腫瘤微環(huán)境包括組織駐留細(xì)胞、天然免疫細(xì)胞（如巨噬細(xì)胞）和適應(yīng)性免疫細(xì)胞（如T細(xì)胞）等。通過(guò)天然免疫和適應(yīng)性免疫協(xié)作，可以達(dá)到共同控制腫瘤的目的。巨噬細(xì)胞可以在經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞和替代活化巨噬細(xì)胞兩種狀態(tài)中切換。經(jīng)典活化巨噬細(xì)胞通常被IFNγ和toll樣受體激動(dòng)劑如LPS等活化，這種巨噬細(xì)胞可以分泌IL-12和TNFα等促炎因子，通過(guò)上調(diào)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）活性促進(jìn)精氨酸轉(zhuǎn)化成具有殺傷效應(yīng)的NO；而替代活化巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-10和TGFβ等抗炎因子，具有促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的作用。腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞（TAMs）大部分時(shí)候表現(xiàn)出替代活化巨噬細(xì)胞的特性，往往表現(xiàn)為促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，抑制T細(xì)胞的活化。但是，如果將TAMs進(jìn)一步極化，也可以具有殺傷癌癥細(xì)胞的功能。因此，通過(guò)調(diào)控巨噬細(xì)胞的極化有潛力成為一種新的有效的抗腫瘤方式。

近日，來(lái)自美國(guó)冷泉港實(shí)驗(yàn)室的Mikala Egeblad教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)單磷脂A（monophosphoryl lipid A）和γ干擾素（IFNγ）的共同刺激可誘導(dǎo)TAMs成為具有殺傷癌細(xì)胞能力的巨噬細(xì)胞。在此過(guò)程中，天然免疫和適應(yīng)性免疫相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng)。

作者首先通過(guò)分離PyMT小鼠（一種乳腺癌小鼠模型）的瘤組織和乳腺癌胸膜轉(zhuǎn)移病人胸水獲取了TAMs和腫瘤細(xì)胞。在兩種細(xì)胞共培養(yǎng)的同時(shí)，通過(guò)不同的TLR激動(dòng)劑（LPS, MPLA，polyI:C）單獨(dú)或者聯(lián)合IFNγ進(jìn)行刺激，發(fā)現(xiàn)只有在巨噬細(xì)胞存在情況下，IFNγ聯(lián)合LPS或IFNγ聯(lián)合MPLA才能殺死腫瘤細(xì)胞，而誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）活性在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用。MPLA IFNγ通過(guò)巨噬細(xì)胞重編程，使得表達(dá)具有腫瘤殺傷作用的分子如NOS2、 CD40、TNF、IL-12B顯著增加，而TAMs相關(guān)分子如IL-10、MRC1的表達(dá)明顯降低。

隨后，作者對(duì)MPLA IFNγ在體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞殺傷效果進(jìn)行了研究。通過(guò)PyMT和4T1兩種乳腺癌小鼠模型實(shí)驗(yàn)，作者證實(shí)瘤內(nèi)和腹腔內(nèi)注射MPLA IFNγ均可抑制腫瘤的生長(zhǎng)和肺部轉(zhuǎn)移。單用IFNγ也可抑制腫瘤生長(zhǎng)，但效果弱于兩者聯(lián)合；而MPLA單用不能抑制腫瘤生長(zhǎng)。

MPLA與IFNγ聯(lián)用是如何增強(qiáng)抗腫瘤效應(yīng)的呢？通過(guò)測(cè)量腫瘤微環(huán)境中的炎癥因子，作者發(fā)現(xiàn)MPLA IFNγ可以誘導(dǎo)一系列免疫細(xì)胞趨化因子如CCL5,CXCL9,CXCL13,CCL12和CXCL5的產(chǎn)生。進(jìn)一步通過(guò)RNA-seq分析，作者發(fā)現(xiàn)MPLA IFNγ不僅可以促進(jìn)I型干擾素通路的基因表達(dá)，還同時(shí)降低了細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)的基因表達(dá)。GO分析顯示這些改變的基因主要體現(xiàn)為增強(qiáng)的免疫刺激反應(yīng)如I型干擾素通路、抗原處理和呈遞，以及降低免疫抑制反應(yīng)如膠原活化通路等。

通過(guò)細(xì)胞成分分析，作者發(fā)現(xiàn)經(jīng)瘤內(nèi)注射MPLA IFNγ，腫瘤組織中Ly6C Ly6G-炎性中性粒細(xì)胞、F4/80 巨噬細(xì)胞顯著增加。同時(shí)，表達(dá)iNOS、CD40的巨噬細(xì)胞比例也明顯增加，而表達(dá)CD206的細(xì)胞比例則有所降低。這也再次證實(shí)MPLA IFNγ促進(jìn)了巨噬細(xì)胞重編程。

