《MedComm》：The Efferocytosis-Driven Macrophage Polarization: A Concerto in the Tumor Immunosuppressive Microenvironment
胞葬作用（efferocytosis）在维持组织稳态和控制炎症中发挥关键作用。然而，在肿瘤微环境中，该过程被劫持以促进免疫抑制。放疗和化疗等治疗手段导致大量肿瘤细胞死亡，进而触发胞葬作用并使巨噬细胞进入免疫抑制状态，从而使肿瘤得以逃避免疫系统并抵抗治疗。尽管如此，在凋亡细胞的识别、吞噬和消化过程中，胞葬信号如何改变巨噬细胞功能并促进促肿瘤效应，在很大程度上仍不清楚。因此，本综述深入探讨了胞葬作用三个阶段的信号分子对巨噬细胞表型和功能的影响。随后，研究人员探讨了极化的M2型巨噬细胞在塑造免疫抑制性肿瘤微环境及调控耐药性发展中的作用。此外，研究人员批判性评估了胞葬作用受体相关药物的临床转化现状，并分析了其与化疗和免疫治疗产生协同或拮抗作用的潜在原因。本研究提供了对胞葬作用调控巨噬细胞极化机制的全面理解，加深了对肿瘤免疫逃逸基础机制的认识，并为靶向胞葬过程的抗癌疗法开发提供了重要指导。
**1 引言**
全球癌症相关疾病和死亡人数的增加对改善预期寿命构成重大挑战。2020年约有1930万新发病例和1020万死亡，预计到2040年全球影响将增加47%至2840万例。目前化疗和放疗是晚期恶性肿瘤的主要治疗手段，主要通过触发癌组织程序性细胞死亡发挥作用。当化疗杀死肿瘤细胞时，肿瘤微环境中的多种免疫细胞通过胞葬作用参与凋亡肿瘤细胞的清除。胞葬作用涉及高度协调的过程：吞噬细胞识别、吞噬和消化凋亡细胞，以避免继发性坏死和炎症反应。该过程由专业吞噬细胞（如巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞）或邻近的非专业吞噬细胞执行，受一系列精确信号调控：“find me”信号引导吞噬细胞趋向凋亡细胞，“eat me”信号促进其识别和摄取，“don't eat me”信号在必要时限制吞噬活性以维持组织稳态。然而，在肿瘤微环境中，该机制可能被肿瘤细胞利用以逃避免疫监视并促进肿瘤生长。近期研究表明，肿瘤微环境中的胞葬作用是导致免疫抑制、肿瘤生长和治疗抵抗的关键病理因素。尽管胞葬作用研究近期取得显著进展，但胞葬作用影响巨噬细胞向促肿瘤表型转换的分子机制仍是该领域关键未解问题。本综述将深入探讨胞葬作用如何调控巨噬细胞极化，并系统总结当前面临的挑战与机遇。需要强调的是，本综述中的调控机制通过M1/M2分类进行总结，尽管该框架是理解巨噬细胞极化和功能差异的有用理论工具，但无法代表肿瘤微环境中巨噬细胞的高度可塑性和异质性。未来研究应超越M1/M2表型的固定分类，探究胞葬作用如何影响动态肿瘤微环境中不同巨噬细胞亚群的功能状态。
**2 胞葬作用介导的巨噬细胞极化**
凋亡细胞产生“find me”“eat me”和“digest me”信号指导吞噬性巨噬细胞的胞葬过程。该过程不仅促进凋亡细胞清除，还在调控巨噬细胞极化中发挥关键作用。肿瘤微环境中的胞葬作用增强巨噬细胞向M2表型极化，调节抗炎因子和促炎细胞因子的释放，并影响免疫细胞的活化和成熟，导致一系列抗炎和免疫抑制信号级联反应。
**2.1 “Find Me”阶段对巨噬细胞极化的调控作用**
在“find me”阶段，凋亡细胞分泌多种可溶性信号，包括核苷酸（ATP）、鞘氨醇-1-磷酸（S1P）、C-X3-C基序趋化因子配体1（CX3CL1）、溶血磷脂酰胆碱（LPC）和细胞间黏附分子3（ICAM3）。这些分子不仅帮助吞噬细胞识别和接近凋亡细胞，还显著影响巨噬细胞极化，尤其是促进免疫抑制性M2型巨噬细胞的形成。
