CXCR5/CLCL13在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（81171653、81301960）；江蘇省自然科學(xué)基金（BK2011246、BK2011247)；江蘇省“333 工程”科研項(xiàng)目（BRA2013054、BRA2014064）；常州市社會(huì)發(fā)展計(jì)劃基金（CE20125017、CE20135048)

作者單位：213003 常州，蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院腫瘤生物診療中心

通信作者：蔣敬庭，Email：jiangjingting@suda.edu.cn

收稿日期：2015-06-08

DOI:10.3969/cmba.j.issn.1673-713X.2015.04.007

趨化因子在細(xì)胞向炎癥定向遷徙中發(fā)揮重要的作用，它的功能由相應(yīng)受體介導(dǎo)，兩者的相互作用控制各種免疫細(xì)胞在循環(huán)系統(tǒng)與組織器官之間的定向遷徙。最新研究顯示趨化因子及其受體與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，趨化因子通過自分泌或旁分泌方式刺激腫瘤細(xì)胞增殖和控制腫瘤細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，其中趨化因子受體 CXCR5 與其配體 CXCL13 在多種腫瘤中異常表達(dá)且與腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)。本文就趨化因子受體CXCR5 與其配體 CXCL13 在惡性腫瘤中的最新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

趨化因子是細(xì)胞因子超家族成員中一大類可特異性激活和募集白細(xì)胞的小分子蛋白多肽，其氨基酸組成具有特異的半胱氨酸（Cys）基序。根據(jù)特征性保守 Cys 基序的組成排列差異分為 CXC、CC、C、CX3C 四類 [1-5]。CXC 趨化因子，又被稱作 α 趨化因子，如 IL-8、生長調(diào)節(jié)致癌基因 α（growth related oncogene-α，GRO-α）、γ 干擾素誘導(dǎo)蛋白 10（interferon-γ-inducible protein 10，IP-10）。其又可按照有無 Glu-Leu-Arg（ELR）基序分為 ELR +CXC 趨化因子、ELR –CXC 趨化因子 [6]。CC 趨化因子，又稱為 β 趨化因子，如單核細(xì)胞趨化因子 1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）、巨噬細(xì)胞炎性蛋白 α/β（macrophage inflammatory protein-α/β，MIP-α/β）。目前發(fā)現(xiàn)的趨化因子絕大部分屬于 CC 類和 CXC 類，只有 2 個(gè) C 分子和 1 個(gè)CX3C 分子。

趨化因子受體是一類介導(dǎo)趨化因子行使功能的 G 蛋白偶聯(lián)的跨膜受體，表達(dá)于不同類型細(xì)胞，具有廣泛的生物學(xué)作用，在免疫細(xì)胞和骨髓造血細(xì)胞生成、分化、發(fā)育調(diào)節(jié)以及免疫應(yīng)答的調(diào)控等過程發(fā)揮重要的作用。其參與多種感染性、變態(tài)反應(yīng)性疾病以及腫瘤等多種疾病的病理生理過

程[7-9]。

1　CXCR5 與其配體 CXCL13 的結(jié)構(gòu)與功能

CXCR5 是趨化因子 CXC 族受體家族的一員，分布在所有的外周成熟 B 細(xì)胞和少量的 T 細(xì)胞亞型上 [10]，也被稱為 CD185（分化簇 185）或伯基特淋巴瘤受體 1（Burkitt's lymphoma receptor 1，BLR-1）。CXCR5 有 7 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，與 GTP2 蛋白偶聯(lián)構(gòu)成跨膜受體。CXCR5 是使 B 淋巴細(xì)胞回到淋巴結(jié)的濾泡以及促進(jìn)淋巴濾泡集結(jié)和淋巴結(jié)發(fā)育的重要因素 [11-12]。

