乳腺癌是全世界女性发病率最高的恶性肿瘤，也是导致癌症死亡的主要原因之一[1]。据统计，全球每年有超过100万人被诊断出患有乳腺癌，每年至少有40万女性死于该疾病，占癌症死亡总数的14%,我国乳腺癌发病率呈逐年递增的趋势[2]。分子生物学研究表明，与其他恶性肿瘤一样，乳腺癌的发病是一个多基因、多因素相互作用的复杂过程[3]。目前，乳腺癌在诊断和治疗方面取得了许多进展，但是其发生发展机制仍未完全明确。有研究人员[4]发现，乳腺癌的进展与巨噬细胞密切相关。

巨噬细胞是肿瘤微环境中浸润免疫细胞的主要组成部分，与肿瘤的预后不良相关[5]。它可以极化为M1和M2两种表型，M1型巨噬细胞能够分泌肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素12(IL-12)等促炎因子，具有促炎和抗肿瘤作用；M2型巨噬细胞能够分泌白介素10(IL-10)和转化生长因子β(TGF-β)等，具有抗炎和修复受损组织的作用[6,7]。肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)在肿瘤形成早期常表现为M1样表型，在肿瘤进展过程中M2样表型增加。在乳腺癌中，M2型TAMs通过诱导血管生成、降解肿瘤细胞外基质以及帮助肿瘤细胞逃避免疫监视来促进肿瘤侵袭、迁移、免疫抑制和耐药性[8,9]。本综述将讨论乳腺癌肿瘤微环境中促使TAMs向M2样表型极化的一些具体的分子机制以及它对乳腺癌进展的影响。

1、TAMs向M2表型极化的分子机制

1.1长链非编码RNA(lncRNA)

lncRNA是长度大于200核苷酸非编码RNA,具有一定的组织特异性，在基因激活或沉默、染色质修饰、组蛋白修饰等方面有重要作用[10]。lncRNA的表达失衡通常会导致肿瘤的发生和转移[11]。现已发现有多种lncRNA在乳腺癌中存在差异表达[12,13]。

LIU等[14]研究表明，乳腺癌患者癌组织中的lncRNAGNAS-AS1表达量远高于癌旁组织，并且GNAS-AS1能够促进巨噬细胞极化为M2表型。过表达GNAS-AS1可以直接抑制miR-433-3p的表达，进而增强巨噬细胞的M2极化。对miR-433-3p的进一步研究发现，它能够负调控转录因子GATA3的表达实现对巨噬细胞极化的调控。他们的研究验证了lncRNAGNAS-AS1可通过调控miR-433-3p/GATA3轴来促进TAMs向M2型巨噬细胞极化。

TAO等[15]在乳腺癌患者的组织以及乳腺癌细胞中均发现了lncRNALinc00514的高表达。Linc00514的高表达能够增加乳腺癌的恶性程度，同时能够调节信号转导与转录激活因子3(STAT3)的表达，使其磷酸化成为pSTAT3,进而激活Jagged1介导的Notch信号通路，促进巨噬细胞向M2表型极化。说明Linc00514可以通过Jagged1/Notch信号通路促进乳腺癌转移和TAMs的M2极化。

1.2微小RNA(microRNA,简称miRNA)

microRNA是一类长度约18～25个核苷酸的非编码、内源性小RNA,具有高度保守性[16]。microRNA在体内参与调节细胞增殖、分化、凋亡以及免疫调节等多个关键的生物学过程[17,18]。现也被认为与巨噬细胞的极化和可塑性有关[19]。

WANG等[20]研究了miR-100对乳腺癌中的TAMs的表型及功能的作用，他们首先发现miR-100在乳腺癌细胞中表达量增加，并且miR-100与M2型巨噬细胞的关键标志物CD206呈正相关。mTOR被认为是肿瘤细胞中miR-100的直接靶基因，miR-100的高表达可造成TAMs中的mTOR信号通路受阻，从而使TAMs维持M2表型。

miR-200家族是重要的miRNA组，在维持细胞或组织的上皮性状以及调节肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移中都有重要作用。在三阴性乳腺癌中，miR-200c的过表达上调了纤溶酶原激活物抑制剂2(PAI-2)的表达，进一步促进了癌细胞中IL-10的表达，使TAMs向M2表型极化[21]。

在YANG等[22]的研究中发现，miR-19a-3p的表达量减少可以激活Fra-1/STAT3途径来促进TAMs的M2表型极化。IL-6被证明是miR-19a-3p的上游调控因子，它可以通过抑制miR-19a-3p表达来激活M2极化相关的信号通路，使TAMs维持M2表型。

