腫瘤微環(huán)境與結(jié)直腸癌干性調(diào)節(jié)相互作用的研究進(jìn)展

牟蘭蘭，高璐，朱蓉，趙逵

全球每年確診的結(jié)直腸癌（CRC）新發(fā)病例超過100 萬例［1］，CRC 是癌癥相關(guān)死亡的第四大原因，每年造成約70萬人死亡［2］。腫瘤干細(xì)胞（CSCs）理論的提出為CRC 的防治帶來新的希望，結(jié)直腸癌干細(xì)胞（CCSC）的存在是CRC 手術(shù)及放化療失敗的根本原因，針對CSCs 的靶向治療是近年研究的重點。但研究顯示，選擇性消融CRC G-蛋白偶聯(lián)受體5陽性（Lgr5+）干細(xì)胞會引起其他已分化腫瘤細(xì)胞的代償增殖，去分化恢復(fù)干性表型，進(jìn)而恢復(fù)Lgr5+干細(xì)胞池，驅(qū)動腫瘤的再次生長［3-4］。上述研究提示了癌癥干性狀態(tài)的可塑性，而已分化細(xì)胞去分化恢復(fù)干性表型受其周圍微環(huán)境的嚴(yán)格調(diào)控，且靶向腫瘤微環(huán)境（TME）能起到“一石二鳥”的作用。因此，更好地理解TME 與CCSC 干性之間的關(guān)系及相關(guān)分子調(diào)控機(jī)制，對靶向CCSC 治療至關(guān)重要。為此，本文就TME 與CRC 干性調(diào)節(jié)相互作用機(jī)制的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為CRC 的靶向治療提供新的策略，即在靶向CCSC 及其TME的同時，防止已分化腫瘤細(xì)胞去分化恢復(fù)干性表型。

1 CCSC 理論

CSCs 的概念在白血病的研究中被首次提出，隨后在多種實體腫瘤中證實CSCs 的存在［5-7］。CCSC 理論認(rèn)為：在CRC中有且只有一小部分腫瘤細(xì)胞即干細(xì)胞才是驅(qū)動腫瘤起始、增殖、轉(zhuǎn)移的罪魁禍?zhǔn)?，該理論的提出為CRC 的防治開辟了新方向。研究發(fā)現(xiàn)CCSC 的起源可能有以下3 種方式：正常結(jié)直腸干細(xì)胞惡變、普通腫瘤細(xì)胞去分化、微環(huán)境影響下的細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化［8］。自CCSC 理論問世以來，如何鑒定CSCs 及相關(guān)信號調(diào)節(jié)通路一直是研究的焦點，而目前已知的CRC 干性標(biāo)志物有CD166、CD133、CD44、性別決定區(qū)Y 框蛋白2（SOX2）、八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（Oct4）、堿性/螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子（Ascl2）、G-蛋白偶聯(lián)受體5（Lgr5）和乙酸脫氫酶（ALDH）等。

研究發(fā)現(xiàn)靶向CSCs 標(biāo)志物L(fēng)gr5 引起的腫瘤消退只是暫時的，在TME 的作用下，已分化的腫瘤細(xì)胞去分化恢復(fù)其干性表型［4］。同時有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，小鼠小腸的急性炎癥伴隨著Lgr5+干細(xì)胞的大量丟失，導(dǎo)致潘氏細(xì)胞（Paneth 細(xì)胞）重新進(jìn)入細(xì)胞周期，失去其分泌功能，并獲得類似干細(xì)胞的特性，從而促進(jìn)組織對炎癥的再生反應(yīng)，其機(jī)制可能與炎癥時分泌的各種細(xì)胞因子通過干細(xì)胞因子受體（c-Kit 受體）觸發(fā)下游級聯(lián)信號，并最終導(dǎo)致Paneth 細(xì)胞Wnt 信號通路激活有關(guān)；因此其提出腸道上皮對炎性反應(yīng)的可塑性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了干細(xì)胞和祖細(xì)胞，其可塑性甚至延伸到完全分化和有絲分裂后的Paneth 細(xì)胞；Paneth 細(xì)胞還可作為一組靜止的干細(xì)胞在組織損傷時被重新激活，促進(jìn)組織再生［9-10］。這使得針對CSCs的靶向治療變得更加困難，但這些發(fā)現(xiàn)均為癌癥的治療帶來了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。以上研究指出在腫瘤干性狀態(tài)維持與轉(zhuǎn)換過程中TME 發(fā)揮重要作用，但腫瘤組織中是否存在單獨(dú)的細(xì)胞作為干細(xì)胞的補(bǔ)償細(xì)胞以及哪些細(xì)胞能夠去分化成為CSCs，還有待進(jìn)一步研究［9-10］。