CXCR5 的配體為 CXCL13，主要分布在胃、肝臟和淋巴結(jié)中，肝臟占近 50%，在唾液腺和乳腺中也有少量分布。由于它具有吸引 B 細(xì)胞的能力，又被稱作 B 細(xì)胞趨化因子（B-lymphocyte chemoattractant，BLC）。可以直接調(diào)控 B細(xì)胞在體內(nèi)的成熟和發(fā)育 [13-15]。人 CXCL13 基因定位在4q21，編碼的蛋白質(zhì)序列為 MKIISTSLLLMLLVSSLSPVQG VLEVYYTSLRCRCVQESSVFIPRRFIDRQILPRGNGCPRK EIIVWKKNKSIVCVDPQAEWIQRMMEVLRKRSSSTLPVP VFKRKI，其中前 22 位為信號(hào)肽。

作為免疫家族的成員，CXCL13/CXCR5 不僅具有正常的生理作用，它還常與一些疾病的發(fā)生有著密切的關(guān)系。Singh等 [16]發(fā)現(xiàn)在前列腺癌細(xì)胞中，CXCR5 表達(dá)有助于腫瘤的生長和侵襲。El Haibi 等 [17]也證實(shí)了 CXCL13 可以通過 JNK 信號(hào)通路介導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞增殖，并且通過 ERK活化途徑侵襲。Bürkle 等 [18]報(bào)道，在慢性 B 細(xì)胞性白血病患者受累淋巴結(jié)中發(fā)現(xiàn) CXCL13 mRNA 表達(dá)于巨噬細(xì)胞中，而 CXCR5 表達(dá)于腫瘤細(xì)胞中。這表明 CXCR5 和CXCL13 在腫瘤發(fā)生發(fā)展中可能存在相互調(diào)控，同時(shí)，CXCR5/CXCL13 軸可能是腫瘤相關(guān)的巨噬細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間相互作用的一個(gè)途徑。

2　CXCR5/CXCL13 的表達(dá)和調(diào)控

CXCR5 是 B 淋巴細(xì)胞趨化因子（BCA-1）的受體，在 B 淋巴細(xì)胞高度表達(dá)。鄒春華等 [19]通過免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)，肺腺癌細(xì)胞可以表達(dá) CXCR5，而肺鱗癌細(xì)胞不表達(dá)CXCR5。肺腺癌細(xì)胞 CXCR5 通過 CXCL13/CXCR5 生物軸與淋巴結(jié)中 CXCL13 結(jié)合，促使肺腺癌細(xì)胞更容易向淋巴組織趨化，從而使肺腺癌細(xì)胞較肺鱗癌細(xì)胞更易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。然而，CXCR5 在肺腺癌中選擇性表達(dá)的機(jī)制尚不清楚，CXCR5 在肺腺癌轉(zhuǎn)移發(fā)生的作用仍需進(jìn)一步研究。

曹寶森等 [20]報(bào)道在非小細(xì)胞肺癌組織中，CXCR5 主要表達(dá)在腫瘤組織外周和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中高內(nèi)皮微靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞中，而在未發(fā)生轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)中，主要表達(dá)于淋巴結(jié)濾泡間區(qū)的高內(nèi)皮微靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，在正常組織中主要表達(dá)于淋巴結(jié)濾泡間區(qū)的高內(nèi)皮微靜脈內(nèi)皮細(xì)胞。

CXCL13 是由次級淋巴組織、淋巴結(jié)和血清濾泡中的濾泡樹突狀細(xì)胞（follicular dendritic cell，F(xiàn)DC）分泌。皮膚中的 DC 細(xì)胞可以分泌 CXCL13，Saeki 等 [21]認(rèn)為皮膚中的 DC 在 B 細(xì)胞帶直接與 B 細(xì)胞作用，調(diào)控 CXCL13促進(jìn)其分化成熟。CXCR5/CXCL13 軸在腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞之間起到關(guān)鍵作用，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到調(diào)控作用。

