趨化因子和其受體在鼻咽癌中的研究進(jìn)展

承寶貴綜述，郭非凡，熊 丹，張秀明△審校

1.廣東省深圳市羅湖醫(yī)院集團(tuán)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室/深圳大學(xué)第三附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科,廣東深圳 518001; 2.安徽理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,安徽淮南 232000

鼻咽腫瘤常出現(xiàn)在咽隱窩，靠近顱底，是起源于鼻咽黏膜的上皮性癌，相較于其他癌癥發(fā)病率較低，但惡性程度高，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是其治療難點(diǎn)[1]。EB病毒感染被認(rèn)為是導(dǎo)致鼻咽癌發(fā)生的主要因素，它主要編碼EB病毒核抗原1(EBNA-1)、潛伏膜蛋白(LMP)1、LMP2等多種蛋白[2-3]。LMP1在大部分EB病毒相關(guān)惡性腫瘤中都有表達(dá)，對(duì)鼻咽癌的發(fā)展有深遠(yuǎn)影響[4]。以上這些發(fā)現(xiàn)對(duì)進(jìn)一步研究鼻咽癌的發(fā)病機(jī)制有重要意義。腫瘤微環(huán)境是腫瘤在生長(zhǎng)、增殖、轉(zhuǎn)移過程中所處的內(nèi)環(huán)境，為腫瘤發(fā)展提供了不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，與腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移密不可分[5-6]。鼻咽癌所處微環(huán)境除了鼻咽癌腫瘤細(xì)胞本身，還有免疫細(xì)胞、炎癥因子、趨化因子等參與組成[7]。趨化因子分為CXC、CC、CX3C、XC 4個(gè)亞家族，它是一類細(xì)胞分泌的小細(xì)胞因子或信號(hào)蛋白，因?yàn)橛姓T導(dǎo)反應(yīng)細(xì)胞定向遷移能力而得名[8]。趨化因子及其受體作為微環(huán)境中重要的細(xì)胞因子，在腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移過程中誘導(dǎo)免疫細(xì)胞聚集，通過促進(jìn)或抑制作用影響鼻咽癌的發(fā)展[6]。研究表明，LMP1在鼻咽癌發(fā)展中能夠促進(jìn)血管生成及免疫調(diào)節(jié)，引起腫瘤微環(huán)境中的骨髓源性抑制細(xì)胞擴(kuò)增導(dǎo)致免疫逃逸，也可以通過調(diào)節(jié)部分趨化因子來增強(qiáng)骨髓源性抑制細(xì)胞擴(kuò)增，造成鼻咽癌的腫瘤免疫抑制[9]。迄今為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些與鼻咽癌發(fā)展密切相關(guān)的趨化因子及受體，如CXCR7、CXCR4、CXCL12、CXCL8、CXCR2等，它們直接或間接影響癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。因此，回顧趨化因子及其受體在鼻咽癌中的作用有助于進(jìn)一步分析其發(fā)展機(jī)制，也有助于鼻咽癌的靶向治療和預(yù)后。

1 CXCL8/CXCR2

CXCL8是由血管生成的小分子蛋白質(zhì)，又稱白細(xì)胞介素(IL)-8，已被證實(shí)有誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)和血管新生的能力，CXCR2是其主要的功能受體。研究表明，CXCL8/CXCR2不僅能促進(jìn)前列腺癌的血管生成，還能激活鼻咽癌中的信號(hào)分子，如ERK、AKT、PKC等，但這些信號(hào)在鼻咽癌中的具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步驗(yàn)證[10]。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9作為一種蛋白水解酶，能夠誘導(dǎo)降解細(xì)胞外基質(zhì)，在介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞侵襲或轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。CXCL8通過激活MMP-9加強(qiáng)細(xì)胞外基質(zhì)的降解，形成新血管，使腫瘤細(xì)胞更容易進(jìn)入血管，從而促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[11]。

由于鼻咽癌預(yù)后差、復(fù)發(fā)率高，有研究為確定新的血清生物標(biāo)志物，檢測(cè)了174種細(xì)胞因子的表達(dá)譜，并用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)驗(yàn)證結(jié)果，結(jié)果顯示，鼻咽癌患者血清中組織抑制因子(TIMP)-2、SELL、CCL24、MMP-1、MMP-3、胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)-I、IL-8表達(dá)水平明顯上調(diào)，驗(yàn)證結(jié)果與此結(jié)果一致，以上結(jié)果表明IL-8可能作為鼻咽癌預(yù)后預(yù)測(cè)的新的生物標(biāo)志物[12]。CHENG等[13]招募健康志愿者及鼻咽癌確診患者進(jìn)行IL-8與MMP-9對(duì)鼻咽癌預(yù)后預(yù)測(cè)的研究，通過ELISA檢測(cè)所有研究對(duì)象血清中IL-8和MMP-9水平，結(jié)果顯示，鼻咽癌患者IL-8和MMP-9的表達(dá)水平明顯高于健康志愿者，二者表達(dá)水平也與患者N分期和臨床分期呈正相關(guān)，且MMP-9水平較高的患者總生存期相對(duì)縮短，因此，可將MMP-9水平作為評(píng)估預(yù)后的生物標(biāo)志物。

