趋化因子和其受体在鼻咽癌中的研究进展

承宝贵综述，郭非凡，熊 丹，张秀明△审校

1.广东省深圳市罗湖医院集团医学检验实验室/深圳大学第三附属医院检验科,广东深圳 518001; 2.安徽理工大学医学院,安徽淮南 232000

鼻咽肿瘤常出现在咽隐窝，靠近颅底，是起源于鼻咽黏膜的上皮性癌，相较于其他癌症发病率较低，但恶性程度高，远处转移是其治疗难点[1]。EB病毒感染被认为是导致鼻咽癌发生的主要因素，它主要编码EB病毒核抗原1(EBNA-1)、潜伏膜蛋白(LMP)1、LMP2等多种蛋白[2-3]。LMP1在大部分EB病毒相关恶性肿瘤中都有表达，对鼻咽癌的发展有深远影响[4]。以上这些发现对进一步研究鼻咽癌的发病机制有重要意义。肿瘤微环境是肿瘤在生长、增殖、转移过程中所处的内环境，为肿瘤发展提供了不可缺少的物质基础，与肿瘤细胞生长、转移密不可分[5-6]。鼻咽癌所处微环境除了鼻咽癌肿瘤细胞本身，还有免疫细胞、炎症因子、趋化因子等参与组成[7]。趋化因子分为CXC、CC、CX3C、XC 4个亚家族，它是一类细胞分泌的小细胞因子或信号蛋白，因为有诱导反应细胞定向迁移能力而得名[8]。趋化因子及其受体作为微环境中重要的细胞因子，在肿瘤细胞侵袭、转移过程中诱导免疫细胞聚集，通过促进或抑制作用影响鼻咽癌的发展[6]。研究表明，LMP1在鼻咽癌发展中能够促进血管生成及免疫调节，引起肿瘤微环境中的骨髓源性抑制细胞扩增导致免疫逃逸，也可以通过调节部分趋化因子来增强骨髓源性抑制细胞扩增，造成鼻咽癌的肿瘤免疫抑制[9]。迄今为止，已经发现了一些与鼻咽癌发展密切相关的趋化因子及受体，如CXCR7、CXCR4、CXCL12、CXCL8、CXCR2等，它们直接或间接影响癌细胞的增殖和转移。因此，回顾趋化因子及其受体在鼻咽癌中的作用有助于进一步分析其发展机制，也有助于鼻咽癌的靶向治疗和预后。

1 CXCL8/CXCR2

CXCL8是由血管生成的小分子蛋白质，又称白细胞介素(IL)-8，已被证实有诱导血管内皮生长和血管新生的能力，CXCR2是其主要的功能受体。研究表明，CXCL8/CXCR2不仅能促进前列腺癌的血管生成，还能激活鼻咽癌中的信号分子，如ERK、AKT、PKC等，但这些信号在鼻咽癌中的具体作用机制有待进一步验证[10]。基质金属蛋白酶(MMP)-9作为一种蛋白水解酶，能够诱导降解细胞外基质，在介导肿瘤细胞侵袭或转移过程中发挥重要作用。CXCL8通过激活MMP-9加强细胞外基质的降解，形成新血管，使肿瘤细胞更容易进入血管，从而促进肿瘤的侵袭和转移[11]。

由于鼻咽癌预后差、复发率高，有研究为确定新的血清生物标志物，检测了174种细胞因子的表达谱，并用酶联免疫吸附试验(ELISA)验证结果，结果显示，鼻咽癌患者血清中组织抑制因子(TIMP)-2、SELL、CCL24、MMP-1、MMP-3、胰岛素样生长因子(IGF)-I、IL-8表达水平明显上调，验证结果与此结果一致，以上结果表明IL-8可能作为鼻咽癌预后预测的新的生物标志物[12]。CHENG等[13]招募健康志愿者及鼻咽癌确诊患者进行IL-8与MMP-9对鼻咽癌预后预测的研究，通过ELISA检测所有研究对象血清中IL-8和MMP-9水平，结果显示，鼻咽癌患者IL-8和MMP-9的表达水平明显高于健康志愿者，二者表达水平也与患者N分期和临床分期呈正相关，且MMP-9水平较高的患者总生存期相对缩短，因此，可将MMP-9水平作为评估预后的生物标志物。