1.3转录因子

转录因子SNAIL1可以直接或间接影响许多基因的转录。在人原发性乳腺癌细胞中，SNAIL1的表达与更高的复发率、更具侵袭性的肿瘤以及不良的临床预后相关[23]。SNAIL1被证明可调节不同细胞中细胞因子和趋化因子的产生。SNAIL1被激活的乳腺癌细胞可诱导巨噬细胞极化为M2表型。BRENOT等[24]进一步研究发现，SNAIL1可以通过负调控粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)来促进TAMs的M2极化。

转录因子EB(TFEB)在肿瘤微环境中的表达降低使TAMs易于发生M2样极化。FANG等人[25]发现TGF-β不仅可以降低TFEB的表达，而且可以抑制其活化(核易位),使巨噬细胞向M2表型极化，降低TFEB的表达通过STAT3信号通路来促进TAMs的M2表型极化。与上述研究类似，LI等[26]证明了TFEB可以通过上调细胞因子信号传导抑制因子3(SOCS3)的表达来抑制STAT3信号通路的激活，从而阻止TAMs的M2样极化。综上，降低TFEB的表达是TAMs向M2极化的关键一步。

1.4酶

鞘磷脂合酶2(SMS2)是与鞘磷脂产生有关的关键酶，主要位于细胞膜上，在质膜的完整性和功能中起着重要作用，其失调与多种人类疾病有关[27]。DENG等人[28]发现，乳腺癌中SMS2的表达量与M2型TAMs表面标记CD206呈正相关。他们对SMS2进行基因敲除或者使用SMS2酶抑制剂后显示，巨噬细胞的M2极化减弱。因此，SMS2及其抑制剂可能是调控TAMs极化的重要物质。

环氧合酶-2(COX-2)是诱导型环氧化酶，参与炎症反应以及细胞、组织的损伤过程。当机体受到各种损伤性理化因素或者肿瘤细胞刺激时，COX-2的产生将增加。COX-2与肿瘤微环境形成、肿瘤浸润、淋巴结转移密切相关。在包括乳腺癌在内的许多恶性肿瘤中，COX-2的表达均上调[29,30]。NA等[31]使用了COX-2的抑制剂依托度酸后发现，TNF-α、IL-1b等炎性细胞因子分泌增加，而TAMs的M2极化减弱，从而说明了COX-2是TAMs向M2表型极化的一个正向调控因素。

1.5功能蛋白

膜联蛋白A1(ANXA1)是一类钙依赖的膜磷脂结合蛋白超家族，被认为是一种内源性抗炎物质，在肿瘤进展和转移中也有重要作用。ANXA1的生物学效应是通过G蛋白偶联受体家族中的甲酰肽受体(FPR)介导的[32]。MORAES等人[33]发现，ANXA1可以通过FPR2-ERK信号轴调节TAMs的功能和表型，使之极化为免疫抑制的M2表型，此过程受趋化因子CCL5的调控。

单羧酸转运蛋白1(MCT-1)属于单羧酸转运蛋白家族，可以介导乳酸的跨膜转运，它在许多肿瘤细胞中呈高表达状态。先前的研究证实，MCT-1的高表达可以促进乳腺癌的发生、上皮间质转化(EMT)和基质金属蛋白酶(MMP)激活，是侵袭性乳腺癌预后不良的标志[34]。WENG等[35]的研究发现，MCT-1的高表达通过miR-34a/IL-6/IL-6R信号轴诱导了巨噬细胞的M2极化。

DEK是一种可磷酸化的核蛋白，序列高度保守，无其它亚型。DEK能调节转录，参与染色质重塑、信号转导等生理过程。DEK能够移位到细胞质进而分泌到细胞外发挥作用[36]。已经有研究[37]证明，DEK在乳腺癌组织和细胞中都高表达。当暴露于分泌了DEK的肿瘤微环境时，TAMs发生了M2样极化，并且DEK的表达量与M2型TAMs的标记CD163之间有很强的正相关性，说明了DEK在促进巨噬细胞M2极化方面有重要意义。

1.6外泌体

外泌体是直径30nm～150nm的小囊泡，具有脂质双分子层，外泌体携带有多种生物活性分子，可被受体细胞捕获，充当细胞间通信的介质[38,39]。有研究表明，肿瘤细胞分泌的外泌体量远多于非肿瘤细胞[40,41]。PIAO等[42]证明了乳腺癌细胞来源的外泌体在体内外均促进了TAMs的迁移和向M2表型的极化。HAM等[43]的研究发现，IL-6受体(gp130)被包含在乳腺癌细胞衍生的外泌体中，并且可以随外泌体转移到巨噬细胞中，进一步激活巨噬细胞上的STAT3信号通路，促进肿瘤相关巨噬细胞分泌白介素6(IL-6)以及M2表型极化。综上所述，外泌体对于TAMs极化为M2表型非常重要，有必要对其具体机制进行进一步的探究。