2 CXCL9/CXCR3

CXCL9又名γ干擾素誘導(dǎo)的單核因子，是一種蛋白質(zhì)編碼基因。CXCR3又稱G蛋白偶聯(lián)受體9(GPR9)或CD183，是介導(dǎo)CXCL9趨化作用的主要趨化因子受體[14]。CXCL9與表達(dá)CXCR3受體的腫瘤細(xì)胞結(jié)合也能促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)[15]。研究表明，當(dāng)敲低CXCR3的表達(dá)后，腫瘤細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移能力下降，因此，抑制CXCL9與CXCR3的表達(dá)能夠防止腫瘤擴(kuò)散[15]。CXC分為ELR+型的CXC趨化因子和ELR-型的CXC趨化因子。ELR基序與異常血管生成顯著相關(guān)，大部分ELR+型趨化因子可以直接促進(jìn)人體血管生成，而ELR-型趨化因子通常可以抑制人體血管生成[16]。CXCL9作為一類ELR-型的趨化性因子，其高表達(dá)能抑制血管生成，減少腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。唐江華等[17]采用ELISA對(duì)鼻咽癌患者血清中CXCL9的變化進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，血清中CXCL9水平較治療前明顯升高，且CXCL9的表達(dá)與患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期密切相關(guān)。這些情況說明CXCL9表達(dá)水平與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，它也可能作為判斷鼻咽癌患者預(yù)后情況的重要血清標(biāo)志物。因此，有必要進(jìn)行更多的臨床試驗(yàn)來評(píng)估CXCL9在鼻咽癌發(fā)生、發(fā)展中的作用。

3 CXCL12/CXCR4/CXCR7

CXCL12/CXCR4/CXCR7軸被發(fā)現(xiàn)存在于多種惡性腫瘤中。CXCR4是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛研究的趨化因子受體，在大多數(shù)癌癥患者中都可發(fā)現(xiàn)其存在。CXCL12和CXCR4在頭頸部腫瘤中存在高表達(dá)，AMARA等[18]采用免疫組化法(IHC)與反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)兩種方法對(duì)喉癌組織及癌旁組織的CXCL12和CXCR4進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，癌組織中的CXCL12與CXCR4基因與蛋白水平均高于癌旁組織，提示CXCL12與CXCR4的高表達(dá)可能增加了癌變概率[19]。CXCL12/CXCR7已被證實(shí)在鼻咽癌中表達(dá)上調(diào)，且CXCR7與CXCL12結(jié)合能夠增強(qiáng)腫瘤侵襲性。QIAO等[20]進(jìn)行Transwell試驗(yàn)探討CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對(duì)鼻咽癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移作用，并利用IHC和RT-PCR觀察CXCL12、CXCR4、CXCR7的表達(dá)水平，結(jié)果顯示，CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對(duì)鼻咽癌侵襲轉(zhuǎn)移的影響可能與G蛋白信號(hào)通路有關(guān)。MMP-9和CXCR4/CXCR7表達(dá)相關(guān)，MMP-9通過破壞細(xì)胞基底膜屏障而影響腫瘤發(fā)展。鼻咽癌細(xì)胞中MMP-9的表達(dá)可以被CXCL12上調(diào)，部分炎癥因子和CXCL12的相互作用更增強(qiáng)了MMP-9的表達(dá)。CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對(duì)鼻咽癌的侵襲和轉(zhuǎn)移有加重作用，且其表達(dá)水平因患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況不同而不同，為鼻咽癌患者預(yù)后提供了潛在的生物標(biāo)志物。

