综述：髓源性抑制细胞在膀胱癌中的作用及靶向治疗策略

　　本综述深入探讨了髓源性抑制细胞（MDSCs）在膀胱癌（BCa）肿瘤微环境（TME）中的关键免疫调节作用及其作为治疗靶点的巨大潜力。文章系统总结了靶向MDSCs的策略（如清除、抑制其免疫抑制功能、促分化、阻断招募与扩增以及代谢干预），并强调了将其与现有疗法（如BCG、化疗、免疫检查点抑制剂ICIs）联用，以克服治疗抵抗和改善患者预后的广阔前景。

　　

髓源性抑制细胞（MDSCs）：起源与表型

髓系细胞是免疫系统的关键组成部分，由骨髓中的造血干细胞生成。在生理状态下，这些祖细胞通过严格调控的髓系生成过程分化为成熟的免疫细胞。然而，在癌症等病理背景下，持续的炎症信号驱动应急性髓系生成，其特征是髓系 compartment 的扩增和分化失调，导致不成熟的、具有免疫抑制功能的髓系细胞积累，即MDSCs。

MDSCs是一个异质性群体，根据其表型特征主要分为两个亚群：多形核MDSCs（PMN-MDSCs）和单核性MDSCs（M-MDSCs）。PMN-MDSCs约占MDSC群体的75%，而M-MDSCs数量较少但通常具有更强的免疫抑制能力。在小鼠中，PMN-MDSCs通常定义为CD11b⁺Ly6G⁺Ly6C^low/neg，而M-MDSCs为CD11b⁺Ly6G^low/negLy6C^hi。在人类中，MDSCs可分为三个亚群：M-MDSC、PMN-MDSC和早期MDSC（e-MDSC），其表型特征更为多样。

MDSCs主要起源于骨髓，但癌症可通过髓外造血（EMH）过程将其生产转移到外周部位，如脾脏、肝脏和淋巴结。肿瘤衍生因子可以调节髓系生成的位置和程度，从而改变MDSCs的丰度和向肿瘤的迁移。

MDSC在肿瘤微环境（TME）中的招募与积累

MDSCs在包括TME在内的外周组织中的积累是一种癌症驱动的特异性免疫失调。肿瘤衍生因子主动增强全身性MDSC扩增并阻滞其分化。这一过程由生长因子和炎症细胞因子共同介导。

集落刺激因子，如GM-CSF、G-CSF和M-CSF，在多种人类肿瘤中经常过度表达，并在促进髓系生成和MDSC扩增中起关键作用。肿瘤分泌的血管内皮生长因子（VEGF）通过抑制髓系细胞成熟和诱导趋化因子（如CXCL1, CXCL2, CXCL5）的产生来促进MDSC积累，这些趋化因子通过CXCR2信号引导MDSC进入TME。

一个被广泛接受的模型提出了MDSC发育和功能的两信号机制。第一信号涉及GM-CSF和IL-6等因子，促进扩增并诱导STAT3激活，这是驱动MDSC增殖的关键转录因子。第二信号由前列腺素E2（PGE2）、IL-1β和S100A8/A9等炎症信号介导，激活NF-κB并驱动MDSC的免疫抑制功能。

MDSC的免疫抑制功能

MDSCs越来越被认为是肿瘤诱导的免疫抑制的核心调节者，对先天性和适应性免疫反应都具有强大的抑制作用。它们最明确的功能是抑制T细胞活性，这被广泛用于将其与成熟髓系细胞区分开来。

MDSCs的抑制活性由肿瘤衍生的炎症介质驱动，这些介质诱导其扩增和功能极化。一旦被激活，MDSCs采用代谢、氧化和细胞因子为基础的机制组合，共同抑制T细胞增殖并促进免疫逃避。

