dāng)Notch受體與相鄰細(xì)胞表面的配體結(jié)合后,Notch受體被切割,釋放出胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域(NICD)。NICD進(jìn)入細(xì)胞核,與轉(zhuǎn)錄因子RBP-Jκ結(jié)合,激活下游靶基因的表達(dá),如Hes1、Hey1等。這些靶基因參與細(xì)胞的增殖、分化和自我更新過程。在巨噬細(xì)胞與肝臟腫瘤起始細(xì)胞的相互作用中,Notch信號(hào)通路的激活可能影響巨噬細(xì)胞的極化和功能,同時(shí)也對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn),抑制Notch信號(hào)通路會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向M1型極化增強(qiáng),同時(shí)降低肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖能力。而激活Notch信號(hào)通路則會(huì)促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化,有利于肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和腫瘤的發(fā)生發(fā)展。3.3代謝微環(huán)境的調(diào)節(jié)3.3.1巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤代謝的影響巨噬細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中對(duì)代謝物質(zhì)的調(diào)節(jié)對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和代謝產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。在葡萄糖代謝方面,腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)表現(xiàn)出獨(dú)特的代謝模式。在結(jié)直腸癌等腫瘤中,TAMs是微環(huán)境中單細(xì)胞水平的最大葡萄糖消耗者。它們偏好糖酵解而非氧化磷酸化(OXPHOS),即使在氧充足條件下仍以糖酵解為主。這一過程通過上調(diào)己糖激酶II(HK2)、丙酮酸激酶M2(PKM2)和乳酸脫氫酶A(LDHA)等酶的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)。在肝癌微環(huán)境中,TAMs的這種糖酵解代謝模式會(huì)導(dǎo)致葡萄糖的大量消耗,使得腫瘤微環(huán)境中葡萄糖含量降低。而肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖高度依賴葡萄糖,葡萄糖供應(yīng)不足會(huì)影響其能量代謝和生物合成過程。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)腫瘤微環(huán)境中葡萄糖水平降低時(shí),肝臟腫瘤起始細(xì)胞的增殖能力明顯下降,自我更新能力也受到抑制。TAMs糖酵解產(chǎn)生的乳酸也對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的代謝和存活產(chǎn)生重要影響。腫瘤細(xì)胞及TAMs產(chǎn)生的乳酸通過多種機(jī)制穩(wěn)定缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α),上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和精氨酸酶1(ARG1),促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和免疫抑制。在肝癌中,乳酸可以作為肝臟腫瘤起始細(xì)胞的能量來源,通過單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)入肝臟腫瘤起始細(xì)胞,參與其代謝過程。乳酸還可以調(diào)節(jié)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的微環(huán)境,促進(jìn)腫瘤血管生成,為肝臟腫瘤起始細(xì)胞提供更多的營養(yǎng)和氧氣,從而支持其存活和增殖。在脂質(zhì)代謝方面,TAMs通過多種機(jī)制影響腫瘤微環(huán)境中的脂質(zhì)水平,進(jìn)而影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和代謝。TAMs通過CD36受體大量攝取腫瘤釋放的游離脂肪酸(FFA),進(jìn)行β-氧化(FAO)供能,維持抗炎表型。這一過程會(huì)導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中游離脂肪酸水平降低。肝臟腫瘤起始細(xì)胞的膜合成和信號(hào)傳導(dǎo)等過程依賴于脂肪酸,游離脂肪酸水平的降低會(huì)影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞的生物學(xué)功能。研究表明,當(dāng)腫瘤微環(huán)境中游離脂肪酸水平下降時(shí),肝臟腫瘤起始細(xì)胞的細(xì)胞膜流動(dòng)性降低,細(xì)胞表面受體的功能也受到影響,從而抑制其增殖和存活。