text: 综述：肿瘤微环境中的免疫细胞的作用有哪些？
  肿瘤不仅仅是一堆癌细胞，而是浸润和驻留宿主细胞【infiltrating and resident host cells】、分泌的因子和细胞外基质的异质集合。肿瘤细胞在其宿主组织内刺激显着的分子、细胞和物理变化，以支持肿瘤的生长和进展。新兴的肿瘤微环境是一个复杂且不断发展的实体。肿瘤微环境的组成因肿瘤类型而异，但标志性特征包括免疫细胞、基质细胞、血管和细胞外基质【extracellular matrix】。人们认为“肿瘤微环境不仅仅是一个沉默的旁观者【silent bystander】，而是癌症进展的积极推动者【active promoter】” (Truffi et al., 2020).在肿瘤生长的早期，癌细胞和支持癌细胞存活、局部侵袭和转移性传播的肿瘤微环境成分之间会形成一种动态和互惠的【a dynamic and reciprocal 】关系。为了克服缺氧和酸性微环境，肿瘤微环境协调促进血管生成以恢复氧气和营养供应并清除代谢废物的程序。肿瘤被多种适应性【diverse adaptive】和先天【 innate】免疫细胞浸润，这些细胞可以发挥促肿瘤和抗肿瘤功能【 perform both pro- and anti- tumorigenic functions 】（图 1）。越来越多的关于肿瘤微环境的文献已经在其中确定了用于治疗干预的新靶点。免疫细胞是肿瘤微环境的重要组成部分。【】根据具体情况，免疫细胞与肿瘤微环境之间的关系存在两面性【dichotomy一分为二，二分法】：免疫细胞可以抑制或促进肿瘤生长（图 1）。慢性感染引起的持续炎症是几种癌症形成肿瘤的常见机制，包括结直肠癌、肝细胞癌和宫颈癌。从广义上讲，免疫细胞分为两类：适应性免疫细胞【adaptive immune cells 】和先天免疫细胞【innate immune cells】。适应性免疫通过暴露于特定抗原而被激活，并使用免疫记忆来“评估”威胁并增强免疫反应。T细胞、B细胞和自然杀伤（NK，natural killer）细胞属于适应性免疫反应。先天免疫是一种非特异性防御机制，会在外来抗原进入人体后数小时内发挥作用。进行先天免疫反应的细胞包括巨噬细胞【macrophages】、中性粒细胞【neutrophils】和树突状细胞【dendritic cells】。图1免疫细胞在肿瘤微环境中的作用可以是抑制肿瘤形成（抗肿瘤微环境）或促进肿瘤发生（免疫抑制微环境）。根据环境和肿瘤类型，免疫细胞可以是促肿瘤或抗肿瘤的。每个 T 细胞都会产生自己的 T 细胞受体 (TCR)，它可以识别特定的抗原。【】在肿瘤微环境中，有几个不同的 T 细胞群影响肿瘤发生。细胞毒性 T 细胞 (CD8+) 检测癌细胞上表达的异常肿瘤抗原，并靶向它们进行破坏。肿瘤微环境中细胞毒性 T 细胞的存在通常与癌症患者的好的预后相关。除了杀死肿瘤细胞外，细胞毒性 T 细胞还通过分泌干扰素 γ (IFN-γ) 来抑制血管生成。CD4+ T 细胞分化成多种亚型，从而在肿瘤微环境的背景下协调【coordinate】广泛的免疫反应。T 辅助 1 (Th-1，T helper 1) 细胞是促炎性【proinflammatory】 CD4+ T 细胞，通过分泌白细胞介素 2 (IL-2) 和 IFN-γ 来支持 CD8+ 细胞。肿瘤微环境中 Th-1 细胞水平的升高也与多种癌症的阳性结果相关。调节性 T 细胞 (Tregs) 通常需要抑制炎症反应和控制自身免疫。在肿瘤微环境的背景下，Tregs 无处不在【ubiquitous】，通过抑制抗肿瘤免疫反应来促进肿瘤的发展和进展。例如，Tregs 分泌 IL-2，它调节 NK 细胞的稳态和功能。