IL-8 在三陰性乳腺癌中的研究現(xiàn)狀

唐云輝，蔣林余，陳璟泰，錢雙強(qiáng)，高硯春

（川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,四川 南充）

0 引言

乳腺癌是源于乳腺導(dǎo)管上皮的惡性腫瘤，近30 年來其發(fā)病率呈逐漸上升的趨勢，在許多國家已成為女性患者中發(fā)病率最高的腫瘤。三陰性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）是其中一種獨(dú)特的亞型:不表達(dá)雌激素受體(estrogen receptor，ER)、孕 激 素 受 體(progesterone receptor，PR) 和 人表皮生長因子受體(human epidermal growth factor receptor，HER-2)，其發(fā)病率約占乳腺癌的20%-25%[1][2]。由于缺乏相應(yīng)的受體，TNBC 患者內(nèi)分泌治療和HER-2 靶向治療多無效，因此臨床上多采用手術(shù)和輔助化療的治療方式，這與ER 陽性乳腺癌的處理并無太大差異，但術(shù)后3 年的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率和死亡風(fēng)險，TNBC 患者明顯較高。此外，TNBC 出現(xiàn)局部區(qū)域轉(zhuǎn)移和內(nèi)臟器官轉(zhuǎn)移概率更高，例如首次轉(zhuǎn)移在肝臟、腦部、肺部。同時，研究表明與乳腺癌其他亞型相比，TNBC 患者短期預(yù)后更差[3]。此外，約30%的TNBC 患者出現(xiàn)放化療抵抗。綜上，TNBC 患者表現(xiàn)出預(yù)后不良、五年復(fù)發(fā)率高、總體生存率低的臨床特征。因此，為TNBC 患者尋找新的藥物或者治療靶點(diǎn)迫在眉睫。對此，已有三陰性乳腺癌新的靶向治療劑的研究報道，例如EGFR、ALDH1A1、PD-L1、AR[4-6]等，但在前期試驗(yàn)過程中顯示出效果不佳，靶向受體分子通路之間的機(jī)制也尚不明確。我們只有更好地了解TNBC 行為特征的關(guān)鍵基因和關(guān)鍵信號通路才可能特異性針對靶點(diǎn)基因，為TNBC的治療提供更有效的方法。

白細(xì)胞介素8(interleukin8，IL-8)又名CXC 趨化因子配體8(CXC chemokinelig and 8，CXCL8)，是最早發(fā)現(xiàn)的一種趨化細(xì)胞因子，由巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞和呼吸道平滑肌細(xì)胞分泌。IL-8 的人類基因位于4 號染色體4q13 和4q21 之間[7]，在生理狀態(tài)下幾乎檢測不到，但可由促炎性細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子A(TNF-a) 和白細(xì)胞介素-1b(IL-1b) 迅速誘導(dǎo)[8]。在體內(nèi)，其主要通過與其受體IL-8RA[CXC 趨化因子受體1(CXC chemokine receptor1，CXCR1)] 和IL-8RB[CXC 趨 化因子受體2(CXC chemokine receptor2，CXCR1)]特異性結(jié)合，發(fā)揮促炎性生物學(xué)作用。在近年來的研究報道中,IL-8 具有誘導(dǎo)腫瘤血管增生、調(diào)節(jié)血管通透性、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖的作用，同多種腫瘤的生長、浸潤、轉(zhuǎn)移都具有顯著相關(guān)性[9]。研究報道顯示，IL-8 作為一種促炎因子與結(jié)腸癌、胃癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤等多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[10,11]。

朱江等通過檢測122 例乳腺腫瘤及其鄰近正常乳腺組織中IL-8mRNA 表達(dá)水平，在國內(nèi)外首次報道乳腺癌組織中IL-8 表達(dá)顯著高于良性腫瘤組織及正常乳腺組織,且乳腺癌組織中IL-8 表達(dá)的T/N 比值與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)[12]，提示了IL-8 與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切，展開了IL-8 在乳腺癌中的研究進(jìn)程。隨后，Benrik 發(fā)現(xiàn)IL-8 在ER 陰性的乳腺癌細(xì)胞株中呈過度表達(dá)，而在ER 陽性中則表達(dá)較低[13]。同時，Choi 等報道IL-8 在TNBC 細(xì)胞中有更高分泌量，而與此對應(yīng)的患者預(yù)后相對較差[14]，這與朱江的研究報道基本一致。然而，目前IL-8 影響三陰性乳腺癌發(fā)生發(fā)展的具體信號機(jī)制尚不清楚。此文通過綜述IL-8 在腫瘤中的信號通路機(jī)制、促腫瘤作用等方面的研究現(xiàn)狀來討論其在三陰性乳腺癌的進(jìn)一步的研究方向。

