前列腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分子機(jī)制的研究進(jìn)展

蔣璋棟 綜述，吳開杰 審校

(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，陜西西安 710061)

前列腺癌(prostate cancer，PCa)是歐美國家最常見的癌癥，但近年來我國的發(fā)病率也呈快速上升趨勢，年增加率約12．07%[1]。除了骨骼，淋巴結(jié)也是常見的轉(zhuǎn)移部位之一，有資料顯示新診斷的PCa病例中約10%有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[2]。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者表現(xiàn)出不良的預(yù)后，疾病特異性生存率和無生化復(fù)發(fā)生存率顯著降低[3]。因此，了解淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程和分子機(jī)制對于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的治療具有重要作用，特別是在預(yù)測疾病進(jìn)展和確定術(shù)后治療方案方面。通過梳理PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)分子機(jī)制，特別是淋巴管生成的作用，以期為PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者臨床決策提供幫助。

1 PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

1.1 轉(zhuǎn)移的兩種方式一是淋巴管生成：腫瘤分泌淋巴管生成因子在已存在的淋巴管上誘導(dǎo)新淋巴管生成，此時(shí)引流腫瘤的淋巴管的管徑增大，淋巴流量和搏動增加。淋巴管產(chǎn)生趨化因子可以刺激腫瘤細(xì)胞向淋巴管的趨化擴(kuò)散并引流至淋巴結(jié)及其遠(yuǎn)方。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)-C/D(VEGF-C/D)是公認(rèn)的淋巴管生成因子，趨化因子配體21(C-C motif chemokine ligand 21，CCL21)是公認(rèn)的趨化因子[4]。

二是腫瘤細(xì)胞淋巴浸潤：腫瘤細(xì)胞通過滲透的過程從原發(fā)腫瘤局部延伸到周圍的淋巴管。淋巴管與血管相比沒有緊密的內(nèi)皮連接，所以淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(lymphatic endothelial cell，LEC)對組織液和細(xì)胞更具有滲透性。腫瘤細(xì)胞和腫瘤來源的生長因子等分子可以高滲性通過LEC進(jìn)入淋巴管，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞流向區(qū)域淋巴結(jié)、遠(yuǎn)處淋巴結(jié)，隨后進(jìn)入血液循環(huán)，甚至可轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處的組織、器官。

這兩種方式相互獨(dú)立又相互聯(lián)系(圖1)：腫瘤相關(guān)淋巴管的生成一定程度上可作為腫瘤細(xì)胞到達(dá)淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處的容易通道，而腫瘤細(xì)胞的浸潤加速淋巴轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

1.2 淋巴管生成與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤周圍和腫瘤內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)中都可以發(fā)生淋巴管生成。PCa的瘤周淋巴管生成已被證實(shí)與引流淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及腫瘤不良預(yù)后有關(guān)，而腫瘤內(nèi)淋巴管經(jīng)常塌陷或可能被腫瘤細(xì)胞阻塞，故他們是否或是有多大程度上參與了此過程仍有待證實(shí)[5]。KOSTIS等[6]的研究證明了PCa腫瘤標(biāo)本中瘤周(而非瘤內(nèi))淋巴管密度的升高與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。

VEGF-C：血管內(nèi)皮生長因子C； VEGFR:血管內(nèi)皮生長因子受體。

從原發(fā)腫瘤排出的淋巴液由淋巴系統(tǒng)通過一個或幾個淋巴結(jié)回到血液循環(huán)，其中第一個被稱為“前哨淋巴結(jié)”(sentinel lymph node，SLN)。腫瘤生長期間SLN經(jīng)常在大小和細(xì)胞結(jié)構(gòu)上擴(kuò)張，這可能是由于腫瘤細(xì)胞進(jìn)入淋巴結(jié)并表達(dá)淋巴管生成因子所致。腫瘤細(xì)胞甚至在轉(zhuǎn)移前就誘導(dǎo)SLN淋巴管生成[7]，但目前臨床上PCa是否存在SLN及具體淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移途徑尚不明確。

1.3 淋巴管生成因子參與調(diào)節(jié)腫瘤誘導(dǎo)的淋巴管生成目前只有VEGF家族參與PCa淋巴管生成研究最透徹，被廣泛接受。包括肝細(xì)胞生長因子(hepatocyte growth factor，HGF)、內(nèi)皮素1(endothelin-1，ET-1)、胰島素樣生長因子1、2(insulin-like growth factor，IGF-1，-2)、成纖維細(xì)胞生長因子2(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF-2)、血管生成素1、2(angiogenin-1，-2，Ang-1，-2)、血小板源生長因子BB(platelet derived growth factor-BB，PDGF-BB)等在內(nèi)的其他淋巴管生成因子均有淋巴管生成的潛能[8]，在其他癌種與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)性上取得了較多研究進(jìn)展，但與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程的相關(guān)性目前報(bào)道較少，仍有待進(jìn)一步探索。