3　CXCR5/CXCL13 與惡性腫瘤

3.1 CXCR5/CXCL13 與腸癌

Qi 等 [10]用實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)法檢測 25 對結(jié)直腸癌及 13 例結(jié)直腸腺瘤冰凍新鮮標(biāo)本中 CXCR5 及CXCLl3 mRNA 的表達(dá)，應(yīng)用免疫組織化學(xué)法檢測 153 例結(jié)直腸癌及相對應(yīng)的癌旁組織、62 例結(jié)直腸腺瘤標(biāo)本中CXCR5 及 CXCLl3 蛋白的表達(dá)，并分析其與臨床病理特征、術(shù)后生存率的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌組織中，mRNA和蛋白的表達(dá)明顯高于結(jié)直腸癌癌旁組織和結(jié)直腸癌腺瘤組織，同時(shí)也證實(shí)了 CXCR5/CXCLl3 蛋白表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、腫瘤分期及復(fù)發(fā)相關(guān)。Meijer 等 [22]報(bào)道巨噬細(xì)胞在體內(nèi)或體外都可以誘導(dǎo)小鼠結(jié)腸癌細(xì)胞株CT26 表達(dá) CXCR5，人的 CXCLl3 主要分布在肝臟、淋巴結(jié)等組織中，而結(jié)直腸癌主要的轉(zhuǎn)移靶器官就是淋巴結(jié)和肝臟。這表明 CXCR5/CXCLl3 生物軸在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移過程中扮演著極其重要的角色。

3.2 CXCR5/CXCL13 與乳腺癌

Razis 等 [23]檢測了早期乳腺癌中 CXCR5/CXCL13 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在雌激素水平較低的、分級較差以及有腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者組織中，CXCR5 和 CXCL13表達(dá)較高，說明 CXCR5/CXCL13 在腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲中具有重要作用。Müller 等 [24]利用 Western blot、ELISA 和免疫組化檢測發(fā)現(xiàn)，乳腺癌中存在 CXCL13 的表達(dá)，且與其轉(zhuǎn)移相關(guān)；另一項(xiàng)研究提示，CXCL13 過表達(dá)與乳腺癌的不良預(yù)后因素（組織學(xué)分類級別的增高、激素受體陰性以及腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）相關(guān)。在乳腺癌的原發(fā)灶及腋窩淋巴結(jié)、肺和肝臟轉(zhuǎn)移灶的 CXCR5 表達(dá)比正常乳腺組織高得多，在乳腺癌最常見的轉(zhuǎn)移部位淋巴結(jié)、肺、肝臟和骨骼也高水平地表達(dá) CXCL13，而在不常轉(zhuǎn)移的小腸、皮膚、骨骼肌和腦等組織則是明顯的低表達(dá)，體內(nèi)注射抗 CXCR5 或抗 CXCLl3抗體能有效地阻斷其對癌細(xì)胞的趨化 [25]。也有相關(guān)學(xué)者報(bào)道，在乳腺癌中 p53 的水平與趨化因子受體 CXCR5 在人乳腺癌細(xì)胞系 MCF-7 中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，在 MCF-7 細(xì)胞系中轉(zhuǎn)導(dǎo) p53shRNA 的慢病毒可以上調(diào) mRNA 和蛋白質(zhì)中 CXCR5 的表達(dá)。通過對機(jī)制研究表明，缺乏功能性 p53的乳腺癌中。CXCR5 的高表達(dá)能夠引起異常細(xì)胞的存活和遷徙 [26]。

3.3 CXCR5/CXCL13 與肺癌

Singh 等 [27]在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)現(xiàn)，CXCR5 在肺腺癌和肺鱗癌中的表達(dá)高于肺活檢的正常組織。采用流式細(xì)胞術(shù)檢測，CXCR5 在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株（NCI-H1915）的表達(dá)明顯高于小細(xì)胞肺癌細(xì)胞株（SW-1271）。