MPLA IFNγ還可通過(guò)增強(qiáng)抗原呈遞活化細(xì)胞毒性T細(xì)胞。MMTV-PyMT-chOVA小鼠的腫瘤細(xì)胞表達(dá)OVA的肽鏈SIINFEKL。以MPLA與IFNγ進(jìn)行聯(lián)合給藥，小鼠瘤內(nèi)H-2Kb OVA 巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞數(shù)量翻倍增加。腫瘤組織中總的CD8a T細(xì)胞、CD107a 或 PD1 活化T細(xì)胞以及CD44 CD62L-效應(yīng)記憶T細(xì)胞也明顯增加。在肺轉(zhuǎn)移的腫瘤組織中，同樣可以看到T細(xì)胞浸潤(rùn)的增加。因此，MPLA IFNγ刺激不僅可以逆轉(zhuǎn)小鼠腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)，還激活了持續(xù)性適應(yīng)性T細(xì)胞免疫反應(yīng)來(lái)對(duì)抗?jié)撛诘哪[瘤轉(zhuǎn)移。

隨后，作者進(jìn)一步證實(shí)巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子也參與了MPLA IFNγ對(duì)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化。研究發(fā)現(xiàn)，體外MPLA IFNγ刺激PyMT小鼠脾臟中分離的CD8 T細(xì)胞并不能有效激活T細(xì)胞；但當(dāng)把這些T細(xì)胞和同種小鼠分離的骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)后，MPLA IFNγ可明顯刺激CD8 T上CD69的表達(dá)，提示MPLA IFNγ是通過(guò)巨噬細(xì)胞來(lái)活化細(xì)胞毒性T細(xì)胞的，而巨噬細(xì)胞分泌的IL-12, TNFα和 CXCL9是其中重要的信號(hào)分子。MPLA IFNγ可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞和PyMT腫瘤中IL-12、TNFα和 CXCL9的表達(dá)，而通過(guò)相應(yīng)抗體拮抗IL-12或TNFα作用，T細(xì)胞上CD69表達(dá)可被部分抑制。后續(xù)使用利用抗體清除巨噬細(xì)胞或者T細(xì)胞后， MPLA IFNγ的抗腫瘤效應(yīng)顯著減弱，提示巨噬細(xì)胞與T細(xì)胞都是MPLA IFNγ發(fā)揮抗腫瘤作用的基礎(chǔ)。

令人驚喜的是，MPLA與IFNγ聯(lián)合使用產(chǎn)生的抗腫瘤效應(yīng)還具有持續(xù)性。作者將小鼠瘤組織切除后通過(guò)靜脈再次注射帶有ECFP熒光的腫瘤細(xì)胞，此時(shí)前期經(jīng)過(guò)MPLA IFNγ處理的小鼠新生腫瘤負(fù)荷明顯減少，而MPLA或IFNγ單用均得不到該效果。研究顯示，在該過(guò)程中T細(xì)胞發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在清除相關(guān)T細(xì)胞后，這種持續(xù)存在的抗腫瘤免疫效應(yīng)也隨之消失，提示MPLA IFNγ處理后小鼠產(chǎn)生抗腫瘤記憶T細(xì)胞的能力也得到增強(qiáng)。因此，MPLA IFNγ組合不僅可以逆轉(zhuǎn)腫瘤免疫的抑制狀態(tài)，而且可以誘發(fā)抗腫瘤免疫記憶，對(duì)腫瘤的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生長(zhǎng)久的抗腫瘤效應(yīng)。為進(jìn)一步證實(shí)該效應(yīng)的廣譜性，作者在卵巢癌相關(guān)模型中也得到了類似結(jié)果。

綜上所述，該文從巨噬細(xì)胞的抗腫瘤作用與腫瘤微環(huán)境的出發(fā)，利用多種體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)，多種動(dòng)物模型，多層次、多維度證實(shí)MPLA與IFNγ聯(lián)合使用可促進(jìn)巨噬細(xì)胞重編程，進(jìn)而增強(qiáng)其抗腫瘤作用。同時(shí)，重編程后的巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌更多的IL-12，TNFα等促炎因子和增加的抗原呈遞作用，進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞毒性T細(xì)胞的活化，并誘導(dǎo)產(chǎn)生T細(xì)胞記憶效應(yīng)發(fā)揮持續(xù)性抗腫瘤作用?；谝陨习l(fā)現(xiàn)，MPLA與IFNγ聯(lián)合使用具有潛在的廣泛臨床應(yīng)用前景。

原文刊載于CellPress細(xì)胞出版社

旗下期刊Cancer cell上，