例如，精氨酸酶（ARG）1及其同工酶ARG2在鼠和人类MDSCs中均上调，并降解细胞外精氨酸。这种消耗会损害CD3ζ链表达并破坏TCR信号传导，导致T细胞功能障碍。由MDSC衍生的活性氧（ROS），特别是由NADPH氧化酶（NOX）2产生的ROS，诱导的氧化应激进一步损害T细胞活性。ROS可以氧化和硝化TCR和CD8，损害对肽-MHC复合物的识别并破坏抗原特异性。类似地，诱导型一氧化氮合酶（iNOS）是另一种MDSC效应分子，产生一氧化氮（NO），抑制DC上的MHC II类表达并干扰T细胞中的IFN-γ信号传导。

此外，MDSCs产生的免疫抑制细胞因子，包括TGF-β和IL-10，通过直接和间接机制起作用。TGF-β抑制NK细胞活化并诱导调节性T细胞（Tregs），而IL-10减少T细胞产生的IFN-γ和IL-12，并调节T细胞和MDSCs上的PD-1/PD-L1表达，进一步抑制抗肿瘤 immunity。

MDSC在膀胱癌（BCa）中的临床意义

MDSCs在包括肝细胞癌、肺癌、甲状腺癌和膀胱癌在内的多种恶性肿瘤中被认为是重要的免疫调节细胞，其积累通常与不良预后和疾病进展相关。

在BCa中，多项研究证明了MDSCs不仅存在于肿瘤组织中，还存在于患者的外周血甚至尿液样本中，突出了它们的系统性扩增和在TME中的局部富集。外周血MDSC水平在BCa患者中持续高于健康供体（HD），表明肿瘤驱动的系统性髓系扩增。

几项研究也探讨了MDSCs的肿瘤浸润。MDSC浸润与晚期疾病阶段和不良临床结果相关。最近的研究表明，BCa组织中的MDSCs表达高水平的ARG1、iNOS、ROS、PD-L1和p-STAT3，有助于T细胞抑制和免疫逃避。另一项研究描述了一种顺序积累模式，MDSCs首先在血液中扩增，随后浸润膀胱组织，在MIBC中的频率高于NMIBC，表明它们作为预后标志物的潜力。

新兴研究强调了尿液来源的MDSCs作为BCa中无创生物标志物的潜力。有研究报告称，尿液浸润的M-MDSCs表达高水平的ARG1和iNOS，并提出尿液中的低T细胞/M-MDSC比率可能预测BCG治疗后的肿瘤复发。最近的研究在临床样本和临床前MB49 BCa小鼠模型中调查了MDSCs，发现患者和小鼠肿瘤尿液中的MDSC水平较高，并且这些细胞在功能上是抑制性的。

BCa疗法对MDSCs的影响

标准膀胱癌疗法对MDSCs的影响是多方面的，一些疗法消耗或重编程这些细胞，而另一些则促进其积累和抑制功能。

BCG免疫疗法

BCG是NMIBC的金标准免疫疗法。除了直接的细胞毒性外，BCG灌注启动了一个复杂的免疫级联反应，涉及先天（DC、巨噬细胞、粒细胞、NK细胞）和适应性（CD4⁺ 和 CD8⁺ T细胞）组分。

MDSCs已被确定为BCG疗法触发的免疫动态中的关键调节者。使用大鼠和小鼠原位BCa模型的临床前研究表明，BCG治疗降低了外周血和肿瘤组织中的总MDSC水平，并且MDSC抑制效应是BCG剂量依赖性的。然而，这些研究主要关注MDSCs的表型特征，而未评估其功能性免疫抑制特性。

在接受BCG治疗的患者中，存在相互矛盾的证据。一项研究表明BCG疗法可能将PMN-MDSCs转变为中性粒细胞，从而增强抗肿瘤功能。然而，另一项研究报告在BCG治疗期间尿液中的M-MDSCs增加。此外，来自健康供体的PBMC与BCG共培养会以剂量依赖性方式导致M-MDSC频率增加。