TAMs攝取的脂肪酸可以在細(xì)胞內(nèi)積累形成脂滴,這一過程受到TREM2等受體的調(diào)節(jié)。脂滴的形成與TAMs的免疫抑制表型有關(guān)。脂滴中的脂肪酸可以在需要時(shí)被釋放出來,為TAMs提供能量。在肝癌微環(huán)境中,TAMs脂滴中的脂肪酸也可能通過旁分泌的方式影響肝臟腫瘤起始細(xì)胞的代謝。TAMs脂滴中的脂肪酸可以被代謝為前列腺素等生物活性物質(zhì),這些物質(zhì)可以調(diào)節(jié)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的增殖、凋亡和遷移等過程。研究發(fā)現(xiàn),前列腺素E2(PGE2)可以促進(jìn)肝臟腫瘤起始細(xì)胞的增殖和遷移,增強(qiáng)其對(duì)化療藥物的耐藥性。3.3.2代謝產(chǎn)物對(duì)巨噬細(xì)胞功能的反作用肝臟腫瘤起始細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對(duì)巨噬細(xì)胞的功能和表型有著顯著影響,這種反作用進(jìn)一步影響著腫瘤的發(fā)生發(fā)展。肝臟腫瘤起始細(xì)胞在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸,乳酸作為一種重要的代謝產(chǎn)物,對(duì)巨噬細(xì)胞的功能和表型產(chǎn)生多方面的影響。在肝癌微環(huán)境中,高濃度的乳酸可以促使巨噬細(xì)胞向M2型極化。乳酸通過與巨噬細(xì)胞表面的受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的基因表達(dá)。研究表明,乳酸可以激活巨噬細(xì)胞內(nèi)的NF-κB信號(hào)通路,促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物如CD206、精氨酸酶-1(Arg-1)等的表達(dá),同時(shí)抑制M1型巨噬細(xì)胞標(biāo)志物如iNOS、IL-12等的表達(dá)。極化后的M2型巨噬細(xì)胞分泌更多的免疫抑制因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等,進(jìn)一步抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng),為肝臟腫瘤起始細(xì)胞的存活和增殖提供有利的微環(huán)境。肝臟腫瘤起始細(xì)胞產(chǎn)生的其他代謝產(chǎn)物,如酮體、脂肪酸等,也對(duì)巨噬細(xì)胞的功能和表型產(chǎn)生影響。酮體是肝臟腫瘤起始細(xì)胞在脂肪酸β-氧化過程中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物。在肝癌微環(huán)境中,酮體可以被巨噬細(xì)胞攝取利用,作為能量來源。研究發(fā)現(xiàn),酮體的攝取可以改變巨噬細(xì)胞的代謝狀態(tài),影響其功能。酮體可以抑制巨噬細(xì)胞的糖酵解,促進(jìn)其脂肪酸氧化,從而影響巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)功能。脂肪酸也是肝臟腫瘤起始細(xì)胞產(chǎn)生的重要代謝產(chǎn)物之一。肝臟腫瘤起始細(xì)胞產(chǎn)生的脂肪酸可以通過與巨噬細(xì)胞表面的脂肪酸受體結(jié)合,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能。脂肪酸可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和趨化因子,如CCL2、CCL5等,這些因子可以招募更多的巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞到腫瘤微環(huán)境中,進(jìn)一步改變腫瘤微環(huán)境的免疫狀態(tài)。脂肪酸還可以影響巨噬細(xì)胞的吞噬功能和抗原呈遞能力,從而影響機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。四、巨噬細(xì)胞在肝癌發(fā)生發(fā)展不同階段的作用4.1肝癌起始階段4.1.1巨噬細(xì)胞促進(jìn)腫瘤起始細(xì)胞的定植與擴(kuò)增在肝癌起始階段,巨噬細(xì)胞對(duì)肝臟腫瘤起始細(xì)胞(hTICs)的定植與擴(kuò)增起著至關(guān)重要的作用。巨噬細(xì)胞通過多種機(jī)制為hTICs提供適宜的微環(huán)境,助力其在肝臟中成功定植并實(shí)現(xiàn)早期擴(kuò)增。巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子在這一過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。肝細(xì)胞生長因子(HGF)是巨噬細(xì)胞分泌的重要細(xì)胞因子之一。在肝癌起始階段,巨噬細(xì)胞來源的HGF能夠與hTICs表面的c-Met受體特異性結(jié)合,激活下游的PI3K/Akt和MAPK信號(hào)通路。PI3K/Akt信號(hào)通路的激活可以抑制hTICs的凋亡,為其存活提供有力保障。有研究表明,在肝癌起始的小鼠模型中,阻斷HGF與c-Met受體的結(jié)合,會(huì)導(dǎo)致hTICs的凋亡率顯著增加,腫瘤的起始和發(fā)展受到明顯抑制。MAPK信號(hào)通路的激活則能夠促進(jìn)hTICs的增殖,增強(qiáng)其自我更新能力。