腫瘤間質成分在卵巢癌中的研究現狀及進展

田宜暢， 張 頤

(中國醫科大學附屬第一醫院婦科， 遼寧 沈陽 110001)

卵巢癌是種極為常見的婦科惡性腫瘤，在女性惡性腫瘤中，其死亡率首當其沖。據美國癌癥統計數據顯示，全美年均有約13940人因卵巢癌去世[1]。中國國家癌癥中心的數據顯示，中國年均有約2.5萬人死因為卵巢癌，其致死率在女性惡性腫瘤中位列第10位(2015年)。由于卵巢癌早期不具備特異性的癥狀以及目前缺少可靠的卵巢癌篩查方法，約有70%的卵巢癌患者是在腫瘤轉移到遠處器官或腹腔時才被診斷出來的，從而導致患者進一步治療更加困難[2]。大量研究表明腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)在癌癥發展中起到了不可忽視的作用，TME中腫瘤間質中腫瘤相關成纖維細胞(cancer associated fibroblasts，CAFs)、腫瘤相關巨噬細胞(tumor associated macrophages，TAMs)、內皮細胞、脂肪細胞、樹突狀細胞等成分同樣會對卵巢癌的生長和轉移造成影響。在未來研究中，腫瘤間質成分或會作為卵巢癌治療的熱門研究方向。

1 腫瘤相關成纖維細胞(cancer associated fibroblasts，CAFs)

CAFs是一類具有活性的成纖維細胞，通過刺激血管生成、ECM重構及細胞因子的分泌來增強腫瘤的侵襲性。目前普遍認為CAFs數量的增加與癌癥晚期淋巴結高頻轉移及淋巴管、微血管密度增加相關，但腹膜環境中CAFs的確切來源仍不確定，常見的三種假說如下：①CAFs是由正常人成纖維細胞或骨髓源性間充質干細胞轉化而來，在疾病的發展進程中分化并募集到腫瘤部位。②CAFs來源于間皮細胞，通過間皮向間充質轉化(mesothelial-to-mesenchymal transition，MMT)轉變為肌成纖維細胞。Rynne-Vidal等發現從腹膜轉移性卵巢癌患者的腹水中分離出的間皮細胞可通過TGF-β-Smad介導的MMT程序誘導異種移植物生長，證實在EOC細胞和間皮細胞源性CAFs之間產生的TGF-β依賴性雙向串擾可以促進生成更利于腫瘤轉移的微環境[3]。③CAFs可能是由大網膜脂肪細胞去分化而來，但目前尚無文獻證明在卵巢癌中CAFs與大網膜脂肪細胞的關系。Zhang等的研究調查通過抗α-SMA和抗成纖維細胞活化蛋白(anti-fibroblast activation protein，FAP)抗體定量CAFs、通過抗D2-40和抗CD34抗體評估病變淋巴管密度(lymphatic vessel density，LVD)和微血管密度(microvessel density，MVD)，進而綜合評估CAFs在EOC發展進程中作用。研究發現正常卵巢組織中未見α-SMA或FAP陽性的成纖維細胞，而卵巢癌中CAFs的數量高于交界性腫瘤和良性腫瘤中CAFs的數量[4]。此外，EOC細胞和CAFs之間的分子串擾還可能影響多種在腫瘤增殖和侵襲中起著至關重要的作用信號通路。綜上所述，抑制CAF的激活可能是阻止EOC生長和轉移的一種新型的有效策略。

2 腫瘤相關巨噬細胞(tumor associated macrophages，TAMs)

TAMs是一種多功能的抗原呈遞細胞，它可以通過與腫瘤實質細胞相互作用促進原核巨噬細胞的分化，進而參與腫瘤的免疫抑制、腫瘤侵襲與轉移，在一定程度上影響腫瘤的進展。TAMs可以分為M1和M2兩個亞型，其中M1型主要包括iNOS、CD86+、CD169+等，M2型(促癌型)主要包括CD163+、CD206+、CD204+等。此前科學界普遍認為上述兩種類型均可能具有抗腫瘤活性，進而能夠通過腫瘤相關免疫反應直接殺死腫瘤細胞。然而，近期研究發現只有M1型巨噬細胞具有抗腫瘤作用，M1也被稱作抑癌型，可以通過吞噬腫瘤實質細胞，從而抑制腫瘤發展；M2型也被稱作促癌型，具有促進腫瘤生長和轉移，維持血管生成和間質重塑功能。在多種惡性腫瘤中，TAMs密度越高，臨床預后越差，尤其是M2亞型為代表的TAMs[5]。