**2.1.1 ATP**
凋亡细胞通过caspase激活的pannexin-1通道释放ATP，ATP在巨噬细胞表面经5′-外核苷酸酶转化为腺苷，激活腺苷受体A2B，进而通过Gs蛋白激活腺苷酸环化酶，增加胞内环磷酸腺苷（cAMP）。cAMP通过PKA/CREB通路促进M2极化。在高级别浆液性卵巢癌中，巨噬细胞中cAMP积累驱动其向M2表型极化。在肺腺癌中，cAMP通过PKA/CREB通路诱导M2极化。cAMP信号通过抑制NF-κB活性在炎症性疾病中发挥双向调节作用。在肿瘤微环境中，cAMP通过激活核心转录因子CREB促进巨噬细胞M2极化。
**2.1.2 S1P**
凋亡细胞通过鞘氨醇激酶1和2（SphK1/2）释放S1P，S1P与巨噬细胞表面S1P受体（S1PR1–S1PR4）结合。在肿瘤微环境中，S1P通过MEK5/ERK5通路促进CREB磷酸化，增加ARG2表达并减少NO产生，促进M2极化。S1P还可通过抑制NF-κB信号阻止M1极化。值得注意的是，胞外S1P主要诱导M2极化和免疫抑制效应，而胞内S1P倾向于触发M1样促炎反应，这种区室化分布机制使S1P实现功能多样性。
**2.1.3 CX3CL1**
凋亡细胞释放的CX3CL1通过CX3CR1受体上调桥接分子MFG-E8表达，促进巨噬细胞清除凋亡细胞。在胶质母细胞瘤中，CX3CL1上调M2标志物PPAR-γ并下调M1标志物IL1-β。在肝细胞癌中，CX3CL1通过激活Src/PTK2、PIK3CA/AKT1和RHOA/ROCK2信号促进M2极化。CX3CL1还可通过JAK2/STAT3通路促进M2表型。在炎症微环境中，CX3CL1表现出双向和疾病依赖性调控。
**2.1.4 LPC**
凋亡细胞中caspase-3激活钙非依赖性磷脂酶A2，水解磷脂酰胆碱产生LPC并释放至胞外。LPC通过激活巨噬细胞表面G2A受体介导迁移和识别。在肿瘤微环境中，LPC水平通常降低，残余低浓度LPC通过PPARγ促进M2极化。在炎症微环境中，高浓度LPC通过TLR/G2A通路促进M1极化。LPC对巨噬细胞表型的影响主要取决于环境中的LPC浓度。
**2.1.5 ICAM3**
ICAM3作为“find me”信号和“eat me”信号参与胞葬作用。在非小细胞肺癌中，ICAM3高表达并被认定为M1巨噬细胞亚群标志物。ICAM3通过YLPL基序招募Src激酶，激活PI3K–AKT通路，促进NF-κB（p50）活化，形成正反馈循环促进M1极化。ICAM3阴性巨噬细胞表现出更强的M2极化特征。
**2.2 “Eat Me”阶段对巨噬细胞极化的调控作用**
“eat me”信号主要分为磷脂酰丝氨酸（PS）相关信号和非PS信号。PS是特征最明确的“eat me”信号，通过PS受体（PSR）调控胞葬作用和巨噬细胞极化。
**2.2.1 PS相关受体**
**2.2.1.1 TAM受体**
TAM受体家族（Tyro3、AXL、MERTK）通过桥接分子Gas6和ProS识别PS。M1样巨噬细胞TAM受体表达显著低于M2样巨噬细胞。激活TAM受体通过PI3K/Akt通路诱导GSK3β磷酸化并抑制NF-κB核转位，同时增强STAT6激活，促进M2极化。TAM受体还通过IFNAR–STAT1通路促进SOCS1/3表达，抑制TLR信号转导。在凋亡肿瘤细胞与巨噬细胞共培养体系中，PS激活MERTK–FAK–SRC–STAT3–JMJD3通路，导致Irf4激活和H3K27me3水平降低，增强M2标志基因表达。TAM受体配体Gas6和ProS也直接参与调控巨噬细胞极化。
