肿瘤微环境中，血小板与6类免疫细胞相互作用

血小板已经被视为能够影响免疫反应所有阶段的一种特殊免疫细胞。

中性粒细胞-血小板相互作用

中性粒细胞外陷阱NET：血小板主要影响NET的形成，同时有促炎和促血栓的作用。

其直接的促炎机制为：血小板表达P-选择素(CD62P)，中性粒细胞表达P-选择素糖蛋白配体-1（PSGL-1）。P-选择素和PSGL-1相互作用促进了中性粒细胞在炎症或受损内皮细胞上沉积的部位的滚动，并促进了循环中血小板-中性粒细胞聚集的形成，增强了中性粒细胞的炎症活动。

血小板-中性粒细胞聚集的具体形成机制包括：

①内皮细胞破碎后，血小板和中性粒细胞由于暴露于胶原蛋白和活化的内皮细胞而被激活。

②血小板活化后通过P-选择素-PSGL1相互作用激活中性粒细胞。

③中性粒细胞活化受到血小板颗粒释放的CXCL4、CXCL7、CXCL1、HMGB1蛋白被进一步增强。

④所有这些药物通过Mac-1、PSGL-1、SLC44A2和CD40受体对中性粒细胞的协同激活，最终导致血小板-中性粒细胞复合物和中性粒细胞DNA捕获分泌NETosis。

NET含有蛋白酶组织蛋白酶G，中性粒细胞弹性蛋白酶和髓过氧化物酶，既可以激活血小板，也可以激活凝血级联反应。

Int. J. Mol. Sci.

NETs的促血栓形成作用是来自于其高组蛋白和高核酸含量，使其含有强力促凝血剂，具有激活和聚集血小板的能力。

血小板释放和表达的HMGB1蛋白是一种高度保守的非组蛋白染色体蛋白，具有促炎和促凝血功能，通过CXCR4和TLR4诱导NETsis形成，是血小板表达和释放的一种关键的损伤相关分子模式(DAMP)。

HMGB1蛋白可诱导网织红细胞增多，激活血小板，也可从活化的血小板中释放出来，从NET中排出。排出的HMGB1依次诱导血小板活化、血栓形成，并进一步加重NETsis，介导后续的恶化级联反应。

Cells

血小板还能通过NET促进肿瘤转移。NET的沉积增加了肿瘤细胞与肝和肺微血管的黏附，导致肿瘤细胞迁移和侵袭，这一能力不受环境是否为全身炎症环境影响。

NET还可负责唤醒处于休眠状态的癌症，促进TME向促进肿瘤转移方向变化。

Science

血小板被CLEC-2-podoplanin和TLR4-HMGB1激活后，释放促进黏附和血管生成的因子，增加IL-8、CXCL12、CCL2、TGF-β等作用于中性粒细胞的促炎因子水平，从而最终导致肿瘤细胞血管生成和肿瘤增殖。

反过来，NET通过在血小板TLR4上呈递组蛋白来招募更多的血小板。TLR4诱导活化的血小板则可诱导中性粒细胞与其结合，形成血小板-中性粒细胞复合物，释放组蛋白，进一步激活循环中的血小板，从而形成更多NET。

Front. Immunol.

组织因子(tissue factor,TF)

TF与血液中的激活因子VIIa接触后能够引激活凝血级联反应，是促进血栓形成的重要因素。肿瘤细胞膜上的TF通常以非活性形式表达，而血小板在激活转铁蛋白方面起着关键作用。与表达转铁蛋白的白细胞和血小板直接相互作用可以增强转铁蛋白活性并促进凝血。

中性粒细胞来源的细胞外DNA则为血小板激活提供了支架。其结合和激活FXII的能力对于深静脉血栓的扩散是不可或缺的。

瓜氨酸组蛋白H3是肿瘤TME中NET形成的生物标志物，可用于预测患者静脉血栓栓塞。

J Thromb Haemost.

