脑转移癌(brain metastases tumor,BMT)是肿瘤常见的并发症之一,占全部成年恶性肿瘤患者的20%~40%。随着肿瘤治疗手段的提高和患者生存期延长,BMT比例正逐渐上升,目前的治疗方式主要有立体定向放疗、手术切除以及化疗。免疫系统具有免疫监视和免疫调节作用,脑内转移癌病灶可以激活其所在部位免疫细胞进而引发相关免疫效应。小胶质细胞(microglia,MG)作为中枢神经系统主要的免疫效应细胞,应受到一定重视。MG广泛分布于中枢神经系统,隶属单核吞噬细胞族,在神经元的生存和整个生命活动中起着支持、营养、保护和修复等重要作用,被认为是正常中枢神经系统中最有代表性的免疫细胞。MG对中枢神经系统损伤反应灵敏,能迅速增殖、迁移并转变为吞噬细胞,同时爆发性分泌大量细胞因子和细胞毒性物质。国内外对MG在BMT中的作用研究尚不充分,现就现有相关资料做一综述。
1 MG的活化聚集
MG在BMT病灶的局部免疫中起重要作用。癌细胞转移到脑之后,可以分泌趋化因子聚集血液内的单核巨噬细胞或神经系统原有的小胶质细胞。而且,聚集的MG和血液单核巨噬细胞均可浸润到转移灶内并行吞噬或特异性杀伤作用。动物实验证明MG在肿瘤周围的聚集与转移灶大小和在脑内的位置有关。具体作用机制有待于进一步探讨。
2 MG分泌细胞因子与肿瘤免疫
如中枢神经系统炎症反应中表现的一样,MG也可以分泌某些物质参与BMT局灶微环境的形成。迄今已确定的由MG释放的参与BMT发生发展的细胞因子有一氧化氮(nitric oxide,NO)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α),内皮素(endothelin,ET)-1等。
2.1 NO
Brantley等的体外实验证实,脂多糖或干扰素激活的MG可以通过释放NO杀伤肿瘤细胞,同时,抑制诱导型一氧化氮合酶活性几乎废除了MG对瘤细胞的杀伤作用。结肠癌脑转移研究中MG对结肠癌细胞的细胞毒性作用与NO的产生相平行,表明细胞毒性是由MC源性NO介导。
NO在肿瘤发展中的作用是双向的,一方面,作为氧自由基,低浓度NO可以与其他氧化簇一起参与一系列信号途径促进血管增生而调节肿瘤的生长及转移,临床通过抑制NO生成或切断信号通路来组织肿瘤血管增生。另一方面,高浓度NO直接表现肿瘤细胞毒性。临床利用NO这一特性减缓肿瘤生长速度、增强放化疗效果,收到良好疗效。
2.2 TNF-α
体内产生TNF-α的主要细胞是单核巨噬细胞,体外实验研究表明MG释放TNF-α抑制癌细胞生长。TNF-α通过启动细胞凋亡机制发挥其细胞毒性、摧毁实体瘤周围的血管上皮组织、通过血栓形成阻断肿瘤的血液营养供应等多种形式抑制肿瘤进展。因此,有研究将TNF-α作为新辅助放化疗的方案之一用于加强放化疗效果。
然而另有报道显示TNF-α促进肿瘤进展。①促进肿瘤血管形成:TNF-α可以促进白细胞介素-8及其mRNA的稳定表达,而白细胞介素-8能够促进血管内皮细胞的增殖;促进基质金属蛋白酶的表达,基质金属蛋白酶不仅能降解细胞外基质为肿瘤的转移提供便利条件,而且参与了肿瘤血管的形成;通过表达血管内皮生长因子参与肿瘤的血管形成。②促进肿瘤细胞与内皮细胞的黏附:TNF-α可以促使肿瘤细胞表达转移相关黏附分子CD44v6,且可增强CD44v6与其特异性配体透明质酸的黏附能力,而透明质酸在多种细胞及细胞外基质表达,从而使肿瘤细胞易与细胞外基质黏附,增强了肿瘤细胞的侵袭能力;上调内皮细胞表面P-、E-选择素及整合素的表达,P-、E-选择素可以直接介导肿瘤细胞与血管内皮的黏附,也可与整合素协同介导激活的血小板与肿瘤细胞结合,减少免疫细胞对肿瘤细胞的攻击,从而促进肿瘤的转移。因此,TNF-α在脑转移癌中的作用仍需要根据具体情况加以验证。
2.3 ET-1
研究发现,BMT中发现有ET-1表达。ET-1参与许多肿瘤如前列腺癌、卵巢癌、肾癌、肺癌、结肠直肠癌、子宫颈癌、乳腺癌、膀胱癌、子宫内膜癌、卡波济肉瘤、脑瘤、黑色素瘤和骨转移的进展。
有研究表明BMT激活的胶质细胞可以产生ET-1。ET是一类强大的促分化剂和细胞生长因子。ET及其受体在肿瘤的发生、发展、侵袭及转移中起重要作用:作为促有丝分裂剂直接促进肿瘤细胞的生长;通过对细胞凋亡的抑制延长细胞的生存期;促进肿瘤血管新生。现已发现的相关通路有:丝裂原活化蛋白激酶通路促进鳞癌细胞增殖;局部黏着斑激酶,磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B-雷帕霉素靶蛋白途径促进人体软骨肉瘤细胞增殖和迁移。针对前列腺癌,已有ET受体拮抗剂投入临床研究,并收到明显的抗肿瘤效果。
3 结语
MG在BMT的进展中起重要作用,但目前对相关作用机制的研究尚不全面,要了解MG在BMT中的具体作用,还有大量工作要做。明确MG的作用机制并给予正确的诱导,对于BMT的治疗和改善肿瘤晚期患者生活质量有重要意义。