CD88在腫瘤中的意義和作用機制的探討

劉小瑜，蘇子劍，王聰仁，潘群雄（福建醫(yī)科大學(xué)附屬泉州第一醫(yī)院腫瘤外科，福建 泉州 362000）

近年，有學(xué)者提出腫瘤的發(fā)生、發(fā)展不僅取決于腫瘤細(xì)胞本身，而且還取決于腫瘤細(xì)胞賴以生存的土壤，即腫瘤微環(huán)境（Tumor microenvironment），免疫和炎性反應(yīng)均可構(gòu)成腫瘤微環(huán)境的基本特征[1-2]。而炎性反應(yīng)在某些類型的腫瘤的發(fā)展中起著重要的作用，補體系統(tǒng)在炎性反應(yīng)過程中自然而然成為主要參與者[3]。補體系統(tǒng)既可對腫瘤的生長提供保護機制，亦有抑制腫瘤生長的作用。研究表明CD88可提供腫瘤生長所需的抑制性免疫微環(huán)境[4]。

1 CD88 的結(jié)構(gòu)特點

CD88屬于G蛋白偶聯(lián)受體（Gprotein coupled receptor，GPCR），存在于細(xì)胞膜表面，含有7次跨膜結(jié)構(gòu)，是一個由74個氨基酸組成的糖肽。在中性粒細(xì)胞上的CD88共由350位氨基酸組成，其中37位組成N端膜外區(qū)，44位構(gòu)成c端胞內(nèi)區(qū)，7個TMD在20～27位氨基酸之間，6個連接突環(huán)i1最短，e2最長。在el-109與e2-188兩個Cys間形成一個二硫鍵，一個N-連糖位于N端第5位殘基上。中性粒細(xì)胞上的CSaR的分子量在40～49 kDa之間；而嗜酸性粒細(xì)胞上該受休的分子量較中性粒細(xì)胞多5～8 kDa[5-6]。CD88通過兩個結(jié)合位點與C5a結(jié)合，第1個識別位點直接作用于配體或間接通過改變配體的構(gòu)象，通過N端與C5a的二硫鍵結(jié)合，使C5a的C末端充分作用并活化CD88的第二位點，介導(dǎo)一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。其中CD88上的7個跨膜螺旋區(qū)也是配體結(jié)合、G蛋白活化、信號傳導(dǎo)的關(guān)鍵部位[7]。

2 CD88 的生物學(xué)特性

CD88又稱C5aR，在人和嚙齒類動物的實質(zhì)器官都有表達，特別是肝實質(zhì)細(xì)胞、肺平滑肌細(xì)胞、肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞（PVEC）、支氣管上皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞等，在急性肺損傷、膿毒血癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎小球腎炎、腫瘤等病理生理過程中發(fā)揮重要作用。Haviland和McCoy等率先在血管平滑肌細(xì)胞、人肺支氣管上皮細(xì)胞、肝實質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了CD88的表達[8]。Fayyazzi等發(fā)現(xiàn)在枯否氏細(xì)胞和肝星形細(xì)胞存在廣泛表達，在肝臟纖維化和炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[9]。CD88的配體C5a，C5a是補體成分c5的活化產(chǎn)物，含74個氨基酸殘基，過敏毒素C5a具有強烈的趨化作用，C5a只有與CD88結(jié)合才能被激活，進而引發(fā)一系列生物學(xué)功能[10]，刺激白細(xì)胞定向移行；促進靶細(xì)胞釋放溶酶體酶、白三烯（LT）、前列腺素（PG）、5一羥色胺、組胺、超氧離子、IL一1、IL-6等多種生物活性物質(zhì)，引起平滑肌收縮、血管舒張、毛細(xì)血管通透性增加等一系列生理改變。

