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作者：李侠1，郝文胜1，刘馨2，王熙才2 单位：1.中国人民解放军联勤保障部队第九O一医院肿瘤二科；2.昆明医科大学第三附属医院暨云南省肿瘤医院云南省肿瘤研究所 乳腺癌是一种严重危害女性身心健康的常见恶性肿瘤，近年来由于饮食、生活环境、孕龄和其他未知因素的变化，其发病率不断增加。既往对乳腺癌的研究主要集中在癌细胞上，但近来肿瘤微环境对乳腺癌发生和发展的影响及其在治疗中可能发挥的作用成为了研究的热点。 1889年Stephen Paget的“种子”和“土壤”假说提出肿瘤细胞（种子）只能在肥沃土壤（微环境）的地方生长。乳腺癌肿瘤微环境（TME）中的细胞类型包括成纤维细胞、血管内皮细胞、淋巴内皮细胞、脂肪细胞、破骨细胞和免疫细胞等，已有证据表明肿瘤微环境中的各种间质细胞相互作用可以促进肿瘤的发生、发展、侵袭和转移。我们将对乳腺癌肿瘤微环境的细胞成分及其细胞功能进行讨论。 1.成纤维细胞成纤维细胞是肿瘤微环境中最丰富的细胞，乳腺癌间质由大量的成纤维细胞构成，在正常生理条件下，成纤维细胞分泌细胞外基质（ECM）成分（I、III、IV型胶原与纤维连接蛋白）与生长因子（bFGF等），主要参与细胞外基质的合成。 成纤维细胞有正常和活化两种形式，成纤维细胞活化是肿瘤的共同特征，在乳腺癌中，80%的肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）处于活化状态，可通过细胞形态和细胞分泌的蛋白来鉴别。转化生长因子-β（TGF-β）、基质细胞衍生因子-1（CXCL12/SDF-1）、血小板衍生生长因子α/β、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、白细胞介素-6（IL-6）等因子可导致成纤维细胞活化。目前常用的成纤维细胞标志物包括波形蛋白、α-平滑肌肌动蛋白、成纤维细胞活化蛋白（FAP）、成纤维细胞特异性蛋白1（FSP1）和脯氨酰4-羟化酶。然而，这些标记物具有高度异质性，成纤维细胞在不同宿主器官和不同年龄出现不同基因的表达，此外，这些成纤维细胞标记物缺乏特异性，使得识别和靶向成纤维细胞具有挑战性。 乳腺癌中的成纤维细胞被激活后，其形态、增殖和分泌特征发生改变：①ECM降解蛋白酶如基质金属蛋白酶2和9（MMP2和MMP9）分泌增加；②CAFs胶原分子分泌增加；③CAFs生长因子及促炎因子分泌增加，如血管内皮生长因子（VEGF）、肝细胞生长因子（HGF）、表皮生长因子（EGF）、胰岛素样生长因子（IGF）等。以上变化使乳腺癌CAFs促进肿瘤的发生、生长、侵袭、迁移、转移，并促进肿瘤血管生成导致促炎微环境。注射CAFs和MCF-7-ras细胞与注射正常成纤维细胞和MCF-7-ras细胞至小鼠的乳腺细胞，前者形成的肿瘤体积更大、数目更多，且导致更多的侵袭表型。CAFs分泌TGF-β和HGF，刺激多种信号通路，参与乳腺癌细胞对他莫昔芬耐药。 针对CAFs可以有以下几类靶标：①通过靶向CAFs相关蛋白抑制CAFs的激活。对抗FAPα的人源抗体昔洛珠单抗在治疗转移性结直肠癌的临床试验中发现其特异性富集于肿瘤基质部位而正常组织中几乎无吸收。另一种蛋白是参与CAFs活化的DNA甲基转移酶1（DAMT1），初步研究表明联合抑制DAMT1和Janus激酶（JAK）可导致异常的成纤维细胞正常化。②靶向参与成纤维细胞功能的生长因子类的药物。吡非尼酮是一种具有抗TGF-β的抗纤维化药物，与阿霉素联用可抑制三阴性乳腺癌模型的肿瘤生长和转移，吡非尼酮的作用可能是通过降低胶原蛋白和透明质酸的水平，使肿瘤微环境正常化，增加血液灌注和药物释放。③乳腺癌CAFs可能有助于治疗肿瘤耐药性。