1 IL-8 與TNBC 干細(xì)胞性的相關(guān)性（乳腺癌干細(xì)胞）

腫瘤干細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為腫瘤干細(xì)胞(cancer stem cells,CSC)是腫瘤中含量極少的一類干細(xì)胞樣細(xì)胞群，具有無限增殖的能力和多向分化的潛能，是腫瘤發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移、耐藥復(fù)發(fā)的根本動力，也稱為腫瘤啟動細(xì)胞(tumor initiative cell,TIC)[15]。CSCs 的關(guān)鍵特性是自我更新和分化潛能，這意味著允許腫瘤在原發(fā)部位和轉(zhuǎn)移部位長期再繁殖[16,17]。當(dāng)前臨床放化療主要對G1 期的腫瘤細(xì)胞有效，而處于慢周期的CSCs 往往逃脫放化療藥物的殺滅作用[18,19]。Arnold 提出，腫瘤干細(xì)胞在耐藥型乳腺癌的細(xì)胞群中有所增加，這類細(xì)胞群被稱為乳腺癌干細(xì)胞(BCSC)，其類似于正常干細(xì)胞，能夠增加細(xì)胞存活途徑及脫氧核糖核酸(DNA)修復(fù)酶的表達(dá)，具有高度的致瘤性[20]。黃琳等人研究發(fā)現(xiàn)，TNBC 的高復(fù)發(fā)率、耐藥性以及易發(fā)生遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移的特性與組織內(nèi)富含較多的CSC關(guān)系密切[21]。相關(guān)研究報道，IL-6 和IL-8 的表達(dá)與乳腺癌干細(xì)胞數(shù)量的增加及其對化療的耐藥性有關(guān)[21]。在Samanta的研究中，化療誘導(dǎo)的HIF 活性通過IL-6 和IL-8 信號傳導(dǎo)豐富了乳腺癌干細(xì)胞群，并增加了多藥耐藥性的表達(dá)[25]。Korkaya 等人提出，間充質(zhì)干細(xì)胞和化療劑如多西他賽和曲妥珠單抗可以誘導(dǎo)IL-8 分泌增加，表明化療可能會誘導(dǎo)耐藥干細(xì)胞的增殖，從而產(chǎn)生耐藥性和增強(qiáng)侵襲性。據(jù)報道,紫杉醇在人卵巢癌細(xì)胞中誘導(dǎo)IL-8 高表達(dá)，多西他賽能夠增加癌癥患者IL-6 和IL-8 的產(chǎn)生，在此研究的基礎(chǔ)上，越來越多的證據(jù)表明，許多抗癌藥物，如舒尼替尼、阿霉素和吉西他濱，只能抑制不同分化階段癌細(xì)胞的生長，但不能消除甚至可能擴(kuò)大CSC 數(shù)量[26]。在Burnett 的體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，多西他賽雖然縮小了腫瘤體積，實(shí)際上卻增加了IL-6 和IL-8 的產(chǎn)生，從而增加了乳腺癌干細(xì)胞的數(shù)量[26]。這一數(shù)據(jù)與其前期的體內(nèi)研究結(jié)果一致，證明多西他賽增加患者IL-6 和IL-8 的表達(dá)，進(jìn)而刺激乳腺干細(xì)胞的增殖。同時研究表明，CXCR1 被CXCR1 特異性阻斷抗體或小分子CXCR1 抑制劑再分泌素阻斷，能夠選擇性地殺滅人乳腺癌干細(xì)胞，從而有效改善臨床化療抵抗[27]。因此，IL-8 信號的抑制也被認(rèn)為是阻斷乳腺癌干細(xì)胞群根源的目標(biāo)[28,29]。進(jìn)一步了解在TNBC 組織中CSC 活化的機(jī)理，干預(yù)腫瘤干細(xì)胞驅(qū)動細(xì)胞因子IL-8 的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，對于抑制CSC 群來改善癌癥的進(jìn)展、復(fù)發(fā)和藥物抵抗及預(yù)后可能具有重要的臨床病理意義。同時，IL-8 也有望成為根除腫瘤干細(xì)胞的潛在治療靶點(diǎn)，并指導(dǎo)開發(fā)新型抗癌藥物。

