CMTM6在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展*

陳景景 解晨露 周慧玲 于鴻

消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)病率占全球所有癌癥發(fā)病率的26%以上（480 萬新病例），占全球所有癌癥死亡率約35%（340 萬死亡）[1]。預(yù)計到2040 年，這些數(shù)字將分別增加50%以上[2]。胃癌（約100 萬新發(fā)病例）、肝癌（約84 萬例）、食道癌（約57 萬例）、胰腺癌（約46 萬例）和結(jié)直腸癌（約180 萬例）是消化系統(tǒng)的主要惡性腫瘤，對公共醫(yī)療衛(wèi)生造成重大威脅[3]。盡管隨著放療、化療和手術(shù)的進(jìn)步，生存率有所提高，但晚期惡性腫瘤的預(yù)后仍然很差。因此，需要新的篩查方法和治療靶點來提高胃腸道癌癥患者的存活率。近年來，針對程序性死亡受體1/程序性死亡受體配體1（PD-1/PD-L1）軸的免疫檢查點抑制劑已應(yīng)用到臨床腫瘤治療中[4]。實驗結(jié)果證實，CKLF 樣MARVEL 含跨膜結(jié)構(gòu)域超家族6（CKLF-like MARVEL transmembrane domaincontaining family 6，CMTM6）可通過抑制PD-L1 泛素化并延長其半衰期，從而減少由溶酶體介導(dǎo)的降解。抑制CMTM6 表達(dá)可顯著促進(jìn)T 細(xì)胞活化。CMTM 家族在控制各種腫瘤發(fā)生與進(jìn)展中起到重要作用，是某些癌癥的預(yù)后生物標(biāo)志物，這引起了越來越多的關(guān)注[5]。在此，我們就CMTM6 在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展做一綜述總結(jié)。

1 CMTM6的概述

1.1 CMTM6 的結(jié)構(gòu)與功能 CMTM 是人類趨化因子樣基因超家族的新成員，主要由位于人類的16 號染色體（CMTM1-4）和人類的3 號染色體（CMTM6-8）上的兩個不同的基因簇構(gòu)成[6]。CMTM 家族成員包含一個MARVEL 結(jié)構(gòu)域，該域可能包含了至少三個跨膜螺旋。MARVEL 結(jié)構(gòu)域蛋白參與和調(diào)節(jié)跨膜蛋白和分泌蛋白之間的能量運輸[7]。CMTM6 還能夠活化、趨化大量的免疫細(xì)胞，并控制腫瘤細(xì)胞的增生和侵襲[8-10]。研究表明，CMTM6 在所有測試的組織、細(xì)胞及許多癌癥中廣泛表達(dá)（TCGA 數(shù)據(jù)庫），表明它可能在免疫系統(tǒng)之外發(fā)揮作用[11]。此外，除了在質(zhì)膜上的預(yù)測定位外，CMTM6 表達(dá)主要在細(xì)胞質(zhì)中。該研究將CMTM6 細(xì)胞定位改進(jìn)為循環(huán)內(nèi)體，這一觀察結(jié)果表明CMTM6 可能在蛋白質(zhì)穩(wěn)定和再循環(huán)中發(fā)揮作用，由于MARVEL 結(jié)構(gòu)域的存在，這與其預(yù)測的功能一致[11]。

1.2 CMTM6 與PD-L1 的關(guān)系 2017 年9 月發(fā)表在Nature 上的兩篇論文通過單倍體遺傳篩選和全基因組CRISPR-Cas9 鑒定了新型PD-L1 調(diào)節(jié)因子[12-13]。除了幾個已知因子（IFNGR1、IFNGR2、STAT1、JAK1、JAK2），兩項研究都得出了相同的因子，即CMTM6。同 時，Burr 等[12]和Mezzadra 等[13]研 究發(fā)現(xiàn)CMTM6 是影響小鼠和人類癌細(xì)胞、髓樣細(xì)胞PD-L1 表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵因子。CMTM6 增強了細(xì)胞膜上PD-L1 的表達(dá)，而不是通過降低細(xì)胞表面MHC Ⅰ類表達(dá)水平來影響抗原呈遞。在CMTM6 敲除細(xì)胞中，CMTM6 的外源表達(dá)以劑量依賴性方法恢復(fù)PD-L1 表達(dá)。CMTM6 沒有改變PD-L1 的組成型或INFG 誘導(dǎo)的mRNA 表達(dá)水平，表明了該過程為轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。CMTM6 敲低對不同細(xì)胞系的影響是可變的，這表明可能存在額外的調(diào)節(jié)劑。該研究也發(fā)現(xiàn)了CMTM 家族的另一個成員CMTM4，它與CMTM6 具有55%的序列相似性，被確定為PD-L1表達(dá)的“備用”正調(diào)節(jié)因子。這一事實表明CMTM6和CMTM4 均可在PD-L1 表達(dá)的調(diào)節(jié)中起主要作用。在CMTM6 或PD-L1 的相互免疫共沉淀實驗中，很容易檢測到CMTM6 與PD-L1 相關(guān)。CMTM6 免疫沉淀物的質(zhì)譜分析僅顯示少數(shù)其他高可信度相互作用蛋白[淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原3（CD58）、精氨酸酶1（ARG1）、α-烯醇化酶（ENO1）、板層素相關(guān)多肽2 亞型α（TMPO）]。PD-L1 是排名最高的蛋白質(zhì)之一，再次證明了CMTM6 與PD-L1 關(guān)聯(lián)的特異性。Mamessier 等[11]的實驗結(jié)果表明，CMTM6缺失不會損害內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的PD-L1 輸出和除內(nèi)側(cè)高爾基體以外的運輸。然而，在CMTM6 缺陷細(xì)胞中，PD-L1 被迅速降解，導(dǎo)致細(xì)胞表面表達(dá)的PD-L1 分子減少。在野生型細(xì)胞中的反向?qū)嶒灡砻?，阻斷?nèi)吞循環(huán)會導(dǎo)致PD-L1 從野生型細(xì)胞表面快速丟失，表明很大比例的表面PD-L1 被持續(xù)內(nèi)化和循環(huán)，而內(nèi)吞的PD-L1 在CMTM6 缺陷細(xì)胞中不能有效回收，導(dǎo)致其可能在溶酶體中降解。對該通路的剖析表明，CMTM6 保護(hù)PD-L1 免受泛素化?？偟膩碚f，這些數(shù)據(jù)揭示了一種新的PD-L1 調(diào)節(jié)機制，并開辟了阻斷這一途徑的潛在新途徑。