3 CD88 在腫瘤中的表達情況

C5a通過CD88誘導(dǎo)白細(xì)胞趨化來制造腫瘤生長所需的微環(huán)境。C5a是在補體系統(tǒng)的激活過程中由C5轉(zhuǎn)化形成的，它的觸發(fā)被認(rèn)為可能是針對癌細(xì)胞的[11]。Kasthuri等人通過建立荷瘤小鼠模型，在小鼠身上的癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)存在由組織因子觸發(fā)的這種級聯(lián)反應(yīng)[12]。Zwirner等發(fā)現(xiàn)CD88的表達可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞炎性反應(yīng)和感染，在肝癌的標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)CD88功能性表達，而在正常肝細(xì)胞中未表達[13]。Hidetoshi Nitta等通過免疫組化研究在225例人類癌癥標(biāo)本中CD88的表達情況[14]，發(fā)現(xiàn)在鱗狀細(xì)胞癌，腺癌和移行細(xì)胞癌中存在CD88表達，但在不同部位的腫瘤細(xì)胞中CD88陽性百分比各不相同。在結(jié)腸，膽管，腎臟和前列腺癌中，超過50%的情況下檢測到CD88陽性。Markiewski等通過建立小鼠子宮頸癌模型，發(fā)現(xiàn)補體C5a和CD88在各種疾病中發(fā)揮著重要的作用，包括慢性炎性反應(yīng)和宮頸癌腫瘤的發(fā)生出現(xiàn)CD88的過度激活[15]。Mohd Noor等通過建立犬乳腺癌模型，經(jīng)PCR分析發(fā)現(xiàn)在腫瘤的病理切片中均存在CD88表達。相反，在犬乳腺正常組織未表達CD88，提出CD88的激活促進腫瘤的發(fā)展[16]。Markiewski等通過小鼠子宮頸癌模型發(fā)現(xiàn)使用選擇性拮抗劑抑制CD88表達引起腫瘤明顯縮小。Gu J等發(fā)現(xiàn)CD88在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的表達顯著高于正常支氣管上皮細(xì)胞，而且CD88高表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移正相關(guān)，CD88高表達患者5年總體生存率明顯低于CD88低表達組，多變量分析顯示CD88表達是獨立預(yù)后因素[17]。CD88的表達可能與腫瘤存在一定關(guān)系，但CD88是否在腫瘤細(xì)胞中存在特異性表達，尚無明確定論。

4 CD88 的作用機制

4.1 CD88與基質(zhì)金屬蛋白酶的關(guān)系：基質(zhì)金屬蛋白酶對于癌細(xì)胞向周圍組織侵襲不可缺少的，Hidetoshi Nitta等通過對比經(jīng)C5a刺激和未經(jīng)C5a刺激的人膽管癌細(xì)胞培養(yǎng)基中MMPs的濃度，發(fā)現(xiàn)未經(jīng)C5a刺激組MMPs濃度明顯低于經(jīng)C5a組，推測CD88可能是通過與C5a相互作用從而促進基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的釋放，進而增強腫瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移能力。Nabha SM等通過Transwell小室發(fā)現(xiàn)C5a能明顯增強表達CD88癌細(xì)胞的侵襲能力，而當(dāng)加入MMP抑制劑GM6001后，癌細(xì)胞的增殖及向外侵襲的能力明顯受到阻礙而終止。Hidetoshi Nitta等又經(jīng)過對基質(zhì)金屬蛋白酶表達陣列分析顯示C5a促進人黏液表皮樣癌MEC細(xì)胞中的MMP-1，3，9，10，和13顯著分泌。同時在MEC（Microvascular Endothelial Cells）中發(fā)現(xiàn)，在C5a的刺激下MEC的侵襲能力增加了3.2倍，同時MMP-8釋放量增加3.7倍，提出CD88促進腫瘤生長主要機制可能是通過CD88刺激腫瘤細(xì)胞大量分泌基質(zhì)金屬蛋白酶，進而促進了腫瘤細(xì)胞的增殖。