当前证据表明BCG对MDSCs的影响是情境依赖性的。研究结果的变异性可能源于模型、BCG剂量和给药方法的差异。

化疗

化疗仍然是BCa各阶段治疗的基石。除了其众所周知的细胞毒性作用外，化疗药物已被证明能显著调节免疫系统。

膀胱内化疗对MDSCs的调节

吉西他滨是一种安全的化疗药物，可减少Tregs和MDSCs，同时增加DC活性以及CD8⁺ T细胞和NK细胞水平。在鼠类癌症模型中，吉西他滨消耗Gr1⁺ MDSCs，增强T细胞IFN-γ production，并降低MDSC抑制功能。在BCa中，吉西他滨具有双重作用。来自经吉西他滨处理的BCa细胞系的条件培养基可能通过癌细胞上调CCL2来吸引M-MDSCs。此外，体内给予吉西他滨导致M-MDSCs（CD11b⁺Ly6C⁺）向膀胱TME的浸润增加。相反，膀胱内吉西他滨减少了原位MB49 BCa模型中的肿瘤内Gr1⁺ MDSCs以及肿瘤组织分泌的VEGF。

丝裂霉素C（MMC）是一种DNA交联抗生素，常用作化疗药物。MMC表现出情境依赖的免疫调节作用，超越其肿瘤细胞毒性。MMC通过增加M1肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）和增强T细胞介导的肿瘤杀伤来促进抗肿瘤 immunity。

表柔比星是一种蒽环类抗生素，用于NMIBC的膀胱内化疗。它可能诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD），并在体外调节免疫细胞： notably，它抑制Treg介导的CD8⁺ T细胞抑制，并增强NK细胞活性。表柔比星还降低M-和PMN-MDSC群体以及抑制性酶表达（ARG1, iNOS）。

全身化疗：基于顺铂的方案

对于MIBC，患者接受基于顺铂的全身化疗。两种常用的一线联合方案是：顺铂加吉西他滨，或MVAC方案（甲氨蝶呤、长春碱、多柔比星和顺铂）。

顺铂在许多细胞毒性药物中，已知能增强抗肿瘤反应。其效应包括消耗B16肿瘤中的Gr-1⁺ MDSCs，促进MDSCs分化为DCs，并增强T细胞。此外，基于顺铂的放化疗损害了黑色素瘤和头颈癌患者中M-MDSCs的生存和/或生成，削弱了它们对T细胞的抑制效应。在BCa模型中，顺铂减少了PMN-MDSCs，并在体外和体内恢复了CD8⁺ T细胞功能。接受顺铂治疗的患者显示CD45⁺HLA-DR^negIL4Rα⁺CD33⁺ MDSC减少，并伴有CD8⁺ T细胞浸润增加。顺铂联合吉西他滨通过减少原位BCa模型肿瘤和外周组织中的M-MDSCs进一步增强了这些效应。

卡铂通常在对顺铂不耐受的患者中用作顺铂的替代品，它像顺铂一样促进TME中的T细胞浸润和功能。然而，它对MDSCs的影响不同。在肺癌模型中，卡铂治疗增加了肺组织和转移淋巴结中的M-MDSCs和PMN-MDSCs，这反过来又招募了产生IL-10的Tregs并导致T细胞耗竭。

多柔比星是一种蒽环类抗生素，是MVAC的组成部分。它支持先天性和适应性抗肿瘤 immunity。它改善T细胞和NK细胞效应功能，并增强B细胞的抗原呈递能力，导致CD4⁺ T细胞活化增强。来自乳腺癌鼠类模型的证据表明，多柔比星减少血液和脾脏中的Ly6G⁺ MDSCs，同时扩增T细胞和NK细胞。多柔比星诱导MDSCs的选择性细胞毒性，保留淋巴细胞，并通过下调ARG1和吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）损害MDSC抑制活性。

甲氨蝶呤（MTX）具有情境依赖的免疫效应。在癌症模型中，MTX增强DC功能和CD8⁺ T细胞活化。MTX还通过调节Ly6G⁺ 中性粒细胞活性并降低其PD-1表达来改变TME， potentially 增强抗肿瘤T细胞介导的反应。

放疗（RT）

放疗（RT）通常与化疗联合使用，可作为MIBC患者根治性膀胱切除术的替代方案。RT以多方面的和情境依赖的方式影响TME和全身 immunity，产生可支持或阻碍抗肿瘤反应的效果。