2 TME 與CRC 干性調(diào)節(jié)

TME 的主要成分包括血管細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）、免疫細(xì)胞、炎性細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)等［11-13］。CSCs 生態(tài)位也是TME 的一部分，原發(fā)性腫瘤的CSCs 狀態(tài)嚴(yán)重依賴于TME，并可能依賴于其內(nèi)部的CSCs 龕位［10，14］。一方面，腫瘤細(xì)胞基因的突變在一定程度上決定了腫瘤的發(fā)生及惡性程度，另一方面其還取決于特定TME 賦予這種突變的適應(yīng)度優(yōu)勢，即特定的TME 有利于某一種突變細(xì)胞的存活。即使在同一病灶中，腫瘤也存在著異型性。腫瘤細(xì)胞通過分泌多種細(xì)胞因子，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的募集、免疫細(xì)胞的遷移、基質(zhì)的重塑以及血管網(wǎng)絡(luò)的形成，最終形成支持腫瘤細(xì)胞生長的微環(huán)境。在TME 中，各細(xì)胞成分以不同方式影響腫瘤干性狀態(tài)的維持，同時TME 的免疫耐受狀態(tài)也有利于腫瘤細(xì)胞生長及逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊，這些均提示TME 在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中扮演著重要角色，針對其的靶向治療或?qū)⑵鸬绞掳牍Ρ兜某尚В@也是未來研究的熱門方向。

2.1 MSCs 與CRC 的關(guān)系 MSCs 是一種具有多種分化潛能的成體干細(xì)胞，對包括CRC 在內(nèi)的多種腫瘤具有天然的趨向性，其被腫瘤細(xì)胞分泌的多種趨化因子募集、遷移至CRC 腫瘤間質(zhì)，參與TME 的構(gòu)成，而被募集至TME 中的MSCs 在不同腫瘤和腫瘤的不同階段功能也有所差異［15-16］。MSCs 可通過調(diào)節(jié)免疫監(jiān)視、促進(jìn)血管生成、啟動上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）等途徑促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展［17］。