激活后的MAPK信號(hào)通路會(huì)促使細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)上調(diào),加速細(xì)胞的分裂和增殖。在體外實(shí)驗(yàn)中,使用MAPK信號(hào)通路激活劑處理hTICs,能夠觀察到hTICs的增殖速度明顯加快,克隆形成能力增強(qiáng)。巨噬細(xì)胞還能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)來促進(jìn)hTICs的定植與擴(kuò)增。巨噬細(xì)胞可以分泌多種蛋白酶,如基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等,這些蛋白酶能夠降解ECM中的成分,為hTICs的遷移和定植創(chuàng)造空間。MMP-2和MMP-9可以降解ECM中的膠原蛋白和層粘連蛋白,使hTICs更容易穿透基底膜,進(jìn)入肝臟組織中定植。巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子還可以調(diào)節(jié)ECM的合成和重塑,為hTICs提供一個(gè)有利于其生長和擴(kuò)增的微環(huán)境。轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)可以促進(jìn)成纖維細(xì)胞合成膠原蛋白,增加ECM的硬度和穩(wěn)定性,為hTICs的附著和生長提供支持。巨噬細(xì)胞與hTICs之間的直接接觸也是促進(jìn)hTICs定植與擴(kuò)增的重要因素。巨噬細(xì)胞表面的某些受體與hTICs表面的配體相互作用,激活hTICs內(nèi)的存活和增殖信號(hào)通路。巨噬細(xì)胞表面的CD44受體與hTICs表面的透明質(zhì)酸結(jié)合后,能夠激活hTICs內(nèi)的NF-κB信號(hào)通路。NF-κB是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,它可以調(diào)節(jié)一系列與細(xì)胞存活、增殖和抗凋亡相關(guān)的基因表達(dá)。激活的NF-κB信號(hào)通路可以促進(jìn)hTICs的存活和增殖,增強(qiáng)其對(duì)化療藥物的耐藥性。巨噬細(xì)胞與hTICs之間還可以通過間隙連接進(jìn)行直接的物質(zhì)交換和信號(hào)傳遞。間隙連接是由連接蛋白組成的通道,允許小分子物質(zhì)如離子、代謝產(chǎn)物和信號(hào)分子在細(xì)胞之間傳遞。通過間隙連接,巨噬細(xì)胞可以向hTICs傳遞生存信號(hào)和營養(yǎng)物質(zhì),支持hTICs的存活和生長。在肝癌起始階段的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,觀察到巨噬細(xì)胞與hTICs緊密相鄰,通過間隙連接進(jìn)行物質(zhì)交換和信號(hào)傳遞,促進(jìn)了hTICs的定植和早期擴(kuò)增。4.1.2早期免疫微環(huán)境的形成與影響在肝癌起始階段,巨噬細(xì)胞參與形成的免疫微環(huán)境對(duì)腫瘤細(xì)胞的命運(yùn)和腫瘤的后續(xù)發(fā)展產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。巨噬細(xì)胞在這一階段通過多種方式塑造免疫微環(huán)境,使其朝著有利于腫瘤起始細(xì)胞存活和腫瘤發(fā)生的方向發(fā)展。巨噬細(xì)胞在肝癌起始階段的免疫微環(huán)境中,主要通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的活性來影響腫瘤細(xì)胞。M2型巨噬細(xì)胞在這一過程中發(fā)揮著重要作用。M2型巨噬細(xì)胞能夠分泌白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等免疫抑制因子,抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞的功能。IL-10可以抑制T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌,降低T細(xì)胞對(duì)腫瘤起始細(xì)胞的識(shí)別和殺傷能力。在肝癌起始階段的小鼠模型中,敲除M2型巨噬細(xì)胞分泌IL-10的基因,會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞的活性增強(qiáng),腫瘤起始細(xì)胞的清除效率提高,腫瘤的發(fā)生率降低。TGF-β則可以抑制NK細(xì)胞的活化和細(xì)胞毒性,使腫瘤起始細(xì)胞逃避NK細(xì)胞的免疫監(jiān)視。研究表明,在肝癌起始階段,TGF-β能夠抑制NK細(xì)胞表面活化受體的表達(dá),降低NK細(xì)胞對(duì)腫瘤起始細(xì)胞的殺傷活性。巨噬細(xì)胞還可以通過分泌趨化因子,招募調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)到腫瘤微環(huán)境中。Tregs具有免疫抑制功能,能夠抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性,保護(hù)腫瘤起始細(xì)胞免受免疫攻擊。在肝癌起始階段,巨噬細(xì)胞分泌的CCL2、CCL5等趨化因子可以吸引Tregs到腫瘤部位。這些趨化因子與Tregs表面的相應(yīng)受體結(jié)合,引導(dǎo)Tregs向腫瘤微環(huán)境遷移。