一方面，RT可以诱导ICD，刺激抗原呈递细胞（APC）活化，并增强T细胞介导的 immunity。另一方面，RT也可以通过增加MDSCs、Tregs和M2极化巨噬细胞来促进免疫抑制环境。

MDSCs在各种肿瘤模型以及临床环境中被涉及介导对RT的抗性，其招募和功能受RT剂量和分次方案的影响。在一个顺铂抗性的MB49R BCa模型中，RT增加了PMN-MDSCs，同时上调了PD-L1表达，而没有显著影响CD8⁺ T细胞频率。这伴随着MDSC吸引趋化因子CXCL1、CCL2和G-CSF水平的升高。重要的是，用抗Ly6C和抗Gr-1抗体清除MDSCs显著提高了RT疗效，表明PMN-MDSCs有助于RT抗性，并代表BCa中一个潜在的治疗靶点。

免疫检查点抑制剂（ICIs）

ICIs已成为不可切除和转移性膀胱肿瘤患者的关键治疗选择，目前有几种获得FDA批准，包括抗PD-1（如pembrolizumab, nivolumab）、抗PD-L1（如atezolizumab, avelumab）和抗CTLA-4（如ipilimumab）。虽然这些药物 primarily 旨在重振耗竭的T细胞，但越来越多的证据表明它们也调节MDSC频率、表型和抑制能力。

Ipilimumab已被证明可减少黑色素瘤患者中的M-MDSC和PMN-MDSC亚群。从机制上讲，ipilimumab下调了ARG1表达。

PD-L1在膀胱肿瘤内的肿瘤细胞和免疫细胞上广泛表达，在免疫逃避中起关键作用，甚至在BCG治疗期间也是如此。除了其免疫调节功能外，PD-L1也是BCa的潜在预后标志物，较高的表达水平与晚期、高级别疾病和较差的临床结果相关。

在顺铂抗性BCa的背景下，MDSCs构成了一个主要的免疫抑制屏障，限制了ICIs的治疗效果。在鼠类MB49R模型中，抗PD-L1减少了肿瘤生长，但没有显著降低MDSC频率，但与αLy6C和αGr-1抗体共同给药增强了CD8⁺ T细胞浸润和肿瘤消退。一项临床研究发现，抗PD-1抗体降低了PD-1⁺ M-MDSC频率和e-MDSCs，而抗PD-L1 therapy 降低了PD-L1⁺ M-MDSC频率。然而，PMN-MDSC水平 largely 未受影响。

靶向MDSC的治疗策略

清除MDSCs

几种药物，特别是化疗药物、酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）和MDSC靶向抗体，已显示出在临床前模型和临床环境中减少MDSC数量的能力。

吉西他滨和顺铂等化疗药物已被证明具有MDSC清除作用。在一项针对MIBC患者的II期临床试验中，吉西他滨联合顺铂改善了总生存期和无复发生存期。最近有报道称，吉西他滨联合多西他赛可有效治疗NMIBC患者。作为单一药物，多西他赛也被证明可减少乳腺癌鼠类模型中的脾脏MDSC水平。

曲贝替丁是一种DNA结合剂，已成为几种癌症中的髓系细胞清除化疗药物，因其能够减少MDSC比例并增加经典单核细胞和T细胞。在临床前模型中，曲贝替丁不仅减少了MDSC群体，还增强了IL-12驱动的NK细胞活性，并促进了经典单核细胞和M1样巨噬细胞的招募。

在TKIs中，舒尼替尼因其靶向MDSCs的能力而被研究。事实上，舒尼替尼在肾癌临床前模型中诱导MDSCs凋亡，减少了肾癌患者血液中的e-MDSCs，并在体外和体内鼠类TC-1肿瘤模型中减少了肿瘤、脾脏和外周血中的MDSC水平。此外，一项针对BCG无应答NMIBC患者的II期试验表明，舒尼替尼治疗减少了循环MDSCs并增强了效应T细胞反应。