近年研究發(fā)現(xiàn)MSCs 在CRC 的發(fā)生、干性維持［18］、血管生成［19］、免疫耐受［20］中扮演重要角色［21］。MSCs 與CRC 細(xì)胞共培養(yǎng)可增加后者的體外成球能力，來源于人類骨髓的MSCs 能夠促進(jìn)結(jié)腸癌的生長與轉(zhuǎn)移［22-23］。一方面，MSCs 通過外泌體分泌細(xì)胞因子和生長因子如白介素（IL）-6、 轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）等直接促進(jìn)腫瘤發(fā)展［24］。研究發(fā)現(xiàn)，MSCs 促進(jìn)人結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29 免疫缺陷小鼠的體內(nèi)成瘤能力，其分子機(jī)制可能與其分泌IL-6 有關(guān)，IL-6 通過轉(zhuǎn)錄激活蛋白3（STAT3）信號通路增加CRC 啟動細(xì)胞的數(shù)量，并誘導(dǎo)非腫瘤干細(xì)胞表達(dá)干細(xì)胞的標(biāo)志物，增加體內(nèi)成瘤的能力［18］。BARTOLOMé 等［25］報道，激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶（PI3K/AKT）信號通路可促進(jìn)結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移。研究發(fā)現(xiàn)MSCs分泌的IL-6 可激活多種信號通路，包括蛋白酪氨酸激酶2/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子與激活子3（JAK2/STAT3）、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶/絲裂原活化蛋白激酶（ERK/MAPK）、PI3K/AKT 信號通路，增強(qiáng)MSCs 對腫瘤細(xì)胞的募集和血管生成能力［26-27］。另一方面，研究發(fā)現(xiàn)至少20%的CAFs 來自骨髓MSCs，表達(dá)成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）的CAFs 參與了大腸癌的侵襲［28-30］。MSCs衍生的CAFs 表達(dá)IL-6、Wnt5a 和骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）4 等，可促進(jìn)腫瘤的生長［31］。MSCs 的腫瘤歸巢能力使其成為潛在的治療靶點，特別是針對遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的CRC，利用MSCs 的歸巢特性能真正靶向攻擊轉(zhuǎn)移灶［32］。發(fā)展基于MSCs 的靶向治療手段，需要更加深入地了解MSCs 與CRC 細(xì)胞的相互關(guān)系。

2.2 CAFs 與CRC 干性調(diào)節(jié) CAFs 即激活的成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞。CAFs 在癌癥發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，其不僅提供腫瘤細(xì)胞機(jī)械支持，還控制其增殖和存活、血管生成、轉(zhuǎn)移、免疫耐受和對治療耐藥性的產(chǎn)生。

CAFs 以多種方式促進(jìn)CRC 的發(fā)生發(fā)展：（1）CAFs 通過分泌多種可溶性因子，如趨化因子配體12（CXCL12）、趨化因子配體7（CCL7）、TGF-β、HGF 等，與腫瘤細(xì)胞相互作用，促進(jìn)腫瘤發(fā)展［33］。TGF-β 通過TGF-β/Smad 信號通路誘發(fā)腫瘤細(xì)胞的EMT［34-35］。（2）CAFs 參與CRC 干性維持，從而介導(dǎo)腫瘤耐藥，靶向CAFs 可顯著降低化療的耐藥性。一方面，CAFs 通過介導(dǎo)BMP 拮抗劑分泌受限，維持BMP 在隱窩基底部的低活性，參與CRC 干性維持［36］；另一方面，CAFs 通過分泌生長因子及外泌體來直接促進(jìn)腫瘤干性維持。CAFs 細(xì)胞分泌因子可促進(jìn)已分化的腫瘤細(xì)胞恢復(fù)其干性表型［37］。研究表明，CAFs 介導(dǎo)CRC 耐藥的機(jī)制可能與其分泌外泌體有關(guān)，CAFs 來源的培養(yǎng)基可促進(jìn)CRC 細(xì)胞的體外成球及致瘤能力，同時純化的外泌體也可促進(jìn)CSCs 的成球和致瘤能力，抑制外泌體的釋放可以有效阻止上述效應(yīng)，更主要的是阻斷外泌體還可減少CSCs 的數(shù)量；該研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，在CRC 中，兩種潛在的機(jī)制可能協(xié)同作用并導(dǎo)致CSCs 耐藥，一是CSCs 對化療具有固有的耐藥性，另一個原因是CAFs 分泌外泌體，而后者是誘導(dǎo)CSCs 產(chǎn)生耐藥性的主要原因［38］。研究表明，CAFs 分泌含有l(wèi)ncRNA H19 的外泌體，其可促進(jìn)CRC 的發(fā)生及耐藥［39］。上述兩項研究均指出CAFs 可能通過分泌含有l(wèi)ncRNA H19 的外泌體激活Wnt 信號通路從而參與CRC 干性維持與耐藥產(chǎn)生。關(guān)于CAFs 介導(dǎo)腫瘤耐藥的機(jī)制，IZUMI等［40］的研究發(fā)現(xiàn)，T淋巴瘤侵襲轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)因子1（TIAM1）在多種腫瘤中高表達(dá)，特別在化療藥物無效的CRC 中過度表達(dá)，該團(tuán)隊首次提出TIAM1 是Wnt 信號通路相關(guān)基因之一，在CRC 中被CAFs 上調(diào)，增強(qiáng)CRC 的耐藥性及干性表型。（3）CAFs 能夠通過重塑TME 來調(diào)節(jié)腫瘤免疫［41］，也可通過招募免疫抑制細(xì)胞如調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Tregs）促進(jìn)TME 免疫耐受，從而形成更適應(yīng)腫瘤生長的微環(huán)境［35，42］。（4）CAFs產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）致使細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）降解及重構(gòu)，ECM 的重構(gòu)作為腫瘤轉(zhuǎn)移的早期步驟，協(xié)助腫瘤細(xì)胞的遠(yuǎn)處定植和生長，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［43］。同時CAFs 還產(chǎn)生廣泛的ECM 成分和蛋白水解酶，調(diào)節(jié)結(jié)締組織的構(gòu)成，通過在ECM 中形成隧道促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［44］。關(guān)于CAFs 與腫瘤的相互關(guān)系一直是研究的熱點，來自CAFs的外泌體甚至在使用化療藥前即可通過啟動CSCs 促進(jìn)耐藥，這也為治療提供了一個新的策略，即在化療前阻斷CAFs 的分泌，以獲得更好的臨床效益［38］。

