腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞在膽管癌中作用的研究進(jìn)展

劉浩然，張金鐸，何玉龍，岳平，林延延，孟文勃，，3

1 蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000；2 蘭州大學(xué)第一醫(yī)院普外科；3 甘肅省生物治療與再生醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

膽管癌（CCA）是一種起源于膽管上皮細(xì)胞的惡性腫瘤，具有高度異質(zhì)性和侵襲性。CCA 可發(fā)生于膽管樹的任何部位，根據(jù)解剖位置不同，可分為肝內(nèi)膽管癌（iCCA）、肝門部膽管癌（hCCA）和遠(yuǎn)端膽管癌［1］。由于CCA 早期癥狀不典型，大多數(shù)患者就診時已處于中晚期，錯過了最佳手術(shù)時機(jī)，預(yù)后較差。腫瘤微環(huán)境是指腫瘤細(xì)胞存在的周圍微環(huán)境，主要由腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（CAFs）、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAMs）、腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）組成。作為腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，CAFs 可通過分泌細(xì)胞因子、生長因子和ECM 蛋白等促進(jìn)CCA 的發(fā)生、發(fā)展［2］。有研究表明，抑制CAFs 活化或清除腫瘤微環(huán)境中CAFs，能夠通過多種途徑抑制CCA 生長和侵襲［3］。目前，臨床已有針對CAFs 的靶向藥物與傳統(tǒng)細(xì)胞毒性藥物聯(lián)合治療CCA 的報(bào)道［4］，但相關(guān)研究仍處于探索階段。本文結(jié)合文獻(xiàn)就CAFs 在CCA 中作用的研究進(jìn)展作一綜述。

1 CAFs概述

CAFs是腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，可通過分泌多種細(xì)胞因子、生長因子和ECM 蛋白等調(diào)控腫瘤細(xì)胞惡性生物學(xué)行為［5］。目前，CCA 微環(huán)境中CAFs的來源尚存在爭議。AFFO等［6］研究發(fā)現(xiàn)，在CCA中肝星狀細(xì)胞（HSC）是CAFs的主要來源，而HSC衍生的CAFs 是與腫瘤細(xì)胞相互作用的主要群體。由上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）途徑來源的CAFs 在多種腫瘤中已得到證實(shí) 。但CHU等［7］研究發(fā)現(xiàn)，CAFs并非通過CCA 細(xì)胞EMT 產(chǎn)生。CADAMURO 等［8］亦證實(shí)了這一觀點(diǎn)，并發(fā)現(xiàn)CAFs 募集是由CCA 細(xì)胞分泌的血小板衍生生長因子D（PDGF-D）來調(diào)節(jié)。CAFs 可能的來源還包括組織駐留成纖維細(xì)胞 、門靜脈成纖維細(xì)胞、骨髓來源纖維細(xì)胞，這些細(xì)胞被相應(yīng)的細(xì)胞因子活化后可轉(zhuǎn)化為CAFs［9］。

CAFs 的眾多來源途徑被認(rèn)為是導(dǎo)致CAFs 高度異質(zhì)性的主要原因。CAFs 可表達(dá)多種表型的標(biāo)志物，常見的有α-平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、成纖維細(xì)胞活化蛋白（FAP）、血小板衍生生長因子受體、波形蛋白、成纖維細(xì)胞特異性蛋白1、骨膜素、平足蛋白等［10］。骨膜素是一種分泌型ECM 蛋白，由CAFs 分泌的骨膜素在CCA 細(xì)胞中呈高表達(dá)狀態(tài)，可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲能力，并與患者較短的生存期有關(guān)［11］。平足蛋白是一種跨膜唾液酸黏蛋白樣糖蛋白。OBULKASIM 等［12］研究表明，hCCA 微環(huán)境中CAFs 可分泌平足蛋白，其表達(dá)與腫瘤細(xì)胞侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及患者預(yù)后不良有關(guān)。以上證據(jù)表明CAFs 具有高度異質(zhì)性。因此，充分了解CAFs 來源及其異質(zhì)性，對深入探索CCA 的發(fā)生、發(fā)展具有重要意義。

