趨化因子受體7及其配體在惡性腫瘤淋巴結轉移中作用的研究進展

屈元姣

(廣西壯族自治區南溪山醫院腫瘤科，廣西 桂林 541002)

腫瘤淋巴結轉移是影響患者預后和臨床治療的重要因素。目前，有學者認為腫瘤細胞向靶向器官的轉移是腫瘤細胞對靶向器官中獨特因子的反應，這些因子與腫瘤細胞的生長、轉移、黏附和器官侵犯等過程有關。在轉移過程中，腫瘤細胞必須脫離原發腫瘤，骨架重塑、從微血管壁中滲出然后向靶器官遷移。另有學者認為腫瘤細胞的轉移是腫瘤細胞表達功能性趨化因子受體，與器官特異性的化學性誘導分子趨化因子等反應，從而趨化腫瘤細胞向趨化因子高表達的靶向器官遷移[1]。趨化因子受體7(CCR7)及其配體在惡性腫瘤淋巴結轉移過程中發揮著重要的作用。本文就CCR7及其配體的結構和生理功能，以及與惡性腫瘤淋巴結轉移關系的研究進展進行綜述如下。

1 趨化因子及其受體

趨化因子是由炎性細胞因子、生長因子及病理刺激因素誘導免疫或非免疫細胞分泌一類相對分子質量介于8 000～10 000之間的小分子蛋白多肽。在哺乳動物中，趨化因子家族至今已發現近50種結構不同的成員。趨化因子在胚胎發育、傷口愈合、白細胞的穩定、淋巴器官發育、炎性疾病、促進或抗腫瘤等過程中起重要作用[2]。根據N末端2個保守半胱氨酸殘端的排列和空間分布，可將趨化因子家族細分為C、CC、CX3C和CXC等4種不同的亞型。趨化因子需要通過與其相應受體結合，從而發揮其生物學效應。其根據所結合的趨化因子類型的不同分為4種，C類受體(CR)、CC類受體(CCR)、CX3C受體(CX3CR)和CXC類受體(CXCR)。目前已發現趨化因子受體多達19種，其可表達于多種類型的細胞，如神經細胞、內皮細胞、免疫細胞、平滑肌細胞等[3]。趨化因子通過結合并激活細胞表面的趨化因子受體誘導靶細胞趨化性遷移及細胞骨架重排，增強靶細胞與內皮細胞之間的黏附能力等，參與細胞的生長、發育、分化、凋亡等多種生理功能[4]。趨化因子及其受體在多種腫瘤細胞也有表達，并參與腫瘤細胞的侵犯和轉移[5]。腫瘤細胞之所以能在特定的組織或器官發生轉移，是因為其腫瘤微環境分泌的生長因子、細胞因子等起到至關重要的作用[6]。

2 CCR7及其配體

CCR7基因定位于人類染色體17q12～q21.2，其編碼蛋白含有378個氨基酸殘基。CCR7是CC類趨化因子受體，在所有的幼稚T細胞、部分中樞記憶型T細胞、B細胞及成熟樹突狀細胞中有表達。一種趨化因子可以和多種受體結合，反之亦然。CCR7與趨化因子配體19(CCL19)和CCL21相互作用被證實在機體炎癥反應和免疫反應中淋巴細胞轉運和歸巢至淋巴結等過程中起重要作用。

CCL19又稱EB病毒誘導分子1配基的趨化因子，其表達主要位于次級淋巴器官T細胞區的間質細胞。CCL19和CCR7被認為是成熟樹突狀細胞轉運、淋巴組織啟動初級免疫反應微環境建立的重要分子。隨著學者對趨化因子研究深入，發現CCL19可誘導T細胞、NK細胞、樹突狀細胞遷移至腫瘤組織區域發揮免疫應答，免疫細胞通過識別并攻擊腫瘤細胞，從而抑制腫瘤生長[7]。

CCL21又稱次級淋巴組織趨化因子，在淋巴結內高內皮靜脈及多種器官的淋巴管內皮中有表達。CCL21激活后可引起幼稚T細胞和抗原刺激樹枝狀細胞的共同定位，抑制腫瘤引起的免疫抑制反應，從而誘導細胞介導的免疫反應而消除腫瘤細胞。另外，CCL21與CXCR3結合有抗腫瘤的作用[8]。