2 CXCL9/CXCR3

CXCL9又名γ干扰素诱导的单核因子，是一种蛋白质编码基因。CXCR3又称G蛋白偶联受体9(GPR9)或CD183，是介导CXCL9趋化作用的主要趋化因子受体[14]。CXCL9与表达CXCR3受体的肿瘤细胞结合也能促进细胞转移和上皮间质转化(EMT)[15]。研究表明，当敲低CXCR3的表达后，肿瘤细胞侵袭与转移能力下降，因此，抑制CXCL9与CXCR3的表达能够防止肿瘤扩散[15]。CXC分为ELR+型的CXC趋化因子和ELR-型的CXC趋化因子。ELR基序与异常血管生成显著相关，大部分ELR+型趋化因子可以直接促进人体血管生成，而ELR-型趋化因子通常可以抑制人体血管生成[16]。CXCL9作为一类ELR-型的趋化性因子，其高表达能抑制血管生成，减少肿瘤的发生和转移。唐江华等[17]采用ELISA对鼻咽癌患者血清中CXCL9的变化进行了研究，结果表明，血清中CXCL9水平较治疗前明显升高，且CXCL9的表达与患者淋巴结转移、TNM分期密切相关。这些情况说明CXCL9表达水平与鼻咽癌的发生、发展密切相关，它也可能作为判断鼻咽癌患者预后情况的重要血清标志物。因此，有必要进行更多的临床试验来评估CXCL9在鼻咽癌发生、发展中的作用。

3 CXCL12/CXCR4/CXCR7

CXCL12/CXCR4/CXCR7轴被发现存在于多种恶性肿瘤中。CXCR4是当前国内外广泛研究的趋化因子受体，在大多数癌症患者中都可发现其存在。CXCL12和CXCR4在头颈部肿瘤中存在高表达，AMARA等[18]采用免疫组化法(IHC)与反转录聚合酶链反应(RT-PCR)两种方法对喉癌组织及癌旁组织的CXCL12和CXCR4进行检测，结果显示，癌组织中的CXCL12与CXCR4基因与蛋白水平均高于癌旁组织，提示CXCL12与CXCR4的高表达可能增加了癌变概率[19]。CXCL12/CXCR7已被证实在鼻咽癌中表达上调，且CXCR7与CXCL12结合能够增强肿瘤侵袭性。QIAO等[20]进行Transwell试验探讨CXCL12/CXCR4/CXCR7轴对鼻咽癌细胞的侵袭和转移作用，并利用IHC和RT-PCR观察CXCL12、CXCR4、CXCR7的表达水平，结果显示，CXCL12/CXCR4/CXCR7轴对鼻咽癌侵袭转移的影响可能与G蛋白信号通路有关。MMP-9和CXCR4/CXCR7表达相关，MMP-9通过破坏细胞基底膜屏障而影响肿瘤发展。鼻咽癌细胞中MMP-9的表达可以被CXCL12上调，部分炎症因子和CXCL12的相互作用更增强了MMP-9的表达。CXCL12/CXCR4/CXCR7轴对鼻咽癌的侵袭和转移有加重作用，且其表达水平因患者淋巴结转移情况不同而不同，为鼻咽癌患者预后提供了潜在的生物标志物。