2 CAFs在CCA發(fā)生、發(fā)展中的作用

2.1 促進(jìn)CCA 細(xì)胞增殖 CAFs 與CCA 細(xì)胞的相互作用在腫瘤細(xì)胞增殖過程中發(fā)揮著重要作用。SHA 等［5］混合培養(yǎng)CCA 細(xì)胞與正常成纖維細(xì)胞（NFs）或CAFs 發(fā)現(xiàn)，在CAFs 中培養(yǎng)的CCA 細(xì)胞增殖速度比在NFs 中培養(yǎng)的CCA 細(xì)胞快，并且在CCA小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，富含α-SMA 的CAFs 與其預(yù)后不良密切相關(guān)。這表明CAFs 具有促進(jìn)CCA 細(xì)胞生長的作用。AFFO 等［6］利用單細(xì)胞RNA 測序?qū)AFs分為炎癥性CAFs（iCAFs）、肌纖維母細(xì)胞CAFs（myCAFs）、抗原呈遞CAFs。在對小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，myCAFs通過表達(dá)透明質(zhì)酸合酶2促進(jìn)iCCA細(xì)胞增殖，而iCAFs 表達(dá)的肝細(xì)胞生長因子（HGF）通過與腫瘤細(xì)胞表達(dá)的間質(zhì)表皮轉(zhuǎn)化因子相互作用，增強(qiáng)iCCA 細(xì)胞增殖能力，從而將CAFs 與CCA 細(xì)胞聯(lián)系起來。由此可見，CAFs作為CCA微環(huán)境的重要組成部分，可通過多種方式促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖。然而，CAFs與CCA細(xì)胞具體的相互作用機(jī)制仍有待于進(jìn)一步研究。

2.2 促進(jìn)CCA 細(xì)胞侵襲和遷移 腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移是導(dǎo)致CCA 患者預(yù)后不良和生存率較低的重要原因。有研究表明，CAFs分泌的肝素結(jié)合性表皮生長因子與CCA 細(xì)胞上的表皮生長因子受體（EGFR）結(jié)合，可導(dǎo)致細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）轉(zhuǎn)錄并激活β-連環(huán)蛋白和STAT3 信號通路，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和遷移［13］。有研究報(bào)道，CAFs可分泌基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1與CCA細(xì)胞上的趨化因子受體4 相互作用，通過ERK1/2 和蛋白激酶B 信號傳導(dǎo)促進(jìn)CCA 細(xì)胞侵襲［14］。CADAMURO 等［3］研究發(fā)現(xiàn)，由CCA 細(xì)胞分泌的PDGF-D 可通過ERK、JNK 信號通路刺激CAFs分泌血管內(nèi)皮生長因子A、C，導(dǎo)致淋巴管和血管生成以及腫瘤細(xì)胞遷移。這是CCA 早期發(fā)生轉(zhuǎn)移的重要原因。自噬是將冗余、老化和非功能性的細(xì)胞成分引導(dǎo)至溶酶體并使其降解，從而維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。自噬在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中表現(xiàn)出促進(jìn)或抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的雙重作用。一方面，在腫瘤發(fā)生早期階段，自噬可抑制腫瘤細(xì)胞從原發(fā)部位轉(zhuǎn)移至其他部位；另一方面，腫瘤進(jìn)展至晚期時，由于自噬水平提高，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞存活和在轉(zhuǎn)移部位定植，從而發(fā)揮促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的作用［15］。THONGCHOT 等［16］研究報(bào)道，CCA微環(huán)境中CAFs分泌的IL-6 可抑制腫瘤細(xì)胞的自噬水平，從而使CCA細(xì)胞在體內(nèi)外表現(xiàn)出較強(qiáng)的侵襲能力；若CAFs分泌的IL-6 較少且腫瘤細(xì)胞中有活躍的自噬通量，則預(yù)示患者預(yù)后較好。這表明自噬在CCA 進(jìn)展中具有抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移的作用。然而，自噬在CCA 中作用的研究仍十分有限，未來尚需更多的臨床研究來闡明其內(nèi)在聯(lián)系。