**2.2.1.2 TIM4**
TIM4作为巨噬细胞表面PSR特异性识别凋亡肿瘤细胞膜上的PS。化疗诱导肿瘤细胞凋亡后，巨噬细胞TIM4表达增加，通过LRP1/GULP途径激活Rac1信号。M2极化巨噬细胞TIM4表达显著高于M1极化巨噬细胞。在卵巢癌中，TIM4+肿瘤相关巨噬细胞显示高水平的氧化磷酸化和Arg1表达，并通过溶酶体激活促进代谢重编程。在肿瘤微环境中，PS通过TIM4激活FAK–SRC–STAT3通路，增加JMJD3和IRF4表达，促进M2极化。在炎症微环境中，TIM4主要通过抑制NF-κB通路限制M1样极化。
**2.2.1.3 αvβ5**
αvβ5整合素通过结合MFG-E8的RGD基序清除表达PS的凋亡细胞。在胃癌中，ITGB5表达与M2巨噬细胞浸润正相关。αvβ5通过增强PPARγ转录和抑制SOCS3表达激活STAT3，促进M2极化。在胶质瘤中，αvβ5介导的自分泌TGF-β激活Src/STAT3通路，维持M2表型。
**2.2.1.4 Stabilin-2**
Stabilin-2直接识别PS，通过胞内Gulp1激活Rac1，与整合素αvβ5协同促进胞葬作用。Stabilin-2与PS结合刺激巨噬细胞释放TGF-β，并通过p38 MAPK通路增强Pbx1转录，增加IL-10表达，抑制NF-κB磷酸化，从而促进M2极化。
**2.2.2 非PS信号**
**2.2.2.1 ANXA1**
ANXA1通过FPR2受体促进巨噬细胞M2极化。在肝细胞癌中，ANXA1 N端结构域与FPR2结合，抑制NF-κB和NOTCH1信号，同时激活JAK/STAT、AKT和ERK通路，促进M2极化。ANXA1还通过FPR2/STAT6通路增强PPARγ并调节CD36表达。在癌前病变中，ANXA1下调激活NF-κB/MAPK介导的糖酵解重编程并促进M1极化；在恶性肿瘤中，ANXA1过表达通过AKT和ERK信号促进M2极化。
**2.2.2.2 CRT**
CRT与C1q和LRP1形成桥接复合物促进凋亡细胞吞噬。在4T1乳腺癌细胞中，凋亡细胞表面的CRT暴露促使11.4%巨噬细胞发生M1极化。巨噬细胞通过表面受体SRA识别CRT，激活IκBα/NF-κB通路，导致M1相关因子表达。CRT暴露的单核细胞来源巨噬细胞表现出MHC II类分子下调的独特极化状态。
**2.2.2.3 TSP-1**
TSP-1作为桥接分子连接PS和CD36/CD47受体。在口腔鳞状细胞癌中，TSP-1通过激活p38 MAPK、Akt和SAPK/JNK通路上调M1相关细胞因子。在肥胖小鼠模型中，TSP-1通过CD36/TLR4/NF-κB通路促进M1形成。但在LPS诱导的肺损伤模型中，TSP-1与CD36结合促进IL-10合成。TSP-1通过CD47 C端结构域结合导致CD47与CD14解离，抑制M1相关基因转录。
**2.3 消化阶段对巨噬细胞极化的调控作用**
巨噬细胞吞噬凋亡细胞后，溶酶体中多种酶降解凋亡细胞并释放多种代谢产物，包括氨基酸、脂质、胆固醇、碳水化合物、核酸和脂溶性维生素。这些代谢产物能够调节巨噬细胞表型。
**2.3.1 氨基酸代谢**
**2.3.1.1 精氨酸代谢**
胞葬后，凋亡细胞来源的精氨酸在巨噬细胞内被重新利用。“find me”阶段的信号如S1P和LPC增强Arg1表达，使巨噬细胞从iNOS依赖转向Arg1依赖的代谢途径。Arg1将精氨酸加工为鸟氨酸，进而转化为腐胺、亚精胺和精胺。多胺积累通过抑制p65/NF-κB信号促进M2极化。在乳腺癌中，Arg1/2增加精胺产生并通过p53/TDG/PPARG通路促进M2样极化。在结肠癌中，ODC缺失减少腐胺合成并上调M1标志物。精氨酸补充可激活iNOS/NO信号，增加M1型标志物。