目前公認的卵巢癌轉移的最常見部位為大網膜。Clark等的研究通過建造實驗模型，對比了EOC細胞在含有乳斑的腹膜脂肪組織(如大網膜、脾門脂肪等)與乳斑缺陷脂肪組織(如子宮脂肪、腸系膜等)的定植情況，結果表明乳斑對EOC細胞向大網膜、腹膜脂肪的轉移定植有顯著的促進效應[6]。乳斑是由淋巴細胞和巨噬細胞等間充質細胞聚集而成，為了揭示這些細胞中哪一個是卵巢癌細胞定植的關鍵成分，Clark等將卵巢癌細胞注射到事先預處理好的缺乏各種免疫細胞的小鼠體內，結果表明缺乏T、B和/或自然殺傷細胞都不會影響卵巢癌細胞轉移到大網膜的定植，而巨噬細胞的缺失可以顯著抑制原發性腫瘤的發展和腫瘤的進展[7]。上述研究結果表明，巨噬細胞可能是乳狀斑的主要成分，參與了原發性腫瘤的生長和網膜轉移定植。

Robinson-Smith等的研究發現在大網膜微環境中，網膜乳斑處的血管系統CD105陽性，表明網膜乳斑處血管萌芽和血管生成活躍，進而推斷出TAMs可以顯著促進血管生成。與此同時，上述實驗還發現在缺乏巨噬細胞的小鼠中血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達下降[7]。因此，將TAMs和VEGF作為靶點可能是未來治療卵巢癌的一種新型靶向治療方法，靶向抑制TAMs可以抑制腫瘤血管生成及腫瘤相關炎癥反應、靶向抑制VEGF可以抑制其導致血管的高滲透性和腹水的積聚。

3 內皮細胞

內皮細胞覆蓋血管的管腔側，形成引導血液流經全身的管道。因此，內皮細胞是腫瘤血行轉移的一個重要因素。在實體瘤的發展過程中，癌細胞產生血管生成因子，誘導毛細血管內皮細胞增殖、遷移并形成新的血管網絡，進而為腫瘤生長提供營養和氧氣，促進腫瘤細胞向遠處器官擴散。目前研究最多的血管生成因子是VEGF-A，它由腫瘤細胞和基質細胞分泌，并且可以與內皮細胞上的特異性受體VEGFR1和VEGFR2結合，促進血管的新生和血管通透性的加強。目前科研人員已研究出多種靶向血管生成因子藥物及各種FGF抑制劑，如貝伐單抗等。

表達Tie2的單核細胞(Tie2 expressing monocytes,TEMs)是較新的一個研究方向。Wang等研究表明在血管生成素2(angiopoietin 2，Ang2)的刺激下，TEMs數量顯著增加，并在EOC患者的血液和腹水樣本與腫瘤細胞數成正相關[8]。在卵巢癌組織中，TEMs通過IGF1激活下游信號進而刺激內皮細胞，因此TEMs的增加與卵巢癌組織中的MVD呈正相關。抑制IGF1可減少TEM介導的血管生成，提示Ang2-TEMs-IGF1信號通路可能是EOC的一個有前途的治療靶點。

Smad4是內皮細胞中參與TGF-β相關配體反應的關鍵因子，它的缺失可促進卵巢癌的轉移[9]。Yang等的研究發現無論在體內體外，siRNA介導的Smad4缺乏均能減少血管內皮細胞微管的形成，破壞了內皮細胞屏障的完整性，增加了血管通透性，促進了卵巢癌細胞肝轉移，但Smad4的缺乏并不影響體內腫瘤的生長[9]。研究還表明Smad4和Src激酶家族(Src family of kinases,SFK)中的FYN之間的負性相互調節可以增加內皮細胞的通透性。FYN的激活會導致細胞間連接的分離和粘附性的減弱，從而增加細胞旁的通透性。上述研究證實Smad4的缺乏在卵巢腫瘤細胞通過內皮屏障遷移和轉化為侵襲性表型中起到了重要作用，Smad4也可以作為EOC患者靶向治療的新靶點。

