IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌關(guān)系的研究進(jìn)展①

王開南　李　芳

(大連醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫教研室，大連116044)

IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌關(guān)系的研究進(jìn)展①

王開南李芳

(大連醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫教研室，大連116044)

CXCR1/2是一類G蛋白偶聯(lián)受體，CXCR1主要與IL-8結(jié)合，而CXCR2可以與多種配體(IL-1～3,Gro-α，β，γ，IL-8)結(jié)合,在機(jī)體內(nèi)CXCR1與CXCR2具有協(xié)同的作用[1]。CXCR1/2在正常機(jī)體內(nèi)主要表達(dá)于中性粒細(xì)胞表面，當(dāng)有外來病原體入侵，在組織局部引起炎癥反應(yīng)，炎癥組織釋放IL-8等趨化因子，經(jīng)血液循環(huán)與中性粒細(xì)胞表面的CXCR1/2結(jié)合，從而趨化中性粒細(xì)胞遷移至炎癥發(fā)生部位吞噬和殺滅病原體[2]。此外，IL-8-CXCR1/2信號通路具有顯著的促血管生成作用，參與機(jī)體內(nèi)創(chuàng)傷愈合過程[3]。

卵巢上皮癌(Epithelial ovarian cancer,EOC)是起源于卵巢上皮細(xì)胞的高度惡性腫瘤，位居全球女性死亡原因第五位[4]，在我國EOC的發(fā)病率和死亡率也在逐年上升，在各種婦科惡性腫瘤中其發(fā)病率位居第二位，死亡率位居第一位。由于卵巢上皮癌位于盆腔深部，早期通常無癥狀，不易察覺，目前缺乏對EOC的早期診斷手段，當(dāng)患者出現(xiàn)臨床癥狀就診時大多已至晚期，癌細(xì)胞大量轉(zhuǎn)移，使得臨床發(fā)現(xiàn)的卵巢上皮癌患者多已錯過手術(shù)根治的最佳時機(jī)[5,6]。化療作為卵巢上皮癌術(shù)后和無法手術(shù)患者的重要治療手段，一直是EOC治療的研究熱點。目前常用于EOC治療的化療藥物如順鉑、環(huán)磷酰胺等，具有細(xì)胞毒性，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時也破壞了正常細(xì)胞，引發(fā)細(xì)胞免疫反應(yīng)，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的免疫炎性損傷，這種副作用往往是劑量相關(guān)性的，因此極大地制約了化療藥物的抗癌效果，EOC是化療敏感的腫瘤，如果可以緩解化療藥物的副作用，增強(qiáng)EOC患者對藥物的耐受能力，將會大大提高化療效果。在EOC患者體內(nèi)，IL-8-CXCR1/2信號通路過度激活，其拮抗劑可以拮抗體內(nèi)的免疫炎性反應(yīng)，從而緩解抗腫瘤藥物的副作用。有研究表明CXCR2受體在環(huán)磷酰胺所致出血性膀胱炎機(jī)制中有重要作用，提示抑制CXCR2受體可以緩解環(huán)磷酰胺的副作用[7]。此外，CXCR1/2受體抑制劑G31P能夠明顯緩解順鉑所致的腎毒性[8]。本文著眼于IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌之間的相互作用，期待找到更加有效的卵巢上皮癌治療的新靶點。

1IL-8、CXCR1/2在卵巢上皮癌患者體內(nèi)高表達(dá)