乳腺癌CAFs通过激活磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）/AKT和MAPK/ERK信号通路以及丝氨酸118磷酸化的雌激素受体-α（P-118Ser-ERα）的磷酸化而调节乳腺癌他莫昔芬耐药。 2.血管内皮细胞和淋巴管内皮细胞血管生成是肿瘤发生发展的重要过程。血管内皮细胞自分泌和旁分泌大量因子，以维持血流稳态。内皮细胞与其他基质细胞直接作用，有助于维持血管的完整性，内皮细胞还通过整合素和蛋白多糖与ECM和基底膜相互作用，以提供机械和物理支持。在肿瘤中，血管发育跟不上快速增殖的肿瘤细胞群的营养需求，因此，氧输送到肿瘤细胞受限，导致肿瘤微环境低氧。低氧可诱导缺氧诱导因子（HIF）的表达，HIF上调多个与侵袭性肿瘤细胞表型相关的癌基因。VEGF是由HIF上调的基因之一，其分泌的VEGF配体结合并激活内皮细胞上的VEGF受体（VEGFR），进而激活许多下游信号通路，包括丝裂原激活的蛋白激酶和细胞外信号调节激酶（MAPK/ERK）和PI3K/AKT通路，这些通路调控细胞存活、细胞周期进程、细胞生长和血管生成。因此，缺氧激活VEGF信号通路，促进血管通透性、新生血管生成，VEGF信号轴的激活与乳腺癌的肿瘤进展和预后不良有关。 针对VEGF信号传导通路的靶向药物如贝伐珠单抗、索拉非尼、雷莫芦单抗、舒尼替尼等在转移性乳腺癌的治疗中延长了无进展生存，但由于总生存不获益或严重不良反应率增加等原因，目前无获得FDA批准的VEGF靶向药物。mTOR抑制剂依维莫司虽然不被认为是VEGF抑制剂，但它具有抗血管生成特性，该药物已被批准用于人类表皮生长因子受体2（HER2）-/激素受体（HR） 的乳腺癌。 肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）是存在于肿瘤癌巢内及间质中的淋巴细胞群体，其介导的适应性免疫是有效且持续抗肿瘤反应的关键性基础。TIL是从肿瘤组织分离出的淋巴细胞，经体外扩增后得到的能够杀伤肿瘤细胞的细胞群，具有高杀瘤活性和高靶向性特点，现已有临床试验发现，TIL对恶性黑色素瘤治疗效果显著稳定。在乳腺癌中，大量研究显示TIL浸润程度对三阴性乳腺癌和HER2阳性乳腺癌的预后、新辅助化疗具有预测作用。随着免疫学的不断发展，基于TIL的免疫疗法也逐渐兴起，成为继手术、放化疗、内分泌治疗及靶向治疗之后的一种全新疗法。 3.脂肪细胞脂肪细胞在乳腺脂肪垫中所占的比例很大（平均48%），它们对正常乳腺和乳腺癌都具有重要作用。除储存脂质外，脂肪细胞在激素的产生和分泌中起着重要作用，尤其是瘦素和雌激素。脂肪组织在乳腺导管形成和血管形成中起着重要作用，可通过分泌生长因子和其他可溶性成分来调节血管生成和上皮功能。在乳腺脂肪垫中，脂肪细胞提供生长因子，如VEGF促进乳腺血管发育，IGF-I有助于导管上皮的生长。 体内外研究表明，恶性肿瘤关联的脂肪细胞（位于靠近浸润性癌细胞的脂肪细胞）对乳腺肿瘤的发生、发展至关重要。与乳腺癌细胞共培养的脂肪细胞过度表达炎症细胞因子，如IL-6、肿瘤坏死因子α（TNFα）和基质金属蛋白酶（MMPs）等，促进肿瘤细胞的侵袭。另外，共培养的脂肪细胞由于脂解作用而减少了脂质的积累，脂肪细胞释放的脂肪酸可被邻近的癌细胞吸收。这些变化表明，脂肪细胞可以在肿瘤细胞靠近的情况下被激活，进而提供诱发肿瘤细胞侵袭的促肿瘤因子。 目前关于脂肪细胞在乳腺癌的进展和癌症恶病质中作用的研究还不成熟，随着对脂肪细胞-癌细胞串扰调控机制的阐明，新的药物靶点可能会被发现。 4.骨细胞骨转移占所有乳腺癌转移的70%，主要为溶骨性（约80%），常发生于脊柱、肋骨、胸骨、长骨的近端，转移性乳腺癌患者的5年生存率仅26%。 乳腺癌细胞表达特异性骨因子，通过Osteomimicry来增加在骨环境中的存活。嗜骨性乳腺癌过表达骨矿化和分化蛋白，如RUNT相关转录因子2（RUNX2）、骨唾液蛋白Ⅱ、骨激活素、核苷酸内焦磷酸酶/磷酸二酯酶1（ENPP1）和肾上腺髓质素（AM）。