2.3 TME 免疫耐受特點及機(jī)制 TME 特點之一即免疫耐受，腫瘤可誘導(dǎo)免疫耐受來逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)的攻擊。來源于骨髓的免疫細(xì)胞釋放化學(xué)因子和細(xì)胞因子，進(jìn)而形成有利于腫瘤細(xì)胞生長和侵襲的微環(huán)境［45］。腫瘤細(xì)胞可能通過抗原變異、抗原提呈細(xì)胞失調(diào)、物理屏障的形成、招募免疫抑制細(xì)胞等方式介導(dǎo)免疫耐受形成，從而逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊。TME免疫耐受形成的主要機(jī)制如下：（1）腫瘤浸潤性T 淋巴細(xì)胞免疫抑制性檢查點分子的上調(diào)。免疫抑制性檢查點分子的主要功能是防止免疫系統(tǒng)攻擊機(jī)體自身成分，預(yù)防自身免疫。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤浸潤性T 淋巴細(xì)胞高表達(dá)免疫抑制性檢查點分子，如程序性死亡受體1（PD-1）、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原4（CTLA-4）、淋巴細(xì)胞激活基因3（LAG-3）等［46］。同時細(xì)胞程序性死亡-配體1（PD-L1）在腫瘤細(xì)胞的表達(dá)上調(diào)，PD-L1 與T 淋巴細(xì)胞上的免疫抑制檢查點分子PD-1 結(jié)合后抑制T 淋巴細(xì)胞的活化和存活，腫瘤細(xì)胞通過這種方式逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)攻擊。針對免疫抑制性檢查點的靶向治療（即使機(jī)體免疫系統(tǒng)能夠識別腫瘤細(xì)胞）是當(dāng)前研究熱點，研究發(fā)現(xiàn)使用抗體干擾PD-L1 與PD-1 的相互作用，可增強(qiáng)T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷腫瘤細(xì)胞的能力［47-49］。（2）許多細(xì)胞參與抗腫瘤反應(yīng)，但腫瘤浸潤細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞占主導(dǎo)地位，研究發(fā)現(xiàn)CAFs 可降低細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞活性，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)CAFs 通過PD-L2 和人凋亡相關(guān)因子配體（FASL）參與誘導(dǎo)T 淋巴細(xì)胞死亡，CAFs 利用腫瘤抗原交叉遞呈和關(guān)鍵免疫檢查點配體的協(xié)同上調(diào)，介導(dǎo)抗原特異性T 淋巴細(xì)胞死亡和細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞功能受損，從而促進(jìn)免疫耐受形成［50］。（3）被募集至TME 中的免疫抑制細(xì)胞也參與TME免疫耐受的形成。免疫抑制細(xì)胞如Tregs、骨髓源性抑制細(xì)胞（MDSC）在腫瘤免疫耐受的形成中扮演重要角色。研究發(fā)現(xiàn)大腸癌中隱藏著一種關(guān)鍵免疫抑制細(xì)胞（γδT17 細(xì)胞）［51］，而γδT17 細(xì)胞是IL-17 的主要細(xì)胞來源；越來越多的證據(jù)表明慢性炎癥和癌癥密切相關(guān)，持續(xù)存在的炎性細(xì)胞和細(xì)胞因子可能將炎癥微環(huán)境轉(zhuǎn)化為免疫抑制環(huán)境，從而進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤進(jìn)展［52］。研究發(fā)現(xiàn)IL-17 是一種腫瘤促進(jìn)細(xì)胞因子，γδT17 細(xì)胞不僅產(chǎn)生大量的IL-17，還分泌IL-8、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子等，這些信號將進(jìn)一步促進(jìn)MDSC 的遷移、存活，從而介導(dǎo)腫瘤免疫耐受。

