综述：肝巨噬细胞：通过细胞互作调控肝转移肿瘤微环境的关键调节因子

《Journal of Translational Medicine》：The hepatic macrophage: a key regulator of liver metastatic tumor microenvironment through cell crosstalk

本综述系统阐述了肝巨噬细胞在肝转移过程中的核心作用。文章详细解析了原发性肿瘤如何通过分泌细胞因子、外泌体等介质招募单核来源巨噬细胞（Mo-Macs）并诱导其与定居库普弗细胞（KCs）发生M2极化，从而形成预转移灶。重点探讨了肝巨噬细胞与播散肿瘤细胞（DTCs）的直接相互作用，以及通过调控T细胞（诱导耗竭）、NK细胞（影响细胞毒性）、肝星状细胞（HSCs，促进纤维化）和肝细胞重塑肿瘤微环境（TME）的间接机制。最后综述了靶向肝巨噬细胞的治疗策略（如耗竭、基因敲除、小分子抑制剂和中和抗体）及其临床转化挑战，为理解肝转移机制和开发新疗法提供了重要见解。

　　

肝巨噬细胞的起源、组成与功能

肝脏作为远处转移最常见的靶器官之一，其独特的免疫耐受微环境为肿瘤细胞的定植和生长提供了“土壤”。在这一复杂生态中，肝巨噬细胞扮演着至关重要的角色。它们主要由两大类细胞构成：定居在肝血窦内的组织驻留库普弗细胞（KCs）和由单核细胞招募分化而来的单核来源巨噬细胞（Mo-Macs）。

在稳态肝脏中，KCs约占肝内巨噬细胞总数的90%，它们起源于卵黄囊衍生的红系髓系祖细胞。小鼠KCs表达特定的表面标记物，如F4/80^high、Clec4f⁺、Tim4⁺，而Mo-Macs则高表达Ly6c和Ccr2。KCs位于肝血窦腔内，是抵御经门静脉或肝动脉进入肝脏的颗粒物、病原体和异常细胞的第一道防线，通过其强大的吞噬功能清除细胞碎片、代谢废物和病原微生物，并在维持铁和胆固醇稳态中发挥关键作用。

相比之下，人类KCs的标记物更为复杂，研究表明CD5L、VSIG4、CD163、FOLR2、MARCO和SLC40A1等可能构成定义人类KCs的核心遗传特征。Mo-Macs是肝巨噬细胞池的重要补充来源，在肝脏损伤、纤维化或癌症等病理状态下，其比例迅速增加，主要来源于骨髓或脾脏的单核细胞，通过介导炎症反应在肝脏疾病中发挥重要作用。

肝转移的生物学过程及原发性肿瘤对肝巨噬细胞的调控

肝转移是一个多步骤的复杂过程，包括初始阶段、预转移灶形成、肿瘤细胞外渗与定植以及转移灶形成。其中，预转移灶的建立是肿瘤细胞成功在肝脏“落户”的关键前提。肝巨噬细胞是构成肝脏微环境的主要成分，原发性肿瘤通过分泌多种信号分子，远程调控肝巨噬细胞的招募和表型，为转移创造有利条件。

这些肿瘤源性信号主要分为以下几类：细胞因子或分泌蛋白（如CCL2、CXCL2、MSP、uPA、IL-1α），它们通过与其相应受体（如CCR2）结合，招募Mo-Macs至肝脏；肿瘤源性外泌体或细胞外囊泡，其内包裹的microRNAs（如miR-151a-3p、miR-934、miR-519a-3p）和蛋白质（如ANGPTL1）可被KCs吸收，诱导其发生M2极化；肿瘤源性代谢物（如长链脂肪酸）通过CD36被肝巨噬细胞吞噬，导致脂质沉积和M2极化；补体系统（如C5a）以及肠道细菌（如大肠杆菌）等其它介质也参与其中。

