CCR7在腫瘤中的研究應(yīng)用進(jìn)展

鄭炎焱 林一均 繆一艇 楊曉國(guó) 謝璟 姚瓊

趨化因子及其受體在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中扮演著重要的角色，且越來(lái)越多的研究者猜想趨化因子及其受體存在間接或直接地調(diào)控腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。而目前研究比較多的趨化因子19（CCL19）與趨化因子21（CCL21）及其受體7（CCR7）已經(jīng)被證實(shí)參與膀胱癌、乳腺癌等多種惡性腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移。并且CCR7被證實(shí)在多種惡性腫瘤細(xì)胞中呈高表達(dá)。本文旨在對(duì)CCR7結(jié)構(gòu)、功能以及其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的調(diào)控等方面的研究作一綜述。

1 CCR7的概念

趨化因子是一類細(xì)胞因子或細(xì)胞分泌的信號(hào)蛋白家族，分子量約為8～12 kd的可溶性小分子蛋白質(zhì)，作為化學(xué)誘導(dǎo)物可誘導(dǎo)細(xì)胞的遷移[1]。CCR7是一種G蛋白偶聯(lián)受體，在多種淋巴組織中表達(dá)。趨化因子通過(guò)與CCR結(jié)合從而發(fā)揮趨化調(diào)節(jié)作用[2]。研究表明，腫瘤是由慢性炎癥灶發(fā)展而來(lái)的，在異物和組織損傷的刺激下促進(jìn)細(xì)胞增殖[3]。單純的細(xì)胞增殖并不會(huì)引起腫瘤的發(fā)生，在大量的炎癥細(xì)胞、豐富的生長(zhǎng)因子及DNA損傷因子的作用下，向癌癥轉(zhuǎn)變的風(fēng)險(xiǎn)增加。腫瘤的炎癥刺激、生長(zhǎng)及遷移是一系列高度復(fù)雜的過(guò)程，需要多種受體參與其調(diào)節(jié)過(guò)程。在正常生理情況下，CCR7可激活T、B淋巴細(xì)胞，參與T淋巴細(xì)胞歸巢，影響淋巴結(jié)和脾臟以及脾臟內(nèi)T淋巴細(xì)胞的運(yùn)輸，刺激樹突細(xì)胞的成熟[4]。在病理情況下，可出現(xiàn)CCR7的異常表達(dá)，在炎癥過(guò)程中，趨化因子與其受體結(jié)合誘導(dǎo)白細(xì)胞向炎癥部位移動(dòng)；在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，CCR7可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲及遷移，因而在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中扮演重要角色[5]。

2 CCR7結(jié)構(gòu)

CCR7由3個(gè)外顯子序列組成，基因定位于17號(hào)染色體長(zhǎng)臂第2區(qū)1帶，如圖1所示[6]。

圖1 CCR7基因定位

CCR7是一個(gè)具有七次跨膜結(jié)構(gòu)且與異源三聚體G蛋白偶聯(lián)的受體蛋白，由378個(gè)氨基酸組成，主要定位于細(xì)胞膜，其蛋白結(jié)構(gòu)如圖2所示。位于跨膜域3尾端的蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)單元DRY模體在受體的激活和G蛋白的偶聯(lián)過(guò)程中起著重要作用。DRY模體的精氨酸與跨膜域6形成“離子鎖”，與β腎上腺素受體相互作用偶聯(lián)G蛋白。

3 CCR的功能

3.1 參與炎癥反應(yīng) 早在1863年已經(jīng)有研究者猜測(cè)，腫瘤是由慢性炎癥灶發(fā)展而來(lái)的，在異物和組織損傷的刺激下導(dǎo)致炎癥的發(fā)生，繼而促進(jìn)了細(xì)胞的增殖。CCR7偶聯(lián)的G蛋白有三個(gè)亞單位（α、β、γ），趨化因子與受體結(jié)合解離G蛋白，α、β、γ亞單位組裝成二聚體負(fù)責(zé)鈣的轉(zhuǎn)運(yùn)和激活Rho GTP酶及磷脂酰肌醇（-3）激酶（PI3K）信號(hào)通路。G蛋白根據(jù)α亞單位特性分為 4 類（αs、αi、αq 及 α12/13）[7]，CCR 根據(jù)偶聯(lián)的 G 蛋白不同實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信號(hào)通路的激活及不同生物功能的調(diào)控[8]。趨化因子CCL19與CCL21誘導(dǎo)CCR7陽(yáng)性細(xì)胞向細(xì)胞組織遷移，保持體內(nèi)CCR7陽(yáng)性細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。趨化因子具有高度特異的趨化作用，主要通過(guò)招募特異的白細(xì)胞來(lái)參與炎癥反應(yīng)[5]。

