胶质母细胞瘤(glioblastoma，GBM)是最常见的原发性颅内恶性肿瘤，占所有原发性中枢神经系统肿瘤的16%，5年生存率仅为3.3%。在可行有效切除、放疗和化疗的情况下，GBM患者的平均生存期只有14.6个月^[1]。即使经有效切除后，依旧会出现瘤体复发。一方面是由于GBM对正常脑实质的高度浸润，另一方面则是产生了对放化疗耐药的GBM干细胞，这正是肿瘤细胞与肿瘤微环境相互作用的结果。肿瘤微环境在其中的重要性不言而喻，而在神经系统的肿瘤微环境中，拥有着一些特有的细胞，包括神经元、小胶质细胞，以及作为血脑屏障一部分的血管内皮细胞等^[2]。血脑屏障作为中枢系统的天然屏障至关重要，然而GBM会破坏血脑屏障，并且诱导来自外周骨髓的巨噬细胞浸润，激活常驻小胶质细胞极化。在瘤体中，这些细胞多达30%，激活的胶质瘤相关的小胶质细胞/巨噬细胞(glioma-associated microglia and macrophages，GAMs)大部分起到促进肿瘤形成和产生免疫抑制的作用^[3]。少部分能够对肿瘤产生抑制作用，所以我们把目标放在这些细胞上来，即通过靶向治疗诱导GAMs产生抑制肿瘤生长的作用，来增加GBM患者的生存期。本文将回顾小胶质细胞/巨噬细胞的生理和病理功能，特别强调它们在GBM进展中的作用以及靶向治疗的可能。

1 小胶质细胞/巨噬细胞的来源及功能

小胶质细胞是胚胎发育过程中直接来源于卵黄囊红髓样前体细胞^[4]。其具有调节神经元的存活和凋亡，帮助轴突的生长，神经元的迁移等功能外^[5]，还主要充当着大脑的常驻免疫细胞。通过不断延长和收缩它们的细胞突起来扫描中枢神经系统，检测介导免疫反应，并与星形胶质细胞合作，维持血脑屏障的完整性。

在正常生理条件下中枢神经系统由于血脑屏障的存在，外周的巨噬细胞难以通过^[3]。但在病理条件下，血脑屏障被破坏，GBM诱导外周的巨噬细胞簇集，而这类外周的巨噬细胞来源于骨髓的造血干细胞^[6]。簇集的巨噬细胞群体和驻留的小胶质细胞群体互相混杂在一起，虽然它们起源不同，但它们具有共同的组织学特征，使得区分GBM中驻留的小胶质细胞和血源性巨噬细胞变得十分不易。部分研究人员通过利用基因工程小鼠模型，证明了GAMs中主要由外周巨噬细胞构成，而常驻的小胶质细胞则占少数^[7]。数量的不同可能带来的影响也不同，针对GAMs中来源，还有待进一步研究了解，但其为之后针对来源不同的靶向目标提供了一个新的思路。

2 GAMs与GBM之间的影响

瘤体内GAMs占据了三成以上，GBM分泌的趋化因子促进GAMs在肿瘤部位簇集，包括巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-stimulating factor，M-CSF)、粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)、趋化因子CCL2(C-C motif chemokine ligand 2)、和基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor，SDF-1)、肝细胞生长因子和巨噬细胞移动抑制因子^[4]。

聚集此处的GAMs根据诱导因子的不同而分化成不同的类型，即M1/M2表型，M1表型的诱导因子有干扰素γ、脂多糖、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和GM-CSF，其通过产生一氧化氮类、干扰素类因子对肿瘤细胞拥有杀伤能力，还可以分泌趋化因子CXCL9(C-X-C motif chemokine 9)，CXCL10，白细胞介素12激活Th辅助细胞来介导肿瘤中的Th1反应，最后通过TNF-α和白细胞介素1β激活细胞毒性T细胞而显示出抗肿瘤活性^[8]。

M2表型的诱导因子主要有白细胞介素4、白细胞介素13、M-CSF；而M2表型的GAMs通过分泌基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)、酪氨酸激酶2、白细胞介素6(Interleukin-6，IL-6)、白细胞介素10(Interleukin-10，IL-10)，增强GBM的侵袭和增殖能力。还可以通过IL-6、巨噬细胞抑制性因子的表达介导免疫抑制环境。最后与内皮细胞的相互作用通过转化生长因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)和整合素avb3的表达导致肿瘤周围血管生成^[9]。其特性是由CECR1蛋白介导的。该蛋白激活血小板源性生长因子通路，也可以促进外周细胞的募集和迁移^[10]。

