腫瘤微環(huán)境與卵巢癌耐藥的研究進(jìn)展

馬 馳，林 玲，胡 敏，袁粒星 (.四川大學(xué)華西第二醫(yī)院公共實(shí)驗(yàn)室，出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;.四川大學(xué)華西第二醫(yī)院科技部，四川 成都 6004)

長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)者對(duì)腫瘤生物學(xué)方面的研究主要集中于腫瘤細(xì)胞本身，忽略了腫瘤微環(huán)境對(duì)其的影響，導(dǎo)致人類的抗腫瘤之路異常艱難。近年來(lái)，隨著研究的不斷深入，腫瘤微環(huán)境相關(guān)研究領(lǐng)域取得了飛速的進(jìn)展，成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一。腫瘤微環(huán)境作為腫瘤細(xì)胞的“庇護(hù)所”，其異質(zhì)性、動(dòng)態(tài)性和可重塑性不僅為腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲及轉(zhuǎn)移創(chuàng)造各種有利條件，并在誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞獲得耐藥性方面發(fā)揮著重要作用［1］。

卵巢癌被稱之為“沉默殺手”，是死亡率最高的婦科惡性腫瘤，目前主要采用腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)聯(lián)合以鉑類 (DDP)為基礎(chǔ)的術(shù)后化療作為治療手段［2］。化療耐藥是卵巢癌復(fù)發(fā)和治療失敗的主要因素，致使其5年生存率一直徘徊在40%左右［3］。本文主要綜述腫瘤微環(huán)境介導(dǎo)卵巢癌耐藥的相關(guān)研究新進(jìn)展，以期為卵巢癌的靶向治療提供新思路。

1 腫瘤微環(huán)境與卵巢癌微環(huán)境

1988年，近代病理學(xué)之父Paget S提出腫瘤生長(zhǎng)的“種子與土壤”學(xué)說(shuō)，1979年Lord正式提出了“腫瘤微環(huán)境”概念［4］，腫瘤微環(huán)境主要由腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)組成［5］，成分復(fù)雜多樣，具有組織缺氧、低PH、間質(zhì)高壓等特點(diǎn)，大量生長(zhǎng)因子、蛋白水解酶及免疫炎性反應(yīng)等共同作用于腫瘤細(xì)胞，通過(guò)各自介導(dǎo)的信號(hào)傳遞通路，或彼此的相互作用、相互促進(jìn)，參與腫瘤發(fā)生發(fā)展及耐藥性的產(chǎn)生。

卵巢癌具有獨(dú)特的腫瘤微環(huán)境，宿主細(xì)胞特別是活化的間皮細(xì)胞大量排列于腹膜腔內(nèi)，網(wǎng)膜的脂肪細(xì)胞是轉(zhuǎn)移性病灶的首選位點(diǎn)，其次腹水微環(huán)境影響并維持腹水中腫瘤細(xì)胞獨(dú)特表型和惡性行為，促進(jìn)卵巢癌的增殖、轉(zhuǎn)移與耐藥;反之卵巢癌的發(fā)展可促進(jìn)調(diào)節(jié)腹水中基質(zhì)成分組成，并刺激基質(zhì)分化為親腫瘤表型以促進(jìn)卵巢癌進(jìn)展、介導(dǎo)免疫逃逸與治療抵抗［6］。各種細(xì)胞因子的腹水水平與卵巢癌患者的無(wú)復(fù)發(fā)生存率(RFS)或總生存期(OS)之間存在高度顯著相關(guān)性。

2 免疫細(xì)胞與卵巢癌耐藥

2.1 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs):巨噬細(xì)胞是腫瘤間質(zhì)最主要的免疫細(xì)胞，傳統(tǒng)研究認(rèn)為巨噬細(xì)胞是機(jī)體抵抗侵害時(shí)的第一道屏障，可直接殺傷腫瘤細(xì)胞或通過(guò)抗原呈遞誘導(dǎo)機(jī)體免疫應(yīng)答來(lái)抗腫瘤。但近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞是一把雙刃劍，具有殺傷腫瘤細(xì)胞和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的雙重作用。Heather J.Dalton等人研究［7］表明，從骨髓中招募到腫瘤微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞通過(guò)下調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(VEGFR－1和VEGFR－3)表達(dá)，同時(shí)誘導(dǎo)血管生成通路，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞逃避抗VEGF治療，誘導(dǎo)耐藥;在抗VEGF治療的耐藥模型小鼠中，使用雙膦酸鹽耗竭巨噬細(xì)胞可阻止腫瘤生長(zhǎng)，延長(zhǎng)模型小鼠的生存期。

腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)對(duì)所處不同微環(huán)境具備可塑性。卵巢癌微環(huán)境因缺氧、聚集的大量炎性因子及腫瘤因子，會(huì)選擇性誘導(dǎo)TAMs發(fā)生M2型極化［8－9］，發(fā)揮免疫抑制作用介導(dǎo)化療耐藥。研究表明［10］，高密度TAMs浸潤(rùn)的卵巢癌組織中，CD2+5的腫瘤侵潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)表型增多，CD8+的TIL表型減少，抑制性細(xì)胞因子IL－10和生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化因子－β(TGF－β)表達(dá)增加，殺傷性細(xì)胞因子IL－2和γ干擾素(IFN－γ)表達(dá)減少，從而抑制細(xì)胞免疫應(yīng)答介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞耐藥。谷琎在研究中發(fā)現(xiàn)在卵巢癌患者中，TAMs通過(guò)分泌TGF－β等細(xì)胞因子［11］，參與TGF－β等通路的信號(hào)改變，以促進(jìn)卵巢癌對(duì)鉑類的耐藥。

2.2 炎性介質(zhì):炎性細(xì)胞因子(如IL－1、IL－6、IL－8、IL－17及IL－18等)以抑制免疫系統(tǒng)，促進(jìn)腫瘤相關(guān)的炎性微環(huán)境，上調(diào)多藥耐藥相關(guān)基因(MDR1)，抑制凋亡蛋白如Bcl－2、Bcl－xL與XIAP，激活Ras/MEK/ERK和PI3K/AKT信號(hào)通路等方式介導(dǎo)卵巢癌耐藥［12］。IL－6通過(guò)自分泌和旁分泌途徑激活STAT3信號(hào)通路，導(dǎo)致卵巢癌腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑藥效產(chǎn)生抵抗，利用STAT3 siRNA阻斷STAT3信號(hào)通路可降低IL－6誘導(dǎo)的抗凋亡作用，增加順鉑藥效［13］;趙雅瑮等人研究［14］表明，分泌型IL－6主要觸發(fā)胞內(nèi)STAT3、PI3K、MAPK和MAPK通路，改變腫瘤轉(zhuǎn)移和凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞對(duì)他莫西芬耐藥。YueWang等人從體內(nèi)、體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，IL－6、IL－8通過(guò)抑制caspase－3的酶原激活，細(xì)胞凋亡受抑，促進(jìn)卵巢癌化療耐藥［15－16］。IL－17A可作用于IL－17RA并激活Gli1介導(dǎo)的Hh信號(hào)通路，進(jìn)而促進(jìn)耐藥相關(guān)分子ABCG2和MDR1表達(dá)，加劇以DDP為基礎(chǔ)的卵巢癌化療耐藥性［17］。

3 腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞與卵巢癌耐藥

腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)是腫瘤間質(zhì)中最豐富的基質(zhì)細(xì)胞類型之一，可分泌大量的細(xì)胞因子、趨化因子、生長(zhǎng)因子和受體介導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞耐藥。CAFs分泌的肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子(HGF)與特異性受體c－Met結(jié)合，觸發(fā)下游磷酸肌醇3－激酶(PI3K)/Akt通路，上調(diào)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(GRP78)，介導(dǎo)卵巢癌耐藥［5］;通過(guò)分泌趨化因子配體CCL5，可顯著提高卵巢癌細(xì)胞 STAT3和 Akt的磷酸化水平，激活 STAT3和PI3K/Akt信號(hào)通路，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性［18］;也可分泌基質(zhì)來(lái)源因子1(SDF－1)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖與克隆形成能力，提高細(xì)胞同源重組修復(fù)能力介導(dǎo)順鉑耐藥［19］。Weimin Wang等人研究［20］發(fā)現(xiàn)CAFs通過(guò)釋放谷胱甘肽和半胱氨酸來(lái)減少順鉑在卵巢癌細(xì)胞中的積累，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞攝取半胱氨酸和GSH來(lái)提高細(xì)胞內(nèi)GSH含量，影響它們對(duì)腫瘤細(xì)胞的保護(hù)作用，最終導(dǎo)致順鉑耐藥。

4 細(xì)胞因子及相關(guān)受體與卵巢癌耐藥

卵巢癌微環(huán)境中細(xì)胞因子及相關(guān)受體種類繁多，在介導(dǎo)卵巢癌化療耐藥方面發(fā)揮著多樣性作用。李慧等人通過(guò)研究［21］發(fā)現(xiàn)，在卵巢癌順鉑耐藥細(xì)胞中的肝素結(jié)合表皮生長(zhǎng)因子(HB－EGF)表達(dá)水平明顯高于敏感細(xì)胞，抑制HB－EGF的表達(dá)，以增強(qiáng)卵巢癌對(duì)順鉑的敏感性。HB－EGF介導(dǎo)卵巢癌順鉑耐藥的相關(guān)機(jī)制與下調(diào)耐藥細(xì)胞中EGFR、ERCC 1蛋白的表達(dá)量相關(guān)。Du J等人通過(guò)抑制胰島素樣生長(zhǎng)因子(IGF)信號(hào)通路，減少M(fèi)RP2表達(dá)，逆轉(zhuǎn)卵巢癌細(xì)胞順鉑耐藥［22］。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)是主要的促腫瘤血管生成因子，通過(guò)選擇性地與同源受體結(jié)合介導(dǎo)化療耐藥。VEGF－A，VEGF－C和VEGF－D經(jīng)常同時(shí)在卵巢癌中的高表達(dá)，有助于抵抗貝伐單抗療效［23］;Aust S等人研究［24］表明VEGF在卵巢癌中過(guò)度表達(dá)，與順鉑耐藥性的增加有關(guān);Mengjun Zhang發(fā)現(xiàn)［25］在以鉑類為基礎(chǔ)化療的卵巢癌病例中，耐藥病例過(guò)表達(dá)PDGF顯著高于敏感對(duì)照組，表明PDGF與卵巢癌鉑類耐藥有關(guān)。