原发性肿瘤不仅招募巨噬细胞，还深刻影响其功能极化。例如，结直肠癌（CRC）转移相关基因CTHRC1通过与TGFBR2相互作用激活下游信号，促进肝内浸润巨噬细胞的M2极化。胃癌肝转移中异常表达的NAT10导致CXCL2上调，进而诱导CD163⁺CD206⁺ M2型巨噬细胞浸润。SLITRK4的上调则通过分泌CCL2、GDF15和CSF-1促进肝巨噬细胞的M2极化。值得注意的是，并非所有肿瘤信号都诱导免疫抑制，例如肿瘤来源的CXCL16可上调肝巨噬细胞产生TNFα，从而通过诱导肿瘤细胞凋亡抑制肝转移进展。

肝巨噬细胞如何影响肝转移

当播散肿瘤细胞（DTCs）到达肝脏后，它们与转移灶内的各种细胞发生相互作用，其中与巨噬细胞的直接和间接对话对于DTCs的存活和克隆性增殖至关重要。

巨噬细胞与播散肿瘤细胞的直接对话

肝巨噬细胞，特别是KCs和Mo-Macs，在调控肝转移中表现出不同的功能特性。位于肝血窦的KCs是防御循环肿瘤细胞（CTCs）定植的第一道防线。在肝转移早期，KCs通过Dectin-2和Fc受体介导的吞噬作用，捕获并清除DTCs，从而抑制转移灶的形成。然而，在疾病晚期，KCs数量减少并优先浸润至肿瘤核心及周边，其抗肿瘤功能减弱，甚至可能表现出促肿瘤作用。

相比之下，Mo-Macs主要在肝转移中发挥促肿瘤作用。空间分析显示，CCR1⁺和CCR2⁺巨噬细胞富集于转移灶周边区域，通过旁分泌IL-3、IL-4、TGF-β和CXCL13等促肿瘤因子，加速肝转移的形成。

巨噬细胞通过与非肿瘤细胞相互作用间接影响肝转移

肝巨噬细胞还通过与其他肝脏常驻细胞和免疫细胞的复杂互作，间接塑造利于转移的微环境。

巨噬细胞与免疫细胞

在肝转移中，巨噬细胞通过细胞间直接接触和分泌免疫抑制因子（如PD-L1），导致CD8⁺ T细胞功能耗竭和凋亡（通过Fas-FasL通路）。GATA6⁺腹膜巨噬细胞被招募至肝转移灶，上调PD-L1表达，抑制CD8⁺ T细胞功能。SPP1⁺巨噬细胞通过GDF15-TGFBR2信号或CD44与CD8⁺ T细胞相互作用，诱导其耗竭。脂肪酸结合蛋白7（FABP7）在巨噬细胞中过表达，通过向CD8⁺ T细胞递送脂质，增加其PD-1和TIM3表达，促进T细胞耗竭。

此外，巨噬细胞还参与诱导抑制性T细胞表型。在CRC肝转移组织中，CD163⁺巨噬细胞负责招募Th17细胞，并通过TNFSF12（TWEAK）-TNFRSF12A（Fn14）相互作用促进Th17细胞向Treg细胞分化，形成免疫抑制微环境。肿瘤驻留微生物群通过RIG-I乳酸化抑制NF-κB信号，促进M2巨噬细胞极化，从而抑制CD8⁺ T细胞并增加PD-1⁺ Treg细胞浸润。

自然杀伤（NK）细胞是肝脏中重要的先天免疫细胞，具有直接杀伤肿瘤细胞和免疫调节功能。巨噬细胞通过其STING信号通路，激活NLRP3炎症小体，促进IL-18和IL-1β的分泌，从而诱导NK细胞产生抗肿瘤表型。此外，F4/80^high巨噬细胞通过分泌CXCL9招募NK细胞，并通过TGF-β信号诱导CD49a⁺ NK细胞表型，发挥抗转移作用。反之，NK细胞也对巨噬细胞的功能有调节作用，例如NK细胞的耗竭会显著削弱KCs的吞噬能力。

巨噬细胞与肝实质细胞

肝细胞是肝脏最主要的实质细胞，在肝转移中扮演着重要角色。肝细胞来源的SAA1/2通过结合巨噬细胞上的FPR1促进其招募，同时通过TLR2诱导巨噬细胞M2极化，从而建立促转移微环境。