4 脂肪細胞

由于卵巢癌的主要轉移部位是大網膜，80%的漿液性卵巢癌患者有大網膜轉移。大網膜是一個覆蓋腸道的脂肪結構，除了具有內分泌功能外，還是大量脂質的儲存場所。到目前為止，關于大網膜為何是卵巢癌轉移的主要部位還尚無定論。然而鑒于大網膜的一個重要而豐富的成分是脂肪細胞，目前推測脂肪細胞所分泌的一些脂肪因子，如NF-α、IL-6、IL-8和單核細胞趨化蛋白1，可能在卵巢癌轉移到大網膜的傾向中起關鍵作用。Nowicka等的研究發現大網膜來源的脂肪干細胞促進卵巢癌細胞的增殖和遷移，并促進卵巢癌細胞產生化療耐藥性[10]。在大網膜脂肪細胞重編程之后脂肪細胞能夠刺激癌細胞中的一種脂肪酸轉運體FABP4的表達，進而使得癌細胞能夠吸收脂肪細胞中的脂肪酸并利用它們進行生長[11]。

5 樹突狀細胞

樹突狀細胞(dendritic cells，DCs)是為適應性免疫系統提供抗原和共刺激信號的抗原提呈細胞(antigen presenting cells，APCs)。在穩定狀態下，DCs主要表現為不成熟的APCs，具有較高的抗原捕獲和提呈能力，但協同刺激因子的表達量較低。但當DCs受到細菌、病毒、炎癥或腫瘤抗原的刺激時，它們可以被激活，從而使得抗原捕獲活性減弱，共刺激因子、主要組織相容性復合體Ⅱ(major histocompatibility complex Ⅱ,MHC class Ⅱ)和C-C趨化因子受體7型(C-C chemokine receptor type 7,CCR7)的表達增加，增加淋巴的遷移率。因此癌癥患者的樹突狀細胞可以通過誘導T細胞依賴的抗癌免疫來激活抗腫瘤反應。

在樹突狀細胞的不同亞群中，炎癥性樹突狀細胞(inflammatory DCs，inf-DCs)是抗腫瘤反應的重要組成部分。inf-DCs在穩態條件下基本上不存在，在炎癥或癌癥刺激下直接來源于循環中高表達的Ly6C單核細胞。在卵巢癌中，樹突狀細胞中脂質的積累是導致抗原交叉呈遞和抗腫瘤T細胞反應受損的一個重要機制。如前所述，網膜脂肪細胞為癌細胞增殖提供能量。Cubillos-Ruiz等的研究發現，脂質滴的積聚可以激活樹突狀細胞內質網(endoplasmic reticulum,ER)和內質網應激反應因子剪接X盒結合蛋白1(X-box-binding protein 1,XBP1)。由脂質過氧化副產物觸發的XBP1激活刺激DCs的甘油三酯生物合成，導致脂質異常積聚和后續DCs的功能障礙[12]。該研究還發現發現DC特異性XBP1的缺失或沉默選擇性納米顆粒介導的XBP1可恢復其原位T細胞刺激能力并延長存活時間。因此，針對樹突狀細胞內質網應激反應卵巢癌的免疫治療提供了一個新靶點。

6 細胞外基質(extracellular matrix)成分在EOC轉移中的作用

6.1蛋白酶：尿激酶型纖溶酶原激活物(Urokinase type plasminogen activator，uPA)是一組絲氨酸蛋白酶，它參與血栓溶解、傷口愈合和組織重塑等許多生理過程。目前有多項研究表明uPA及其抑制劑、纖溶酶原激活物抑制劑1型和2型(PAI-1和PAI-2)及其受體(uPAR和CD87)在腫瘤侵襲轉移中起著重要作用，超過75%的原發性卵巢癌中uPA和PAI-1的過度表達與化療耐藥、腫瘤分期、分化程度及腫瘤的侵襲行為密切相關。uPA和PAI在卵巢癌細胞脫離、新基質形成、腫瘤細胞再植入和轉移抑制中起到了重要作用，將來可以進一步研究其作為晚期EOC患者的維持治療方法的可行性[13]。組織蛋白酶L(Cathepsin L，CL)和肝素酶(heparanase，Hpa)是參與ECM不同成分降解的基質水解酶，在許多正常細胞生理變化以及腫瘤發生中起著關鍵作用，CL與Hpa與EOC的侵襲和轉移可能具有相關性，故CL與Hpa在未來可以作為生物標志物來評估EOC患者的惡性程度。