VEGF家族是目前廣泛公認(rèn)的淋巴管生成因子，包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E，他們序列高度保守、具有生物活性，是糖蛋白單體以二硫鍵構(gòu)成的二聚體。VEGF家族可通過激活血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)促進(jìn)血管生成以及淋巴管生成。VEGF-C、VEGF-D在體內(nèi)可誘導(dǎo)正常淋巴管生成或腫瘤相關(guān)淋巴管生成，均可激活VEGFR-3和VEGFR-2；VEGF-A與VEGFR-1和VEGFR-2相結(jié)合，通過直接誘導(dǎo)LEC增殖來刺激腫瘤淋巴管生成從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移擴(kuò)散[9]。

目前認(rèn)為VEGF-C/D-VEGFR-3軸是調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)淋巴管生成的主要驅(qū)動力。特別是VEGF-C的表達(dá)與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)性極高：在原發(fā)腫瘤中，VEGF-C的水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移水平呈顯著正相關(guān)。VEGF-C和VEGF-D在腫瘤組織或其周圍基質(zhì)(如免疫細(xì)胞、炎性細(xì)胞)中表達(dá)，VEGFR-3表達(dá)于淋巴內(nèi)皮細(xì)胞，VEGF-C和(或)VEGF-D與VEGFR-3結(jié)合形成二聚體，該二聚體促進(jìn)LEC細(xì)胞質(zhì)中酪氨酸殘基的磷酸化，同時(shí)引起下游Shc和Grb2分子的磷酸化，加速LEC增殖并遷移以形成新的毛細(xì)淋巴管。他還增加原始淋巴管的管徑，也引起淋巴管之間和淋巴管與血管之間的交錯生長，這種微觀結(jié)構(gòu)更有利于腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移和血行轉(zhuǎn)移。同時(shí)還可以刺激CCL21-CCR7軸，增加腫瘤細(xì)胞的趨化性。

1.4 CCL21-CCR7軸CCL21由LEC產(chǎn)生，可固定在細(xì)胞表面，與淋巴管距離越遠(yuǎn)分布越少，形成體內(nèi)的自體梯度。趨化因子受體7(C-C motif chemokine receptor 7，CCR7)是CCL21的唯一受體，在免疫細(xì)胞上表達(dá)較多。趨化因子及其受體的主要作用是誘導(dǎo)細(xì)胞定向遷移：①正常LEC表達(dá)CCL21時(shí)可促進(jìn)表達(dá)CCR7的樹突狀細(xì)胞的淋巴結(jié)歸巢；②在腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲中也發(fā)揮作用，腫瘤細(xì)胞分泌VEGF-C可致LEC上VEGFR-3表達(dá)增加，進(jìn)而刺激LEC分泌CCL21，這又促進(jìn)了表達(dá)CCR7的腫瘤細(xì)胞向LEC靠攏聚集的趨勢(圖1)[10]。

2 PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的研究新方向

2.1 上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)是指上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程。通過EMT，上皮細(xì)胞失去了細(xì)胞極性，失去與基底膜的連接等上皮表型，獲得了較強(qiáng)的遷移與侵襲、抗凋亡和降解細(xì)胞外基質(zhì)的能力等間質(zhì)表型。其特征有細(xì)胞黏附分子(如E-鈣黏蛋白)表達(dá)的減少等。越來越多的證據(jù)表明，高表達(dá)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(如Snail 1/2、Twist1)的腫瘤細(xì)胞通常表達(dá)高水平的基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)并形成侵襲偽足以促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的降解，這些細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的能力。EMT還影響淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程中的趨化性：轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)誘導(dǎo)的EMT可上調(diào)癌細(xì)胞上的趨化因子受體，同時(shí)也可上調(diào)LEC中的趨化因子，激活CCL21-CCR7軸，促進(jìn)癌細(xì)胞的運(yùn)動和侵襲(圖2)[11]。