**2.3.1.2 色氨酸代谢**
胞葬过程中，凋亡细胞被吞噬溶酶体水解，释放色氨酸。色氨酸通过SLC36A4转运至胞质，经IDO1转化为犬尿氨酸（Kyn），激活芳烃受体（AhR）。ERK1/2信号通过上调HSP90/XAP2促进AhR核转位。这些过程促进巨噬细胞向M2型极化。在胶质母细胞瘤中，巨噬细胞通过KYNU将Kyn代谢为喹啉酸（QA），激活NMDAR/Foxo1/PPARγ通路促进M2极化。IDO1抑制可有效重编程巨噬细胞极化并增强抗肿瘤活性。
**2.3.2 葡萄糖代谢—乳酸**
胞葬的三个阶段系统性地调节巨噬细胞的葡萄糖代谢重编程。“find me”阶段，凋亡细胞释放的ATP激活SGK1，磷酸化GLUT1促进其膜定位。“eat me”阶段，PS受体识别触发SLC2A1转录，增加葡萄糖摄取和糖酵解。“digest me”阶段，SLC16A3介导乳酸释放。乳酸作为信号分子促进M2样巨噬细胞极化。在肺腺癌中，高表达LDHA的巨噬细胞通过SPP1–CD44激活PI3K/AKT和MAPK通路。乳酸通过GPR65和GPR132受体激活cAMP–CREB、Ca2+/HIF1α和ERK/STAT3通路。乳酸还通过组蛋白H3K18乳酰化促进M2相关基因表达。同时，乳酸通过GPR81/AMPK/LATS1通路抑制M1相关炎症介质的产生。
**2.3.3 脂质代谢**
消化阶段，巨噬细胞吸收大量凋亡细胞来源的脂肪酸，经CPT1转运至线粒体，脂肪酸β-氧化（FAO）显著增加。肿瘤微环境中乳酸通过H3K18la上调METTL14，经m6A–YTHDC1升高VSIG4，激活JAK2–STAT3–PPAR通路增强FAO。FAO激活与M2极化和肿瘤进展相关。ANXA1通过FPR2–STAT6–PPARγ通路上调CD36转录，形成脂质驱动的正反馈循环。PPARγ作为FAO关键转录因子对M2型激活至关重要。
**2.4 M2巨噬细胞重塑微环境并通过肿瘤耐药促进血管生成**
**2.4.1 重塑免疫抑制性肿瘤微环境**
M2样巨噬细胞通过多种机制塑造免疫抑制性肿瘤微环境。M2型巨噬细胞PD-L1表达高于M0和M1型，通过PD-L1/PD-1结合抑制T细胞活化。M2样TAM通过分泌CCL17、CCL20和CCL22趋化因子招募Treg。TGF-β和IL-10促进Foxp3 Treg生成并抑制细胞毒性T淋巴细胞功能。M2巨噬细胞还通过诱导CD27low/CD11bhigh的衰竭NK细胞表型削弱固有抗肿瘤免疫。代谢方面，M2巨噬细胞高表达Arg1消耗L-精氨酸，降低TCR/CD3ζ链表达；IDO介导的色氨酸–Kyn代谢导致局部色氨酸耗竭和Kyn积累，进一步抑制T细胞和NK细胞功能。
**2.4.2 分泌的生长因子介导血管重塑和治疗抵抗**
M2样巨噬细胞通过分泌多种生长因子促进肿瘤血管重塑和DNA损伤修复，赋予肿瘤治疗抵抗。在肺腺癌中，M2巨噬细胞通过增加VEGF-C和VEGFR3表达诱导肿瘤细胞对多西他赛耐药。巨噬细胞来源的VEGF-A敲除可改善肿瘤血管结构并增强环磷酰胺和顺铂敏感性。M2样巨噬细胞分泌的PDGF-BB可显著促进血管生成。在HPV阴性头颈部鳞状细胞癌中，M2巨噬细胞通过释放HB-EGF激活EGFR，增强非同源末端连接修复通路并诱导放射抵抗。IGF-1水平或IGF-1R高表达与PD-1免疫治疗抵抗显著相关。