另一种有前景的清除策略是TNF相关凋亡诱导配体受体2（TRAIL-R2）激动剂抗体DS-8273a，它选择性诱导MDSCs凋亡，同时保留成熟的髓系和淋巴群体。一项针对晚期实体瘤患者的I期试验表明，治疗后外周血MDSCs减少。类似地，吉妥珠单抗奥佐米星（gemtuzumab ozogamicin），一种用于血液恶性肿瘤的抗CD33抗体，已显示出选择性清除MDSCs和恢复T细胞反应的能力。

抑制MDSC的免疫抑制功能

除了清除MDSCs，另一个可行的治疗策略在于中和它们的免疫抑制活性。这包括靶向他们用于抑制免疫反应的关键分子，如ARG1、iNOS、STAT3、环氧合酶-2（COX-2）、IDO、免疫调节细胞因子（如IL-10, TGF-β）和细胞内信号通路如PI3K/AKT/mTOR。

恩替诺特（Entinostat），一种选择性的I类组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂，已显示通过抑制ARG1、iNOS和COX-2表达来抑制PMN-MDSCs和M-MDSCs。在BCa中，恩替诺特联合抗PD-1 therapy 在鼠类模型中诱导了完全肿瘤缓解、新抗原特异性T细胞的扩增以及长期免疫记忆的诱导。

其他靶向ARG1的药物包括CB-1158，一种小分子ARG抑制剂，在临床前研究中显示能增强抗肿瘤效果，无论是作为单一疗法还是与ICIs或吉西他滨联合使用，目前正在临床研究中。伊马替尼（Imatinib），一种TKI，降低了髓系白血病患者循环中的ARG1水平，并在体外下调了PD-L1、iNOS和ARG1，降低了MDSCs对T细胞的免疫抑制功能。他达拉非（Tadalafil），一种磷酸二酯酶5型（PDE-5）抑制剂，也在头颈鳞状细胞癌和转移性黑色素瘤的临床试验中下调了MDSCs中的ARG1和NO产生，从而恢复了T细胞活化。

STAT3是MDSC生成、扩增和功能中的关键转录因子。其抑制不仅损害MDSC介导的抑制，还增强对化疗和放疗的敏感性。在BCa中，使用S3I-201进行STAT3阻断减少了MDSC浸润，并改善了MB49鼠类模型中的抗肿瘤反应。

COX-2是MDSC活性的另一个关键调节因子，可被塞来昔布（celecoxib）抑制。该药物减少了鼠类荷瘤小鼠MDSCs中的PGE2和NO产生，并恢复了T细胞功能。当与吉西他滨联合时，塞来昔布进一步减少了MDSC介导的免疫抑制。

IDO-1是免疫抑制酶IDO的主要亚型，已使用依帕卡司他（epacadostat）等抑制剂进行靶向，该药在鼠类黑色素瘤模型中显示可减弱MDSC反应。在一项I/II期试验中，依帕卡司他联合pembrolizumab在实体瘤中显示出有希望的抗肿瘤反应。

MDSC介导的免疫抑制也受PI3K/AKT/mTOR通路调节。BEZ235，一种PI3K抑制剂，在临床前前列腺癌模型中显示可抑制肿瘤内MDSCs的抑制功能，从而增强CD4和CD8 T细胞增殖。此外，BEZ235在BCa模型中增强了顺铂或吉西他滨的疗效，延迟了肿瘤生长并改善了生存。PI3Kγ抑制剂IPI-549目前正在尿路上皮癌患者中进行临床评估，具有调节MDSC功能和使肿瘤对免疫疗法敏感的潜力。

促进MDSCs分化

虽然大多数治疗策略旨在消除MDSCs或抑制其免疫抑制活性，但另一种新兴方法涉及促进其分化为成熟的、非抑制性免疫细胞，如巨噬细胞或DCs。

全反式维甲酸（ATRA），一种维生素A衍生物，下调了MDSCs中的免疫抑制基因程序，包括NOX1、IL-10、TGF-β、IDO和PD-L1。ATRA也被描述为一种促进MDSCs分化为成熟非抑制性细胞的药物，特别是通过增加谷胱甘肽合成。在临床环境中，一项将ATRA与pembrolizumab联合用于黑色素瘤患者的I/II期试验减少了循环PMN-MDSCs的比例，并与有利的免疫学变化相关。