2.2 LIMK1和LIMA1等重要分子LIMK1即LIM結(jié)構(gòu)域激酶1，是一種絲氨酸蛋白激酶，主要在細(xì)胞質(zhì)中表達(dá)，也可在正常細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)間自由穿梭，在多種高侵襲性惡性腫瘤表達(dá)升高?；罨腖IMK1負(fù)責(zé)細(xì)胞骨架的穩(wěn)定性和細(xì)胞外部刺激的結(jié)合。當(dāng)細(xì)胞骨架組裝好時(shí)，LIMK1通過Ser3位點(diǎn)的磷酸化使下游分子cofilin失活，逆轉(zhuǎn)了肌動蛋白解聚的過程，促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。HUANG等[12]發(fā)現(xiàn)LIMK1在PCa和陽性淋巴結(jié)標(biāo)本中顯著上調(diào)，是PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和BFS縮短相關(guān)。

LIMA1即LIM結(jié)構(gòu)域和肌動蛋白結(jié)合蛋白1，已被證明可將鈣黏蛋白-連環(huán)蛋白復(fù)合物連接到肌動蛋白細(xì)胞骨架并穩(wěn)定肌動蛋白束，他的下調(diào)導(dǎo)致粘附連接的解體、肌動蛋白細(xì)胞骨架的重塑和β-catenin信號傳導(dǎo)的激活，這些形態(tài)、分子的改變促進(jìn)EMT過程并增加PCa細(xì)胞的侵襲性。ZHANG等[13]在PCa中觀察到LIMA1下調(diào)促進(jìn)PCa細(xì)胞的EMT過程，并與臨床淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)(圖2)。

2.3 免疫逃逸主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)分子參與抗原提呈、誘導(dǎo)免疫應(yīng)答等。轉(zhuǎn)移到淋巴結(jié)的腫瘤細(xì)胞躲避體內(nèi)免疫監(jiān)視的一種策略是抑制MHC表達(dá)，從而抑制T細(xì)胞識別。攜帶表達(dá)低MHC-I癌細(xì)胞的患者往往具有較高的區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移發(fā)生率，這與低細(xì)胞毒性T細(xì)胞裂解有關(guān)。

癌細(xì)胞會增加程序性死亡受體-配體1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)的表達(dá)，它是一種免疫抑制檢查點(diǎn)分子。PETITPREZ等[14]發(fā)現(xiàn)在PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者中活化的腫瘤浸潤T細(xì)胞可能通過釋放干擾素-γ誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞上PD-L1的過表達(dá)，最終導(dǎo)致 T 細(xì)胞衰竭，達(dá)到免疫逃逸的目的(圖2)。

2.4 花生四烯酸等脂質(zhì)代謝異常為了適應(yīng)淋巴結(jié)中富含脂質(zhì)的環(huán)境，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞優(yōu)先使用脂肪酸而不是葡萄糖作為能量來源，癌細(xì)胞通過上調(diào)人白細(xì)胞分化抗原36(cluster differentiation 36，CD36)和脂肪酸結(jié)合蛋白5(fatty acid binding protein 5，F(xiàn)ABP5)來增強(qiáng)對脂肪酸代謝的依賴。在癌細(xì)胞中，花生四烯酸-15-脂加氧酶(arachidonate 15-lipoxygenase，ALOX15)催化花生四烯酸轉(zhuǎn)化為12[S]-HETE和15[S]-HETE，這些代謝物可在淋巴管內(nèi)皮上產(chǎn)生圓形缺陷，方便腫瘤細(xì)胞通過并進(jìn)入淋巴系統(tǒng)內(nèi)(圖2)；另外，環(huán)氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX2)催化花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)，它是一種強(qiáng)大的炎癥調(diào)節(jié)劑，可通過免疫抑制促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[15]。

2.5 缺氧誘導(dǎo)因子1α缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α)是一種DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，是缺氧組織最重要的標(biāo)志物。在腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用。缺氧狀態(tài)可誘導(dǎo)基因改變和血管生成，使腫瘤更具侵略性的細(xì)胞表型和惡性進(jìn)展。HIF-1α可導(dǎo)致VEGF家族的上調(diào)，這些因子通過間質(zhì)液流動轉(zhuǎn)運(yùn)到腫瘤邊緣，促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程的發(fā)生。HUANG等[16]通過Meta分析發(fā)現(xiàn)PCa組織的HIF-1α表達(dá)水平顯著高于非正常前列腺組織，且在不同的亞組中發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果。HIF-1α的表達(dá)水平與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及Gleason評分顯著相關(guān)(圖2)。

HIF-1α：缺氧誘導(dǎo)因子1α;VEGF-C：血管內(nèi)皮生長因子C;LIMA1：LIM結(jié)構(gòu)域激酶1;LIMK1：LIM結(jié)構(gòu)域和肌動蛋白結(jié)合蛋白1;TGF-β：轉(zhuǎn)化生長因子-β;ALOX15：花生四烯酸-15-脂加氧酶;MHC：主要組織相容性復(fù)合體;PD-L1：程序性死亡受體-配體1;CD36:人白細(xì)胞分化抗原36;FABP5：脂肪酸結(jié)合蛋白5。