圖2 CCR7蛋白三維結(jié)構(gòu)

3.2 參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程 研究者最早在T淋巴細(xì)胞和自然殺傷性細(xì)胞功能缺陷的小鼠中發(fā)現(xiàn)，小鼠成瘤后出現(xiàn)局部的炎性浸潤(rùn)灶，暗示腫瘤細(xì)胞能釋放趨化因子或可能誘導(dǎo)鄰近細(xì)胞釋放趨化因子[9]?，F(xiàn)在普遍認(rèn)為腫瘤組織中趨化因子與受體發(fā)生明顯的改變，趨化因子能影響腫瘤細(xì)胞對(duì)白細(xì)胞的募集作用進(jìn)而影響炎癥的進(jìn)展過(guò)程[10]。

腫瘤細(xì)胞能侵襲鄰近組織、靜脈系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)，并在其中增殖形成新的腫瘤灶[11]。已經(jīng)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)趨化因子及其受體（CCR7）在腫瘤細(xì)胞的侵襲過(guò)程中起作用[12]。

趨化因子及受體還參與血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移[13]。血管生成受到機(jī)體嚴(yán)格控制，如傷口愈合時(shí)會(huì)啟動(dòng)。當(dāng)腫瘤在機(jī)體內(nèi)增殖時(shí)，需要生成血管為腫瘤內(nèi)部提供血供和營(yíng)養(yǎng)，腫瘤細(xì)胞可沿血流轉(zhuǎn)移至其它組織或器官。如趨化因子CXC因修飾位點(diǎn)不同，發(fā)揮血管生長(zhǎng)因子和血管生成抑制因子作用[14]。

4 CCR7與腫瘤

4.1 CCR7在乳腺癌中的表達(dá) 研究顯示，多種乳腺癌細(xì)胞中CCR7呈陽(yáng)性表達(dá)，免疫組化法分析發(fā)現(xiàn)CCR7在乳腺癌組織中相比癌旁組織表達(dá)顯著上調(diào)[12]，而在三陰性乳腺癌中CCR7可作為腫瘤轉(zhuǎn)移的標(biāo)志物，并且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。CCR7促進(jìn)干細(xì)胞樣腫瘤細(xì)胞的增殖從而參與了腫瘤的形成，通過(guò)抑制乳腺癌細(xì)胞的凋亡，降低腫瘤細(xì)胞對(duì)凋亡相關(guān)蛋白的敏感性[15]。

除此之外，CCR7協(xié)同或抑制其他蛋白從而發(fā)揮在乳腺癌中的作用，如CCL21通過(guò)激活CCR7陽(yáng)性細(xì)胞中的胞內(nèi)PI3K及絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路從而促進(jìn)其遷移[16-17]；在淋巴結(jié)陽(yáng)性轉(zhuǎn)移患者中觀察到NF-κB通路的激活，刺激細(xì)胞因子的分泌進(jìn)而通過(guò)CCR7受體促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移[18]。而有些MicroRNA如let-7a對(duì)CCR7有抑制作用，let-7a通過(guò)靶向作用于CCR7抑制其表達(dá)進(jìn)而發(fā)揮抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移與侵襲的功能[19]。由此可見，在組織中CCR7的表達(dá)對(duì)于乳腺癌的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移及預(yù)后，指導(dǎo)其臨床治療具有重要的意義。

4.2 CCR7在肺癌中的表達(dá) 研究顯示，肺腺癌細(xì)胞系中均檢測(cè)到CCR7的表達(dá)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)CCR7通過(guò)影響細(xì)胞凋亡與細(xì)胞周期進(jìn)而調(diào)節(jié)肺癌細(xì)胞的增殖能力。CCR7與肺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高度相關(guān)，其配體CCL21能促進(jìn)腺癌人類肺泡基底上皮細(xì)胞（A549）的遷移[20]。CCR7還通過(guò)促進(jìn)蛋白激酶1/2（ERK1/2）信號(hào)通路，上調(diào)特異蛋白-1、基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-D的表達(dá)，增強(qiáng)肺癌細(xì)胞的遷移與侵襲能力[21]。由此，提示CCR7在肺癌侵襲、轉(zhuǎn)移過(guò)程中的重要作用。有報(bào)道顯示，利用siRNA沉默CCR7，抑制CCR7上游的蛋白如低氧誘導(dǎo)因子、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子-C實(shí)現(xiàn)對(duì)CCR7表達(dá)的抑制，從而抑制肺癌細(xì)胞的增殖與遷移[22]。可見，檢測(cè)CCR7的表達(dá)及其定向沉默對(duì)指導(dǎo)治療肺癌具有重要價(jià)值。