2 IL-8 與TNBC 發(fā)生EMT 的關(guān)系

上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是指上皮細(xì)胞在特定的生理和病理情況下向間充質(zhì)細(xì)胞分化的現(xiàn)象。EMT 途徑是當(dāng)下研究腫瘤轉(zhuǎn)移過程的熱點(diǎn)之一，許多研究表明發(fā)生EMT 的上皮細(xì)胞可以分泌多種細(xì)胞因子、生長因子和趨化因子來增強(qiáng)腫瘤的擴(kuò)散[30]。EMT 的特征是上皮細(xì)胞的形態(tài)學(xué)及分化表型轉(zhuǎn)換并獲得侵襲性間充質(zhì)細(xì)胞的表型，使細(xì)胞的遷移和運(yùn)動能力增強(qiáng)，同時TNBC 細(xì)胞失去上皮細(xì)胞標(biāo)記，如EGFR、上皮鈣粘蛋白，并顯示出間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)增強(qiáng)，如波形蛋白和神經(jīng)元鈣粘蛋白，進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移和侵入。研究表明，乳腺腫瘤細(xì)胞長期暴露于炎性細(xì)胞因子中會發(fā)生上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)，從而導(dǎo)致腫瘤侵襲性增強(qiáng)和整體預(yù)后不良。在ER(-)乳腺癌細(xì)胞中，IL-8 的異常表達(dá)可以誘導(dǎo)緊密連接蛋白分泌帶-1 誘發(fā)EMT[31]。BalacescuO[32]驗(yàn)證了瘦素能夠顯著增加STAT3、AKT 和ERK1/2 的磷酸化，提高IL-8 的表達(dá)，并誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞EMT 的發(fā)生。同時，研究者發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT 抑制劑LY294002 可以讓IL-8 表達(dá)下降，波形蛋白、纖連蛋白和E-鈣粘蛋白等EMT 生物標(biāo)志物也被明顯消除，最后得出結(jié)論：乳腺癌細(xì)胞通過PI3K/AKT 信號通路激活I(lǐng)L-8，進(jìn)一步誘發(fā)EMT。在Samanta 的研究中[33]，腫瘤來源的IL-8 主要通過AKT、MAPK/ERK 和JAK2/STAT3 信號通路在自分泌回路中發(fā)揮作用，以維持腫瘤細(xì)胞的間充質(zhì)表型[33]。另外，相關(guān)實(shí)驗(yàn)報告顯示，發(fā)生EMT 的癌細(xì)胞具有癌癥干細(xì)胞(CSC)的特性，包括化學(xué)和放射抗性以及自我更新的能力[34]。以此，IL-8 對于三陰性乳腺癌的發(fā)生發(fā)展可能具有多重交叉效應(yīng)，有待進(jìn)一步探索。