3 TME 與CCSC 干性狀態(tài)調(diào)節(jié)

CSCs 與TME 關(guān)系密切且相互作用，破壞這一生態(tài)位微環(huán)境會損害CSCs 的自我更新，從而顯著抑制腫瘤的生長。一些腫瘤細(xì)胞需要與基質(zhì)細(xì)胞共注射才能形成腫瘤，表明CSCs受周圍微環(huán)境因子的支持［53］。SHIMOKAWA 等［4］通過基因插入失活CSCs Lgr5 基因，觀察到腫瘤消退，但另一部分腫瘤細(xì)胞去分化形成“新”CSCs，新的Lgr5+CSCs 迅速出現(xiàn)，并且腫瘤反彈，提示殺死CSCs 將釋放生態(tài)位并允許分化的腫瘤細(xì)胞填補(bǔ)空間成為CSCs。DE SOUSA E MELO 等［3］發(fā)現(xiàn)，選擇性消融小鼠CRC Lgr5+CSCs 可抑制原發(fā)腫瘤的生長，但不會導(dǎo)致腫瘤消退，此時腫瘤是由Lgr5-細(xì)胞來維持，并且Lgr5-細(xì)胞不斷地補(bǔ)充Lgr5+CSCs 干細(xì)胞池，導(dǎo)致治療停止后腫瘤迅速重新開始生長；同時該團(tuán)隊也發(fā)現(xiàn)Lgr5+CSCs 對于CRC 肝轉(zhuǎn)移瘤的形成和維持至關(guān)重要，與原發(fā)部位相反，在肝轉(zhuǎn)移瘤中，腫瘤細(xì)胞的增殖更依賴于先前存在的Lgr5+CSCs，并且不具有誘導(dǎo)新發(fā)CSCs 的能力；對于轉(zhuǎn)移部位Lgr5-細(xì)胞未發(fā)生去分化的原因，一種解釋是可能不存在必需的干細(xì)胞龕。上述研究均提示CCSC 干性狀態(tài)是一個動態(tài)過程，并受TME 提供的各種信號蛋白調(diào)節(jié)。