ECM 是由多種大分子組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持并連接組織結(jié)構(gòu)、維持組織完整和穩(wěn)態(tài)［17］。CAFs在ECM 重塑、代謝和免疫再編程中發(fā)揮重要作用，通過分泌整合素、膠原蛋白、纖連蛋白、骨膜素等成分促使腫瘤組織結(jié)構(gòu)紊亂［18］。一方面，CAFs能夠通過分泌基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）來降解ECM 中的多種成分，同時合成新的基質(zhì)蛋白，為腫瘤細(xì)胞侵襲和血管生成提供結(jié)構(gòu)支持；另一方面，CAFs 能夠以不依賴MMPs 的方式破壞基底膜，主要通過其自身收縮性拉伸基底膜，從而軟化基底膜屏障并形成允許腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲的間隙［19］。因此，CAFs對ECM和基底膜的重塑功能是腫瘤細(xì)胞獲得侵襲和遷移能力的關(guān)鍵因素。

2.3 促進(jìn)CCA 細(xì)胞免疫逃逸 免疫逃逸和免疫抑制微環(huán)境形成是腫瘤的重要特征。有研究報(bào)道，CAFs可通過分泌多種細(xì)胞因子、趨化因子和細(xì)胞表面蛋白直接影響免疫細(xì)胞浸潤，也可通過對ECM 重塑和免疫細(xì)胞募集間接影響免疫細(xì)胞浸潤，降低免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的識別和殺傷能力［20］。在腫瘤微環(huán)境中，M2 型TAMs 被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展和免疫抑制微環(huán)境形成的主要免疫細(xì)胞。CAFs 通過分泌趨化因子CXCL12、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子和IL-6促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2亞型轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)腫瘤生長［21］。CAFs 通過分泌FAP 裂解Ⅰ型膠原蛋白，M2 型巨噬細(xì)胞與裂解后的Ⅰ型膠原蛋白結(jié)合，可通過FAP-ECM-SR-A軸募集大量M2型巨噬細(xì)胞，從而增強(qiáng)腫瘤免疫抑制作用［22］。FAP 陽性的CAFs能夠參與腫瘤的免疫抑制過程，通過分泌趨化因子CXCL12 作用于腫瘤細(xì)胞進(jìn)而阻斷細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的免疫應(yīng)答［23］。另外，在CCA 微環(huán)境中，F(xiàn)AP 陽性的CAFs 可通過STAT3-CCL2 通路促進(jìn)髓系抑制細(xì)胞向腫瘤組織募集，從而形成免疫抑制微環(huán)境［24］。有研究表明，CAFs 分泌的ECM 成分通過對ECM 重塑形成免疫細(xì)胞浸潤的物理屏障，從而抑制免疫細(xì)胞向腫瘤組織募集，減少其參與免疫應(yīng)答的機(jī)會［25-26］。這為優(yōu)化CCA 的治療方案提供了新的思路。

2.4 促進(jìn)CCA 化療耐藥 化療耐藥性產(chǎn)生是導(dǎo)致抗腫瘤治療失敗的重要原因之一。鐵死亡是一種鐵依賴的、脂質(zhì)過氧化物累積的新型細(xì)胞死亡方式，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展和化療耐藥密切相關(guān)［27］?；ㄉ南┧?5-脂氧合酶（ALOX15）是腫瘤細(xì)胞中脂質(zhì)活性氧產(chǎn)生的主要介質(zhì)，其作用可被miR-522 阻斷。ZHANG 等［28］研究發(fā)現(xiàn)，泛素特異性蛋白酶7（USP7）通過去泛素化穩(wěn)定CAFs 中的異質(zhì)性胞核核糖核蛋白A1（hnRNPA1），促進(jìn)CAFs 分泌miR-522，下調(diào)ALOX15 表達(dá)，從而減少腫瘤細(xì)胞中脂質(zhì)活性氧積累并抑制鐵死亡，最終導(dǎo)致化療敏感性降低。敲低USP7、hnRNPA1、miR-522可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對順鉑的敏感性，這為增強(qiáng)腫瘤化療敏感性，改善化療效果提供了理論依據(jù)。VAQUERO 等［29］研究報(bào)道，CCA 微環(huán)境中CAFs 分泌的胰島素樣生長因子2 可增強(qiáng)胰島素受體/胰島素樣生長因子1 受體信號傳導(dǎo)，從而使CCA 細(xì)胞獲得對EGFR 抑制劑的治療抗性。另外，CAFs 產(chǎn)生膠原、層纖連蛋白、透明質(zhì)酸等ECM成分，增強(qiáng)了ECM 剛度并形成腫瘤物理屏障，從而限制化療藥物到達(dá)腫瘤部位［30］。腫瘤細(xì)胞的干細(xì)胞樣特征是產(chǎn)生化療耐藥性的重要原因。YANG 等［31］研究發(fā)現(xiàn)，iCCA 微環(huán)境中CAFs 通過旁分泌信號與CCA 細(xì)胞相互作用，可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲，并通過LASP1-STAT3 信號通路傳導(dǎo)使CCA 細(xì)胞獲得類似腫瘤干細(xì)胞的特性，從而產(chǎn)生化療耐藥性。miR-206 可抑制STAT3 磷酸化，通過干擾CAFs 與CCA 細(xì)胞的相互作用，抑制腫瘤細(xì)胞侵襲并提高化療敏感性。由此可見，靶向腫瘤微環(huán)境中CAFs有可能成為優(yōu)化CCA治療方案的重要方向。