CCR7通過與CCL19和CCL21相互作用，對淋巴組織發育、成熟期樹突狀細胞、淋巴細胞歸巢行為中起到重要作用。近年，學者們發現CCR7在多種腫瘤組織中呈高表達，如非小細胞肺癌[9]、乳腺癌[10]、膀胱癌[11]等。多種腫瘤研究中發現CCL19/CCR7軸、CCL21/CCR7軸與淋巴結轉移、腫瘤生長、血管新生、侵襲等病理過程有關。腫瘤細胞可利用淋巴系統轉移至淋巴結和遠處臟器。而腫瘤的轉移是一個極其復雜的過程，涉及多方面因素，不僅與腫瘤細胞自身特征有關，還與宿主微環境密切相關。

3 CCR7與惡性腫瘤淋巴結轉移的關系

3.1 CCR7與食管癌淋巴結轉移 Ishida等[12]應用qRT-PCR檢測到食管鱗癌組織中CCR7 mRNA有表達，與淋巴結轉移無明顯關系，該學者觀察到腫瘤組織中除腫瘤細胞表達CCR7外，腫瘤組織中浸潤的淋巴細胞也表達CCR7，但是激光顯微鏡系統選擇分離后的食管鱗癌細胞中CCR7 mRNA的表達水平與淋巴結轉移有關，認為CCR7是淋巴結轉移的獨立預測因子。Irino等[13]應用免疫組化技術分別對105例食管鱗癌和78例病理T分期為T1的食管鱗癌患者組織標本中CCR7表達進行檢測，結果顯示CCR7與腫瘤淋巴結轉移密切相關，同時CCR7表達陽性患者5 a存活率顯著低于表達陰性者。而國內有文獻[14]報道，食管鱗癌淋巴結轉移組CCR7表達陽性率顯著高于未轉移組，CCR7陽性表達患者5 a存活率較差，這與CCR7促進腫瘤細胞淋巴管侵襲、淋巴結轉移等行為有關，可作為臨床上預測轉移和預后的獨立指標。細胞學實驗[15]已發現，CCL21-CCR7信號軸可激活ERK1/2通路使黏蛋白MUC1表達上調，從而誘導上皮細胞向間充質細胞轉化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的發生，并上調基質金屬蛋白酶 (metalloproteinases，MMPs)表達等參與腫瘤轉移過程。

3.2 CCR7與非小細胞肺癌淋巴結轉移 李洋等[9]觀察到CCR7在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)組織中存在異常表達，發現CCR7組要表達于腫瘤細胞的細胞質和細胞膜，其表達與NSCLC的臨床病理分期和淋巴結轉移密切相關，并認為CCL19/CCR7通過上調NSCLC中MMP-9表達促進NSCLC的轉移。血管內皮生長因子D(vascular endothelial growth factor-D，VEGF-D)作為調控淋巴管新生的重要因子，在多種腫瘤中被證實VEGF-D高表達可促進淋巴管內皮細胞增殖和遷移，與腫瘤淋巴結轉移密切相關。Sun等[16]研究發現利用逆轉錄病毒載體轉染CCR7基因的肺大細胞癌細胞株BE1后，CCR7和VEGF-D因子在蛋白和mRNA層面均呈過表達，并發現CCR7通過激活p-ERK1/2和p-Akt從而上調VEGF-D表達。此外，該研究小組還對90例NSCLC組織中CCR7和VEGF-D的表達進行檢測，結果顯示CCR7表達與VEGF-D表達呈正相關，兩者高表達均與較高淋巴管密度、淋巴結轉移、較差預后有關[16]。

3.3 CCR7與乳腺癌淋巴結轉移 Liu等[10]在乳腺導管癌中觀察到70%的原發性乳腺癌組織和77%的存在淋巴結轉移的癌細胞都有CCR7的表達。Cunningham等[17]利用CCR7轉染的大鼠MMTV-PyVmT乳腺腫瘤細胞和人CCR7陽性表達的MCF10A和MCF7乳腺細胞系進行相關研究，發現CCR7及其配體CCL21通過β1整合素黏附分子控制細胞的遷移。CCR7可通過上調腫瘤類干細胞發揮其功能參與乳腺癌的發生發展過程[18]。CCR7調節腫瘤細胞生長并趨化乳腺癌細胞向淋巴結轉移。然而，Weitzenfeld等[19]觀察到CCR7表達水平與乳腺癌的分子亞型有關，其中Luminal A亞型的乳腺癌組織CCR7高表達與腫瘤淋巴結轉移無關。CCL21誘導CCR7陽性表達腫瘤細胞遷移需要PI3K和MAPK信號通路的激活，而腫瘤微環境中激素水平、炎癥反應、生長因子等因素可影響上述通路的激活，導致腫瘤細胞遷移方向性受限。因此，CCR7對預測乳腺癌預后及淋巴結轉移的作用仍然存在爭議。