腫瘤在機(jī)體中能否生長、甚至轉(zhuǎn)移，關(guān)鍵在于腫瘤細(xì)胞的增殖、黏附、遷移、血管生成和免疫逃避的能力[5]。有研究顯示，腫瘤細(xì)胞可合成并分泌大量IL-8，與自身或其他腫瘤細(xì)胞表面的CXCR1/2受體結(jié)合，從而促進(jìn)腫瘤組織血管生成、腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移。CXCR1/2受體在卵巢癌、前列腺癌、肝細(xì)胞癌、鼻咽癌、腎細(xì)胞癌等惡性腫瘤中均高表達(dá)，且與腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移和血管生成有關(guān)[9-11]。最早在2000年，Karin等[12]檢測了26例卵巢組織(其中4例正常卵巢組織；22例卵巢癌樣本)中IL-8及其受體CXCR1/2的表達(dá)情況，結(jié)果顯示IL-8、CXCR1/2在EOC的上皮細(xì)胞和基質(zhì)中都呈高表達(dá)，并且在良性、交界性、惡性卵巢腫瘤中表達(dá)水平都有不同程度的增高[12]。此后，又陸續(xù)有實驗研究表明在EOC組織、EOC腹腔轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的腹水、患者血漿中IL-8水平均升高[13,14]。

2IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌細(xì)胞的增殖

CXCR1/2位于細(xì)胞表面，患者體內(nèi)的IL-8與細(xì)胞上的CXCR1/2結(jié)合后，激活第一信使磷脂酰肌醇-3-羥激酶或磷酸酶C、第二信使蘇氨酸激酶(Akt)、蛋白激酶C、 鈣離子或絲裂原蛋白激酶，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期[13]。在體內(nèi)，CXCL1類細(xì)胞因子IL-8、GRO-1和IL-6與EOC細(xì)胞表面CXCR2結(jié)合，激活蛋白酶C水解表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor，EGFR)上的肝素結(jié)合表皮細(xì)胞生長因子(Heparin-binding epidermal growth factor，HB-EGF)，活化EGFR受體，激活MAPK信號通路[15](其中第二信使AKt可激活NF-κB促進(jìn)癌細(xì)胞增殖)，增強(qiáng)癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[16]，從而發(fā)揮促進(jìn)EOC細(xì)胞的增殖的作用。當(dāng)EOC發(fā)生腹腔轉(zhuǎn)移時，腹膜間皮細(xì)胞產(chǎn)生大量的IL-8、GRO-1和IL-6與EOC細(xì)胞表面的CXCR1/2結(jié)合，促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，有研究表明這一機(jī)制在發(fā)生腹腔轉(zhuǎn)移的EOC過程中發(fā)揮重要作用[17]。

3IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移

在EOC患者體內(nèi)，IL-8-CXCR1/2信號通路主要通過激活各種炎性趨化因子，建立利于癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移的微環(huán)境來發(fā)揮促進(jìn)EOC細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用。IL-8-CXCR1/2信號通路可促進(jìn)TNF的合成和分泌，TNF是可調(diào)節(jié)各種炎性趨化因子的重要介導(dǎo)因子，其通過激活核因子(nuclear factor-κB，NF-κB)促進(jìn)細(xì)胞產(chǎn)生大量炎性趨化因子[4]。IL-8-CXCR1/2信號通路增強(qiáng)基質(zhì)金屬蛋白酶-2，9(Matrix metalloprotease-2，MMP-2，9)活性，一方面MMP-2，9可降解基底層細(xì)胞主要結(jié)構(gòu)膠原蛋白Ⅳ，有利于腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散，另一方面MMP-2，9可增強(qiáng)血管內(nèi)皮生長因子的活性，促進(jìn)新生血管形成，為腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移提供營養(yǎng)條件[13,18]。除此之外，IL-8-CXCR1/2信號通路介導(dǎo)細(xì)胞的遷移作用的機(jī)制與銜接蛋白-2(Adaptin-2，AP2)有關(guān)，AP2與β-抑制蛋白競爭結(jié)合細(xì)胞內(nèi)的網(wǎng)格蛋白，阻止β-抑制蛋白與CXCR2-LLKIL結(jié)合位點上的絲氨酸殘基結(jié)合，促進(jìn)CXCR2的絲氨酸殘基磷酸化，從而發(fā)揮其促癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用。細(xì)胞多形性也是影響癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力的重要因素之一，IL-8-CXCR1/2信號通路可激活第一信使磷脂酰肌醇-3-羥激酶(Phosphatidy linesl 3-kinase，PI3K),進(jìn)一步激活二磷酸磷脂酰肌醇(Phosphatidy inositol phospbate-2，PIP2)、三磷酸磷脂酰肌醇(Phosphatidy inositol phosphate-3，PIP3),促進(jìn)微管蛋白乙?；?，使細(xì)胞更易于變形，穿過基底層細(xì)胞間隙，向其他組織器官轉(zhuǎn)移[3]。

4IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌組織的血管生成

2000年Salcedo等[19]研究表明內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)的CXCR1/2受體是介導(dǎo)血管生成的主要因素。Krzysztof等[20]將35名EOC腹腔轉(zhuǎn)移患者的腹水進(jìn)行離心，分別檢測上清液和細(xì)胞沉淀物中IL-8的含量，并評價每個樣本中腫瘤細(xì)胞的促血管生成能力：將分離所得的EOC細(xì)胞注射如小鼠體內(nèi)，建立小鼠皮膚血管生成實驗?zāi)Ｐ?，結(jié)果表明IL-8在上清液中含量高，其濃度與腫瘤細(xì)胞促血管生成能力相關(guān)?；|(zhì)金屬蛋白酶-1(Matrix metalloprotease-1，MMP-1)是介導(dǎo)癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的重要因子，研究表明IL-8-CXCR1/2信號通路的活化可促進(jìn)MMP的合成與分泌，同時MMP通過激活蛋白酶激活受體-1(Protease activated receptor-1，PAR-1)又反向促進(jìn)IL-8、GR0-α的分泌，最終可使新生血管及新生血管分支增加四倍，而外源性給予IL-8、GRO-α可促進(jìn)生成新生血管23倍，血管增長13倍，如應(yīng)用CXCR1/2受體阻滯劑X1/2pal-i3，可使新生血管生成減少68%，血管長度伸長減少58%[21]。目前表皮生長因子抑制劑(吉非替尼)已經(jīng)在臨床中用于非小細(xì)胞肺癌的治療，并取得了顯著療效，故同樣具有促血管生成作用的IL-8-CXCR1/2信號通路可能成為未來EOC治療的新靶點。

5IL-8-CXCR1/2信號通路與卵巢上皮癌分型、分期的關(guān)系

IL-8-CXCR1/2信號通路對不同臨床分期及不同病理類型EOC的影響并不相同。Browne等[21]分別對良性、交界性、惡性卵巢上皮性腫瘤組織中CXCR2的表達(dá)進(jìn)行了研究，檢測了115例卵巢上皮性腫瘤組織(其中良性21例；交界性25例；惡性69例：包括漿液性囊腺癌、透明細(xì)胞囊腺癌、子宮內(nèi)膜樣腺癌、黏液性囊腺癌四種亞型)，分析CXCR2受體表達(dá)程度與EOC的病理分型、臨床分期以及無進(jìn)展生存年和總生存年的關(guān)系：CXCR2在腫瘤組織中的表達(dá)水平與惡性EOC的臨床分期無明顯關(guān)系，但在不同病理類型的惡性EOC中表達(dá)水平不同，主要在子宮內(nèi)膜樣腺癌(30%的病例中高表達(dá))和漿液性囊腺癌(13.5%的病例中高表達(dá))中高表達(dá)。有研究指出，血漿IL-8高水平提示進(jìn)展期EOC，通過檢測患者血漿中IL-8的表達(dá)水平可以預(yù)測進(jìn)展期卵巢癌患者生存時間[23,24]。IL-8-CXCR1/2信號通路在EOC組織中的高表達(dá)常常和預(yù)后差[25]、化療藥物敏感性低相關(guān)，IL-8與EOC細(xì)胞上的受體CXCR1/2結(jié)合后，可以降低順鉑和紫杉醇抑腫瘤機(jī)制中半胱天冬蛋白-3(caspase-3)的活性，從而使EOC細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性。CXCR1/2的這種促耐藥作用與多重耐藥基因(MDR1)、凋亡抑制因子(Bcl-2、Bcl-xL、 XIAP)及PI3 K/Akt 、 Ras/MEK/ERK信號通路有關(guān)[14]。Meirong等[26]的研究表明CXCR1/2受體拮抗劑SB22500可以促進(jìn)CDDP(順氯氨鉑)-耐藥的EOC細(xì)胞株調(diào)亡，且誘導(dǎo)凋亡的程度與SB225002的濃度有關(guān)。