3 CCA針對CAFs的靶向治療策略

腫瘤細(xì)胞基因組不穩(wěn)定性使得抗腫瘤治療變得困難。CAFs 能夠通過多種途徑促進(jìn)CCA 發(fā)生、發(fā)展，但CAFs 基因組較為穩(wěn)定，不易出現(xiàn)抗原改變和治療耐受［32］。因此，靶向CAFs 在CCA 治療中具有較大潛力。CADAMURO 等［8］研究表明，由CCA 細(xì)胞分泌的PDGF-D可通過血小板源性生長因子受體β、Rho GTP 酶和JNK 信號通路等途徑刺激成纖維細(xì)胞向腫瘤組織募集，使用酪氨酸激酶抑制劑甲磺酸伊馬替尼可顯著抑制PDGF-D 表達(dá)，抑制成纖維細(xì)胞向腫瘤組織募集。YAMANAKA 等［4］研究發(fā)現(xiàn)，尼達(dá)尼布可通過抑制α-SMA 陽性的CAFs 活化，抑制CAFs 分泌IL-6、IL-8，進(jìn)而抑制CAFs 對CCA 的促進(jìn)作用，而吉西他濱與靶向CAFs的尼達(dá)尼布聯(lián)合能夠顯著抑制腫瘤生長。有研究報(bào)道，白藜蘆醇具有與尼達(dá)尼布相似的生物學(xué)作用，通過抑制CAFs 分泌IL-6，阻止腫瘤細(xì)胞遷移，從而逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)表型［33］。ECM 作為腫瘤組織的物理屏障，可阻礙藥物向腫瘤組織滲透，因此通過干擾ECM 重塑可改善抗腫瘤效果。ZHOU 等［34］研究表明，Polo 樣激酶1（PLK1）在CAFs 活化和CCA 纖維基質(zhì)屏障形成中發(fā)揮重要作用，并構(gòu)建了負(fù)載PLK1 抑制劑（Ro3280）的雙靶向給藥系統(tǒng)（AA-HA-ODA）。在CCA 小鼠模型中，包被Ro3280的藥物遞釋系統(tǒng)被證實(shí)首先靶向CAFs，通過破壞圍繞在CCA周圍致密的纖維基質(zhì)屏障，實(shí)現(xiàn)向腫瘤組織內(nèi)高效滲透，從而抑制腫瘤生長。

綜上所述，腫瘤微環(huán)境中CAFs 可通過多因子、多途徑與CCA 細(xì)胞相互作用，從而促進(jìn)CCA 細(xì)胞增殖、侵襲、遷移以及免疫逃逸和化療耐藥。CAFs 基因組較腫瘤細(xì)胞穩(wěn)定，不易出現(xiàn)抗原改變和治療耐受，因此靶向CAFs 的治療策略在CCA 中具有較大潛力。然而，由于CAFs缺乏特異性并存在功能異質(zhì)性，目前尚無精準(zhǔn)針對CAFs的靶向治療方案。未來需更深入地了解CAFs 的作用機(jī)制，從而為CCA 的精準(zhǔn)治療提供新的思路。