然而M1表型的功能在GBM中似乎受到抑制，通过将小胶质细胞植于胶质瘤细胞培养基后的结果可知，几个M2极化标志物的表达显著增加，包括IL-10、CD163和CD204等^[11]。在胶质瘤的影响下，GAMs有效的M1抗肿瘤功能大多被几种免疫抑制分子和M2极化因子如TGF-β、IL-10和各种前列腺素的产生所抑制。GBM则通过大量产生可溶性因子如趋化因子7、SDF-1、趋化因子CX3CL1、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、人骨膜蛋白(Periostin，POSTN)和微泡性因子如表皮生长因子受体Ⅲ型突变体(epidermal growth factor receptor variant Ⅲ，EGFRvⅢ)、微小RNA-451、微小RNA-21控制GAMs向M2方向极化^[12]。

GBM通过调控肿瘤内环境的趋化因子首先引起GAMs的募集。虽然微环境中含有M1/M2导向的2种趋化因子，但M2的趋化因子要多于M1的趋化因子。并且抑制了M1表型对肿瘤细胞的清除作用，促进了M2表型的极化，为其提供一个免疫抑制的环境，M2表型也会促进GBM的生长及发育，形成一个正反馈调节系统。从目前的相关实验来看，GAMs中的极化不是绝对的，是能够通过改变肿瘤内环境而进行相应的转换，是处于一个动态的过程，故而靶向促进上述M1的极化以及抑制M2的极化也可以成为靶向治疗的突破口。

3 GAMs与胶质瘤干细胞之间影响

胶质瘤干细胞是具有干细胞样属性(自我更新，多向分化)的细胞亚群。其密度与GAMs之间的正相关也强调了胶质瘤干细胞在吸引小胶质细胞方面的重要性，研究表明，胶质瘤干细胞通过分泌POSTN可以加强对外周巨噬细胞的募集^[13]。而GAMs分泌的TGF-β1能够增进胶质瘤干细胞产生MMPs，增加其侵袭性^[14]。此外GAMs还能分泌一种富营养蛋白(Pleiotrophin，PTN)，能够刺激胶质瘤干细胞表面的PTN受体蛋白酪氨酸磷酸酶受体Z1型(protein tyrosine phosphatase receptor type Z1，PTPRZ1)。进而刺激胶质瘤干细胞的生长和致瘤能力，达到促进GBM的生长的目的^[15]。

4 GAMs与非癌性脑细胞之间影响

非癌性脑细胞不是肿瘤的一部分，但它们在肿瘤微环境也有着一定的作用。目前研究表明，神经元能够产生刺激GAMs表面的CX3CL1的趋化因子CX3CL1R(C-X3-C motif chemokine receptor 1)，而CX3CL1具有促进GAMs募集，增加MMPs的表达的作用，从而增加了GBM的侵袭性。周围神经系统中，施万细胞是负责髓鞘形成的细胞。施万细胞被证明是通过与肿瘤细胞直接接触来促进癌症的侵袭^[16]。而在颅内负责髓鞘形成的细胞是少突胶质细胞，因此进一步研究少突胶质细胞在胶质瘤中是否也起到相同的作用是很有意义的。

5 GAMs与放化疗之间的关系

关于GBM的放疗，目前研究表明GAMs参与放射抵抗。放射治疗本身会引起肿瘤微环境的改变，可能会使肿瘤更具侵袭性。放射治疗会诱导快速炎症反应，导致GAMs募集。并且M1表型比M2表型对放射更敏感^[17]，所以经过放疗后的区域M2表型的表达要高于M1表型。

关于GBM的化疗，替莫唑胺(Temozolomide，TMZ)是最常用药物。目前有的研究表明GAMs参与了TMZ耐药机制。研究表明M2表型中CD74表达上调后会诱导GBM细胞内的的蛋白激酶B和细胞外的调节蛋白激酶活化，进而参与TMZ耐药。