4 CXCL5/CXCR2

CXCL5是肿瘤微环境中重要的趋化因子之一，又被称为SCYB5或中性粒细胞活化肽78(ENA78)，属于ELR+CXC趋化因子亚家族成员[21]。CXCR2作为CXCL5的受体，与ELR+CXC趋化因子家族介导的血管活性有密切联系。研究表明，在结直肠癌中，CXCL5/CXCR2通过激活AKT/NF-κB/FOXD1通路促进血管生成，并且已经证实CXCL5能够促进体内外肿瘤血管生成[21]。此外，CXCL5和CXCR2受体结合能够促进肿瘤细胞增殖和转移。QIU等[22]采用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、ELISA、Western Blot及IHC检测鼻咽癌组织中CXCL5/CXCR2的表达水平，IHC、ELISA检测结果显示鼻咽癌组织中CXCL5和CXCR2表达高于非癌组织；对于永生化鼻咽上皮细胞系(NP69)与鼻咽癌细胞系，ELISA、qRT-PCR、Western Blot检测结果均显示CXCL5在鼻咽癌细胞中呈高表达。在鼻咽癌组织中CXCL5过表达与淋巴结分型呈显著相关，CXCR2过表达与淋巴结远处转移密切相关[22]。据报道，Snail是EMT的关键调控因子之一，GSK-3β具有组成活性，Snail能被其磷酸化并结合，促进降解。CXCL5/CXCR4过表达激活ERK1/2通路，导致GSK-3β磷酸化并失活，引起GSK-3β和Snail的解离。CXCL5/CXCR4通过激活ERK/GSK-3β/snail信号诱导鼻咽癌细胞EMT，从而影响鼻咽癌侵袭和迁移[22]。

5 与鼻咽癌相关的其他趋化因子及受体

目前研究较多的趋化因子及其受体的信号通路见图1，此图清晰地展示了趋化因子及其受体相互作用的结果。除此之外还有一些研究较少的趋化因子及受体，如CCL2/CCR2、CCL22/CCR4、CCR7/血管内皮生长因子-C(VEGF-C)、ACKR4/CCL21等。在对患者进行放射治疗后，CCL22表达增强，并介导CCR4+CD8T细胞迁移到肿瘤微环境，有抗肿瘤和促进良好预后的作用[23]。CCL2/CCR2能激活ERK1/2信号通路，诱导MMP-2和MMP-9上调，促进鼻咽癌转移[24]。CCR7与VEGF-C在很多恶性肿瘤中高表达，能够促进肿瘤细胞侵袭、转移。孙国义等[25]研究报道CCR7与VEGF-C呈正相关，二者有促进肿瘤细胞侵袭、转移作用，且研究发现，CCR7与VEGF-C高表达的鼻咽癌患者预后不良，因此，可将CCR7 与VEGF作为鼻咽癌淋巴结转移和预后不良的判断指标。非典型趋化因子受体(ACKR4)对CCL21具有高亲和力。ACKR4不足可造成CCL21积累，而CCL21过表达能促进肿瘤增殖、侵袭和免疫抑制。相反，ACKR4表达增强则能引起CCL21水平降低。研究表明，在鼻咽癌组织中敲除ACKR4对肿瘤的生长和转移有明显影响，这些证据说明ACKR4 缺失可促进鼻咽癌的发展[26]。

图1 趋化因子及其受体的信号通路

6 小结与展望

综上所述，由于鼻咽癌患者发现时多已发生转移，手术及放化疗的效果较差，需要寻找新方法来突破鼻咽癌治疗的局限性。随着人们对肿瘤进展与机体免疫系统相互关系更深入地认识，免疫治疗正逐步成为鼻咽癌临床治疗变革中的一种发展方向。因此，寻找及时识别恶化及预后不良的风险因素，以及与早期治疗效果相关的生物标志物显得尤为重要。本文就趋化因子及其受体的种类、作用等做了简要阐述，趋化因子及其受体作为微环境中的重要部分，其在肿瘤发生、侵袭转移过程中异常表达，导致微环境失衡。过表达的趋化因子及受体可能与肿瘤的预后密切相关。尽管专家们已经做了大量工作研究其发生机制，但其具体机制仍不是十分明确，仍然需要更深入的研究来阐明它们在鼻咽癌中的作用，为鼻咽癌的治疗及预后提供新的理论依据。