1.7透明质酸(HA)

HA是细胞外基质的主要成分，是大多数恶性肿瘤微环境中丰富的分子之一。临床和实验数据均表明，与正常的乳腺上皮相比，HA在乳腺癌肿瘤微环境中异常蓄积，并与乳腺癌的预后不良相关。CD44是HA主要的细胞表面受体，HA可以通过与巨噬细胞表面的CD44结合，促进TAMs的M2极化。为了进一步了解HA与巨噬细胞上的CD44结合后的细胞内机制，ZHANG等[44]研究了可与CD44直接作用的ERK1/2信号通路，证明了CD44-ERK1/2-STAT3通路是HA诱导TAMs发生M2样极化的主要途径。无独有偶，一项针对278例人类乳腺癌病例的研究[45]也同样证明，HA-CD44相互作用促进了人类乳腺癌中M2型巨噬细胞的浸润。

1.8乳酸(LA)

LA是癌症三羧酸循环周期中的主要碳源，肿瘤细胞产生的LA约比正常细胞多40倍，LA可以调节肿瘤微环境，增加肿瘤的血管生成，促进肿瘤进展。肿瘤来源的LA通过激活ERK/STAT3信号通路促进巨噬细胞极化为M2表型[46]。不仅是乳腺癌中，在ZHANG等人[47]关于胃癌的一项研究中，LA同样被证明能够促进巨噬细胞的M2样极化，他们证明了LA通过MCT-HIF1α信号轴促进巨噬细胞极化为M2表型。LA对于TAMs极化的影响机制需要进一步探索与证明，这可能是抗癌治疗的新靶标。

1.9趋化因子受体

CXCR3与多种免疫细胞的迁移、活化和分化有关，并且在多种传染性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤性疾病中起主要作用。CXCR3在乳腺癌中的作用复杂，并且取决于许多因素[48,49]。OGHUMU等[50]发现敲除CXCR3基因之后，乳腺癌小鼠中由M2型巨噬细胞产生的精氨酸酶-1(Arg-1)的分泌量增加，而与M1型巨噬细胞相关的一氧化氮合酶(iNOS)产生减少，证明了敲除CXCR3基因能够增强巨噬细胞的M2极化。对CXCR3的研究为探索TAMs的极化机制提供了新的思路，具体机制见表1。

2、TAMs影响乳腺癌进展的机制

2.1功能蛋白

壳多糖酶3样蛋白1(CHI3L1)是一种分泌型的糖蛋白，有类似于凝集素的作用。在CHEN等[51]学者的研究中发现，M2巨噬细胞上清液中CHI3L1蛋白显著上调，并且CHI3L1能以剂量依赖的方式增强乳腺癌细胞的迁移、侵袭和黏附。对其机制研究后发现，CHI3L1激活了IL-13Rα2,进一步激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路，从而促进了乳腺癌的转移。

脂肪细胞/巨噬细胞脂肪酸结合蛋白(A-FABP或FABP4)是细胞内的脂质伴侣，参与调节细胞内代谢和炎性途径。A-FABP在包括代谢性疾病、慢性炎症和癌症在内的各种疾病中起着至关重要的作用。对良性和恶性的人乳腺癌组织中A-FABP的表达进行测定后证实，恶性乳腺癌患者TAMs中的A-FABP表达量升高。从机制上来说，A-FABP通过的miR-29b/IL-6/STAT3级联反应增强了乳腺癌的进展[52]。

脂质运载蛋白-2(lipocalin-2,LCN2)是一种结合于白明胶酶的糖蛋白，在癌症、细菌感染和肾脏再生中起关键作用。在乳腺癌中，巨噬细胞衍生的LCN2可通过与其特异性受体SLC22A17结合，进而减少上皮标记E-钙黏着蛋白和诱导间充质标记N-钙黏着蛋白来诱导乳腺癌细胞的体外增殖能力和上皮间质转化(EMT)[53]。

半乳糖凝集素3(Galectin-3)是一种多功能蛋白，在细胞核和细胞质中均有表达，也可分泌到细胞外，细胞内Galectin-3参与细胞增殖、分化和凋亡，而细胞外Galectin-3介导细胞-细胞间和细胞-环境间的相互作用。Galectin-3与肿瘤细胞的迁移、侵袭和转移密切相关。低氧诱导TAMs表达和分泌的Galectin-3增加，进一步引起TAMs分泌VEGFA,这有助于TAMs介导的肿瘤血管生成，同时,Galectin-3的分泌促进了乳腺癌细胞的侵袭、迁移以及体内肿瘤转移[54]。

