腫瘤相關成纖維細胞對原發性肝癌發生發展作用的研究進展

王昀子，龍漢安

(西南醫科大學附屬醫院 ，四川瀘州646000)

腫瘤相關成纖維細胞對原發性肝癌發生發展作用的研究進展

王昀子，龍漢安

(西南醫科大學附屬醫院 ，四川瀘州646000)

腫瘤微環境對原發性肝癌(HCC)的進展起著重要的促進作用。腫瘤相關成纖維細胞(CAF)作為腫瘤微環境中的一員，通過細胞外基質成分的改變可加速肝纖維化的形成，通過分泌生長因子和趨化因子可促進HCC細胞增殖，通過誘導腫瘤細胞上皮間質轉化增進HCC的侵襲和轉移的能力。此外，CAF還能分泌釋放多種促血管生成因子對HCC新生血管形成有著極其重要的作用；也能分泌各種細胞因子引起HCC血管生成擬態的變化，增強HCC細胞的運動性。

原發性肝癌；成纖維細胞；腫瘤浸潤

原發性肝癌(HCC)具有難發現、難診斷、難治療以及進展快等特點，是腫瘤導致死亡的第三大原因[1]。目前手術治療仍是治療HCC的主要手段，但是HCC術后轉移率及復發率高，且沒有有效的預防方案。腫瘤微環境是促進腫瘤進展的重要因素。HCC微環境是癌細胞與基質的復雜混合，基質又包括活化的肝星狀細胞、腫瘤相關成纖維細胞(CAF)、內皮細胞、免疫細胞及其分泌的各種蛋白質，其中CAF是HCC微環境中最重要的成分之一。正常的成纖維細胞可以抑制腫瘤細胞生長，促進腫瘤細胞分化，使其惡性表型消失。CAF對腫瘤細胞卻有顯著刺激作用,當CAF與腫瘤細胞共同培養時，能明顯地刺激腫瘤細胞生長[2]。近年來，腫瘤微環境被作為研究熱點。現就其中的重要腫瘤微環境細胞——CAF與HCC發生、演進、浸潤的關系綜述如下。

1 CAF與肝纖維化

CAF屬于成纖維細胞中的一種。成纖維細胞在機體受到創傷時大量活化，轉化為原肌成纖維細胞。靜止的肝星狀細胞也可分化為高增殖性并具有膠原分泌能力的肌成纖維細胞, 這些肌成纖維細胞使細胞外基質(ECM)長期大量集聚形成不可逆轉的肝硬化[3]。HCC大多是由肝硬化發展而來，CAF在此過程中有重要作用。由此，干擾肝纖維化的過程，可以預防大部分HCC的發生。這些肌成纖維細胞的收縮功能可直接激活存在于ECM中的轉化生長因子-β1(TGF-β1)通路[4]，激活的TGF-β1又可使原肌成纖維細胞轉化成肌成纖維細胞或CAF。Jia等[5]試驗證明，這些肌成纖維細胞及CAF表面主要蛋白標記物為α-SAM，與HCC的侵襲及轉移相關。TGF-β1也可刺激1型膠原和其他ECM成分(如細胞粘連蛋白和蛋白聚糖)的產生[6]，并且TGF-β1可刺激過氧化氫和C/EBP依賴通路產生膠原蛋白促進ECM的不可逆的形成和集聚，從而加速肝纖維化的形成。

2 CAF與HCC的增殖

在腫瘤組織中，CAF分布于腫瘤侵襲前沿、腫瘤-間質界面或腫瘤間質中，靠近腫瘤血管內皮細胞并包繞癌巢，可以與多種類型細胞如腫瘤細胞、內皮細胞和炎癥細胞發生相互作用。HCC相關CAF(H-CAF)與一般成纖維細胞比較，更能引起自然殺傷(NK)細胞的功能紊亂，致使NK細胞活化的細胞毒性分子和表面標記低表達[7]，活化的成纖維細胞分泌前列腺素2降低NK細胞的活性，使其在腫瘤環境中保持無應答狀態，從而為HCC細胞創造更加舒適的生長環境[7,8]。H-CAF促進HCC細胞增殖主要通過分泌生長因子和趨化因子。在已知的四種媒介生長因子即基質細胞衍生因子1、肝細胞生長因子(HGF)、轉化生長因子β表皮生長因子中，HGF的濃度最高，可促進肝腫瘤細胞增殖和分化，且HCC細胞被證明沒有自分泌促進自身增殖分化的機制，所以HGF在HCC細胞增殖分化中發揮了非常重要的作用[5]。除媒介生長因子外，同時CAF自身還可分泌多種生長因子和趨化因子，可直接促進腫瘤細胞的增殖和浸潤，其中角質細胞生長因子可維持HCC細胞的穩定并刺激其進入細胞周期的G2、S期[3]。最近的實驗表明趨化因子受體CCR6在HCC間質成纖維細胞中的表達明顯高于癌旁組織及正常肝臟組織，而H-CAF中CCR6表達水平與腫瘤大小、數量、分級及TNM分期有明顯的正相關性[9,10]。