此外，Tregs 通过生长因子的分泌直接支持癌细胞的存活，并通过与基质细胞（如成纤维细胞和内皮细胞）的相互作用间接支持癌细胞的存活。肿瘤微环境内的免疫景观【landscape】分为三大类：免疫浸润【immune infiltrated】、免疫排斥【immune excluded】和免疫沉默【immune silent】。在免疫浸润的肿瘤中，免疫细胞（如细胞毒性 T 细胞）均匀【homogeneously】分布在整个肿瘤中，表明存在活跃的免疫反应。或者，一些肿瘤被归类为免疫排除；在这些情况下，T 细胞仅位于肿瘤的外围，并没有渗透到肿瘤微环境中。最后，一些肿瘤被归类为“免疫沉默”，完全缺乏免疫细胞浸润，表明对肿瘤没有免疫反应。B细胞是专门的免疫细胞，负责抗体产生、抗原呈递【】和细胞因子的分泌。通常，B 细胞集中在肿瘤边缘，并且通常存在于靠近肿瘤微环境的淋巴结中。与T细胞相比，肿瘤微环境中浸润的B细胞相对较少；然而，最近的研究表明，B 细胞的存在和功能在肿瘤发生过程中很重要。肿瘤浸润性 B 细胞在“三级淋巴结构”【tertiary lymphoid structures】的形成中很重要，三级淋巴结构是在肿瘤微环境中形成的异位【ectopic】淋巴结构。这种三级淋巴结构允许 T 细胞和 B 细胞之间的密切关联，并且是乳腺癌、黑色素瘤和卵巢癌的阳性【positive 】预后标志物。B 细胞的抗肿瘤作用包括向 T 细胞呈递抗原、产生抗肿瘤抗体和分泌促进细胞毒性免疫反应的细胞因子，如 IFN-γ。或者，B 细胞可以具有促肿瘤作用【pro-tumor effects】，它们在肿瘤微环境中的存在可以预测膀胱癌、前列腺癌和肾细胞癌的不良结果。与 Treg中见到的类似，调节性 B 细胞通过产生细胞因子（包括 IL-10 和 TGF-β）促进肿瘤侵袭，这些细胞因子促进巨噬细胞、中性粒细胞和细胞毒性 T 细胞中的免疫抑制表型。自然杀伤细胞通常在血流中巡逻【】，寻找病毒感染的宿主细胞和肿瘤细胞。在功能上，自然杀伤细胞可分为两类，一类直接参与细胞介导的肿瘤细胞杀伤，另一类分泌炎性细胞因子。自然杀伤细胞在杀死循环中的肿瘤细胞方面非常有效，并且可以参与阻断转移，但它们在肿瘤微环境中的杀伤效率较低。巨噬细胞是先天免疫系统的重要组成部分，通过病原体吞噬作用【】和抗原呈递来调节免疫反应。此外，巨噬细胞对伤口愈合和组织修复至关重要。单核细胞衍生的【Monocyte-derived】巨噬细胞可分为吞噬和杀死细胞的炎症性 M1 巨噬细胞或参与伤口愈合的免疫抑制性 M2 巨噬细胞。虽然这两类巨噬细胞都可以在肿瘤中找到，但肿瘤微环境通过缺氧和细胞因子（如 IL-4）的分泌来促进 M2 表型，以支持肿瘤的生长和进展。某些肿瘤类型可能被巨噬细胞大量浸润，巨噬细胞可占肿瘤质量的 50%。通常，高巨噬细胞浸润与许多类型癌症（如乳腺癌、肺癌和胃癌）的患者预后不良有关。通常，巨噬细胞被发现围绕在肿瘤微环境中的血管周围，它们分泌血管内皮生长因子 (VEGF) 并诱导新血管形成。中性粒细胞占循环白细胞的 70%，是抵御许多病原体的第一道防线。在癌症的背景下，中性粒细胞可以起到抑制或促进肿瘤生长的作用，这取决于肿瘤类型和发展阶段。随着肿瘤开始生长，中性粒细胞被招募到肿瘤微环境中，并通过释放促进肿瘤细胞凋亡的细胞因子和活性氧来促进炎症。在肿瘤发展的后期，中性粒细胞通过修饰细胞外基质、释放 VEGF 和产生基质金属蛋白酶 (MMP)-9 来促进肿瘤生长，刺激血管生成，最终促进肿瘤进展和局部侵袭。树突状细胞作为抗原呈递细胞在免疫系统中发挥关键作用；它们识别、捕获抗原并将其呈递给次级淋巴器官（如淋巴结）的 T 细胞。