4.2 CD88與髓源性抑制細(xì)胞的關(guān)系：髓源性抑制細(xì)胞（Myeloidderived suppressor cells，MDSCs）是骨髓來源的一群異質(zhì)性細(xì)胞，是樹突狀細(xì)胞（dendritic cells，DCs）、巨噬細(xì)胞和（或）粒細(xì)胞的前體，具有顯著抑制免疫細(xì)胞應(yīng)答的能力。在腫瘤、感染、炎性反應(yīng)、敗血癥、外科損傷等其他病理條件下，受細(xì)胞因子的作用，這些髓系來源的前體細(xì)胞成熟受阻，因而停留在各個分化階段，成為具有免疫抑制功能的MDSCs。MDSCs作為重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，被認(rèn)為是腫瘤免疫逃逸機制的關(guān)鍵。Gabrilovich等建立荷瘤小鼠模型，降低MDSCs在腫瘤組織中的數(shù)量，導(dǎo)致腫瘤生長的顯著延遲[18]。Markiewski等研究發(fā)現(xiàn)髓源性抑制細(xì)胞在炎性反應(yīng)中受CD88的配體C5a調(diào)節(jié)的[19]，Maciej等通過研究免疫系統(tǒng)是否通過調(diào)節(jié)髓源性抑制細(xì)胞來抑制荷瘤小鼠上的C5a表達發(fā)現(xiàn)在正常健康小鼠和荷瘤小鼠身上發(fā)現(xiàn)MDSCs均表達CD88。而且這些受體部分存在于腫瘤相關(guān)的MDSCs上，這表明MDSCs經(jīng)常暴露在腫瘤微環(huán)境中c5a的刺激。C5a趨化抑制腫瘤生長的細(xì)胞的能力受類似于中性粒細(xì)胞的MDSCs亞群（（PMN MDSCs）所限制[20]。相反，似單核細(xì)胞的MDSCs亞群（Mo MDSCs）卻不對C5a產(chǎn)生影響，PMN MDSCs 抑制C5a趨化其他抗腫瘤細(xì)胞，介導(dǎo)了腫瘤免疫逃逸的機制。但是Markiewski等卻發(fā)現(xiàn)Mo MDSCs在C5a的刺激下，釋放出活性氧（ROS）和活性氮（RNS），從而介導(dǎo)抗腫瘤作用。因此，C5a介導(dǎo)的Mo MDSCs釋放ROS和生產(chǎn)RNS顯然有助于免疫應(yīng)答中的腫瘤抑制作用。然而，髓源性抑制細(xì)胞是抑制C5a而介導(dǎo)腫瘤免疫逃逸，促進了腫瘤的生長。還是C5a誘導(dǎo)髓源性抑制細(xì)胞發(fā)生抗腫瘤作用，尚需進一步論證。但可以確定的是，C5a與髓源性抑制細(xì)胞的相互作用參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。Markiewski等從CD88缺陷的小鼠身上分離出的MDSCs無法抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[21]。Maciej M等從缺乏CD88荷瘤小鼠身上分離出的MDSCs，對抑制具抗腫瘤作用的T細(xì)胞的只有低水平的抑制能力，無法抑制腫瘤的增殖。從而推測，C5a可能是通過先作用于MDSCs上的CD88，進而引發(fā)MDSCs產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)，進而影響了腫瘤的生長。

4.3 CD88與T細(xì)胞：Jason Dunkelberger等通過建立小鼠疾病模型敲除小鼠CD88表達對同種異體器官移植實驗、自身免疫性腦脊髓炎、過敏性哮喘和病毒感染等疾病通過綠色熒光蛋白（GFP）敲進小鼠細(xì)胞內(nèi)，并且用GFP作為替代標(biāo)記檢測CD88mRNA的表達。通過CDNA探針檢測，在T細(xì)胞核的周圍區(qū)域，發(fā)現(xiàn)GFP表達，在其他細(xì)胞未檢測到，從而認(rèn)為在細(xì)胞內(nèi)CD88可以發(fā)出信號促進T細(xì)胞的活化和分化，對T細(xì)胞免疫應(yīng)答產(chǎn)生影響[22]，但機制尚未明確。C5a可募集髓源性抑制細(xì)胞來抑制CD8 + T細(xì)胞抗腫瘤反應(yīng)，表明其間接保護了癌細(xì)胞避開抗腫瘤CD8 + T細(xì)胞的作用，進而促進了腫瘤的生長。Markiewski等通過使用CD88拮抗劑處理在小鼠中存在CD8 + T細(xì)胞的腫瘤的實驗，證實C5a通過抑制T細(xì)胞的抗腫瘤反應(yīng)，促進了腫瘤的生長。Lalli等研究結(jié)果顯示，C5a結(jié)合T細(xì)胞上的C5aR后，對于T細(xì)胞的活化和增殖是必須的，甚至可以防止T細(xì)胞凋亡。CD88與T細(xì)胞的關(guān)系，以及兩者在腫瘤的作用及機制，尚需進一步研究。

補體系統(tǒng)中CD88可能參與腫瘤免疫， CD88可能可作為抗腫瘤治療的新靶點。隨著對CD88研究的不斷深入，可能對腫瘤的發(fā)生發(fā)展機制及治療提供新的思路和想法，應(yīng)用抗CD24單克隆抗體或者去除、降低CD88表達可能是治療表達CD24腫瘤的一種新方案。

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