趨化因子和其受體在鼻咽癌中的研究進展

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院集團醫學檢驗實驗室/深圳大學第三附屬醫院檢驗科,廣東深圳 518001; 2.安徽理工大學醫學院,安徽淮南 232000

鼻咽腫瘤常出現在咽隱窩，靠近顱底，是起源于鼻咽黏膜的上皮性癌，相較于其他癌癥發病率較低，但惡性程度高，遠處轉移是其治療難點[1]。EB病毒感染被認為是導致鼻咽癌發生的主要因素，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病毒相關惡性腫瘤中都有表達，對鼻咽癌的發展有深遠影響[4]。以上這些發現對進一步研究鼻咽癌的發病機制有重要意義。腫瘤微環境是腫瘤在生長、增殖、轉移過程中所處的內環境，為腫瘤發展提供了不可缺少的物質基礎，與腫瘤細胞生長、轉移密不可分[5-6]。鼻咽癌所處微環境除了鼻咽癌腫瘤細胞本身，還有免疫細胞、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個亞家族，它是一類細胞分泌的小細胞因子或信號蛋白，因為有誘導反應細胞定向遷移能力而得名[8]。趨化因子及其受體作為微環境中重要的細胞因子，在腫瘤細胞侵襲、轉移過程中誘導免疫細胞聚集，通過促進或抑制作用影響鼻咽癌的發展[6]。研究表明，LMP1在鼻咽癌發展中能夠促進血管生成及免疫調節，引起腫瘤微環境中的骨髓源性抑制細胞擴增導致免疫逃逸，也可以通過調節部分趨化因子來增強骨髓源性抑制細胞擴增，造成鼻咽癌的腫瘤免疫抑制[9]。迄今為止，已經發現了一些與鼻咽癌發展密切相關的趨化因子及受體，如CXCR7、CXCR4、CXCL12、CXCL8、CXCR2等，它們直接或間接影響癌細胞的增殖和轉移。因此，回顧趨化因子及其受體在鼻咽癌中的作用有助于進一步分析其發展機制，也有助于鼻咽癌的靶向治療和預后。

1 CXCL8/CXCR2

CXCL8是由血管生成的小分子蛋白質，又稱白細胞介素(IL)-8，已被證實有誘導血管內皮生長和血管新生的能力，CXCR2是其主要的功能受體。研究表明，CXCL8/CXCR2不僅能促進前列腺癌的血管生成，還能激活鼻咽癌中的信號分子，如ERK、AKT、PKC等，但這些信號在鼻咽癌中的具體作用機制有待進一步驗證[10]。基質金屬蛋白酶(MMP)-9作為一種蛋白水解酶，能夠誘導降解細胞外基質，在介導腫瘤細胞侵襲或轉移過程中發揮重要作用。CXCL8通過激活MMP-9加強細胞外基質的降解，形成新血管，使腫瘤細胞更容易進入血管，從而促進腫瘤的侵襲和轉移[11]。

由于鼻咽癌預后差、復發率高，有研究為確定新的血清生物標志物，檢測了174種細胞因子的表達譜，并用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)驗證結果，結果顯示，鼻咽癌患者血清中組織抑制因子(TIMP)-2、SELL、CCL24、MMP-1、MMP-3、胰島素樣生長因子(IGF)-I、IL-8表達水平明顯上調，驗證結果與此結果一致，以上結果表明IL-8可能作為鼻咽癌預后預測的新的生物標志物[12]。CHENG等[13]招募健康志愿者及鼻咽癌確診患者進行IL-8與MMP-9對鼻咽癌預后預測的研究，通過ELISA檢測所有研究對象血清中IL-8和MMP-9水平，結果顯示，鼻咽癌患者IL-8和MMP-9的表達水平明顯高于健康志愿者，二者表達水平也與患者N分期和臨床分期呈正相關，且MMP-9水平較高的患者總生存期相對縮短，因此，可將MMP-9水平作為評估預后的生物標志物。

2 CXCL9/CXCR3

CXCL9又名γ干擾素誘導的單核因子，是一種蛋白質編碼基因。CXCR3又稱G蛋白偶聯受體9(GPR9)或CD183，是介導CXCL9趨化作用的主要趨化因子受體[14]。CXCL9與表達CXCR3受體的腫瘤細胞結合也能促進細胞轉移和上皮間質轉化(EMT)[15]。研究表明，當敲低CXCR3的表達后，腫瘤細胞侵襲與轉移能力下降，因此，抑制CXCL9與CXCR3的表達能夠防止腫瘤擴散[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，大部分ELR+型趨化因子可以直接促進人體血管生成，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，其高表達能抑制血管生成，減少腫瘤的發生和轉移。唐江華等[17]采用ELISA對鼻咽癌患者血清中CXCL9的變化進行了研究，結果表明，血清中CXCL9水平較治療前明顯升高，且CXCL9的表達與患者淋巴結轉移、TNM分期密切相關。這些情況說明CXCL9表達水平與鼻咽癌的發生、發展密切相關，它也可能作為判斷鼻咽癌患者預后情況的重要血清標志物。因此，有必要進行更多的臨床試驗來評估CXCL9在鼻咽癌發生、發展中的作用。