最终，树突状细胞弥合了适应性免疫和先天免疫之间的差距【】，以启动病原体特异性 T 细胞反应。肿瘤微环境中树突状细胞的命运是由促进抗肿瘤免疫反应或耐受的信号【】决定的。树突状细胞天生就被编程为【are inherently programmed to】在体内具有抗肿瘤发生的功能，但肿瘤微环境可以笼络【co-opt 增选，拉拢;笼络】树突状细胞来支持肿瘤进展。具体来说，肿瘤微环境分泌的细胞因子触发树突状细胞耐受肿瘤细胞的存在并阻断免疫反应的诱导。癌细胞从附近的内源性组织基质中募集支持细胞以促进肿瘤形成的关键步骤，因此它们构成了肿瘤微环境的重要组成部分。基质细胞的组成在肿瘤类型之间可能存在显着差异，包括血管内皮细胞、成纤维细胞、脂肪细胞和星状细胞【】。一旦被招募到肿瘤微环境中，基质细胞就会分泌许多影响血管生成、增殖、侵袭和转移的因子（图 2）。图2血管内皮是一层薄的内皮细胞单层，有助于协调【orchestrate编排;策划;精心安排】血管的形成。血管内皮不仅将循环血液与组织分离，还提供水分和营养，维持代谢稳态，携带免疫细胞并参与新血管的形成。在肿瘤发展的初始阶段，癌细胞依靠被动【passive】扩散进行气体交换和营养物质的运输。一旦肿瘤体积达到 1-2 mm3，氧气不足和代谢废物的积累会导致肿瘤微环境变得缺氧和酸性。为了克服这一点，肿瘤必须发展自己的血液供应。缺氧的肿瘤微环境导致缺氧诱导因子【hypoxia-inducible factors 】的激活——转录因子对于协调细胞对低氧的反应至关重要。血管发芽是肿瘤用来笼络现有血管并诱导新血管生长的常见机制。具体而言，缺氧诱导因子通过指导内皮细胞分泌促血管生成因子【proangiogenic factors】如血小板衍生生长因子 (PDGF)、表皮生长因子 (EGF) 和 VEGF 来启动血管萌芽。以自分泌和旁分泌方式，VEGF 刺激内皮细胞迁移以形成新的血管腔【blood vessel lumens，lumens腔】。接下来，内皮细胞分泌蛋白质以形成新的基底膜。肿瘤微环境中的血管通常无法达到成熟的最后阶段，导致血管系统渗漏。内皮细胞在促进癌细胞迁移、侵袭和转移方面也很关键。它们本质上是高度可塑性的，可以改变细胞命运。在肿瘤进展期间，内皮细胞经历所谓的“内皮-间质转化”，成为癌症相关的成纤维细胞【fibroblasts】。这种转变由 TGF-β 和骨形态发生蛋白 (BMP，bone morphogenetic protein) 组织，并导致细胞间连接丧失、分离【detachment 】和伸长【elongation】、迁移增强和内皮特性丧失。癌症相关成纤维细胞在刺激肿瘤细胞的迁移和侵袭方面至关重要（见下文）。转移是一个多步骤过程，涉及癌细胞从原发性肿瘤微环境转移到远处位置。肿瘤细胞必须首先逃离原发性肿瘤部位并在称为血管内渗入【intravasation内渗;渗入血管内】的过程中进入脉管系统。在血管内渗入过程中，肿瘤细胞粘附在内皮细胞上，这种相互作用改变了内皮屏障，使肿瘤细胞在两个内皮细胞之间迁移。此外，在肿瘤微环境中形成的血管通常不成熟，缺乏适当的细胞间连接，使癌细胞能够穿过血管系统。癌症相关成纤维细胞是肿瘤基质的主要成分，在促进癌细胞与肿瘤微环境之间的串扰中发挥着关键作用。尽管这些细胞通常来源于组织驻留的成纤维细胞【 tissue-resident fibroblasts】，但它们的来源可能多种多样，来源于脂肪细胞、内皮细胞、周细胞【pericytes周细胞;周皮细胞;外膜细胞】、星状细胞和骨髓来源的间充质干细胞等细胞。受伤后，通常存在于组织内的成纤维细胞可被可逆地诱导形成肌成纤维细胞【myofibroblasts】，从而积极参与伤口愈合。