3 IL-8 與腫瘤微環(huán)境的相關(guān)性

腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤存在的細(xì)胞環(huán)境，由增生的腫瘤細(xì)胞、腫瘤基質(zhì)、血管、浸潤的炎癥細(xì)胞和多種相關(guān)的組織細(xì)胞組成，還包括細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）[35]、生長因子、細(xì)胞因子以及局部和/或全身產(chǎn)生的其他蛋白質(zhì)、微生物菌群也可以存在TME 中，它們和氧氣水平、pH 一起構(gòu)成了TME[36]。腫瘤微環(huán)境近年來被認(rèn)為是癌癥發(fā)生的主要調(diào)節(jié)場所，是腫瘤生長的催化劑，調(diào)節(jié)腫瘤、基質(zhì)和細(xì)胞之間的復(fù)雜合作[32]。相關(guān)研究多方面闡述了腫瘤微環(huán)境在各種細(xì)胞因子調(diào)節(jié)干細(xì)胞生長分化中的關(guān)鍵作用，這些細(xì)胞因子包括IL-6、IL-8、TGF-b 等，在乳腺腫瘤中常處于高表達(dá)狀態(tài)，IL-8 在癌細(xì)胞、浸潤嗜中性細(xì)胞和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞中的高表達(dá),表明IL-8 在腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)中可能發(fā)揮作用，如血管生成、腫瘤進(jìn)展和細(xì)胞侵襲[8,37]。TAMs（腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞）是乳腺癌細(xì)胞入侵的驅(qū)動因素[38,39]。IL-8 通過旁分泌方式向腫瘤部位募集中性粒細(xì)胞和TAMs，TAMs 通過NF-κB激活分泌第二信使，如IL-8 或IL-6，在腫瘤微環(huán)境中發(fā)揮關(guān)鍵作用，從而促進(jìn)腫瘤微環(huán)境的形成并調(diào)節(jié)血管生成，這反過來又與乳腺癌的不良結(jié)局和惡性特征密切相關(guān)[40,41]。同時，CXCL8-CXCR1/2 信號通路中的基因在腫瘤微環(huán)境和腫瘤干細(xì)胞中也發(fā)揮重要作用,它們積極參與腫瘤進(jìn)展和干細(xì)胞遷移、侵襲。許多癌細(xì)胞分泌高水平的CXCR1/2 配體而不表達(dá)受體，這表明CXCR1/2 配體也可能以旁分泌的方式參與腫瘤微環(huán)境[42,43]。同時，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)IL-6 和IL-8 通過激活STAT3-NFkB 信號傳導(dǎo)來促進(jìn)侵襲性腫瘤微環(huán)境的形成。因此對于抗IL-8 及其受體的表達(dá)，可能有望解決臨床TNBC 化療抵抗耐藥及早期轉(zhuǎn)移的現(xiàn)狀。

4 IL8-CXCR1/2 軸及其相關(guān)信號通路

IL-8 最初被描述為趨化因子，其主要功能是吸引作用于CXCR1/2 的多核炎性白細(xì)胞浸潤[42, 43]。其發(fā)揮功能主要依賴于與特定細(xì)胞表面G 蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)、CXCR1 和CXCR2 的相互作用[45]。作為IL-8 受體，CXCR1 和CXCR2選擇性地與IL-8 結(jié)合組成同源和異源二聚體[46]，兩者都在粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、肥大細(xì)胞和一些自然殺傷細(xì)胞上表達(dá)。[47]但I(xiàn)L-8 與兩個受體的親和力不同，產(chǎn)生的效應(yīng)也不同：CXCR1主要與IL-6 和IL-8 結(jié)合，在IL-8 誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答趨化中起作用；而CXCR2 與IL-1、2、3、5、6、7 和8 結(jié)合，在細(xì)胞遷移中發(fā)揮作用，IL-8 與受體CXCR2 有更高的親和力。[48]IL-8是炎癥介導(dǎo)過程的重要組成部分，IL-8 及其受體的異常調(diào)節(jié)與許多炎癥介導(dǎo)的疾病有關(guān)，如肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌[49]。此外，在腫瘤異種移植模型中，表達(dá)IL-8 的腫瘤細(xì)胞形成了比對照組細(xì)胞大得多的腫瘤，說明了IL-8 對腫瘤的發(fā)生發(fā)展起著重要作用。據(jù)報道，CXCR2 是多種腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵受體[50,51]。近來，相關(guān)研究報道，CXCL8-CXCR1/2 信號軸參與了多種腫瘤的發(fā)病[44]。在另外的報告分析和體內(nèi)癌癥模型中都證實(shí)了CXCR1/2 參與腫瘤進(jìn)展，表明IL-8-CXCR1/2 信號通路在腫瘤發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移中也起著重要作用[52]。至此，隨后也展開了關(guān)于IL-8 拮抗劑以及抑制CXCR1/2 介導(dǎo)的信號內(nèi)傳導(dǎo)的相關(guān)試驗(yàn)，并取得初步進(jìn)展。其中最常見的兩種IL-8 中和抗體ABX-IL8 和HumX-IL8，通過拮抗IL-8 的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)可以明顯抑制腫瘤血管的生成以及腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移[44]。此外，也開展了多項(xiàng)CXCR1/2 抑制劑試驗(yàn)，在David JM 的研究中[53]，CXCR1/2 抑制劑雷帕霉素對IL-8 信號通路的抑制阻止了MDA-MB-231 細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移；同時，敲除CXCR2 后也可明顯抑制MDA-MB-231 細(xì)胞的增殖和遷移，表明CXCR1/2 有潛力成為轉(zhuǎn)移性三陰性乳腺癌的潛在治療靶點(diǎn)。除了受體通路之外，Kim 等人研究報道[54]，應(yīng)用特異性EGFR 抑制劑作用于癌株細(xì)胞后，細(xì)胞分泌的IL-8 顯著降低，證明在TNBC 細(xì)胞中IL-8 的異常表達(dá)可能由EGFR 途徑調(diào)節(jié)?；谶@些研究基礎(chǔ)，kim 等人在實(shí)驗(yàn)中觀察到AKT、ERK 和STAT3 的磷酸化，證明IL-8 異常表達(dá)可能通過TNBC細(xì)胞中EGFR/MEK/ERK 途徑來調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物活性。近年來，在許多實(shí)體腫瘤中也發(fā)現(xiàn)絲氨酸/蘇氨酸激酶雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)信號通路的過度激活，其中在乳腺癌患者中發(fā)現(xiàn)這條信號通路的活化高達(dá)70%，該通路的活化往往意味著臨床預(yù)后差[55]、[56]。同時，體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)mTORC1 和mTORC2 抑制劑可以有效封閉PI3K/AKT/mT0R 信號通路，從而發(fā)揮抑制乳腺癌發(fā)展的作用[56]。Lehmann 等人體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[57]，與Basal-like 亞型細(xì)胞株相比，LAR 亞型TNBC 細(xì)胞株對PI3K/mTOR 抑制劑NVPBEZ235 敏感性更高。說明對三陰性乳腺癌按亞型分層研究，更有利于精準(zhǔn)治療和個體化治療。相關(guān)研究提出[58]，IL-8 水平可能是Basal-like 型乳腺癌患者的預(yù)后因素，因此，針對IL-8 及其受體的藥物，包括IL-8 單克隆抗體和雷帕霉素，在治療病理類型為Basal-like 型的TNBC 患者中可能發(fā)揮著重要的作用。

