胰腺癌淋巴转移分子机制研究进展

摘 要 胰腺癌是实体肿瘤中恶性程度最高的肿瘤之一，具有发病隐匿、手术切除率低、局部侵袭性强、早期容易发生转移、术后易复发、总体预后极差等特点。淋巴转移是胰腺癌最主要的转移方式，也是胰腺癌患者的早期不良预后事件，同时也是胰腺癌术后独立不良预后因子。胰腺癌淋巴转移的发生并不是偶然或随机事件，而更像是由肿瘤细胞与其周围微环境共同精心策划的。越来越多的研究表明，肿瘤转移起始细胞（或肿瘤干细胞）与肿瘤微环境在胰腺癌淋巴转移中起着“唱双簧”的作用。然而，参与整个转移过程的细胞与分子机制复杂，尚未完全阐明。本文结合近年相关文献对胰腺癌淋巴转移的细胞分子机制进行讨论。

关键词 胰腺癌 淋巴转移 肿瘤干细胞 微环境 分子信号通路

中图分类号：R735.9 文献标识码：A 文章编号：1006-1533（2016）08-0003-05

Advance in the research of molecular mechanism of lymphatic metastasis in pancreatic cancer

XIAO Zhiwen， YU Xianjun

（Department of Pancreatic Surgery， Cancer Hospital affiliated to Fudan University， Department of Oncology， Shanghai Medical College of

Fudan University， Pancreatic Cancer Institute of Fudan University， Shanghai 200032， China）

ABSTRACT Pancreatic cancer is widely known as one of the most challenging human malignancies for its insidious symptoms， low rate of surgical resection， high risk of local invasion， metastasis and recurrence， and overall dismal prognosis. Lymphatic metastasis， above all， is recognized as an early adverse event in progression of pancreatic cancer and has been described to be an independent poor prognostic factor. It should be noted that the occurrence of lymphatic metastasis is not a casual or stochastic but an ineluctable and designed event. Increasing evidences suggest that metastasis-initiating cells and the microenvironments may act as a double-reed style in this crime. However， the exact mechanism on how they function synergistically for this dismal clinical course is intricate and remains largely elusive. Therefore， a better understanding of its molecular and cellular mechanisms involved in pancreatic lymphatic metastasis is urgently required. In this review， we summarize the latest advances in lymphatic metastasis in pancreatic cancer.

KEY WORDS pancreatic cancer； lymphatic metastasis； cancer stem cell； microenvironment； molecular pathway

胰腺癌仍是21世纪的“顽固堡垒”，中位生存期不足6个月，5年生存率始终徘徊于5%左右，发病率却逐年升高，近30年西方国家胰腺癌发病率上升7倍[1]。上海市胰腺癌最新发病统计数据显示，男性发病粗率由11.13/10万（2001年）上升至17.28/10万（2009年），女性由9.91/10万（2001年）上升至14.04/10万（2009年），患者中位生存期也仅提高11.2个月，5年生存率提高8.2%，形势极为严峻[2]。

胰腺癌具有很强的侵袭、转移和复发特性，其中淋巴转移十分常见[3-5]。许多胰腺癌患者即使获得R0切除，短时间内仍会出现淋巴转移而使治疗失败。胰腺癌淋巴转移的特征为：①发生早，小胰癌（≤2 cm）患者淋巴转移的发生率可达37.2%[6]；②频率高，国内、外报道发生率高达59.9%～68.7%[7-9]；③范围广，常侵及8、10、12、13、14、16组淋巴结[10-11]；④易隐匿，即使常规HE病理报告阴性，患者仍有50.6%～62%的淋巴结存在微转移灶，导致大多数R0切除患者仍会出现复发[9]。目前研究揭示，胰周后腹膜丰富的淋巴循环系统是胰腺转移癌细胞最易到达的器官（前哨器官），在原发病灶形成早期可能就会出现淋巴转移，并与伴行的血循环和神经网络产生广泛交通，具有孵育、培养、传递和藏匿转移癌细胞的潜能，推测其在胰腺癌侵袭转移过程中起着重要的作用。