參與調(diào)節(jié)直腸癌干性的信號通路主要有Wnt/β-catenin、Notch、BMP、Hedgehog 信號通路。正常腸隱窩干細(xì)胞增殖、分化的維持需要上述信號通路的相互調(diào)節(jié)，共同維持并精確調(diào)控TME 來控制CSCs 的增殖與分化。在CRC TME 中，Wnt、Notch、BMP、Hedgehog 信號呈濃度梯度分布，Notch 和Wnt 信號水平在隱窩基底部最高，從隱窩底部向上至分化室，信號水平逐漸降低。然而，BMP 和Hedgehog 信號傳導(dǎo)在隱窩的分化區(qū)室中較高。也就是說，結(jié)直腸隱窩細(xì)胞所處濃度梯度中的位置決定了其表型［36，54］。因此了解CSCs 及其生態(tài)位之間的相互作用可能是癌癥治療的一個范式轉(zhuǎn)變。

3.1 Wnt 信號通路 大量證據(jù)表明，Wnt 信號通路參與正常腸道干性與CRC 干性的維持，并發(fā)揮重要作用，約90%的CRC 患者存在Wnt 信號通路的改變［55］。Wnt 信號通路與CRC 耐藥相關(guān)［56］，該信號通路成為導(dǎo)致CAFs［57］激活的主要信號通路，促進(jìn)腫瘤耐藥［38，58］。研究發(fā)現(xiàn)，小腸腸道干細(xì)胞附近的Paneth 細(xì)胞是Wnt3a 的主要來源之一，且維持了隱窩基底部Wnt 信號的高濃度，因此在空間上限制了干細(xì)胞的分布，即位于隱窩基底部；刪除Paneth 細(xì)胞可以減少干細(xì)胞的數(shù)量，而Paneth 細(xì)胞表達(dá)表皮生長因子（EGF）、TGF-α、Wnt3 和Notch 配體Dll4，以上成分對體外CSCs 培養(yǎng)至關(guān)重要［59］。與小腸組織不同，結(jié)直腸隱窩中無Paneth細(xì)胞，因此結(jié)直腸Wnt 蛋白的來源仍然是一個有爭議的問題，但研究發(fā)現(xiàn)CRC 基質(zhì)成纖維細(xì)胞可能是Wnt 蛋白的主要來源［57，60-61］。在腸隱窩Wnt 蛋白的分布是不均勻的，隱窩基底分布著高水平的Wnt 蛋白［36］。在CRC 中，基質(zhì)肌成纖維細(xì)胞附近Wnt 信號活性較高。有研究發(fā)現(xiàn)位于CRC TME 中的成纖維細(xì)胞分泌Wnt 因子與調(diào)節(jié)鄰近上皮細(xì)胞生長和分化有關(guān)［55］，如肝細(xì)胞生長因子（HGF）、骨橋蛋白（OPN）和基質(zhì)衍生因子1（SDF1）等。CAFs 分泌蛋白可能通過增強(qiáng)Wnt信號通路活性，從而參與腫瘤干性調(diào)節(jié)［36-37，62-63］。以上研究提示CRC TME 成纖維細(xì)胞可能是CRC Wnt 蛋白的來源，對于維持隱窩基底高Wnt 水平至關(guān)重要。Wnt 信號通路的激活將進(jìn)一步促進(jìn)下游靶基因c-Myc、CCND1、CCND2、Axin2、Sox4、TCF7、Ascl2 和Lgr5 等的表達(dá)，這對CSCs 干性表型的維持至關(guān)重要。