5 結(jié)語

許多研究已證實(shí)IL-8 在多種實(shí)體腫瘤中發(fā)揮了促腫瘤作用，與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移也密切相關(guān)，其發(fā)揮作用的機(jī)制在一些試驗(yàn)中得到了驗(yàn)證，但具體機(jī)制還尚不清楚。目前有研究提出IL-8-CXCR1/2 軸在腫瘤發(fā)生發(fā)展發(fā)揮的作用，通過這條信號通路條調(diào)控癌干細(xì)胞的擴(kuò)張從而導(dǎo)致臨床放化療的耐藥增加。因此，能否通過靶向抑制乳腺癌干細(xì)胞從而抑制乳腺癌的進(jìn)展，是目前尚未深入研究的領(lǐng)域。相比于IL-8的異常表達(dá)，對于其受體CXCR1/2 的研究更有價值[53]，因?yàn)镮L-8 可以受多種因素的影響而出現(xiàn)異常表達(dá)，受體的表達(dá)相對具有特異性。此外，臨床上也有關(guān)于CXCR1/2 受體抑制劑的相關(guān)報道，初步證實(shí)抑制IL-8 的高表達(dá)及阻斷IL8-CXCR1/2 信號通路，對于治療三陰性乳腺癌具有巨大臨床價值，而相關(guān)抑制劑的藥物效應(yīng)，有待進(jìn)一步臨床試驗(yàn)。近來越來越多的證據(jù)表明，腫瘤的發(fā)展與機(jī)體免疫系統(tǒng)的監(jiān)測失效和破壞密切相關(guān)，IL-8-CXCR1/2 軸與腫瘤免疫和免疫治療之間的聯(lián)系值得高度關(guān)注，但目前尚且無充足的試驗(yàn)數(shù)據(jù)予以支撐。同時在乳腺癌中PI3K/Akt/mTOR 信號通路活化比例高，也有相關(guān)研究報道了IL-8 與此條通路之間存在密切的聯(lián)系，但在IL-8 調(diào)控該通路時，是否有更具特異性的靶向點(diǎn)，以及是否有其他的信號通路同時被激活，目前尚不清楚。因此，通過探索IL-8 與該信號通路是否與三陰性乳腺癌患者的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)，也具有重大的臨床價值。