通过表达这些促骨蛋白，乳腺癌细胞开始在骨骼中定植，骨细胞也成为转移性乳腺癌的间质细胞。 乳腺癌细胞和骨基质细胞的相互作用引发恶性循环，肿瘤细胞分泌促进骨重塑的因子，同时，生长因子从营养丰富的骨环境中释放出来，为肿瘤细胞提供一个适宜的生存环境。骨基质释放的降解因子如TGF-β、FGF和骨形态发生蛋白（BMP），为乳腺癌的生长提供了肥沃的土壤。一些研究发现CXCR4-CXCL12结合趋化因子在乳腺癌转移过程中发挥重要作用，CXCR4在乳腺癌组织和骨转移中升高。Src蛋白酪氨酸激酶在破骨细胞中被激活，在骨重建中起关键作用，此外，Src活化与乳腺癌中的CXCR4-CXCL12信号传导和骨转移密切相关。 目前，FDA批准的破骨细胞靶向药物如双膦酸盐，可以诱导破骨细胞凋亡，重新表达阻断破骨细胞形成的抗RANKL抗体如唑来膦酸和Desonusmab，用于治疗骨转移性乳腺癌。证据表明破骨细胞靶向药物可以减少骨重塑和疼痛，但并未提高转移性乳腺癌患者的总生存。 降低骨转移的发生对乳腺癌患者的生存期及生活质量具有重要意义。除传统的破骨细胞抑制剂外，靶向调控骨转移微环境的分子通路可能有助于降低晚期乳腺癌患者骨转移的发病率和死亡率。例如TGF-β抑制剂可能通过阻断恶性循环来减少溶骨性骨转移。Src抑制剂可以减少骨转移并改善荷瘤小鼠的存活率。RON激酶和组织蛋白酶K抑制剂可降低乳腺癌引起的骨溶解和骨骼肿瘤。靶向性组织蛋白酶L（CTSL）的上调与乳腺癌患者临床疗效差相关，可能为转移性乳腺癌的治疗提供另一种思路，临床前研究表明，CTSL通过抑制肿瘤细胞的促血管生成和骨重塑功能，可显著降低乳腺癌和前列腺癌细胞的侵袭和转移能力。进一步了解肿瘤与骨之间的相互作用，可以为化疗药物和微环境靶向药物寻找潜在的靶点，从而可以减少骨转移的发生，降低骨相关事件（SRE）的发生率并提高生存率。 5.固有免疫系统的细胞固有免疫系统由嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞等组成，这些细胞共同作用对抗外来抗原的非特异性第一道防线，激活适应性免疫应答反应。嗜酸性粒细胞和巨噬细胞在调节正常乳腺的细胞形态和导管生长中起关键作用。自然杀伤细胞参与细胞免疫监视，抑制癌细胞的生长。 肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）为巨噬细胞迁移到肿瘤组织中增殖、分化而成，研究表明，TAMs在乳腺癌的发生、发展过程中具有明显的促进作用，减少TAMs生成可改善预后。中性粒细胞也能促进乳腺癌的生长和转移，体内研究显示：中性粒细胞缺失可延缓原发性肿瘤的生长，减少乳腺癌的转移。中性粒细胞提供MMPs，可重塑ECM并促进肿瘤细胞的侵袭。此外，中性粒细胞通过VEGF促进早期肿瘤血管生成。 树突状细胞浸润的乳腺癌与肿瘤分级和预后呈负相关，然而，肿瘤发生免疫逃逸会减少树突状细胞的功能和数量。肿瘤细胞可诱导浸润的树突状细胞凋亡，从而阻止肿瘤抗原的有效表达。此外，肿瘤微环境中IL-6的存在可促进树突状细胞向巨噬细胞分化，从而抑制抗肿瘤适应性免疫应答的激活。通常，肿瘤浸润性树突状细胞功能缺陷，在一定程度上有助于免疫耐受。 固有免疫系统是治疗乳腺癌的一个重要靶点，目前有以下几种治疗策略：①树突状细胞具有激活适应性免疫反应的能力，因此成为许多治疗干预的靶点。HER2肽致敏的树突状细胞疫苗被用于治疗HER2 导管原位癌和早期浸润性乳腺癌。②IRX-2是细胞因子的混合物，用于促进树突状细胞功能发挥和抗原呈递。在Ⅱ期临床试验中发现应用IRX-2可以促进头颈部鳞状细胞癌患者的肿瘤特异性抗原呈递和整体生存，一项IRX-2在早期乳腺癌术前应用效果的I期临床试验目前正在招募中。③粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）可以激活天然免疫细胞，增加肿瘤相关抗原在肿瘤细胞上的表达。