淋巴转移是胰腺癌最重要的独立预后因子之一，淋巴转移阳性患者5年生存率明显低于阴性患者。目前，研究提示淋巴转移是癌细胞获得转移潜能的关键步骤，在转移演进过程中起重要作用。因此，研究胰腺癌淋巴转移相关机制具有重要意义，能为探索其在转移复发系统中的发生、发展和作用机制以及寻找相应有效的干预措施奠定基础。本文结合最新文献详细阐述胰腺癌淋巴转移相关的细胞分子机制。

1 肿瘤干细胞与胰腺癌淋巴转移

作为肿瘤转移的根源，肿瘤干细胞在淋巴转移过程中起着非常重要的作用。许多研究证据表明，肿瘤细胞并非单一同质性细胞群，而是由一群很大的异质性肿瘤细胞组成，其中具有高转移侵袭能力的细胞称为肿瘤干细胞或肿瘤转移起始细胞。在不同恶性肿瘤中，肿瘤干细胞所占比例也有所不同，在胰腺癌中，肿瘤干细胞所占比例为1%～5%。最初，研究者从白血病患者标本中分离出一小群肿瘤细胞，将其接种于免疫缺陷小鼠后，发现小鼠长出了类似的肿瘤。其后，学者们将视线转移到实体肿瘤研究上，并逐步揭开了肿瘤干细胞的神秘面纱，在实体肿瘤中，研究者们同样分离出具有类似能力的肿瘤细胞群，不仅能在免疫缺陷小鼠身上长出新生肿瘤，而且通过体外实验发现，该群细胞具有连续传代、自我更新和增殖以及悬浮成球等干细胞功能。

随着研究的深入，研究者们发现在胰腺癌肿瘤细胞中，仅一小部分具有特殊分子表型的胰腺癌细胞才能发生远处转移，而其他胰腺癌细胞仅具有成瘤能力。2007年Li等[9]发现在胰腺癌细胞中，具有CD44+CD24+ESA+表型的胰腺癌细胞具有很强的成瘤能力，较非CD44+CD24+ESA+表型的肿瘤细胞成瘤能力强100倍[12]。Hermann等[13]的研究发现，只有具有CD133+CXCR-4+表型的胰腺癌细胞才能在无胸腺小鼠接种的原位移植瘤模型上发生远处转移，而CD133+CXCR-4-表型的胰腺癌细胞仅具成瘤能力，远处侵袭转移能力很弱。然而，有学者对胰腺癌患者标本进行CD133CXCR-4表型分析，发现对于CD133+的胰腺癌标本，其表达与否与胰腺癌淋巴转移明显相关，而CXCR-4是否表达与胰腺癌转移并无明显相关性[14]。上述结果也许并不矛盾，有不少研究表明，CXCR-4表达在肿瘤淋巴管新生及血管新生中发挥着重要作用，同时，CXCR-4+表达的癌细胞可以受间质细胞分泌的基质细胞衍生因子-1（SDF-1）诱导趋化，从而促进胰腺癌向远处转移。CD133+只代表胰腺癌肿瘤干细胞的一种表型，应该还有其他表型的胰腺癌肿瘤干细胞存在，而这种假设后续也得到了其他研究者的印证。有研究报道CD44+/LIN28B+、ALDH-1+、ABCG2、DCLK1等表型的胰腺癌细胞都具有胰腺癌肿瘤干细胞特征。

