實體瘤處于一種復雜的組織環(huán)境,其微妙的影響著腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程。多數(shù)腫瘤微環(huán)境中存在大量非腫瘤細胞群,包括纖維母細胞、免疫細胞、內皮細胞等。各種基質細胞可分泌生長因子、趨化因子、胞外間質成分、血管生成因子等,進而共同影響部分細胞發(fā)生惡化。各類腦腫瘤中,這些基質細胞較為豐富。此外,在膠質瘤組織中,小膠質細胞和巨噬細胞約占基質細胞總數(shù)的30-50%。發(fā)表在Nature Neuroscience中的The role of microglia and macrophages in glioma maintenance and progression,主要回顧總結了小膠質細胞和巨噬細胞在膠質瘤發(fā)生發(fā)展過程中的關鍵作用。
目前已經(jīng)證實,小膠質細胞和單核細胞的來源不同,各種單核細胞亞群分布在獨立的區(qū)域。成熟的骨髓細胞經(jīng)HSCs分化成為粒細胞-巨噬細胞-前體細胞,最終成為單核-樹突狀前體細胞。在病變狀態(tài)下,成熟的Ly6ChiCCR2+CX3CR1low/int炎癥單核細胞隨循環(huán)系統(tǒng)遷移至各組織。同時,他們也促進了循環(huán)系統(tǒng)中的單核細胞濃度增高。然而,小膠質細胞則起源于卵黃囊前體細胞。在腦組織中,該細胞的CX3CR1、CD11b及F4/80高表達,而CD45則低表達,同時CCR2也未能檢測到。
當血腦屏障受到損傷時,高級別膠質瘤細胞可誘發(fā)局部炎癥反應,此時單核細胞被招募滲入腫瘤組織。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,單核細胞分化成腫瘤相關巨噬細胞(TAMs),與活化的固有膠質細胞一起難以被區(qū)分。
被不同的細胞因子刺激后,TAMs可活化成為兩種M1或M2兩種形式,其中M2型活化巨噬細胞又分為M2a、M2b、M2c三種亞型。
膠質瘤細胞可釋放各類細胞生長因子、趨化因子等,如CSF-1、MCP-3、MCP-1、HGF/SF、SDF-1、GM-CSF等,誘發(fā)TAMs細胞的趨化反應,然而是否存在一些直接招募固有小膠質細胞或外周巨噬細胞的細胞因子,這仍然未知。多項體內、體外研究表明,位于膠質瘤細胞周邊的TAMs直接參與調控腫瘤細胞的生長、侵襲。一方面,TAMs細胞通過向細胞間質釋放TGF-β、ST11、EGF、IL-6的因子促進膠質瘤細胞的遷移。另一方面,小膠質細胞所分泌的TGF-β可促進膠質瘤細胞釋放促MMP-2蛋白,進而導致表達MT1-MMP的小膠質細胞中MMP2的活化。該過程中,蛋白聚糖激活小膠質細胞內的TLR2和P38-MAP激酶途徑后,MT1-MMP的表達上調,進而致使膠質瘤細胞分泌Pro-MMP2蛋白并活化MMP2,最終導致細胞遷移能力增強。其次,TLR2也可以促進MMP9的分泌再次提高腫瘤干細胞的侵襲能力。
近年來的研究再次證明膠質瘤的生長依賴于腫瘤微環(huán)境的生長調控信號通路。ATMs與膠質瘤的細胞活性以及微環(huán)境中的血管生成過程均具有密切的聯(lián)系,目前AMD3100、Minocycline等分子已用于靶向非腫瘤細胞的治療手段的研究。這將為膠質瘤的治療研究領域開啟一扇新的窗口,吸引更多的研究關注、投入其中。