研究發(fā)現(xiàn),在肝癌起始階段,腫瘤微環(huán)境中Tregs的數(shù)量與巨噬細(xì)胞分泌的趨化因子水平呈正相關(guān),且Tregs的浸潤能夠抑制效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤起始細(xì)胞的殺傷作用,促進(jìn)腫瘤的起始和發(fā)展。巨噬細(xì)胞參與形成的早期免疫微環(huán)境還會(huì)影響腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)特性。在免疫抑制的微環(huán)境中,腫瘤起始細(xì)胞的干性維持和自我更新能力增強(qiáng)。腫瘤起始細(xì)胞表面的一些干性標(biāo)志物,如CD133、CD90等的表達(dá)上調(diào),使其具有更強(qiáng)的自我更新和分化能力。研究表明,在肝癌起始階段,免疫抑制微環(huán)境中的細(xì)胞因子和信號(hào)分子可以激活腫瘤起始細(xì)胞內(nèi)的干性相關(guān)信號(hào)通路,如Wnt/β-catenin、Notch等信號(hào)通路,維持其干性和自我更新能力。這種免疫微環(huán)境還會(huì)促進(jìn)腫瘤起始細(xì)胞的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),增強(qiáng)其遷移和侵襲能力。巨噬細(xì)胞分泌的TGF-β等細(xì)胞因子可以誘導(dǎo)腫瘤起始細(xì)胞發(fā)生EMT,使其獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如表達(dá)波形蛋白(Vimentin)、N-鈣黏蛋白(N-cadherin)等,同時(shí)失去上皮細(xì)胞的標(biāo)志物,如E-鈣黏蛋白(E-cadherin)。這些具有間質(zhì)細(xì)胞特性的腫瘤起始細(xì)胞具有更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,能夠突破基底膜,進(jìn)入血液循環(huán),為腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移奠定基礎(chǔ)。4.2肝癌進(jìn)展階段4.2.1巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞增殖與侵襲的促進(jìn)在肝癌進(jìn)展階段,巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖與侵襲發(fā)揮著顯著的促進(jìn)作用,這一過程涉及多種細(xì)胞因子、蛋白酶以及信號(hào)通路的協(xié)同作用。巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子在促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖方面扮演著關(guān)鍵角色。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是巨噬細(xì)胞分泌的重要細(xì)胞因子之一。在肝癌進(jìn)展過程中,TNF-α可以通過與肝癌細(xì)胞表面的TNFR1受體結(jié)合,激活下游的NF-κB信號(hào)通路。NF-κB作為一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,能夠調(diào)節(jié)一系列與細(xì)胞增殖和抗凋亡相關(guān)的基因表達(dá)。激活后的NF-κB信號(hào)通路會(huì)促使c-Myc、CyclinD1等基因的表達(dá)上調(diào),c-Myc是一種原癌基因,能夠促進(jìn)細(xì)胞的增殖和代謝;CyclinD1則是細(xì)胞周期蛋白,參與細(xì)胞周期的調(diào)控,其表達(dá)上調(diào)會(huì)加速細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖。研究表明,在肝癌細(xì)胞系中,添加TNF-α可以顯著提高肝癌細(xì)胞的增殖速率,而使用TNF-α抑制劑則能夠抑制肝癌細(xì)胞的增殖。巨噬細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素-6(IL-6)也能促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖。IL-6與肝癌細(xì)胞表面的IL-6R受體結(jié)合后,激活JAK-STAT3信號(hào)通路。STAT3進(jìn)入細(xì)胞核后,能夠調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖和存活。在肝癌患者的腫瘤組織中,IL-6的表達(dá)水平與肝癌細(xì)胞的增殖活性呈正相關(guān)。通過阻斷IL-6/IL-6R信號(hào)軸,可以抑制肝癌細(xì)胞的增殖和腫瘤的生長。巨噬細(xì)胞分泌的蛋白酶在促進(jìn)肝癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮著重要作用?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一類鋅離子依賴的內(nèi)肽酶,能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的成分。巨噬細(xì)胞分泌的MMP-2和MMP-9可以降解ECM中的膠原蛋白、層粘連蛋白等成分,破壞腫瘤細(xì)胞周圍的基質(zhì)屏障,為肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。