6 GAMs与靶向治疗研究现状

目前临床应用广泛的靶向药贝伐单抗是一种IgG1人源化单克隆抗体，与VEGF结合并阻断其生物活性，进而抑制肿瘤血管生存的药物。其针对复发胶质瘤具有一定的成效。而其他靶向药尚处于研究阶段，经过上文描述，让我们知道GBM先对GAMs进行募集，再诱导分化为M2表型，来帮助自身发育。那么首先把目标放在阻止GAMs被招募上。通过靶向趋化因子CCL2/趋化因子受体2(chemokine CCL2/chemokine receptor2，CCL2/CCR2)轴可以实现。CCL2可以招募GAMs聚集，而药物Carlumab(CNTO 888)是免疫球蛋白G1k单克隆抗体，以高亲和力结合CCL2，与CCR2受体结合位点直接竞争。当Carlumab与其他四种化疗药物联合使用时，治疗仍然耐受性良好^[18]。有关Carlumab的临床试验还有待进一步推进。

其次就是通过抑制GAMs向M2表型转换。上文提到GAMs分泌两个大类的趋势因子来诱导其极化为M2表型。一类是可溶性因子，另外一类是微泡性因子EGFRvⅢ等，微泡性因子通过内化GAMs引起重新排列，向M2表型极化，进而介导GBM的免疫抑制性。靶向EGFRvⅢ的方法有以下四类方法，包括靶向T细胞治疗、治疗性疫苗、抗体和特异性T细胞激活剂^[19]。靶向T细胞是经基因工程改造的T细胞，在其表面产生特殊的受体，识别并结合肿瘤细胞上的特定抗原，目前有运用于临床的病例分析^[20]，仍在处于临床试验阶段。治疗性疫苗则于第三期临床试验后未能证明其治疗的用处被叫停^[21]。其次是抗体疗法，EGFRvⅢ治疗胶质瘤的抗生长体主要是单克隆抗体-甲基澳瑞他汀偶联物depatuxizumab mafodotin(ABT-414)。用抗体-药物结合物靶向肿瘤特异性抗原。ABT-414是由可以靶向EGFR的单克隆抗体ABT-806和微管蛋白聚合抑制剂产生的，ABT-414联合放射治疗和替莫唑胺显著抑制了体内肿瘤的生长，取得了一些临床效果，目前在甄别初发和复发之间的疗效区别^[22]。最后是双特异性T细胞疗法，双特异性T细胞结合蛋白(bispecific T cell binding protein，BITE)由2种不同抗体的单链抗体组合而成的，其中一种单链抗体通过CD3与T细胞结合，另一种通过肿瘤细胞表面表达的特定片段与肿瘤细胞结合。研究发现靶向BITE在体外对表达EGFRvⅢ的胶质瘤具有抗原特异性的溶解作用。动物实验中靶向BITE可提高表达EGFRvⅢ的具有胶质瘤小鼠的存活率，并实现持久完全治愈，治愈率高达75%^[23]。但是目前还没有其关于临床试验的报道。

最后就是诱导GAMs向M1表型转换。Toll样受体(Toll-like receptors，TLR)通常由微生物部分(包括核酸)激活，使GAMs获得M1表型，使用TLR激动剂能有诱导其向M1表型转换。许多TLR7配体、TLR9配体和一个TLR8配体已经在临床试验中测试了它们的抗肿瘤特性。TLR9激动剂IMO-2055与厄洛替尼和贝伐单抗联合使用时在非小细胞肺癌中显示出可能的抗肿瘤活性^[24]。但针对TLR受体与颅内肿瘤的实验目前还未开展，有待进一步的研究。

7 展望

GAMs是与GBM密切相关的细胞群体，它们通过促进肿瘤生长和对正常脑实质的侵袭，在GBM的发病机制中起着重要作用。目前的研究证明GAMs是一个可行的靶向治疗的靶点，但是目前的难点还是在于从实验应用到临床阶段。由于GAMs的多变性，其体外培养、体内培养的差异较大，加之中枢系统的特殊性，具有血脑屏障使其变得更为复杂。M1/M2极化是一个可逆的动态的过程，目前还需要对其在GBM的耐药性、免疫抑制性中的作用进行进一步的研究。关于针对GAMs的靶向药物，对于非中枢系统的肿瘤作用明显要强于对中枢系统肿瘤的作用，故需要针对血脑屏障开发一些特殊的靶向药物，而纳米载体就是一个新兴的方向，通过研制与靶向药物相互结合的纳米载体来达到目的，纳米载体的安全性以及拓展性还有待考究。总之，我们相信随着对GAMs对GBM的作用进一步被揭示后，必然会为临床治疗提供一个崭新的思路。