3 CXCL12/CXCR4/CXCR7

CXCL12/CXCR4/CXCR7軸被發現存在于多種惡性腫瘤中。CXCR4是當前國內外廣泛研究的趨化因子受體，在大多數癌癥患者中都可發現其存在。CXCL12和CXCR4在頭頸部腫瘤中存在高表達，AMARA等[18]采用免疫組化法(IHC)與反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)兩種方法對喉癌組織及癌旁組織的CXCL12和CXCR4進行檢測，結果顯示，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的高表達可能增加了癌變概率[19]。CXCL12/CXCR7已被證實在鼻咽癌中表達上調，且CXCR7與CXCL12結合能夠增強腫瘤侵襲性。QIAO等[20]進行Transwell試驗探討CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對鼻咽癌細胞的侵襲和轉移作用，并利用IHC和RT-PCR觀察CXCL12、CXCR4、CXCR7的表達水平，結果顯示，CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對鼻咽癌侵襲轉移的影響可能與G蛋白信號通路有關。MMP-9和CXCR4/CXCR7表達相關，MMP-9通過破壞細胞基底膜屏障而影響腫瘤發展。鼻咽癌細胞中MMP-9的表達可以被CXCL12上調，部分炎癥因子和CXCL12的相互作用更增強了MMP-9的表達。CXCL12/CXCR4/CXCR7軸對鼻咽癌的侵襲和轉移有加重作用，且其表達水平因患者淋巴結轉移情況不同而不同，為鼻咽癌患者預后提供了潛在的生物標志物。

4 CXCL5/CXCR2

CXCL5是腫瘤微環境中重要的趨化因子之一，又被稱為SCYB5或中性粒細胞活化肽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趨化因子家族介導的血管活性有密切聯系。研究表明，在結直腸癌中，CXCL5/CXCR2通過激活AKT/NF-κB/FOXD1通路促進血管生成，并且已經證實CXCL5能夠促進體內外腫瘤血管生成[21]。此外，CXCL5和CXCR2受體結合能夠促進腫瘤細胞增殖和轉移。QIU等[22]采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)、ELISA、Western Blot及IHC檢測鼻咽癌組織中CXCL5/CXCR2的表達水平，IHC、ELISA檢測結果顯示鼻咽癌組織中CXCL5和CXCR2表達高于非癌組織；對于永生化鼻咽上皮細胞系(NP69)與鼻咽癌細胞系，ELISA、qRT-PCR、Western Blot檢測結果均顯示CXCL5在鼻咽癌細胞中呈高表達。在鼻咽癌組織中CXCL5過表達與淋巴結分型呈顯著相關，CXCR2過表達與淋巴結遠處轉移密切相關[22]。據報道，Snail是EMT的關鍵調控因子之一，GSK-3β具有組成活性，Snail能被其磷酸化并結合，促進降解。CXCL5/CXCR4過表達激活ERK1/2通路，導致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信號誘導鼻咽癌細胞EMT，從而影響鼻咽癌侵襲和遷移[22]。

5 與鼻咽癌相關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/血管內皮生長因子-C(VEGF-C)、ACKR4/CCL21等。在對患者進行放射治療后，CCL22表達增強，并介導CCR4+CD8T細胞遷移到腫瘤微環境，有抗腫瘤和促進良好預后的作用[23]。CCL2/CCR2能激活ERK1/2信號通路，誘導MMP-2和MMP-9上調，促進鼻咽癌轉移[24]。CCR7與VEGF-C在很多惡性腫瘤中高表達，能夠促進腫瘤細胞侵襲、轉移。孫國義等[25]研究報道CCR7與VEGF-C呈正相關，二者有促進腫瘤細胞侵襲、轉移作用，且研究發現，CCR7與VEGF-C高表達的鼻咽癌患者預后不良，因此，可將CCR7 與VEGF作為鼻咽癌淋巴結轉移和預后不良的判斷指標。非典型趨化因子受體(ACKR4)對CCL21具有高親和力。ACKR4不足可造成CCL21積累，而CCL21過表達能促進腫瘤增殖、侵襲和免疫抑制。相反，ACKR4表達增強則能引起CCL21水平降低。研究表明，在鼻咽癌組織中敲除ACKR4對腫瘤的生長和轉移有明顯影響，這些證據說明ACKR4 缺失可促進鼻咽癌的發展[26]。

圖1 趨化因子及其受體的信號通路

6 小結與展望

綜上所述，由于鼻咽癌患者發現時多已發生轉移，手術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。隨著人們對腫瘤進展與機體免疫系統相互關系更深入地認識，免疫治療正逐步成為鼻咽癌臨床治療變革中的一種發展方向。因此，尋找及時識別惡化及預后不良的風險因素，以及與早期治療效果相關的生物標志物顯得尤為重要。本文就趨化因子及其受體的種類、作用等做了簡要闡述，趨化因子及其受體作為微環境中的重要部分，其在腫瘤發生、侵襲轉移過程中異常表達，導致微環境失衡。過表達的趨化因子及受體可能與腫瘤的預后密切相關。盡管專家們已經做了大量工作研究其發生機制，但其具體機制仍不是十分明確，仍然需要更深入的研究來闡明它們在鼻咽癌中的作用，為鼻咽癌的治療及預后提供新的理論依據。