巨噬细胞与肝非实质细胞

肝星状细胞（HSCs）的激活会导致肝脏胶原沉积，为肿瘤细胞定植提供支架。巨噬细胞与HSCs的相互作用是促进肝转移的重要环节。例如，KCs摄取胰腺癌（PDAC）来源的含MIF的外泌体后，促进TGF-β的表达和分泌，进而介导HSCs活化，驱动肝内转移灶形成。在胃癌肝转移模型中，胃癌来源的LBP蛋白通过TLR4-NF-κB信号通路上调巨噬细胞TGF-β分泌，导致HSCs活化。在PDAC肝转移中，分泌颗粒蛋白的巨噬细胞被招募至肝脏，通过激活HSCs促进胶原沉积。巨噬细胞-成纤维细胞之间的对话（如PGRN介导的）也能增强SPP1（骨桥蛋白）的表达，诱导肝转移中的免疫抑制。

靶向巨噬细胞的肝转移治疗策略

手术切除虽是肝转移的主要治疗手段，但仅适用于少数患者。对于无法手术的患者，靶向肝巨噬细胞成为一种有前景的治疗策略。目前的干预策略主要包括四大类：药理学耗竭（如氯膦酸盐脂质体）、基因敲除（如条件性敲除巨噬细胞特异性靶点C5aR、CD36等）、小分子抑制剂（如针对CCR2、CSF1R、Syk、VEGFR的抑制剂）和使用中和抗体（如抗PD-L1、抗CTHRC1、抗CXCL13等）。

然而，这些策略仍面临挑战。首先，肝巨噬细胞存在显著的异质性，不同亚群可能发挥相反的功能。例如，在CRC肝转移中，大型肿瘤相关巨噬细胞（L-TAMs）和小型肿瘤相关巨噬细胞（S-TAMs）在形态、代谢通路和预后关联上存在显著差异。不加选择地耗竭巨噬细胞可能产生矛盾的结果。其次，基因敲除技术目前多局限于小鼠模型，临床转化困难。第三，小分子抑制剂和中和抗体缺乏细胞特异性，可能产生脱靶效应。

利用巨噬细胞固有的吞噬能力开发靶向递送系统是新兴策略。例如，将吞噬受体MerTK的siRNA（siMerTK）封装于脂质纳米颗粒（LNP）中，可被肝巨噬细胞优先摄取，通过阻断胞葬作用将其极化为抗肿瘤表型。利用KCs捕获循环细菌的能力，开发基于大肠杆菌的CRISPR递送系统，可实现KCs的高效基因编辑。此外，β-葡聚糖作为病原体相关分子模式（PAMP）可被巨噬细胞摄取，增强其吞噬能力。最新研究还表明，通过基因工程使肝内和肿瘤相关巨噬细胞共表达肿瘤抗原（TAs）、IFNα和IL-12，能激发强大的抗肿瘤免疫反应，导致肝转移灶消退。

结论与展望

肝转移是由多个生物学过程驱动的，其发生发展深刻受到肝脏转移微环境的调控。肝巨噬细胞作为这一微环境中的核心调节者，在肝转移的各个阶段都发挥着双重或多重作用。从早期预转移灶的形成，到与DTCs的直接相互作用，再到通过调控T细胞、NK细胞、肝细胞和HSCs等间接重塑免疫抑制和纤维化微环境，巨噬细胞的影响无处不在。

未来的研究需要进一步阐明肝巨噬细胞与其他免疫细胞（如中性粒细胞）以及肝基质细胞之间的相互作用网络。同时，面对肝巨噬细胞的异质性和可塑性，开发能够精准靶向特定促肿瘤巨噬细胞亚群、同时保留或增强抗肿瘤亚群功能的疗法，是未来的重要方向。尽管靶向巨噬细胞的临床转化仍面临诸多挑战，但深入理解其在肝转移中的核心调控作用，无疑将为开发更有效的肝转移治疗策略奠定坚实的基础。