4 CXCL5/CXCR2

CXCL5是腫瘤微環(huán)境中重要的趨化因子之一，又被稱為SCYB5或中性粒細(xì)胞活化肽78(ENA78)，屬于ELR+CXC趨化因子亞家族成員[21]。CXCR2作為CXCL5的受體，與ELR+CXC趨化因子家族介導(dǎo)的血管活性有密切聯(lián)系。研究表明，在結(jié)直腸癌中，CXCL5/CXCR2通過激活A(yù)KT/NF-κB/FOXD1通路促進(jìn)血管生成，并且已經(jīng)證實(shí)CXCL5能夠促進(jìn)體內(nèi)外腫瘤血管生成[21]。此外，CXCL5和CXCR2受體結(jié)合能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。QIU等[22]采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)、ELISA、Western Blot及IHC檢測(cè)鼻咽癌組織中CXCL5/CXCR2的表達(dá)水平，IHC、ELISA檢測(cè)結(jié)果顯示鼻咽癌組織中CXCL5和CXCR2表達(dá)高于非癌組織；對(duì)于永生化鼻咽上皮細(xì)胞系(NP69)與鼻咽癌細(xì)胞系，ELISA、qRT-PCR、Western Blot檢測(cè)結(jié)果均顯示CXCL5在鼻咽癌細(xì)胞中呈高表達(dá)。在鼻咽癌組織中CXCL5過表達(dá)與淋巴結(jié)分型呈顯著相關(guān)，CXCR2過表達(dá)與淋巴結(jié)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[22]。據(jù)報(bào)道，Snail是EMT的關(guān)鍵調(diào)控因子之一，GSK-3β具有組成活性，Snail能被其磷酸化并結(jié)合，促進(jìn)降解。CXCL5/CXCR4過表達(dá)激活ERK1/2通路，導(dǎo)致GSK-3β磷酸化并失活，引起GSK-3β和Snail的解離。CXCL5/CXCR4通過激活ERK/GSK-3β/snail信號(hào)誘導(dǎo)鼻咽癌細(xì)胞EMT，從而影響鼻咽癌侵襲和遷移[22]。

5 與鼻咽癌相關(guān)的其他趨化因子及受體

目前研究較多的趨化因子及其受體的信號(hào)通路見圖1，此圖清晰地展示了趨化因子及其受體相互作用的結(jié)果。除此之外還有一些研究較少的趨化因子及受體，如CCL2/CCR2、CCL22/CCR4、CCR7/血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-C(VEGF-C)、ACKR4/CCL21等。在對(duì)患者進(jìn)行放射治療后，CCL22表達(dá)增強(qiáng)，并介導(dǎo)CCR4+CD8T細(xì)胞遷移到腫瘤微環(huán)境，有抗腫瘤和促進(jìn)良好預(yù)后的作用[23]。CCL2/CCR2能激活ERK1/2信號(hào)通路，誘導(dǎo)MMP-2和MMP-9上調(diào)，促進(jìn)鼻咽癌轉(zhuǎn)移[24]。CCR7與VEGF-C在很多惡性腫瘤中高表達(dá)，能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移。孫國(guó)義等[25]研究報(bào)道CCR7與VEGF-C呈正相關(guān)，二者有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移作用，且研究發(fā)現(xiàn)，CCR7與VEGF-C高表達(dá)的鼻咽癌患者預(yù)后不良，因此，可將CCR7 與VEGF作為鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后不良的判斷指標(biāo)。非典型趨化因子受體(ACKR4)對(duì)CCL21具有高親和力。ACKR4不足可造成CCL21積累，而CCL21過表達(dá)能促進(jìn)腫瘤增殖、侵襲和免疫抑制。相反，ACKR4表達(dá)增強(qiáng)則能引起CCL21水平降低。研究表明，在鼻咽癌組織中敲除ACKR4對(duì)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移有明顯影響，這些證據(jù)說明ACKR4 缺失可促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)展[26]。

圖1 趨化因子及其受體的信號(hào)通路

6 小結(jié)與展望

綜上所述，由于鼻咽癌患者發(fā)現(xiàn)時(shí)多已發(fā)生轉(zhuǎn)移，手術(shù)及放化療的效果較差，需要尋找新方法來突破鼻咽癌治療的局限性。隨著人們對(duì)腫瘤進(jìn)展與機(jī)體免疫系統(tǒng)相互關(guān)系更深入地認(rèn)識(shí)，免疫治療正逐步成為鼻咽癌臨床治療變革中的一種發(fā)展方向。因此，尋找及時(shí)識(shí)別惡化及預(yù)后不良的風(fēng)險(xiǎn)因素，以及與早期治療效果相關(guān)的生物標(biāo)志物顯得尤為重要。本文就趨化因子及其受體的種類、作用等做了簡(jiǎn)要闡述，趨化因子及其受體作為微環(huán)境中的重要部分，其在腫瘤發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移過程中異常表達(dá)，導(dǎo)致微環(huán)境失衡。過表達(dá)的趨化因子及受體可能與腫瘤的預(yù)后密切相關(guān)。盡管專家們已經(jīng)做了大量工作研究其發(fā)生機(jī)制，但其具體機(jī)制仍不是十分明確，仍然需要更深入的研究來闡明它們?cè)诒茄拾┲械淖饔茫瑸楸茄拾┑闹委熂邦A(yù)后提供新的理論依據(jù)。