曹寶森等 [20]通過對肺癌組織（腺癌 20 例、鱗癌24 例、腺鱗癌 10 例、大細(xì)胞未分化癌 6 例、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 30 例、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 30 例）和正常肺組織進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，隨著臨床分期的增加，腫瘤體積的增大，CXCR5 和 CXCL13 的表達(dá)有增高的趨勢，肺癌周圍出現(xiàn)大量由毛細(xì)血管后微靜脈演變而來的高內(nèi)皮微靜脈，其內(nèi)皮高大，胞質(zhì)突起增多，細(xì)胞核大，細(xì)胞器豐富，有淋巴細(xì)胞穿越管壁。可能是由于類高內(nèi)皮微靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞功能活躍，致使淋巴細(xì)胞歸巢能力增強(qiáng)，相應(yīng)介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移也相應(yīng)增加。鄒春華等 [19]認(rèn)為 CXCR5 在肺腺癌的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用，因此肺腺癌較肺鱗癌更易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，肺腺癌細(xì)胞 CXCR5 通過 CXCR5/CXCL13 生物軸與淋巴組織中的 CXCL13 結(jié)合，可能使肺腺癌細(xì)胞更易趨化遷移至淋巴組織。CXCR5 的表達(dá)可以作為檢測肺腺癌早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的新手段。

3.4 CXCR5/CXCL13 與前列腺癌

趨化因子 CXCL13 和趨化因子受體 CXCR5 已被證明與前列腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)，Singh 等 [27-28]研究表明，早期前列腺腫瘤組織和前列腺腫瘤細(xì)胞系 LNCaP 和 PC3 均表達(dá)CXCR5。CXCR5 在前列腺癌組織中的表達(dá)明顯高于相匹配的癌旁組織，CXCR5 的表達(dá)強(qiáng)度與 Gleason 分級相關(guān)，當(dāng)Gleason 評分 ≥ 7 時(shí)，CXCR5 主要表達(dá)在細(xì)胞核上，當(dāng)Gleason 評分 ≤ 6 時(shí)，CXCR5 主要表達(dá)在細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中間。類似于組織表達(dá)，CXCR5 在前列腺腫瘤細(xì)胞的表達(dá)顯著高于前列腺上皮細(xì)胞。體外功能學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，CXCR5與其配體 CXCL13 表現(xiàn)除了較高的遷移和侵襲潛能，在兩種細(xì)胞系中，抑制 CXCL13 均增強(qiáng)了膠原酶 1 或金屬基質(zhì)蛋白酶 1（MMP-1）、膠原酶 3（MMP-13）、溶基質(zhì)蛋白酶 1（MMP-3）和溶基質(zhì)蛋白酶 3（MMP-11）的表達(dá)。這些數(shù)據(jù)證明了 CXCR5/CXCL13 通路的臨床和生物學(xué)意義，并闡明了其在前列腺癌中轉(zhuǎn)移和侵襲的作用。

3.5 CXCR5/CXCL13 與其他腫瘤

研究表明，CXCR5 與其配體 CXCL13 結(jié)合介導(dǎo)基質(zhì)并激活成骨細(xì)胞中 C-myc 原癌基因，參與骨溶解過程并且與腫瘤進(jìn)展相關(guān) [9]。Widney 等 [29]和 Hussain 等 [30]在非霍奇金淋巴瘤的實(shí)驗(yàn)研究中證明，血清中趨化因子 CXCL13 的表達(dá)與非霍奇金淋巴瘤顯著相關(guān)，并在非霍奇金淋巴瘤的細(xì)胞系中證實(shí)趨化因子受體與其配體 CXCL13 均有表達(dá)，這表明 CXCR5/CXCL13 在非霍奇金淋巴瘤中有潛在的生物學(xué)意義，CXCL13 可以作為診斷非霍奇金淋巴瘤的潛在生物學(xué)標(biāo)志物。

4　總結(jié)與展望

CXCR5 在惡性腫瘤中和其他免疫疾病中的作用不斷受到人們的重視，盡管 CXCR5 介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的機(jī)制目前尚未清楚。相信隨著未來不斷深入的研究，CXCR5 可作為腫瘤診斷的分子標(biāo)記物和生物治療的靶點(diǎn)，為腫瘤的診斷、治療與預(yù)后判斷帶來新的希望。除此之外，CXCR5/CXCL13 生物軸的研究同樣顯示出在腫瘤免疫靶向治療中的廣闊前景，隨著基礎(chǔ)研究的深入和臨床進(jìn)一步驗(yàn)證，CXCR5/CXCL13 在多種免疫性疾病以及惡性腫瘤中的作用和機(jī)制將得到進(jìn)一步闡明，有望為臨床診療提供新的手段。