3.4 CCR7與其他惡性腫瘤淋巴結轉移 Sperveslage等[20]研究發現CCR7 mRNA和CCR7蛋白在6種不同胰腺導管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)細胞系中都有表達。CCR7表達的PDAC細胞向其配體CCL19和CCL21遷移的能力增強。與模擬轉染模型相比，CCR7轉染的PT45P1細胞種植裸小鼠模型的腫瘤體積較大，其淋巴管的侵犯陽性率更高。應用RT-PCR檢測PDAC細胞中CCR7的含量是正常導管細胞的4倍。缺乏CCR7表達的PDAC細胞的轉移能力減弱，CCR7表達陽性的PDAC細胞所造成的淋巴管侵犯可能是通過上調腫瘤相關淋巴管中CCL21的表達實現的。國內也有文獻[21]報道，在122例胃癌患者中有88例(72.13%)CCR7呈高表達，CCR7表達與胃癌區域淋巴結轉移顯著相關。CCR7可協同TGF-β1途徑誘導EMT的發生，認為在SLC/CCR7生物軸和TGF-β1/TGF-βR途徑相互交聯在胃癌發生發展過程中起重要作用。

3.5 針對CCR7為靶點治療腫瘤 目前,抑制CCR7生物學效應在腫瘤生物學治療方面的作用日益受到關注。近年，關于以CCR7為靶點治療乳腺癌、白血病等腫瘤體外研究成果已相繼報道[22-23]。Somovilla-Cresp等[24]采用CCR7單克隆抗體對移植人類套細胞淋巴瘤的小鼠模型進行處理，可顯著延遲腫瘤的出現和減小腫瘤體積，延長小鼠生存時間，同時可阻礙皮下腫瘤細胞遷移至骨髓、脾臟等淋巴器官。Chi等[25]通過小干擾RNA轉染前列腺癌細胞株，敲除CCR7基因表達，觀察到VEGF、MMP-2、MMP-9表達下調，從而抑制腫瘤生長、侵襲轉移等。另外，國內學者Ma等[21]發現CCR7高表達胃癌細胞株MGC80-3侵襲性顯著強于CCR7低表達胃癌細胞株SGC-7901，應用CCR7中和抗體neu-CCR7干預上述細胞株，這2種細胞株細胞侵襲力均顯著下降，認為CCR7可作為胃癌治療的潛在靶點。

4 展望

綜上所述,CCR7及其配體CCL19、CCL21在腫瘤發生淋巴轉移的過程中發揮著重要作用，并可能成為預測某些腫瘤發生淋巴結轉移的先兆因子。在多項體外研究中，以CCR7為治療靶點，可降低腫瘤細胞生長及遠處轉移能力。因此，深入研究CCR7及其配體在惡性腫瘤生長及轉移過程中的作用機制及其信號轉導通路有望成為腫瘤治療的靶點,其相關的基因治療的研制及應用有可能成為新的腫瘤治療策略與手段，望為腫瘤疾病的臨床治療提供新思路。

[1] WU XS,LONSDORF AS，HWANG ST.Cutaneous T-cell lymphoma:Roles for chemokines and chemokine receptors[J]. J Invest Dermatol, 2009, 129(5): 1115-1119.

[2] RAMAN D, BAUGHER PJ, THU YM, et al. Role of chemokines in tumor growth[J].Cancer Lett, 2007, 256(2):137-165.

[3] ALLEQRETTI M,CEATA MC,GARIN A,et al.Current status of chemokine receptor inhibitors in development[J]. Immunol Lett, 2012,145(1/2):68-78.

[4] ABRAHAM RS, BALLMAN KV, DISPENZIERI A, et al. Functional gene expression analysis of clonal plasma cell sidentifies a unique molecular profile for light chain amyloidosis[J]. Blood, 2005, 105(2): 794-803.

[5] KüHNELT-LEDDIHN L,MüLLER H,EISENDLE K,et al. Overexpression of the chemokine receptors CXCR4, CCR7, CCR9, and CCR10 in human primary cutaneous melanoma: a potential prognostic value for CCR7 and CCR10[J]. Arch Dermatol Res,2012,304(3):185-193.

[6] HUGO HJ, KOKKINOS MI, BLICK T, et al. Defining the E-cadherin repressor interactome in epithelial-mesenchymal transition: the PMC42 model as a case study[J]. Cells Tissues Organs, 2011,193(1/2):23-40.