6小結(jié)及展望

IL-8-CXCR1/2信號通路是人體內(nèi)重要的炎癥反應(yīng)信號通路，EOC組織作為患者體內(nèi)異常組織，其與IL-8-CXCR1/2信號通路這一免疫炎癥反應(yīng)通路的相互作用值得探討。已有大量實驗研究表明在EOC患者的血漿中IL-8(以及其他CXCL1類與CXCR1/2結(jié)合的細(xì)胞因子)水平異常增高，且患者血漿中IL-8水平與EOC的臨床分期及病理分型相關(guān)。IL-8-CXCR1/2信號通路可活化EGFR受體，進(jìn)而激活A(yù)PK信號通路促進(jìn)EOC細(xì)胞增殖；通過調(diào)節(jié)TNF等炎性細(xì)胞因子的合成與分泌，建立腫瘤微環(huán)境，增強(qiáng)MMP活性，促進(jìn)EOC細(xì)胞轉(zhuǎn)移；同時增強(qiáng)EGF和MMP的活性都有利于腫瘤新生血管的生成。IL-8-CXCR1/2信號通路主要通過以上三種機(jī)制對EOC產(chǎn)生重要的影響。目前具有拮抗CXCR1/2受體作用的物質(zhì)有X1/2pal-i3、CX43 38、SB225002、G31P，很多研究者已將CXCR2受體的拮抗劑應(yīng)用于腫瘤治療的研究中，如卵巢癌、橫紋肌肉瘤[21，26-28]。此外IL-8-CXCR1/2信號通路作為一種炎癥反應(yīng)通路，其拮抗劑也可緩解其他抗癌藥物的副作用，將有效的化療藥物與IL-8-CXCR1/2信號通路拮抗劑聯(lián)合應(yīng)用，可增強(qiáng)抑癌效果，同時減輕藥物副作用，是近期卵巢癌治療的新方向。在不同組織類型的EOC中，IL-8-CXCR1/2信號通路對腫瘤的影響不同，子宮內(nèi)膜樣腺癌中IL-8-CXCR1/2信號通路的活性最高，提示應(yīng)針對病人的臨床類型及分期進(jìn)行個體化治療，對于子宮內(nèi)膜樣腺癌EOC患者采取IL-8-CXCR1/2信號通路拮抗劑與其他敏感化療藥物聯(lián)合應(yīng)用的治療方案。綜上所述，IL-8-CXCR1/2信號通路不僅在EOC患者體內(nèi)高表達(dá)，具有促進(jìn)EOC細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移、促進(jìn)EOC組織及其周圍血管生成的作用，并且與其他化療藥物合用，可以減輕藥物的副作用，因此，IL-8-CXCR1/2信號通路將成為未來卵巢癌治療有效的新靶點。

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[收稿2015-06-21修回2015-08-11]

(編輯許四平)

doi:10.3969/j.issn.1000-484X.2016.06.031

作者簡介：王開南(1994年-)，女，在讀碩士，主要從事細(xì)胞因子與腫瘤研究，E-mail:854624115@qq.com。

通訊作者及指導(dǎo)教師：李芳(1958年-)，女，博士，教研室主任，教授，博士生導(dǎo)師，遼寧省免疫學(xué)會常務(wù)理事，博士，主要從事細(xì)胞因子在疾病中的作用研究。

中圖分類號R392.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

文章編號1000-484X(2016)06-0904-04

①本文為國家自然科學(xué)基金(30772023)資助項目。