2.6 LncRNALncRNA是長度大于200 nt的非編碼RNA，可在轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后水平影響基因表達(dá)和翻譯過程，參與腫瘤進(jìn)展。長鏈非編碼生長停滯特異性蛋白6-反義RNA1 (LncRNA DLX6-AS1)定位于人類染色體7q21.3，LncRNA DLX6-AS1也被證實(shí)參與PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程中，他通過將DNA甲基轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1)募集到下游基因LARGE的啟動子上并誘導(dǎo)其甲基化來下調(diào)LARGE的表達(dá)，從而加速前列腺癌細(xì)胞的惡性表型和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移[17]。

2.7 淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中癌細(xì)胞是否以及多大程度參與了遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是個頗有爭議的話題。過去常認(rèn)為淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞來源，起到“橋頭堡”作用；但近來有不同發(fā)現(xiàn)：NAXEROVA等[18]用高變DNA區(qū)域的體細(xì)胞變異，重建了結(jié)直腸癌患者的原發(fā)性腫瘤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)發(fā)育分叉圖，發(fā)現(xiàn)35%的病例淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移具有共同的起源，而在其余65%的病例中，遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移似乎源自原發(fā)腫瘤中的獨(dú)立亞克隆。遺憾的是目前還沒有PCa相關(guān)的發(fā)育分叉圖的研究成果。

3 基于上述分子機(jī)制抑制淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移潛在的靶點(diǎn)

3.1 靶向淋巴管生成軸阻止淋巴管生成可能是抑制腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、降低腫瘤死亡率的靶點(diǎn)。如通過使用VEGFR-3的小分子抑制劑或溶解VEGFR-3，使其無法與VEGF-C/D結(jié)合，或使用單克隆抗體阻斷VEGFR-3與VEGF-C/D的結(jié)合，從而阻斷VEGF-C/D-VEGFR-3軸，限制腫瘤的淋巴管生成。BURTON等[19]用VEGFR-3拮抗劑治療PCa荷瘤小鼠，可以成功抑制淋巴管生成和癌癥轉(zhuǎn)移，成功抑制晚期PCa進(jìn)展。此外有研究表明阻斷PCa中的VEGF-C/VEGFR-3軸可能優(yōu)于激素治療作為晚期PCa的治療方法[20]。但目前尚無抗淋巴管生成藥物得到批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床。

3.2 靶向脂質(zhì)代謝軸他汀類藥物通過抑制3-羥基-3甲基戊二酰輔酶A還原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A reductase，HMGCR)(甲羥戊酸途徑限速酶)來降低膽固醇水平。已在包括PCa等多種癌癥中作為單一療法或與其他藥物聯(lián)合進(jìn)行試驗(yàn)，有抗腫瘤進(jìn)展的作用[21]；塞來昔布是一種環(huán)氧化酶-2的抑制劑，其抗腫瘤能力在PCa、乳腺癌和結(jié)直腸癌患者已得到證實(shí)[22]。但已有的臨床試驗(yàn)聚焦在整個PCa人群，仍缺乏此類藥物直接對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移結(jié)局改善的臨床試驗(yàn)資料。

4 總結(jié)與展望

腫瘤周圍淋巴管密度的增加和現(xiàn)有腫瘤周圍淋巴管中腫瘤細(xì)胞的侵襲是PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的主要方式。VEGF-C/D-VEGFR3軸和CCL21-CCR7軸對于PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移很重要，近年來的發(fā)現(xiàn)在對上述兩個軸進(jìn)行補(bǔ)充之余，也提出了EMT、免疫逃逸、脂質(zhì)代謝及缺氧適應(yīng)性等新領(lǐng)域，為之后的研究奠定基礎(chǔ)。

PCa患者腫瘤具有異質(zhì)性，所以未來針對單個的前列腺癌患者開發(fā)本質(zhì)上更個性化的療法是很重要的。阻止淋巴管生成可能是抑制腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，降低腫瘤死亡率的策略；而腫瘤淋巴管生成相關(guān)指標(biāo)有望作為PCa淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的預(yù)后指標(biāo)，如腫瘤內(nèi)和腫瘤周圍淋巴管的密度、血液中循環(huán)淋巴管生成因子水平的定量檢測等。但是，該領(lǐng)域還有許多未解的問題需要探索，例如需要確定淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移導(dǎo)致遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移的程度以及機(jī)制，闡明抗淋巴管藥物效果不佳的主要原因，開展精準(zhǔn)淋巴管標(biāo)記成像等。