**3 靶向胞葬信号是一种治疗策略**
靶向胞葬相关信号受体的抗肿瘤策略已成为有前景的研究方向。目前针对胞葬作用的抗肿瘤方法主要集中于“find me”和“eat me”信号。在“find me”阶段，临床研究主要聚焦于S1P和SphK-2信号通路，代表性药物包括苏拉明、索尼塞珠单抗和ABC294640。然而现有临床研究表明，靶向“find me”阶段的药物治疗效果不理想。苏拉明在不同NSCLC患者中的疗效差异显著：初治化疗人群中客观缓解率（ORR）为36%，而化疗耐药人群ORR为0%。苏拉明联合多西他赛将无进展生存期缩短至1.6个月。索尼塞珠单抗单药治疗转移性肾细胞癌的中位PFS仅2.2个月。
在“eat me”阶段，PSR抑制剂与抗PD-1/PD-L1药物或化疗药物联合受到关注。巴维昔单抗联合帕博利珠单抗在不可切除肝细胞癌中显示协同效应。然而PSR抑制剂与化疗联合未显示获益，SUNRISE试验中多西他赛联合巴维昔单抗疗效劣于多西他赛单药。这归因于放疗和化疗诱导大量凋亡细胞，通过PS依赖性胞葬通路促进M2极化，可能抵消PSR抑制效果。
针对TAM受体及配体GAS6的临床研究主要集中于AXL抑制剂。Batiraxcept联合卡博替尼在ccRCC中显著优于单药。但在铂耐药卵巢癌中，AVB-S6-500联合度伐利尤单抗未显示抗肿瘤活性。Bemcentinib单药治疗高危MDS或AML的ORR仅24%，联合阿糖胞苷ORR为25%。Tamnorzatinib联合维奈克拉在AML中ORR为0%。AXL靶向治疗的临床疗效在不同肿瘤类型间差异显著。
在靶向CD47的临床试验中，疗效在不同肿瘤和患者群体中差异显著。CD47抗体单药疗效非常有限。新型CD47抗体优化设计后，Hu5F9-G4联合利妥昔单抗治疗非霍奇金淋巴瘤ORR为50%，CR率为36%。Evorpacept联合来那度胺和利妥昔单抗治疗复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤最佳ORR为90%，CR率为80%。然而在AML中，多个联合治疗研究未取得阳性结果。
**4 挑战与未来展望**
靶向胞葬作用以逆转免疫抑制可能导致自身抗原释放，引发潜在的自身免疫性炎症疾病。TAM受体家族高度结构同源性意味着Axl和MerTK双敲除或三敲除可能导致系统性自身免疫疾病、血小板功能障碍、淋巴细胞增殖等并发症。此外，非特异性阻断正常胞葬功能可导致凋亡细胞继发性坏死和内容物释放，引起全身炎症和组织损伤。胞葬作用的三个高度耦合阶段构成紧密协调的动态过程。“find me”信号不仅提供空间引导，还预先上调“eat me”受体和胞内消化相关分子。“eat me”阶段激活ELMO1/DOCK复合物和Rac1等GTP酶。“digestion”阶段吞噬细胞持续清除凋亡细胞，消化产物可作为能量促进下一轮胞葬。干扰任一环节都会通过反馈机制影响其他阶段。
单细胞测序研究揭示了TAM在肿瘤微环境中高度功能异质性，鉴定出SPP1 TAM、C1Q TAM、TREM2 TAM、FOLR2 TAM和MARCO TAM等代表性亚群。不同TAM亚群的胞葬效应可能产生不同甚至相反的免疫学效应。近年来，纳米材料、细胞工程和水凝胶等先进靶向技术被用于局部递送胞葬相关受体抑制剂。单原子纳米酶可同时诱导肿瘤细胞铜死亡和抑制巨噬细胞胞葬作用。基因编辑永久敲除MerTK通过抑制胞葬增强X射线诱导的免疫原性细胞死亡。对胞葬作用调控的精确时空控制至关重要。过度激活胞葬会阻碍抗肿瘤免疫所需的初始炎症反应，过度抑制则增加自身免疫疾病或持续炎症的风险。未来应利用单细胞空间组学精准识别并靶向特定肿瘤微环境中参与胞葬作用的巨噬细胞亚群，通过刺激响应性或门控纳米材料实现肿瘤微环境内靶向递送。可采用两阶段渐进式设计：先增强胞葬以有效清除凋亡细胞和防止继发性坏死，随后逆转巨噬细胞极化以刺激抗肿瘤免疫。可靠的生物标志物和先进成像工具对于实现体内胞葬作用动态监测和精准评估至关重要。