4.3 CCR7在白血病中的表達(dá) 研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)全基因組序列分析，成人T淋巴細(xì)胞白血病（ATL）患者尤其是高度惡性的患者中存在CCR7的變異，從而導(dǎo)致ATL患者治療困難、預(yù)后差等問(wèn)題[23]。而通過(guò)對(duì)比慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL）患者與正常組的單核苷酸多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)6個(gè)與CLL高度相關(guān)且高風(fēng)險(xiǎn)的基因變異位點(diǎn)。急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）患者其CCR7表達(dá)水平高于急性髓細(xì)胞白血病患者。同時(shí)，CCR7的表達(dá)水平與非霍奇金淋巴瘤的惡性程度、分期、分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)[24]。

在ALL患者體內(nèi)，CCR7與Zeta鏈輔助蛋白70高度相關(guān)，能反映ALL的中樞轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)[25]。CCR7受IFNα調(diào)控，Toll樣受體2及B淋巴細(xì)胞受體能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向CCR7的配體CCL21處轉(zhuǎn)移[26]。CCR7還受各種信號(hào)通路的調(diào)控，如PI3K、Rho鳥苷酸三磷酸化酶及MAPK，激活CCR7從而促進(jìn)CLL的轉(zhuǎn)移和發(fā)展。Cuesta-Mateos等[27]開發(fā)了針對(duì)CCR7的單克隆抗體，治療高危且對(duì)氟達(dá)拉濱耐藥的CLL患者，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該抗體能有效特異殺傷CLL細(xì)胞，臨床治療優(yōu)于阿倫單抗。

4.4 CCR7在胃癌中的表達(dá) 在胃癌中，CCR7影響胃癌細(xì)胞的上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）進(jìn)程，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移與侵襲能力，上調(diào)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）和鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控下游轉(zhuǎn)錄因子NF-κB及細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶ERK等信號(hào)通路，促進(jìn)胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力[28]。MiR-let-7a及合成過(guò)程中參與的基因Dicer 1負(fù)向調(diào)控CCR7的表達(dá)[29]。同時(shí)，研究顯示CCR7與胃癌預(yù)后高度相關(guān)，高表達(dá)CCR7的患者預(yù)后不良[30]。

4.5 CCR7在結(jié)直腸癌中的表達(dá) 研究顯示，高表達(dá)CCR7通過(guò)上調(diào)MMP-9的表達(dá)，促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移，且CCR7在結(jié)直腸癌中與轉(zhuǎn)移、病理分級(jí)及預(yù)后相關(guān)[31]。利用siRNA沉默CCR7的表達(dá)，抑制結(jié)直腸癌增殖及侵襲能力，為結(jié)直腸癌的治療提供新的思路[32]。

4.6 CCR7在黑色素瘤中的表達(dá) 在黑色素瘤中，CCR7與黑色素瘤的預(yù)后相關(guān)。研究者通過(guò)分析臨床患者的基因表達(dá)譜、有絲分裂指數(shù)、定量腫瘤浸潤(rùn)的白細(xì)胞及腫瘤轉(zhuǎn)移灶中的CD3陽(yáng)性細(xì)胞，了解黑色素瘤的分子表型及其與預(yù)后的關(guān)系，為臨床判斷黑色素瘤患者的預(yù)后情況提供一定依據(jù)[33]。通過(guò)免疫療法，利用樹突細(xì)胞制作腫瘤相關(guān)疫苗，促進(jìn)特異性的T淋巴細(xì)胞對(duì)黑色素瘤細(xì)胞的殺傷作用[34]。另外，利用CCR7配體CCL21的抑制劑（如Chemotrap-1）與CCL21競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合抑制腫瘤的遷移，為治療黑色素瘤的轉(zhuǎn)移提供一定依據(jù)[35]。

5 小結(jié)

CCR7及其配體的研究是近年來(lái)被認(rèn)為在調(diào)節(jié)腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移過(guò)程中的重要分子，在臨床治療中的應(yīng)用也受到越來(lái)越多的關(guān)注[36-39]。但目前還有許多問(wèn)題尚未解決，首先，CCR7是影響腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移的重要分子但不是唯一分子，臨床也發(fā)現(xiàn)TGF、TNF等也與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，而CCR7與其他分子的關(guān)系有待進(jìn)一步研究；其次，針對(duì)CCR7為靶點(diǎn)的特異性抗癌藥物的研究目前還不十分清楚，有待進(jìn)一步研究。在未來(lái)的一段時(shí)間，CCR7仍將是多個(gè)學(xué)科研究的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。