肌成纤维细胞被 TGF-β 信号激活并发展出对伤口愈合很重要的特征，例如增殖、收缩特性【contractile properties】、分泌表型和细胞外基质形成。肿瘤被恰当地【aptly恰如其分】称为“永远无法愈合的伤口”【Tumors have been aptly termed ‘wounds that never heal’.】。在肿瘤微环境中，癌细胞和基质细胞分泌 TGF-β、PGDF 和成纤维细胞生长因子 2 (FGF2) 等因子，将成纤维细胞转化为癌症相关成纤维细胞。肿瘤微环境中癌症相关成纤维细胞的积聚通常与许多癌症类型的预后不良有关。例如，在结直肠癌中，癌症相关成纤维细胞的存在与疾病复发密切相关。尽管存在这种关联，但与癌症相关的成纤维细胞已被证明既可以促进和又可以抑制肿瘤发生。或者，某些癌症类型，例如乳腺癌和肺癌，当它们具有致密的纤维组织或“促纤维组织”时【desmoplastic促结缔组织增生】，它们的预后和总体存活率会有所提高。在肿瘤微环境中，癌症相关成纤维细胞产生大部分细胞外成分，包括生长因子、细胞因子和细胞外基质成分。这些细胞以四种主要方式塑造肿瘤微环境：肿瘤增殖和转移、新血管生成、细胞外基质重塑和免疫抑制。在上皮来源的肿瘤中，上皮-间质转化是转移的关键步骤，其中上皮细胞失去细胞极性和细胞间粘附并获得迁移和侵袭表型。癌症相关成纤维细胞控制转移的一种方式是通过分泌 TGF-β，这是上皮-间质转化和血管生成所必需的。为了促进癌细胞通过肿瘤微环境的迁移，癌症相关成纤维细胞分泌 MMP-3，其降解 E-钙粘蛋白以促进癌细胞侵袭。细胞外基质也是VEGF的重要来源，它可以被MMP-13释放以促进血管生成。通常，癌症相关成纤维细胞通过产生免疫调节趋化因子和细胞因子来促进免疫抑制表型。脂肪细胞是体内调节能量平衡的特殊细胞，负责将多余的能量储存为脂肪。脂肪细胞通过分泌代谢物、酶、激素、生长因子和细胞因子对肿瘤微环境产生影响。在肿瘤微环境的背景下，脂肪细胞与肿瘤细胞处于动态和互惠的【reciprocal】关系以支持肿瘤进展。乳房组织主要由白色脂肪组织组成；因此，脂肪细胞是乳腺癌肿瘤微环境中的关键参与者。乳腺癌细胞可以刺激脂肪细胞进行脂肪分解，从而分解脂质储存，使游离脂肪酸可供癌细胞吸收。然后他们将这些游离脂肪酸用于能量产生、细胞膜形成、脂质生物活性分子和外泌体。瘦素【 Leptin】是一种由脂肪细胞产生的重要激素，通过影响乳腺癌细胞增殖直接促进肿瘤进展，并通过激活巨噬细胞间接促进肿瘤进展。脂肪细胞还通过分泌金属蛋白酶（如 MMP-1、MMP-7、MMP-10、MMP-11 和 MMP-14）在修饰细胞外基质中发挥重要作用。超过 40% 的癌症患者超重，这使得肥胖成为多种癌症（包括乳腺癌、胰腺癌和卵巢癌）的主要危险因素。白色脂肪组织是一种内分泌器官，可以通过旁分泌信号促进乳腺癌细胞转移到肝脏和肺部。星状细胞是位于肝脏和胰腺内的间充质来源的静止基质细胞。组织损伤后，星状细胞被激活，进入细胞周期并被诱导转化为肌成纤维细胞。星状细胞的一个特征是维生素A在脂滴中的沉积。肝星状细胞通常位于肝窦周【】和门静脉区域，可构成多达 15% 的肝脏质量。肝细胞癌是肝癌的主要形式，肝星状细胞的功能是促进肿瘤微环境内的串扰。一种关键的信号分子 TGF-β 由肝细胞癌产生并触发肝星状细胞被激活。一旦被激活，肝星状细胞会修饰细胞外基质并产生促血管生成因子，例如 VEGF 和 MMP-2。脂滴是肝星状细胞中的关键结构，用于产生新的细胞外基质并通过产生 MMP 对其进行改造。胰腺导管腺癌是最常见的胰腺癌形式（95%），其特征是致密的纤维化组织或结缔组织增生【desmoplasia】。当胰腺星状细胞处于静止状态时，它们通过产生细胞外基质蛋白（如结蛋白【desmin】和波形蛋白【vimentin】）和降解酶来促进细胞外基质修饰。