不仅如此，血小板和中性粒细胞之间的相互作用还能通过增加活性氧来增强其细胞毒性。在肿瘤发展的后期，中性粒细胞通过抑制NK细胞和细胞毒性T细胞来促进肿瘤细胞的转移。

巨噬细胞-血小板相互作用

诱导向抗炎M2型分化，促进血管生成和转移。

活化的血小板产生TGF-β，可将M1巨噬细胞转化为M2巨噬细胞。激活的M2巨噬细胞产生少量的IL-12和大量的IL-10，并影响T细胞失活，最终促进肿瘤血管生成，并加速肿瘤的发生、发展和转移。

血小板活化还会合成脂质介质，如血栓素A2(TXA2)或前列腺素E(PGE)。PGE2直接诱导巨噬细胞释放IL-10，减少IL-6和TNF-α的释放，控制肿瘤相关炎症，降低机体的抗肿瘤免疫反应。

此外，活化的血小板释放PF4，从而增加NF-kB信号的水平，促进MMP-9基因转录，并促进肿瘤血管重构。血小板活化过程中释放的血管内皮生长因子也可以促进循环中的巨噬细胞向肿瘤部位募集。

诱导向促炎M1型分化

矛盾的是，目前一些研究表明血小板不仅能够调节巨噬细胞的促炎反应，还能够调节抗炎反应。

体外实验中，在LPS激活的人单核细胞来源巨噬细胞与激活的自体血小板共孵育后，能观察到促炎细胞因子IL-6、TNF-α和IL-23水平升高，这表明激活的血小板存在于炎症可能会加剧促炎M1巨噬细胞的激活。

其他小鼠模型研究表明，在小鼠中，血小板是通过GPIb-CD11b轴以细胞接触依赖性方式使单核细胞向M1表型分化的。不过目前尚无更贴近人体免疫的研究结果。

Cell Rep.

树突状细胞-血小板相互作用

血小板对DC成熟和活化也有着双面作用。

促进作用：

血小板活化后产生CD40L，刺激DC成熟并增强抗原呈递能力。

血小板-DC相互作用还促进共刺激分子在DC上过表达并增加TNF-α、IL-12 和 IL-6等细胞因子产生，促进DC成熟。

这种相互作用可能是依然受P-选择蛋白/PSGL1轴的调节。血小板通过其连接粘附分C (JAMC) 粘附在DC上的CD11b/CD18(MAC-1)，从而激活DC，同时介导血小板吞噬作用。

抑制作用：

血小板衍生因子中还包括VEGF、5-HT、PF4、TGF-β和PGE2等。VEGF可以抑制成熟树突细胞中的抗原呈递。5-HT降低DC共刺激分子的表达水平，抑制其刺激T细胞的能力。PF4则能增加DC对TLR配体的反应性。

此外，血小板和血小板衍生的可溶性介质会抑制DC的促炎特性，甚至诱导其表达抗炎表型，从而降低DC的T细胞启动能力。

T细胞&B细胞-血小板相互作用

CD4+ T细胞

血小板通过释放囊泡与CD4 T细胞产生联系。相关因子为5-HT、CXCL4和CCL5等。

血小板的CXCL4募集并激活T细胞，T细胞也可以通过CD40L与血小板上的CD40相互作用来激活血小板，导致血小板CCL5的释放并进一步募集T细胞以防止肿瘤进展。和CXCL4一样，血小板衍生因子CCL5也可以刺激Th1和Th17细胞的增殖和分化。

5-HT可刺激CD4 T细胞增殖并产生IFN-γ，促进幼稚T细胞的活化和增殖。

血小板产生的微泡可通过P-选择素抑制Treg细胞产生IL-17。

GARP-TGF-β复合物与血小板分泌的乳酸共同可抑制T细胞对黑色素瘤和结直肠癌的反应，从而对抗肿瘤免疫产生抑制作用。

J Hematol Oncol.

CD8+ T细胞

主要还是通过分泌的那几种趋化因子。CXCL4以诱导髓源性抑制细胞(MDSC)的产生，通过MDSC负向抑制CD8 T细胞的功能。CCL5则上调CD8+ Th细胞的细胞毒性以及产生细胞因子的能力。

肺癌患者中显示，表达P-选择素的血小板可以附着在T细胞上，并形成血小板-T细胞聚集体以促进血栓形成，增加了患者的死亡风险。附着在CD8+ T细胞上的血小板数量多于CD4+ T细胞。

B细胞

分泌的相关因子为CD40/CD40L、NF-kB蛋白。

血小板释放可溶性CD40和CD40L，可激活B细胞，增加IgG1/2/3的水平，诱导B细胞增殖、分化和同种异型转换。

此外，血小板含有激活的NF-kB蛋白kappa轻链增强子，可影响炎症和血栓形成。

NK细胞-血小板相互作用

血小板有助于循环肿瘤细胞逃避NK细胞的免疫监视。静脉内接种纤维肉瘤、淋巴瘤和黑色素瘤小鼠模型证明，血小板耗尽可直接抑制免疫功能正常的小鼠肺部转移，而这种作用在NK细胞耗尽后可逆转。