3 CAF與HCC的侵襲與轉移

在HCC中，H-CAF首先與肝腫瘤細胞接觸，促進其增殖，之后參與其腫瘤的侵襲與轉移。CAF可以通過誘導腫瘤細胞上皮間質轉化(EMT)，增進其侵襲和轉移的能力。當腫瘤細胞發生EMT后，其細胞生物學行為主要發生在腫瘤細胞浸潤和轉移能力上的改變。最近的研究發現，Twist在多種HCC細胞中表達上調，Twist的過表達可誘導EMT從而顯著增強HCC的轉移和侵襲能力[11]。miR-27a-3p下調可抑制EMT發生從而降低HCC的侵襲能力[12]。華學峰等[13]研究表明：H-CAF與HCC細胞共培養時，HCC細胞由抱團成簇樣生長變為分散成播散樣生長，HepG2-GFP由多角形上皮細胞形態轉化為長梭形間質細胞形態，其侵襲能力明顯增強。一種非編碼RNA miR-7在CAF內過表達可以明顯提高與其共培養的腫瘤細胞遷徙和轉移的能力。Lin等[14]研究發現兩種人CAF細胞系(F26/KMUH, F28/KMUH)與兩種人HCC細胞系(HCC24/KMUH, HCC38/KMUH)的增殖、遷徙和基底膜基質入侵有明顯的相關性。其中，F26/KMUH細胞系對于HCC24/KMUH的增殖以及兩種HCC細胞系的遷徙作用明顯更加強于F28/KMUH。十種基因(APLN、CCL2、CCL26、CXCR4、IL6、MUC1、LOXL2、PDGFA、PGK1、VEGFA)上調與HCC的增殖、浸潤、轉移及血管生成有關。

4 CAF與HCC的血管生成

CAF可分泌釋放多種促血管生成因子如血管內皮生長因子(VEGF)、堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)、TGF-β1、基質金屬蛋白酶1(MMP-1)、基質金屬蛋白酶7(MMP-7)等；其中VEGF是強有力的直接促進血管生成的因子之一，對HCC新生血管形成有著極其重要的作用[15]，此外，VEGF受體與其激動劑結合后可促進腫瘤血管新生和淋巴管生成，促進腫瘤細胞的增殖與轉移，這已成為當下研究熱點[16]。在肝血管造影術下沒有血管生成的病例中被檢測幾乎沒有VEGF的表達，相反在肝血管豐富的HCC病例中，VEGF的表達是非常充裕的。生成的腫瘤血管內皮細胞分泌生成內皮素，可以反過來刺激周圍成纖維細胞聚集收縮，產生促進血管內皮生長因子。CAF還可間接促進新生血管生成：CAF可以分泌各種細胞因子，聚集大量炎癥細胞，促進血管形成，合成膠原，層粘連蛋白和纖維連接蛋白，在ECM沉積過程中發揮重要作用[17]；CAF也可生成HGF，破壞細胞間的粘附作用，降解細胞外基質，促進腫瘤細胞的運動功能，進一步促進新生血管的生成。

5 CAF與HCC血管生成擬態(VM)

VM是獨立于血管生成的一種新的腫瘤血管模式。不同于經典的內皮細胞腫瘤血管結構，VM是高侵襲性腫瘤細胞為了滿足自身血供，通過自身變形和ECM重塑而形成類似血管樣通道[18]。HCC在增殖、侵襲的過程中，部分血管重建，出現畸形血管導致缺氧，很多實驗表明低氧環境可以刺激腫瘤細胞生成脈管樣物質并表達與VM相關的基因[19]。CAF分泌的各種細胞因子如VEGF、bFGF、TGF-β1、MMP-1、MMP-7等，誘導EMT引發一系列信號通路，最終激活相應的轉錄因子包括Snail、Slug、Twist等。Ma等[20]試驗發現EMT誘導器Twist可能在低氧誘導型VM中發揮重要的作用，Twist過表達可以增強HCC細胞的運動性，VM與細胞運動密切相關，Twist的過表達可調節VM的變化。CAF分泌基質金屬蛋白酶也可調節ECM的更新從而表達某些血管內皮樣表型，這與VM的形成也密切相關。

綜上所述，CAF可促進肝纖維化，在HCC的增殖、浸潤、轉移、血管形成方面都有著密切的促進作用，了解H-CAF的作用對于肝腫瘤的靶向治療與預防有巨大作用。但目前肝細胞HCC沒有確切療效的藥物，化療應用的范圍也很狹窄，治療手段很有限，全球范圍內HCC的病死率都非常高，因此有必要進一步探索CAF新的標記物以及信號通路因子，為靶向治療HCC提供新的思路。

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龍漢安(E-mail: hananlly@sina.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.33.038

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1002-266X(2017)33-0110-03

2016-11-05)