[7] 關少培，陸愛國. 趨化因子CCL19 在介導免疫細胞抗腫瘤中的作用[J]. 上海交通大學學報(醫學版),2015,35(3): 454-459.

[8] WANG J, SEETHALA RR, ZHANG Q, et al. Autocrine and paracrine chemokine receptor 7 activation in head and neck cancer: implications for therapy[J]. J Natl Cancer Inst, 2008,100(7):502-512.

[9] 李洋，劉巍，方莉，等. CCR7上調MMP-9表達促進非小細胞肺癌轉移[J].中國肺癌雜志, 2010, 11(4): 1016-1020.

[10]LIU Y, JI R, LI J, et al. Correlation effect of EGFR and CXCR4 and CCR7 chemokine receptors in predicting breast cancer metastasis and prognosis[J].J Exp Clin Cancer Res,2010,29(1):16-25.

[11]CHEN J, CUI YU, LIU L, et al. CCR7 as a predictive biomarker associated with computed tomography for the diagnosis of lymph node metastasis in bladder carcinoma[J]. Oncol Lett, 2016, 11(1): 735-740.

[12]ISHIDA K, IWAHASHI M, NAKAMORI M, et al. High CCR7 mRNA expression of cancer cells is associated with lymph node involvement in patients with esophageal squamous cell carcinoma[J]. Int J Oncol, 2009, 34(4): 915-922.

[13]IRINO T, TAKEUCHI H, MATSUDA S, et al. CC-Chemokine receptor CCR7: a key molecule for lymph node metastasis in esophageal squamous cell carcinoma[J]. BMC Cancer, 2014,14:291.

[14]LIU XY, SONG L, WANG Z. CCR7: A metastasis and prognosis indicator of postoperative patients with esophageal carcinoma[J]. Hepatogastroenterology, 2013,60(124): 747-750.

[15]SHI M, CHEN D, YANG D, et al.CCL21-CCR7 promotes the lymph node metastasis of esophageal squamous cell carcinoma by up-regulating MUC1[J].J Exp Clin Cancer Res, 2015,34:149.[16]SUN L, ZHANG Q, LI Y. CCL21/CCR7 up-regulate vascular endothelial growth factor-D expression via ERK pathway in human non-small cell lung cancer cells[J]. Int J Clin Exp Pathol, 2015, 8(12): 15729-15738.

[17]CUNNINQHAM HD,SHANNON LA,CALLOWAY PA,et al.Expression of the C-C chemokine receptor 7 mediates metastasis of breast cancer to the lymph nodes in mice[J]. Transl Oncol, 2010, 3(6): 354-361.

[18]BOYLE ST, INGMAN WV, POLTAVETS V, et al. The chemokine receptor CCR7 promotes mammary tumorigenesis through amplification of stem-like cells[J]. Oncogene, 2016, 35(1): 105-115.

[19]WEITZENFELD P, KOSSOVER O, K?RNER C, et al. Chemokine axes in breast cancer: factors of the tumor microenvironment reshape the CCR7-driven metastatic spread of luminal-A breast tumors[J]. J Leukoc Biol, 2016, 99(6): 1009-1025.

[20]SPERVESLAGE J, FRANK S, HENEWEER C, et al. Lack of CCR7 expression is rate limiting for lymphatic spread of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Int J cancer, 2012,131(4):E371-E381.

[21]MA H, GAO L, LI S, et al. CCR7 enhances TGF-β1-induced epithelial-mesenchymal transition and is associated with lymph node metastasis and poor overall survival in gastric cancer[J]. Oncotarget, 2015, 6(27): 24348-24360.

[22]MISHAN MA, AHMADIANKIA N, BAHRAMI AR. CXCR4 and CCR7: two eligible targets in targeted cancer therapy[J]. Cell Biol Int, 2016, 40(9): 955-967.

[23]CUESTA-MATEOS C, LOSCERTALES J, KREUTZMAN A, et al. Preclinical activity of anti-CCR7 immunotherapy in patients with high-risk chronic lymphocytic leukemia[J]. Cancer Immunol Immunother, 2015, 64(6): 665-676.

[24]SOMOVILLA-CRESPO B, ALFONSO-PéREZ M, CUESTA-MATEOS C, et al. Anti-CCR7 therapy exerts a potent anti-tumor activity in a xenograft model of human mantle cell lymphoma[J]. J Hematol Oncol, 2013, 6:89.

[25]CHI BJ, DU CL, FU YF, et al. Silencing of CCR7 inhibits the growth, invasion and migration of prostate cancer cells induced by VEGFC[J].Int J Clin Exp Pathol,2015, 8(10): 12533-12540.