3.2 BMP 信號通路 BMP 主要由基質(zhì)細(xì)胞分泌，其主要作用是拮抗腸隱窩Wnt 信號，從而阻止CSCs 增殖和推動CSCs 分化。BMP 在平衡Wnt 信號通路驅(qū)動的腸上皮自我更新和增殖中起關(guān)鍵作用。研究顯示，BMP 信號已被證明對Lgr5+腸道干細(xì)胞的自我更新具有負(fù)調(diào)控作用，可抑制CRC 的形成［64］。研究發(fā)現(xiàn)BMP 與拮抗劑Gremlin1、Gremlin2、Noggin 結(jié)合而被抑制，在結(jié)直腸隱窩底部Noggin 特異性結(jié)合BMP，從而阻止受體相互作用［10］。此外，CSCs 的培養(yǎng)需要加入BMP 抑制劑Noggin。研究顯示，BMP4 誘導(dǎo)CCSC 分化，經(jīng)BMP4 處理的CSCs 在免疫缺陷小鼠體內(nèi)致瘤能力下降［65］。有研究發(fā)現(xiàn)在腸道隱窩中BMP 在隱窩基底部表達(dá)較低，在隱窩頂部較活躍，從而阻止CSCs 增殖，促進(jìn)CSCs 分化［36，65-66］。DAVIS 等［36］在遺傳性混合息肉病綜合征（HMPS）組織和HMPS 小鼠模型中發(fā)現(xiàn)編碼BMP 拮抗劑Gremlin1 的基因異常，高表達(dá)的Gremlin1 破壞了體內(nèi)的BMP 梯度，拮抗隱窩頂部的BMP 活性，從而促進(jìn)了已分化的Lgr5-細(xì)胞去分化恢復(fù)其干細(xì)胞特性。上述研究表明，在正常腸隱窩近管腔側(cè)BMP 信號較高，BMP 通過拮抗Wnt 信號從而促進(jìn)CSCs 分化；在隱窩基底部則相反，BMP 信號較低，且與拮抗劑結(jié)合而被抑制，導(dǎo)致隱窩基底部高Wnt 信號活性，進(jìn)而阻止CSCs 分化，維持CSCs 干性狀態(tài)。Hedgehog 已被證明可能通過BMP 抵消Wnt 信號驅(qū)動的上皮細(xì)胞增殖［62］。研究表明他汀類藥物可能通過激活CRC 細(xì)胞的BMP 信號通路抑制腫瘤生長［62］。這為CRC 的靶向治療提供了理論依據(jù)，但其具體機(jī)制還需進(jìn)一步研究。

3.3 Notch 信號通路 Notch 信號通路主要通過細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互接觸來維持組織分化發(fā)育。和Wnt 信號在腸隱窩的分布類似，Notch 信號在腸隱窩底部（基底側(cè)）最高，在腸隱窩頂部（管腔側(cè)）最低，Notch 與Wnt 協(xié)同作用促進(jìn)CSCs 增殖、抑制CSCs 分化，在CCSC 干性的維持中起重要作用。當(dāng)Notch 信號通路被激活時，Notch 受體經(jīng)金屬蛋白酶（ADAM）和γ-分泌酶（GS）催化酶切后，釋放Notch 胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（NICD），NICD 易位至細(xì)胞核，與轉(zhuǎn)錄因子CSL 結(jié)合，形成NICD/CSL 轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合體，進(jìn)而激活下游靶基因的轉(zhuǎn)錄。抑制Notch 信號通路活性，可減少CRC 的生長、轉(zhuǎn)移［67］。內(nèi)皮細(xì)胞（EC）也可能是腸道腫瘤生態(tài)位的組成部分，腫瘤中EC 產(chǎn)生的可溶性Notch 配體可誘導(dǎo)結(jié)腸CSCs 的干性，是一個潛在的治療靶點。

4 CRC 靶向治療

常規(guī)放化療不能消滅CCSC，使其成為腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的根源，只有消滅CSCs，才有可能治愈腫瘤。因此，需要制定新的、特定的靶向治療與傳統(tǒng)療法相結(jié)合的新策略，以消除所有腫瘤細(xì)胞，這也是腫瘤靶向治療的研究熱點。但CSCs 是受TME調(diào)控而動態(tài)變化的，這使得針對CSCs 的靶向治療遇到瓶頸，也是當(dāng)前研究迫切需要解決的問題。

事前通知，要求即將參加微格教學(xué)的學(xué)生通過理論、音像教材預(yù)習(xí)要學(xué)習(xí)的臨床操作技能，提高學(xué)生對基本操作步驟的認(rèn)識和熟悉度。