研究發(fā)現(xiàn),在肝癌組織中,MMP-2和MMP-9的表達(dá)水平與肝癌細(xì)胞的侵襲能力呈正相關(guān)。通過抑制MMP-2和MMP-9的活性,可以顯著降低肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。巨噬細(xì)胞分泌的組織蛋白酶B(CathepsinB)也參與肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移過程。CathepsinB是一種溶酶體半胱氨酸蛋白酶,能夠降解ECM中的多種成分,還可以激活其他蛋白酶,如MMPs等。在肝癌細(xì)胞中,CathepsinB的表達(dá)水平升高,能夠促進(jìn)肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。通過敲低CathepsinB的表達(dá),可以抑制肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力。巨噬細(xì)胞與肝癌細(xì)胞之間的相互作用還可以通過旁分泌信號(hào)通路促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖與侵襲。巨噬細(xì)胞分泌的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)不僅能夠促進(jìn)腫瘤血管生成,還可以直接作用于肝癌細(xì)胞,促進(jìn)其增殖和侵襲。VEGF與肝癌細(xì)胞表面的VEGFR受體結(jié)合后,激活下游的PI3K/Akt和MAPK信號(hào)通路。PI3K/Akt信號(hào)通路的激活可以抑制肝癌細(xì)胞的凋亡,促進(jìn)其存活;MAPK信號(hào)通路的激活則可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖和遷移。研究表明,在肝癌細(xì)胞系中,添加VEGF可以顯著提高肝癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力,而使用VEGFR抑制劑則能夠抑制肝癌細(xì)胞的這些生物學(xué)行為。巨噬細(xì)胞分泌的其他細(xì)胞因子,如血小板衍生生長因子(PDGF)、表皮生長因子(EGF)等,也可以通過與肝癌細(xì)胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合,激活相關(guān)信號(hào)通路,促進(jìn)肝癌細(xì)胞的增殖與侵襲。4.2.2腫瘤血管生成與巨噬細(xì)胞的關(guān)系腫瘤血管生成在肝癌進(jìn)展過程中起著關(guān)鍵作用,而巨噬細(xì)胞在這一過程中扮演著不可或缺的角色。中山大學(xué)腫瘤防治中心鄭利民教授課題組的研究成果深入揭示了巨噬細(xì)胞促進(jìn)腫瘤血管生成的機(jī)制。該課題組通過對(duì)肝癌組織的研究發(fā)現(xiàn),腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)能夠分泌多種促血管生成因子,其中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是最為關(guān)鍵的因子之一。TAMs分泌的VEGF可以與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的VEGFR受體結(jié)合,激活下游的信號(hào)通路,促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和管腔形成。在肝癌小鼠模型中,阻斷TAMs分泌的VEGF,能夠顯著抑制腫瘤血管生成,減少腫瘤的血液供應(yīng),從而抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。TAMs還可以通過分泌其他細(xì)胞因子和趨化因子,間接促進(jìn)腫瘤血管生成。TAMs分泌的堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)能夠刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移,促進(jìn)血管新生。bFGF與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的FGFR受體結(jié)合,激活下游的信號(hào)通路,調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和分化。TAMs分泌的血小板衍生生長因子(PDGF)可以促進(jìn)周細(xì)胞的募集和血管平滑肌細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)血管的穩(wěn)定性。PDGF與周細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞表面的PDGFR受體結(jié)合,促進(jìn)這些細(xì)胞的增殖和遷移,使其圍繞在血管內(nèi)皮細(xì)胞周圍,形成穩(wěn)定的血管結(jié)構(gòu)。巨噬細(xì)胞還可以通過與血管內(nèi)皮細(xì)胞的直接接觸,促進(jìn)腫瘤血管生成。巨噬細(xì)胞表面表達(dá)的一些黏附分子,如整合素等,能夠與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的相應(yīng)配體結(jié)合,促進(jìn)巨噬細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用。