2 上皮-间质转化与胰腺癌淋巴转移

上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是肿瘤细胞进化过程中获得转移侵袭潜能的重要特征。EMT指在特定的生理和病理情况下，细胞表型发生改变，上皮细胞标志物E-钙黏蛋白（E-cadherin）等减少或缺失，而间质细胞标志物波形蛋白（vimentin）等则上调，导致细胞失去极性，丢失细胞间的紧密相连，获得浸润性和游走迁移能力，变成具有间质细胞形态和功能的细胞。近年来，研究发现EMT与上皮肿瘤的侵袭转移也有着密切的关联，发生EMT的肿瘤细胞迁移和运动能力增强。体内、外大量研究表明，EMT与乳腺癌、肺癌、肝癌等多种癌症的侵袭和转移密切相关。von Burstin等[15]发现由Snail和HDAC1组成的转录抑制复合体可以沉默E-钙黏蛋白的表达，促使胰腺癌细胞发生EMT，进而发生侵袭转移。Rhim等[16]的研究显示胰腺癌早期即可产生转移表型，而这些获得转移能力的癌细胞的一个共性特征就是EMT。由于淋巴转移是胰腺癌主要的侵袭转移途径，目前针对胰腺癌淋巴转移EMT的研究已引起业内重视，Dansranjavin等[17]用免疫组化法检测胰腺癌原发肿瘤和淋巴结转移灶中的E-钙黏蛋白表达，发现淋巴结转移灶中E-钙黏蛋白的缺失比原发肿瘤常见。

3 肿瘤微环境、预转移小生境与胰腺癌淋巴转移

在胰腺癌转移过程中，肿瘤干细胞只是具备了转移的“种子”，若没有相适应的肿瘤微环境及转移小生境做准备，转移很难完成。众所周知，胰腺癌是一乏血供肿瘤，具有丰富的间质，在胰腺癌肿瘤组织标本中，可见90%以上为肿瘤间质成分，肿瘤细胞只是很小的一部分。显然，胰腺癌肿的富间质特征为胰腺癌肿瘤干细胞特征的形成和维持提供了天然的适应培养基；同时，这也是肿瘤细胞与肿瘤微环境相互塑造的结果，为胰腺癌的远处转移提供了基质准备。

在胰腺癌肿瘤微环境中，癌相关成纤维细胞、胰腺星状细胞等间质细胞是胰腺癌细胞的重要“同伙”。癌相关成纤维细胞是一群具有明显收缩特性并表达a-平滑肌肌动蛋白的成纤维细胞亚群，在胰腺癌侵袭转移及肿瘤微环境重塑中起着重要作用。而胰腺星状细胞是一类同时具有波形蛋白、肌间线蛋白、a-平滑肌肌动蛋白阳性染色的细胞，胞质中储存脂滴，既不属于成纤维细胞也不是平滑肌细胞[24]。研究表明，KRAS突变的胰腺癌细胞可诱导上调成纤维细胞中a-平滑肌肌动蛋白和palladin蛋白表达，进一步研究发现，这种诱导新生癌相关成纤维细胞可以通过分泌invadopodia蛋白及蛋白水解酶如ADAM22、氨基肽酶及cathepsins D/B等促进胰腺癌细胞成瘤及转移[18]。该研究还发现，在3D肿瘤微环境侵袭实验中，胰腺癌细胞（PANC-1）可沿癌相关成纤维细胞形成隧道向其他远处发生转移[18]。而更多的研究表明，癌相关成纤维细胞、胰腺星状细胞与癌细胞都可以分泌作用因子相互影响、相互适应从而促发转移。有文献报道胰腺癌细胞可以释放一些生长因子如血小板源生长因子、转化生长因子b等诱导正常成纤维细胞形成侵袭力强的癌相关成纤维细胞；同时癌相关成纤维细胞、胰腺星状细胞受肿瘤细胞诱导也可释放一些类似的生长因子，如肝细胞生长因子（HGF）、角质细胞生长因子（KGF）、胰岛素样生长因子1/2、白细胞介素（IL）-1和IL-6等，促进胰腺癌细胞向侵袭转移能力强的表型转化成肿瘤干细胞，释放金属蛋白酶（MMP）如MMP-2、MMP-7、MMP-9和MMP-11等，降解肿瘤细胞周围的细胞外基质成分，降低肿瘤细胞间的黏附力，为胰腺癌细胞的远处侵袭转移提供环境条件。