CSCs 表面分子標(biāo)志物及其相關(guān)信號通路調(diào)節(jié)一直是研究的熱門話題。CCSC 表面標(biāo)志物及信號通路蛋白是靶向CSCs的良好生物學(xué)標(biāo)志。選擇性環(huán)氧合酶-2（COX-2）抑制劑被證明是一種潛在針對CSCs 的靶向治療藥物［68］。近年來，大量的流行病學(xué)和實驗研究表明，非甾體抗炎藥（NSAIDs）可以抑制甚至逆轉(zhuǎn)CRC 癌前病變［69-70］。阿司匹林、塞來昔布等是目前公認(rèn)的能有效預(yù)防、治療結(jié)腸癌的藥物，其能明顯減少結(jié)腸腺瘤性息肉等的發(fā)生，縮小甚至消退已有腺瘤性息肉，從而降低結(jié)腸癌的發(fā)病率［71］。研究發(fā)現(xiàn)，阿司匹林可抑制CRC 細(xì)胞Lgr5 的表達(dá)［72］，其與姜黃素聯(lián)合應(yīng)用可減少大鼠CRC 干性指標(biāo)的表達(dá)［73］。上述研究指出，阿司匹林、塞來昔布等NSAIDs 的抗腫瘤作用與抑制CCSC 相關(guān)［74］。

靶向腫瘤表面分子的治療同時也面臨著一些問題，如腫瘤干性標(biāo)志物通常也是正常干細(xì)胞的標(biāo)志物。另一方面，TME可促進(jìn)已分化腫瘤細(xì)胞去分化恢復(fù)干性狀態(tài)，哪些因素會推動細(xì)胞去分化以及哪些腫瘤細(xì)胞具有去分化能力還有待確定，但證據(jù)確鑿的是干性是一種動態(tài)狀態(tài)［75］。研究發(fā)現(xiàn)TME 促進(jìn)腫瘤化療耐藥的產(chǎn)生［76］，TME 通過減少藥物擴(kuò)散以及分泌細(xì)胞因子、趨化因子和生長因子來減輕化療藥物的細(xì)胞毒性［77-78］。同時針對TME 的靶向治療如靶向VEGF 的抗血管生成療法（如貝伐珠單克隆抗體）可有效抑制CSCs［79］。在靶向抑制腫瘤細(xì)胞的同時，聯(lián)合靶向抑制TME（如腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、CAFs）的治療方法在體內(nèi)、體外研究中均已獲得成功［80］。TME 參與腫瘤干性調(diào)節(jié)，保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受免疫系統(tǒng)攻擊，介導(dǎo)化療耐藥。因此，化療藥物與抗TME 相關(guān)藥物的聯(lián)合應(yīng)用將取得事半功倍的療效。

5 小結(jié)與展望

CRC 治療的關(guān)鍵是消滅CSCs，這就要求在消滅已有CSCs 的同時，必須阻斷已分化細(xì)胞的再次去分化，而后者才是治療的關(guān)鍵，也是CSCs 理論迫切需要解決的問題。TME 各細(xì)胞成分通過分泌細(xì)胞因子、生長因子等參與腫瘤干性的調(diào)節(jié)、化療耐藥及免疫耐受的產(chǎn)生。新的腫瘤靶向治療理念——針對CSCs 及其細(xì)胞外支持物的多管齊下的方法將產(chǎn)生事半功倍的效應(yīng)，也是腫瘤靶向治療研究的熱點。進(jìn)一步探索TME參與CCSC 干性調(diào)節(jié)的分子機(jī)制，為聯(lián)合TME 及CSCs 的靶向治療方法提供理論依據(jù)。

作者貢獻(xiàn)：牟蘭蘭進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計，文章的可行性分析，文獻(xiàn)/資料收集、整理，撰寫論文；高璐進(jìn)行文獻(xiàn)收集；朱蓉進(jìn)行論文、英文的修訂；趙逵進(jìn)行文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。