這種直接接觸可以傳遞信號(hào),促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移。巨噬細(xì)胞還可以通過分泌一些細(xì)胞外囊泡,如外泌體等,將其中攜帶的蛋白質(zhì)、核酸等生物活性物質(zhì)傳遞給血管內(nèi)皮細(xì)胞,調(diào)節(jié)其功能,促進(jìn)腫瘤血管生成。腫瘤血管生成不僅為腫瘤細(xì)胞提供了充足的營養(yǎng)和氧氣,還為腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移提供了途徑。腫瘤細(xì)胞可以通過新生的血管進(jìn)入血液循環(huán),從而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。巨噬細(xì)胞促進(jìn)的腫瘤血管生成,使得腫瘤細(xì)胞更容易進(jìn)入血液循環(huán),增加了肝癌轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)。在肝癌患者中,腫瘤血管生成的程度與腫瘤的轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)。血管生成豐富的肝癌患者,其腫瘤更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移,預(yù)后也更差。4.3肝癌轉(zhuǎn)移階段4.3.1巨噬細(xì)胞協(xié)助腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移巨噬細(xì)胞在肝癌轉(zhuǎn)移階段與腫瘤細(xì)胞緊密協(xié)作,通過一系列復(fù)雜的機(jī)制協(xié)助腫瘤細(xì)胞突破基底膜、進(jìn)入血液循環(huán)并在遠(yuǎn)處器官定植,這些過程涉及多種細(xì)胞因子、蛋白酶以及細(xì)胞間的相互作用。在腫瘤細(xì)胞突破基底膜的過程中,巨噬細(xì)胞分泌的蛋白酶發(fā)揮著關(guān)鍵作用?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一類能夠降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)成分的酶,巨噬細(xì)胞分泌的MMP-2和MMP-9可以特異性地降解基底膜中的膠原蛋白、層粘連蛋白等成分。這些成分的降解破壞了基底膜的完整性,為腫瘤細(xì)胞的遷移開辟了通道。在肝癌細(xì)胞系與巨噬細(xì)胞的共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)巨噬細(xì)胞分泌的MMP-2和MMP-9活性被抑制時(shí),肝癌細(xì)胞突破人工基底膜的能力顯著下降。巨噬細(xì)胞還可以通過分泌組織蛋白酶B等其他蛋白酶,進(jìn)一步降解ECM,增強(qiáng)對(duì)基底膜的破壞作用。組織蛋白酶B能夠降解多種ECM成分,還可以激活MMPs,從而協(xié)同促進(jìn)基底膜的降解。巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的直接接觸也有助于腫瘤細(xì)胞突破基底膜。巨噬細(xì)胞表面表達(dá)的整合素等黏附分子,可以與腫瘤細(xì)胞表面的相應(yīng)配體結(jié)合,形成細(xì)胞間的連接。這種連接不僅增強(qiáng)了巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間的相互作用,還為腫瘤細(xì)胞提供了遷移的支撐。巨噬細(xì)胞通過伸出偽足,與腫瘤細(xì)胞相互配合,幫助腫瘤細(xì)胞穿越被降解的基底膜。在肝癌組織的切片觀察中,可以發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞緊密相連,共同突破基底膜的現(xiàn)象。進(jìn)入血液循環(huán)后,腫瘤細(xì)胞面臨著免疫系統(tǒng)的攻擊和血流的剪切力等挑戰(zhàn)。巨噬細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子和趨化因子,幫助腫瘤細(xì)胞在血液循環(huán)中存活并逃避免疫監(jiān)視。巨噬細(xì)胞分泌的白細(xì)胞介素-10(IL-10)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等免疫抑制因子,可以抑制T細(xì)胞和NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞的活性。IL-10能夠抑制T細(xì)胞的增殖和細(xì)胞因子的分泌,降低T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的識(shí)別和殺傷能力;TGF-β則可以抑制NK細(xì)胞的活化和細(xì)胞毒性,使腫瘤細(xì)胞逃避NK細(xì)胞的攻擊。巨噬細(xì)胞分泌的趨化因子,如CCL2、CCL5等,可以招募調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)到血液循環(huán)中。Tregs具有免疫抑制功能,能夠抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性,保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受免疫攻擊。在肝癌患者的血液樣本中,發(fā)現(xiàn)Tregs的數(shù)量與巨噬細(xì)胞分泌的趨化因子水平呈正相關(guān),且與腫瘤細(xì)胞的循環(huán)存活能力相關(guān)。