当然，肿瘤微环境中还有一些其他的重要细胞成分，如免疫耐受的树突状细胞、骨髓源性抑制细胞（MDSCs）、肿瘤相关巨噬细胞（M2）以及Treg细胞等，均参与了肿瘤细胞的免疫逃逸，在胰腺癌淋巴转移过程中起着重要作用。有研究显示，胰腺星状细胞可以表达释放Galectin-1蛋白，能显著诱导CD4+T细胞和CD8+T细胞凋亡，同时诱导巨噬细胞向M2型细胞转化，参与胰腺癌免疫抑制微环境的形成[19]。除此之外，不少研究发现一些促炎细胞因子如IL-1、IL-6、IL-12、TNFSF11、肿瘤坏死因子a也参与了胰腺癌免疫抑制微环境的形成，从而促进胰腺癌的形成与转移。

很多研究发现，一些间质细胞、免疫抑制细胞以及炎性因子等还参与了肿瘤预转移小生境的形成。Kaplan等[20]在一项淋巴瘤模型研究中发现，血管内皮生长因子受体1（VEGFR1）表达的造血细胞常在肿瘤将发生转移的部位形成细胞簇，表达VEGFR1的造血细胞表面同时还表达VLA-4，当与其配体纤维连接蛋白发生结合时，能促使造血细胞及循环炎性细胞向预转移部位迁移，同时能活化预转移部位的VEGFR1骨髓源性细胞释放各种蛋白酶如MMP-9，破坏细胞外基质的基底膜，为转移肿瘤细胞的着床提供合适环境。在小鼠胰腺癌转移模型中，有研究发现外泌体也参与了预转移小生境的形成，以及外泌体能促进胰腺癌细胞在淋巴结中定植，其内的可溶性成分CD44v有助于白细胞、基质细胞和内皮细胞在预转移灶中活化，为肿瘤转移细胞在预转移部位的成瘤作准备。

4 趋化因子与胰腺癌淋巴转移

胰腺癌之所以更易发生淋巴转移，除肿瘤细胞本身及环境改变外，主要还归于趋化因子及其相关信号通路的激活。CXCR4是CXC趋化因子CXCL12（又称SDF-1）的特异受体，含有7个跨膜区的膜蛋白，参与信号转导、自身结构和功能调控。文献报道CXCR-4在胰腺上皮内瘤变、胰腺导管细胞表面均有表达，与其配体SDF-1结合后，可以促进淋巴管新生，同时可以促进肿瘤细胞增殖和转移[21-22]。胰腺癌基因工程小鼠模型研究发现，CXCR-4+胰腺癌细胞具有肝、肺转移潜能，而CXCR-4-胰腺癌细胞不具有转移能力或转移能力很弱[23]。而在胰腺癌、乳腺癌、胃癌、结直肠癌等肿瘤研究中还发现，SDF-1/CXCR-4在淋巴转移过程中也起着非常重要的作用。Cui等[21]对胰腺癌标本进行免疫组化染色，发现SDF-1在癌旁组织、正常胰腺、淋巴结中较肿瘤组织中明显高表达，而CXCR-4的表达分布却恰恰相反。该研究还发现肿瘤组织CXCR-4的表达与微淋巴管密度、淋巴转移状态密切相关，推断CXCR-4表达的癌细胞可以在SDF-1浓度梯度分布的趋化下发生定向转移[21]。另外，SDF-1/CXCR-4信号通路还可作为骨髓源性细胞归巢的重要信号，诱导趋化骨髓源性细胞向肿瘤部位及预转移灶聚集[24]。