2.2酶

环氧合酶2(COX-2)是花生四烯酸(AA)代谢转化为各种前列腺素(PGs)中的限速酶，可通过刺激癌细胞的增殖，抑制癌细胞的凋亡以及调节炎症来促进肿瘤发生。LI等人[55]发现，COX-2在乳腺癌TAMs中大量表达并与乳腺癌患者预后不良相关。进一步研究后发现，COX-2可以通过PI3K/Akt途径增加乳腺癌细胞中Bcl-2和P-糖蛋白(P-gp)的表达以及降低Bax的表达来促进癌细胞的增殖和存活。

RhoGTP酶(Rho-GTPases)具有GTP酶活性，参与肌动蛋白的细胞骨架更新，Rho-GTPases可以向各种下游效应子发出信号，以影响癌细胞的存活增殖以及癌症的进展。其中RhoA和RhoC在乳腺癌迁移中具有独特和独立的调节作用，RhoA和RhoC可以通过Rho相关蛋白激酶(ROCK)增强M2a巨噬细胞诱导的乳腺癌细胞的迁移和侵袭[56]。因此，使用ROCK抑制剂可能是减少乳腺癌肿瘤侵袭的有效策略，为转移性乳腺癌的治疗提供了新思路。

2.3细胞因子

白细胞介素1β(IL-1β)是炎症或肿瘤微环境中分泌入血的关键性促炎细胞因子。活化的巨噬细胞分泌IL-1β,显著增加了乳腺癌细胞MDA-MB-231和MCF-7的黏附性和迁移能力，在经过IL-1β的刺激后，MDA-MB-231细胞跨血液和淋巴管内皮的转运明显增加。综上，巨噬细胞源性的IL-1β促进了乳腺癌的进展[57]。

血管内皮生长因子(VEGF)是内皮细胞特异性有丝分裂原，能够促进血管内皮细胞增殖和迁移，调控血管生成。在三阴性乳腺癌中，M2巨噬细胞分泌的VEGF可以诱导乳腺癌细胞中lncRNAPCAT6上调，进一步激活VEGFR2/Akt/mTOR通路，促进了三阴性乳腺癌细胞的增殖、迁移、侵袭、EMT和血管生成，进而促进了肿瘤的生长和转移[58]。

2.4趋化因子

巨噬细胞炎性蛋白1β(MIP-1β)是趋化因子超家族的成员，可以趋化NK细胞、淋巴细胞和树突状细胞等，在炎症和肿瘤中具有重要作用。在BAGHEL等人[59]的研究中，TAMs与侵袭性乳腺癌细胞MDA-MB-231和MDA-MB-468的侵袭性伪足增加相关，与非侵袭性乳腺癌腺癌细胞MCF-7获得侵袭潜能相关。MIP-1β作为TAMs的效应子，在癌细胞侵袭和转移早期至关重要，可作用于乳腺癌细胞上的MYO3A基因，增加乳腺癌的远处转移。

趋化因子配体18(CCL18)是趋化因子CC家族中的一员，本质是一种糖蛋白，与特定的G蛋白偶联受体结合会引起细胞骨架的重排和定向迁移。来自乳腺肿瘤相关巨噬细胞的CCL18,可以以时间依赖的方式影响乳腺癌细胞中膜联蛋白A2(ANXA2)的磷酸化水平，磷酸化的ANXA2激活乳腺癌细胞中的PI3K/Akt/GSK3β/SNAIL信号通路，促进了乳腺癌细胞EMT、细胞黏附、迁移和侵袭[60],具体机制见表2。

3、小结与展望

M2型TAMs是免疫抑制和肿瘤发展的重要参与者之一，已经有多项研究表明，肿瘤相关巨噬细胞极化为M2样表型对乳腺癌的侵袭、转移和耐药等都有着关键的的调节作用。近年来，随着分子生物学研究的不断深入，针对TAMs发生M2型极化的具体方式也有了进一步的认识，通过对TAMs极化的调控，能够影响乳腺癌的发展和转移。遗憾的是，很多研究也仅停留在基础实验阶段，应用于临床仍需要很长一段路。总之，对TAMs极化的干预有望成为乳腺癌肿瘤治疗的新靶点。

文章来源：徐惠敏,史竞彤,孙轶华.肿瘤相关巨噬细胞的极化方式及其对乳腺癌进展的影响[J].现代肿瘤医学,2021,29(22):4049-4054