巨噬細(xì)胞還可以通過形成腫瘤細(xì)胞-巨噬細(xì)胞聚集體,幫助腫瘤細(xì)胞在血液循環(huán)中穩(wěn)定存在。腫瘤細(xì)胞與巨噬細(xì)胞通過表面的黏附分子相互結(jié)合,形成聚集體。這種聚集體可以降低腫瘤細(xì)胞受到的血流剪切力,減少腫瘤細(xì)胞的損傷和死亡。腫瘤細(xì)胞-巨噬細(xì)胞聚集體還可以利用巨噬細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能,逃避免疫系統(tǒng)的識(shí)別和攻擊。在體外模擬血液循環(huán)的實(shí)驗(yàn)中,觀察到腫瘤細(xì)胞-巨噬細(xì)胞聚集體的存活時(shí)間明顯長于單獨(dú)的腫瘤細(xì)胞。當(dāng)腫瘤細(xì)胞到達(dá)遠(yuǎn)處器官并定植時(shí),巨噬細(xì)胞同樣發(fā)揮著重要作用。巨噬細(xì)胞可以提前到達(dá)遠(yuǎn)處器官,為腫瘤細(xì)胞的定植創(chuàng)造適宜的微環(huán)境。在腫瘤轉(zhuǎn)移前,巨噬細(xì)胞會(huì)被腫瘤細(xì)胞分泌的趨化因子吸引到遠(yuǎn)處器官,如肺、肝、骨等。這些巨噬細(xì)胞在遠(yuǎn)處器官中分泌細(xì)胞因子和生長因子,促進(jìn)局部組織的炎癥反應(yīng)和血管生成。巨噬細(xì)胞分泌的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可以促進(jìn)血管生成,為腫瘤細(xì)胞提供營養(yǎng)和氧氣;巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子還可以調(diào)節(jié)局部免疫細(xì)胞的活性,抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。在小鼠肝癌肺轉(zhuǎn)移模型中,阻斷巨噬細(xì)胞向肺部的募集,會(huì)顯著減少腫瘤細(xì)胞在肺部的定植和轉(zhuǎn)移瘤的形成。巨噬細(xì)胞還可以通過與腫瘤細(xì)胞的直接相互作用,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在遠(yuǎn)處器官的黏附和定植。巨噬細(xì)胞表面的某些受體與腫瘤細(xì)胞表面的配體相互作用,增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞與遠(yuǎn)處器官組織的黏附能力。巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞外基質(zhì)成分,如纖維連接蛋白等,也可以為腫瘤細(xì)胞提供黏附的底物,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞在遠(yuǎn)處器官的定植。在肝癌肺轉(zhuǎn)移的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞在肺部組織中緊密結(jié)合,腫瘤細(xì)胞通過與巨噬細(xì)胞的相互作用,成功黏附并定植在肺部組織中。4.3.2轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中巨噬細(xì)胞的作用轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞在肝癌轉(zhuǎn)移瘤的生長和存活過程中扮演著至關(guān)重要的角色,其表型和功能的變化對(duì)腫瘤的發(fā)展產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響。轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞呈現(xiàn)出獨(dú)特的表型特征。在肝癌轉(zhuǎn)移灶中,巨噬細(xì)胞主要以M2型巨噬細(xì)胞為主。M2型巨噬細(xì)胞表面高表達(dá)甘露糖受體CD206、清道夫受體CD163等標(biāo)志物。這些標(biāo)志物的高表達(dá)反映了M2型巨噬細(xì)胞在轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中的功能特點(diǎn)。CD206參與巨噬細(xì)胞對(duì)糖蛋白和糖脂的識(shí)別和攝取,可能在巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的相互作用以及對(duì)腫瘤微環(huán)境中物質(zhì)的清除和代謝中發(fā)揮作用。CD163則主要參與巨噬細(xì)胞對(duì)血紅蛋白-結(jié)合珠蛋白復(fù)合物的攝取和代謝,其高表達(dá)可能與轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中的鐵代謝調(diào)節(jié)以及免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。M2型巨噬細(xì)胞還分泌大量的免疫抑制因子和促腫瘤生長因子,如白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等。巨噬細(xì)胞在轉(zhuǎn)移灶微環(huán)境中的功能主要體現(xiàn)在促進(jìn)腫瘤生長和抑制免疫反應(yīng)兩個(gè)方面。在促進(jìn)腫瘤生長方面,巨噬細(xì)胞分泌的VEGF可以促進(jìn)轉(zhuǎn)移灶內(nèi)的血管生成。VEGF與血管內(nèi)皮細(xì)胞表面

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