作为与CXCR-4同一家族成员，CCR7与其配体CCL19结合形成的信号通路在胰腺癌淋巴结定向转移及促进淋巴管新生过程中具有重要作用。Shields等[25]的三维培养体系研究发现，CCL19/CCL21-CCR7可以通过间隙渗流及浓度梯度趋化，促使胰腺癌细胞向淋巴管定向转移，这种间隙渗流力不会因为阻断CCR7而消失，进而推测间隙渗流力可能是直接蛋白水解作用产生，因为这种流力的癌细胞迁移增强作用能被pan-MMP抑制剂GM6001所消除。Sperveslage等[26]用转染建立的高表达CCR7细胞株PT45P1进行裸鼠原位移植瘤研究，证实了CCL19/CCL21-CCR7在淋巴转移过程中的重要作用，发现与未转染的细胞株相比，高表达CCR7细胞形成的肿瘤体积明显较大，而且淋巴管侵犯及淋巴结转移频率也明显较高。对胰腺癌患者的肿瘤组织标本分析同样发现，CCL19/CCL21-CCR7表达与胰腺癌淋巴转移呈显著相关性。

血管内皮生长因子（VEGF）-C/-D作为VEGF家族中的重要成员，被认为是特异的淋巴管生成因子，与其同源受体表皮生长因子受体（EGFR）-2/3结合后，参与肿瘤相关的淋巴管新生，并促进肿瘤淋巴结转移。VEGF-C/-D前体与EGFR-2/3的亲和力很低，为了增强两者之间的亲和力并执行相关的生物学功能，VEGFC/-D前体必须经过逐步的蛋白酶解作用，才能形成成熟的VEGF-C、VEGF-D或VHD。因此，任何影响亲和力或VEGF-C/-D成熟的因素都会影响肿瘤相关的淋巴管新生及淋巴转移。很多研究表明，胰腺癌组织中高表达VEGF-C或VEGF-D与高淋巴转移密切相关，而与肝脏转移无关。以往文献提示EGFR-2/3只表达于血管、淋巴管内皮细胞表面，而在肿瘤细胞上不表达。由肿瘤细胞或M2型细胞表达分泌的VEGF-C或VEGF-D通过与其受体EGFR-2/3结合，不仅能促进肿瘤新生淋巴管的形成，还能通过趋化作用，使肿瘤细胞向淋巴内皮细胞发生定向迁移。

5 展望

胰腺癌淋巴转移是影响胰腺癌患者术后长期生存的重要预后因素。肿瘤细胞、肿瘤微环境、预转移小生境的形成，在胰腺癌淋巴转移过程中始终相辅相成，互为因果。经典的“种子与土壤学说”一直被认为是肿瘤转移的一种最理想的解释，而越来越多的研究表明，从未成形的“种子”癌细胞到演变成侵袭转移能力强的肿瘤干细胞，一直受到“土壤”的影响，同时也时刻改造着周围及远处的“土壤”以至更适合其生长与转移。在胰腺癌淋巴转移问题上，除胰腺解剖结构及其周围具有丰富而复杂的淋巴交通网络外，主要还归于SDF-1/CXCR-4、CCL19/CCL21-CCR7和VEGF-C/-D/EGFR-3的分子信号通路，当然还有其他的趋化因子和信号通路参与其中，仍是淋巴转移研究的热点。目前，胰腺癌淋巴转移的细胞、分子机制研究多还停留在体外研究阶段，尚缺乏成熟的胰腺癌淋巴转移动物模型。胰腺癌淋巴转移虽为胰腺癌患者最常见的转移方式，却并非常见的致死原因。淋巴结转移是否是肿瘤转移细胞的“存储仓库”，为胰腺癌的肝、肺、腹腔等系统转移提供“种子”，目前尚不清楚。因此，建立成熟的淋巴转移动物模型并进一步阐明胰腺癌淋巴转移过程中的细胞分子机制将有助于攻克胰腺癌转移的难题，并改善胰腺癌患者的预后。

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