活化的血小板包裹肿瘤细胞，促进MHC I类分子转移至癌细胞表面，降低NK细胞对异常细胞的“缺失自我”识别。

血小板还能减少MICA和MICB在肿瘤细胞上的表达，损害NK细胞的“诱导自我”识别。

肿瘤细胞通过纤维蛋白沉积逃避 NK 细胞介导的监视，从而加强肿瘤细胞表面的血小板聚集。

此外，血小板还表达酶ADAM10和ADAM17，它们将NKG2D释放到肿瘤细胞上。反过来，血小板释放TGF-β以下调NKG2D并诱导杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)在NK细胞上的表达。

Front. Immunol.

小结

血小板对肿瘤TME的影响是多样的，对一些免疫亚群来说更是双面的，不过整体结果还是呈现促肿瘤、促转移为主。

目前依然还有直接靶向肿瘤治疗(非辅助治疗)研究的主要药物包括GPVI-Fc和Dipyridamole(双嘧达莫)。

GPVI-Fc抗体：GPVI-Fc的靶点是敲除血小板上的GPVI受体。2019年发表在Blood上的研究认为，采用抗体F(ab)2片段功能性抑制血小板表面GPVI可快速诱导肿瘤出血，在不引发全身出血并发症的情况下，抑制肿瘤生长，效果类似于完全性血小板耗竭。

Blood

双嘧达莫：一种磷酸二酯酶(PDE)抑制剂。单药治疗曾被认为有可能预防三阴性乳腺癌、黑色素瘤的生长和转移。

目前，阿司匹林/双嘧达莫通常作为联合治疗被研究，阿司匹林的抗炎作用可能对炎症相关癌症有效。2023年3月Cell Oncol上的一项研究表明，双嘧达莫与阿司匹林联合使用能够增强二者对结肠癌的抗癌作用，但这种机制依赖于诱导不堪重负的内质网应激和随后的促凋亡未折叠蛋白反应(UPR)，而非抗血小板效应。

血小板肿瘤疗法开发的困难困难是受到血小板活化和聚集倾向性、制备过程的储存损伤、异质性、不同肿瘤对血小板归巢性的影响等。

血小板也有作为载药载体的开发思路，同样受到分离制备和免疫识别的挑战，在工程化过程中很容易破坏血小板的膜蛋白结构。由于血小板能够直接和肿瘤细胞、免疫系统相互作用，因此，这种破坏对于药效的影响是显著的。

参考文献：

1.Li Y, Wang H,et al.(2023) Effects of the interactions between platelets with other cells in tumor growth and progression. Front. Immunol. 14:1165989. doi: 10.3389/fimmu.2023.1165989 2.Cho MS, Lee H,et al. Platelets Increase the Expression of PD-L1 in Ovarian Cancer. Cancers. 2022; 14(10):2498. https://doi.org/10.3390/cancers14102498 3.Stoiber D, Assinger A.Platelet-Leukocyte Interplay in Cancer Development and Progression. Cells. 2020 Apr 1;9(4):855. doi: 10.3390/cells9040855.  4.Mandel, J.; Casari, M.et al.Beyond Hemostasis: Platelet Innate Immune Interactions and Thromboinflammation. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 3868. https://doi.org/10.3390/ijms23073868 5.LAI Xiao-xue, WANG Shuo,et al.Strategies and reflections on platelet-based targeted therapy for tumor. Acta Pharmaceutica Sinica, 2020, 56(4): 1025-1034. 6.Julia Volz,et al.Inhibition of platelet GPVI induces intratumor hemorrhage and increases efficacy of chemotherapy in mice.Blood 2019：blood.2018877043;doi:https：//doi.org/10.1182/blood.2018877043 7.Huang S, Zhang NQ,et al.Dipyridamole enhances the anti-cancer ability of aspirin against colorectal cancer by inducing apoptosis in an unfolded protein response-dependent manner. Cell Oncol (Dordr). 2023 Mar 20. doi: 10.1007/s13402-023-00789-7.
来源： 闲谈 Immunology
2023-04-26

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