卵巢癌腫瘤細(xì)胞中過(guò)度表達(dá)表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)時(shí)，化療藥物耐藥性增加，使用受體酪氨酸激酶(RTK)抑制劑能增強(qiáng)EGFR的高表達(dá)，并導(dǎo)致化療敏感性降低;臨床研究表明，使用EGFR抑制劑gefitinib應(yīng)用于難治性和復(fù)發(fā)性卵巢癌患者的臨床治療，療效有所提高［26］。Rong Yu等人證實(shí)集落刺激因子受體(CSF－1R)上調(diào)可激活A(yù)kt和ERK1/2信號(hào)通路，導(dǎo)致CAOV－3細(xì)胞順鉑耐藥卵巢癌［27］;順鉑和CSF－1R抑制劑可有效抑制異種移植腫瘤的生長(zhǎng)。

5 低氧微環(huán)境與卵巢癌耐藥

卵巢癌在生長(zhǎng)過(guò)程中，由于能量供給與消耗之間的不平衡，在腫瘤局部形成了缺氧的微環(huán)境，缺氧誘導(dǎo)因子－1α(HIF－1α)是介導(dǎo)細(xì)胞低氧反應(yīng)的關(guān)鍵核轉(zhuǎn)錄因子，對(duì)卵巢癌多藥耐藥的形成起到多方面作用。張媛媛等人研究發(fā)現(xiàn)多藥耐藥基因1(MDR1)的基因啟動(dòng)子區(qū)有與HIF－1功能性的低氧反應(yīng)元件(HRE)，表明MDR1是受HIF－1調(diào)控的靶基因，HIF－1可以誘導(dǎo)MDR1/P－gp的表達(dá)增加，增強(qiáng)腫瘤的耐藥性［28］。ZhihongAi等人下調(diào)HIF－1α可促進(jìn)耐藥癌細(xì)胞線粒體氧化磷酸化從而產(chǎn)生過(guò)量活性氧導(dǎo)致細(xì)胞死亡，改善耐藥卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的反應(yīng)［29］。薛惠榮等人通過(guò)沉默HIF－1α基因，可同時(shí)下調(diào)腫瘤細(xì)胞中MDR1與Bcl－2的表達(dá)，既抑制腫瘤細(xì)胞將胞內(nèi)的多種抗腫瘤藥物排除細(xì)胞外，提高細(xì)胞內(nèi)化療藥物的濃度，又可抑制腫瘤細(xì)胞抗凋亡基因的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞凋亡［30］。通過(guò)這兩方面的作用增加卵巢癌耐藥對(duì)順鉑的敏感性，進(jìn)而達(dá)到逆轉(zhuǎn)卵巢癌耐藥的目的。WenjingSu等人研究［31］表明，藥物那可丁可通過(guò)抑制HIF－1α和HIF－1調(diào)控的基因產(chǎn)物，增加耐藥卵巢癌細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性。

6 結(jié)語(yǔ)

卵巢癌的耐藥是多基因、多因素共同作用的結(jié)果，腫瘤微環(huán)境概念的提出為研究卵巢癌的耐藥性提供全新視角。卵巢癌微環(huán)境脂質(zhì)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)如多不飽和脂肪酸(PUFA)、溶血磷脂酸(LPA)積極參與細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)［6］，建立了一種特異的微環(huán)境，對(duì)播散性卵巢癌細(xì)胞具有強(qiáng)烈的生長(zhǎng)促進(jìn)作用，但脂質(zhì)是否介導(dǎo)卵巢癌耐藥還有待進(jìn)一步研究。另外，腫瘤微環(huán)境中各種細(xì)胞成分及細(xì)胞外基質(zhì)是一個(gè)整體，目前的研究多局限于單個(gè)細(xì)胞或細(xì)胞因子的研究，建立多種因素共同影響腫瘤微環(huán)境的研究模型至關(guān)重要。

綜上所述，腫瘤微環(huán)境可通過(guò)誘導(dǎo)產(chǎn)生多藥耐藥基因、耐藥蛋白、抑制細(xì)胞免疫、促進(jìn)炎性反應(yīng)、參與細(xì)胞代謝等途徑介導(dǎo)卵巢癌化療耐藥。隨著對(duì)腫瘤微環(huán)境與卵巢癌耐藥的相互關(guān)系深入研究，將為改善卵巢癌耐藥、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)的防治帶來(lái)新的希望。