目前正在研究GM-CSF与曲妥珠单抗联合治疗HER2 乳腺癌的疗效。④Toll样受体-7激动剂852A是一种天然免疫靶向剂。Toll样受体在先天免疫细胞中优先表达，促进固有免疫系统和适应性免疫系统之间的互相干扰，有利于乳腺癌的治疗效果，852A可诱导乳腺癌患者免疫激活。 乳腺癌的免疫治疗是一个相对新兴的领域，固有免疫系统的多样性和流动性增加了免疫治疗的难度，许多先天免疫靶向剂仍处于临床开发阶段，需要更深入的研究。 6.适应性免疫系统肿瘤细胞具有避免免疫系统检测和破坏的机制。这些机制包括避免抗原呈递、上调T细胞活性、抑制免疫介质或下调共刺激分子。肿瘤细胞可下调其细胞表面主要组织相容性复合体I类分子（MHC I）受体的表达，使免疫系统不发挥作用。此外，负责维持免疫稳态的T细胞被癌细胞招募到肿瘤部位，它们增殖并抑制微环境。 有研究表明，广泛的淋巴细胞浸润与早期乳腺癌存在关联，如预后良好，对新辅助化疗有高反应率等，增加淋巴细胞浸润是雌激素受体（ER）阴性/HER2阴性乳腺癌的重要预后因素。此外，最近的证据表明T细胞受体（TCR）激活的T细胞分泌的TNFα、IL-6、TGF-β可诱导炎症性乳腺癌细胞的上皮间质转化（EMT），这表明不同的乳腺癌亚型有不同的免疫浸润，免疫调节疗法应该适合癌症亚型。 目前关于针对适应性免疫系统的临床试验主要包括过继性细胞转移、抗体治疗、肿瘤疫苗、系统调节剂和免疫检查点调节剂。 PD-1单抗Pembrolizumab、Nivolumab分别于2014年和2015年获得美国FDA批准用于恶性黑色素瘤和非小细胞肺癌的治疗。在乳腺癌的治疗中，有以下靶标：①Pembrolizumab（MK-3475）是一种高选择性的人源化IgG4/K型抗PD-1单克隆抗体。在一项主要针对复发/转移性三阴性乳腺癌的Ib期临床试验中，结果表明单药MK-3475治疗是复发/转移性三阴性乳腺癌的一种安全有效的治疗方法。②Avelumab（msb0010718c）是一种人源化抗PD-L1 IgG1抗体。在一项难治性晚期/转移性乳腺癌的S1-04试验中，表明Avelumab治疗乳腺癌是安全有效的，并提示乳腺癌中肿瘤浸润淋巴细胞PD-L1的表达情况可能预测肿瘤对Avelumab治疗的反应。 其他正在进行的治疗如过继细胞转移，即提取患者外周血，将幼稚免疫细胞分化并专门靶向肿瘤细胞，在体外扩增然后再输入到患者体内。嵌合型抗原受体（CAR）-T细胞是由单克隆抗体的单链可变区和T细胞信号传导区连接而成，CAR-T细胞技术的具体方法是体外分离T细胞，通过基因转导的方法转染T细胞，使其表达CAR并通过MHC非限制的方式直接识别肿瘤表面抗原，使T细胞活化，进而发挥抗肿瘤效应。 乳腺癌的抗癌治疗已取得重大进展，但肿瘤的耐药和转移限制了治疗效果，迫切需要研发新的靶向药物。目前多数治疗方法都集中于提高肿瘤细胞的杀伤力，但乳腺肿瘤除了肿瘤细胞外还包括多种基质细胞，这些成纤维细胞、脂肪细胞、骨细胞、免疫细胞、血管和淋巴内皮细胞均可以通过各种机制促进乳腺癌的进展和扩散。因此，靶向上述基质细胞可以为抗肿瘤治疗提供有效手段。此外，基质细胞的基因组稳定性使其成为新型抗癌治疗剂的理想靶标，发生治疗耐药性的风险降低，使得基质靶向治疗成为未来有潜力的抗肿瘤治疗方法。间质靶向治疗仍有一些临床问题需要我们考虑：①肿瘤间质可能随着肿瘤的进展而发展，这就需要在疾病进展的不同阶段采取不同的基质靶向干预措施；②肿瘤间质的演变可能导致对间质靶向治疗的耐药性；③仅仅依靠基质靶向剂很难达到治愈肿瘤的效果，如果与传统的乳腺癌靶向药物相结合，这些药物将发挥最大的效用，从而最终实现针对晚期乳腺癌的新疗法。 节选自：Modern Oncology 2019,27（19）：3511-3515 肿瘤医学论坛综合整理 |
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