维生素 A 消耗【depletion】导致胰腺星状细胞活化，导致细胞因子和趋化因子的分泌，增强迁移和增殖潜力。活化的胰腺星状细胞在促进胰腺导管腺癌肿瘤的促纤维增生表型及其缺氧微环境中起关键作用。细胞外基质由胶原蛋白【】、纤连蛋白【】、弹性蛋白【】和层粘连蛋白【】组成，是肿瘤微环境的重要分子成分。细胞外基质不仅为细胞提供了物理支架【scaffold】，而且在促进肿瘤细胞传播方面也发挥着关键作用。实体瘤含有大量的细胞外基质沉积物，占肿瘤块的 60%。大量的胶原蛋白沉积，加上高比例的成纤维细胞浸润，导致结缔组织增生，这与患者预后不良密切相关。肿瘤微环境中的许多细胞分泌细胞外基质的成分，尽管癌症相关的成纤维细胞是主要来源。MMP 是分解细胞外基质蛋白的蛋白酶，对重塑细胞外基质以促进肿瘤进展和转移至关重要。细胞外基质是细胞因子和生长因子的储存库【depot ，仓库】，它们由蛋白酶（如 MMP）释放。例如，细胞外基质可以是促血管生成因子的沉积物，如 VEGF、FGF、PDGF、TGF-β。外泌体是大小范围为 30-200 nm 的微泡。它们的内容反映了它们的来源细胞，包括蛋白质、RNA、DNA和脂质。在肿瘤微环境中，外泌体在促进癌细胞和基质细胞之间的相互作用方面发挥着关键作用。在功能上，外泌体已被证明可促进肿瘤微环境内的炎症、肿瘤进展、血管生成和转移。缺氧条件似乎会加剧【exacerbate】癌细胞的外泌体产生，并促进基质细胞转变为癌症相关的成纤维细胞。在过去的十年中，癌症治疗经历了一场革命。传统上，化疗药物更广泛地靶向肿瘤。但现在，新的治疗策略针对肿瘤微环境中的特定细胞。免疫检查点阻断疗法是第一代基于抗体的疗法，针对肿瘤微环境中的免疫细胞（例如 CTLA4 和 PD1）。这些疗法通过阻断受体-配体相互作用、减弱 【dulling ，dull减轻;(使)变麻木;使迟钝;使不活泼;(使)变得无光泽，变模糊，变低沉】T 细胞活化和功能来发挥作用。对免疫检查点阻断治疗有反应的患者有显着的临床益处，但在目前这个时间点，大多数患者没有反应。需要识别相关的生物标志物来识别有望从免疫检查点阻断治疗中受益的患者。通过使用树突细胞疫苗来治疗靶向树突细胞活化已成功用于治疗前列腺癌。“Provenge”方案包括从前列腺癌患者身上采集单核细胞，将它们分化成树突状细胞，用前列腺酸磷酸抗原【prostatic acid phosphate antigen】激活，然后将它们重新引入患者体内。Provenge 疗法可显着降低前列腺癌患者的肿瘤负担。生长的肿瘤需要形成新的血管来缓解缺氧和代谢废物的累积；因此，靶向血管生成是一种有吸引力的策略。抗血管生成疗法专注于靶向 VEGF-VEGF 受体信号轴，包括：VEGF 的中和抗体【a neutralizing antibody】（贝伐单抗）；VEGF 的诱饵受体【decoy receptor】（阿柏西普）；酪氨酸激酶抑制剂（索拉非尼）；和阻断 VEGF 结合其受体的抗体（雷莫芦单抗）。作为单一药物，大多数患者要么对抗血管生成疗法没有反应，要么产生耐药性。将抗血管生成疗法成功整合到临床中可能需要与其他药物或方法相结合。例如，贝伐单抗联合 PDL-1 已在治疗肝细胞癌和肾癌方面取得了一些成功。虽然针对肿瘤微环境的治疗是治疗癌症的一种有吸引力的策略，但现有 FDA 批准的药物治疗效果有限。随着我们继续了解肿瘤微环境如何促进肿瘤发生，将确定新的治疗靶点和策略。有希望的临床前研究显示了使用嵌合抗原受体自然杀伤细胞【 chimeric antigen receptor natural killer cells】、肝星状细胞和成纤维细胞的潜力。