维生素D也被提出可促进MDSC成熟。在衰老小鼠模型中，该药物刺激了MDSCs向巨噬细胞的分化，增强了抗肿瘤反应。此外，维生素D已显示可降低肝细胞癌中的MDSC频率并恢复CD8 T细胞活性。

维生素E在促进MDSC分化方面的潜力在最近的综述中得到了强调，展示了其减少NO产生和ROS水平的能力，但也抑制PGE2和COX-2水平的能力。

在能够重编程MDSCs的药物中，TLR7/8激动剂瑞喹莫德（R848）已显示出有希望的活性。在临床前乳腺癌模型中，R848诱导MDSCs分化为巨噬细胞和DCs，从而增强了免疫反应。

除了维生素和免疫调节剂，某些化疗药物也被涉及促进MDSC分化。例如，多西他赛已被显示在乳腺癌模型中将MDSCs极化为M1样巨噬细胞表型，减少其抑制能力并增强抗原呈递。类似地，紫杉醇促进MDSCs成熟为DCs。

抑制MDSCs的招募与扩增

MDSCs的积累是由肿瘤衍生信号和复杂的趋化因子-受体网络协调的，涉及CXCR1/2、CCR5、VEGF/VEGFR、CSF-1/CSF-1R和S100A8/A9。这些通路代表了有吸引力的治疗靶点，以干扰维持BCa中MDSC介导的免疫抑制的细胞流入。

CXCR1和CXCR2主要在PMN-MDSCs上表达，是MDSC运输的核心。用SX-682（CXCR1/2抑制剂）抑制这些受体已被证明可阻断MDSC招募，并增强实体瘤临床前模型中的NK和CD8 T细胞浸润。一项将SX-682与pembrolizumab联合用于黑色素瘤患者的I期试验报告了增强的抗肿瘤反应。此外，另一种CXCR2抑制剂AZD5069在肝细胞癌的I/II期试验中进行了评估，其与durvalumab的组合改变了肿瘤生长并改善了生存。

CCR5是另一个涉及MDSC和Treg迁移的趋化因子受体，也作为治疗靶点进行了研究。在一项I期试验中，CCR5拮抗剂马拉韦罗（maraviroc）改变了免疫浸润模式，并减少了结直肠癌患者中的肿瘤促进炎症，特别是与pembrolizumab联合时。

一个新的MDSC招募上游调节因子是Yes相关蛋白1（YAP1），它是Hippo信号通路的关键效应器，由几种实体瘤表达，包括BCa，并与高级别病理和不良预后相关。YAP1被发现通过调节IL-6/STAT3轴和调节CXC趋化因子表达来塑造肿瘤的免疫抑制 landscape， notably 影响CXCL5-CXCR2介导的MDSC招募。在BCa背景下，一项使用MB49肿瘤模型的临床前研究表明，通过shRNA遗传沉默YAP1显著减少了MDSC向肿瘤微环境的浸润，并恢复了抗肿瘤 immunity。

MDSCs通常表达高水平的S100A8/A9，这是一种损伤相关分子模式（DAMP）蛋白，促进其招募和生存。他喹莫德（Tasquinimod），一种S100A9的小分子抑制剂，在鼠类模型中显示出MDSC靶向效应。在BCa中，他喹莫德单独使用疗效有限，但其与抗PD-1 therapy 联合导致改善的免疫反应和减少的MDSC积累。

HDACs在调节免疫反应和MDSC生物学中起关键作用。抑制HDAC活性已被证明可减少MDSC招募，增强T细胞活化，并促进持久的抗肿瘤反应。在鼠类肿瘤模型中，低剂量曲古抑菌素A（trichostatin A），一种HDAC抑制剂，与PD-L1阻断联合显著增强了生存和免疫活化。

另一个在BCa中靶向MDSCs的有希望策略聚焦于CSF-1/CSF-1R轴，该轴参与M-MDSCs和TAMs的扩增。培西达替尼（Pexidartinib），一种CSF-1R抑制剂，当与紫杉醇联合用于晚期实体瘤（包括BCa）患者时显示出临床