1.3 CMTM6/PD-L1 在免疫調(diào)節(jié)中的作用 越來越多的證據(jù)表明，PD-L1 具有選擇性抑制腫瘤CD8+細(xì)胞和促進(jìn)腫瘤T 細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的效應(yīng)器功能[14]，PD-1 及PD-L1 的單克隆抗體在晚期癌癥患者的治療中已顯示出臨床反應(yīng)和生存期改善[15]。然而，PD-1/PD-L1 抗體僅對部分患有某些癌癥的患者有效[16]。PD-L1 蛋白表達(dá)是一種被廣泛使用的預(yù)測性生物標(biāo)志物[17]。CMTM6 也是多種惡性腫瘤細(xì)胞中影響PD-L1 基因表達(dá)的重要調(diào)節(jié)劑。CMTM6 既穩(wěn)定了PD-L1 的表達(dá)，也抑制了其溶酶體介導(dǎo)的降解。另外，CMTM6 基因表達(dá)與人類肺鱗癌中CD8+T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞浸潤呈高度正相關(guān)，但與CD4+T 細(xì)胞的浸潤水平呈高度負(fù)相關(guān)[18]。Guan 等[8]研究結(jié)果顯示CMTM6 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞中PD-L1 的表達(dá)來對抗T 細(xì)胞，相反，CMTM6 的消耗會減輕T 細(xì)胞的免疫抑制。總之，CMTM6 的特殊作用表明CMTM6 通過調(diào)節(jié)T 細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫作為一種重要的免疫檢查點抑制劑。此外，該研究表明CMTM6 也可以通過刺激腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和機能紊亂的T 細(xì)胞參與炎癥反應(yīng)以促進(jìn)膠質(zhì)瘤進(jìn)展。

2 CMTM6與消化系統(tǒng)惡性腫瘤

2.1 CMTM6 與肝癌 肝細(xì)胞癌（HCC）是我國最常見的癌癥之一，其中每年有230 000 例HCC 患者死亡[19]。盡管國內(nèi)外應(yīng)用HCC 介入治療的醫(yī)療技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步，但目前HCC 患者的平均5 年生存率＜30%，主要原因是早期轉(zhuǎn)移，這也是HCC 治療過程中的主要難題[20-21]。因此，研究HCC 轉(zhuǎn)移的分子機制至關(guān)重要。Liu 等[22]研究發(fā)現(xiàn)CMTM6 在HCC 中的表達(dá)顯著高于非腫瘤組織，CMTM6 的表達(dá)在“大小梁-塊狀”（MTM）模式腫瘤中顯著高于非MTM 型腫瘤。在另一個由47 例具有門靜脈栓塞的HCC 病例組成的TMA 隊列中，CMTM6 表達(dá)在原發(fā)灶和腫瘤栓子轉(zhuǎn)移之間沒有顯著差異。CMTM6表達(dá)與高甲胎蛋白（AFP）水平（P=0.032）、腫瘤大小（P=0.016）、TNM 分期（P＜0.001）、血管侵犯（P=0.001）和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（P=0.030）顯著相關(guān)。為了探索CMTM6 和PD-L1 的預(yù)后意義，該實驗進(jìn)行了Cox 比例風(fēng)險回歸，與CMTM6 低的患者相比，CMTM6 高的患者疾病進(jìn)展和死亡的風(fēng)險顯著增加。在非MTM 類型中，CMTM6 高的患者往往預(yù)后較差，但與無病生存率（DFS）無關(guān)。Huang 等[23]研究發(fā)現(xiàn)CMTM6 表達(dá)的降低抑制了HCC 細(xì)胞的異常增殖、遷移和侵襲，相反，CMTM6 過度表達(dá)增強了HCC細(xì)胞的侵襲、遷移和增殖。從機制上講，CMTM6與波形蛋白產(chǎn)生了物理相互作用并穩(wěn)定波形蛋白，誘導(dǎo)了上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化，因而加快了腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)化與侵襲。重要的是，在所有HCC 組織中，CMTM6 表達(dá)和波形蛋白水平具有正向相關(guān)性。HCC的不良預(yù)后與較高的CMTM6 表達(dá)顯著相關(guān)，上述的研究也驗證了這一點。但Zhu 等[24]研究顯示CMTM6 在HCC 組織中的陽性表達(dá)顯著低于鄰近非腫瘤組織。HCC 組織與配對的相鄰非腫瘤組織之間CMTM6 表達(dá)的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。此外，CMTM6 表達(dá)與HCC 轉(zhuǎn)移、AFP 相關(guān)（P＜0.05），多變量logistic 回歸分析顯示腫瘤分期、轉(zhuǎn)移和AFP與CMTM6 表達(dá)有顯著關(guān)系。此外，通過Kaplan-Meier 生存分析，CMTM6 陽性組與CMTM6 陰性組HCC 患者的生存時間存在差異（P＜0.05）。CMTM6的下調(diào)與HCC 轉(zhuǎn)移和預(yù)后有關(guān)。因此，CMTM6 有望成為治療HCC 的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點。