去整合素和金屬蛋白酶(A disintegrin and metalloproteinases，ADAMs)同時具有粘附和蛋白水解的特性，能與整合素相互作用調節細胞的增殖、粘附和遷移，而與金屬蛋白酶的活性無關。Ma等的研究表明，在EOC組織中ADAM23的mRNA和蛋白質水平顯著低于相應的對照組織；在EOC患者中，ADAM23表達的缺失與腫瘤分期、淋巴結轉移以及PFS和OS縮短有著顯著的相關性。因此，ADAM23可以看做是EOC患者生存率的獨立預測因子[14]。

天冬酰胺基內肽酶(asparaginyl endopeptidase，AEP)是肽酶C13家族的一員，對天冬酰胺鍵的斷裂具有特異性，參與維持ECM穩定性。AEP在腫瘤細胞和正常細胞的ECM中均有表達，但在多種腫瘤細胞呈過度表達的狀態。Zhu等的研究發現，AEP在EOC腫瘤細胞和腹水中均呈現高表達，且在體內外均能誘導EOC的生長和發展。因此，AEP可作為EOC腫瘤分級和FIGO分期的預測因子，但其在EOC發生發展中的作用尚需進一步研究[15]。泛素樣小分子修飾因子(small ubiquitin-like modifier system，SUMO)特異性蛋白酶3介導上皮-間質轉化的氧化還原敏感分子，也是EOC增殖和核糖體RNA加工的關鍵因子，在EOC中表達升高，并與腫瘤的分期、分級和轉移有關，該蛋白酶可能是EOC的潛在的預后因子。

6.2其他ECM成分：鈣黏蛋白(Cadherin)是一種鈣離子依賴的同親型結合細胞黏著糖蛋白，在細胞識別、遷移和組織分化等過程中具有重要作用。近年來諸多研究發現鈣黏蛋白在宮頸癌的EMT過程中起到了重要作用，促進腫瘤的轉移并影響預后，但目前鈣黏蛋白在卵巢癌中的研究目前較少。Klymenko等在體外和異種移植裸鼠模型的實驗中均發現，鈣黏蛋白的表達與EOC細胞侵襲與轉移呈異質性。在EOC的侵襲過程中，先是腹腔內播散的腫瘤細胞和腹水中的多細胞聚集物(multicellular aggregates，MCAs)粘附在腹膜上，并誘導腹膜間皮單層收縮，進而侵入富含膠原的皮下基質并增殖成大轉移灶。研究同時發現，間充質N-鈣粘蛋白表達(N-cadherin-expressing，Ncad+)細胞和MCAs比E-鈣粘蛋白表達(E-cadherin-expressing，Ecad+)細胞在EOC侵襲過程中更重要[16]。

整聯蛋白(Integrin)又稱整合素，是一類異親型細胞黏附分子，主要功能為介導細胞與基質間的粘附，同時用于聯系細胞外部作用與細胞內部結構。在EOC腫瘤組織中，整合素α5、β2、β3和β6的表達明顯降低[17]。不同整合素的異常表達可能增加EOC細胞的遷移能力和與MMPs相關的細胞侵襲能力，但其調控的分子機制還需進一步研究。

黏蛋白(Mucin)是一種高分子量，重糖基蛋白，通常由上皮組織產生，存在于ECM之中。黏蛋白既可以作為上皮細胞的保護屏障，也可以作為外部環境的傳感器將信號傳遞給細胞。具有膜依賴性的黏蛋白表達的改變于腫瘤細胞的增殖和遷移具有相關性。MUC20過度表達與EOC 的預后不良具有相關性，同時MUC20還可以通過激活EGFR-STAT3通路增加EGF誘導的惡性表型EOC細胞增殖。

7 小 結

近年來人們對于EOC的認識有了很大的進展，除了研究EOC實質腫瘤細胞本身，越來越多的人將目光投向EOC侵襲轉移的動態過程中。腫瘤間質成分則是該過程中不可缺少的重要部分。卵巢癌是婦科惡性腫瘤中最常見的一種，大部分患者確診時已處于中晚期階段，且目前尚無較好的治療方法，使得卵巢癌的死亡率居高不下。研究各個腫瘤間質成分與腫瘤細胞之間的相互作用，可以更好的確定卵巢癌的分子治療靶點，也是未來EOC研究的重要方向。