2.2 CMTM6 與胃癌（GC）GC 是世界上最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一。中國大多數(shù)GC 患者在疾病晚期被診斷出來[25]。接受綜合手術(shù)治療的晚期GC 患者的5 年生存率低于30%[26]。GC 使用化療和抗HER-2 靶向治療效果有限[27]。免疫檢查點抑制劑（ICIs）在許多癌癥的治療和診斷中相對較新，但它們在多種癌癥中表現(xiàn)出前所未有的臨床療效，在GC 中具有良好的臨床應(yīng)用前景[28]。然而，免疫療法僅對某一小部分晚期GC 有效，PD-L1 蛋白在腫瘤細(xì)胞或某些腫瘤浸潤性的免疫反應(yīng)細(xì)胞上的表達(dá)變化并不能準(zhǔn)確預(yù)測癌癥患者體內(nèi)對PD-1/PD-L1 抑制劑產(chǎn)生的免疫反應(yīng)[29]。因此，必須盡早確定新的免疫相關(guān)治療靶點，并繼續(xù)探索它們與PD-L1 表達(dá)的關(guān)系。Zhang 等[30]使用免疫組織化學(xué)、實時定量PCR 和蛋白質(zhì)印跡法檢測185 份GC 標(biāo)本中CMTM6 和PD-L1 的表達(dá)水平，結(jié)果表明CMTM6 的表達(dá)水平與PD-L1 的表達(dá)之間有明顯正相關(guān)性，同時CMTM6 和PD-L1 的表達(dá)水平也隨著GC 惡性程度的增加而升高。該研究顯示CMTM6和PD-L1 主要共定位于GC 腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中，CMTM6 和PD-L1 在GC 細(xì)胞系內(nèi)的表達(dá)水平高于GES-1 細(xì)胞。同時，沉默SGC-7901 和MGC-803 細(xì)胞中CMTM6、PD-L1 的表達(dá)也降低了，這表明CMTM6 可能正調(diào)節(jié)GC 細(xì)胞中PD-L1 的表達(dá)，這也反映出CMTM6 和PD-L1 信號通路在腫瘤微環(huán)境中的調(diào)控具有協(xié)同作用。Li 等[31]研究顯示，CMTM6 高表達(dá)患者的總生存期（OS）比低表達(dá)患者短（P＜0.001），CMTM6 的表達(dá)與GC 組織中PD-L1 的陽性表達(dá)顯著相關(guān)（r=0.186，P=0.041），CMTM6 表達(dá)是預(yù)后的獨立危險因素。相關(guān)研究表明CMTM6/4 和PD-L1 在胃腫瘤區(qū)域的上皮共表達(dá)與較短的OS 有關(guān)，但對PD-1/PD-L1 免疫治療的短期反應(yīng)較好[32]。因此，我們基于腫瘤上皮細(xì)胞中CMTM6/4 和PD-L1 的膜共表達(dá)開發(fā)了一種預(yù)測模型和三種病理模式，用于胃腺癌的免疫治療前患者篩查。

2.3 CMTM6 與結(jié)直腸癌（CRC）CRC 的發(fā)病率和死亡率在各類癌癥中居前列，每年占腫瘤死亡人數(shù)的10%[33]。CRC 是一種異質(zhì)性惡性腫瘤，治療和預(yù)后的顯著差異證明了這一點[34]。Peng 等[35]在癌癥基因組圖譜結(jié)腸癌隊列中開展了CMTM6 mRNA 的研究，分析了CMTM6、PD-L1 的表達(dá)及T 細(xì)胞在腫瘤組織中的浸潤情況。該研究包括156 例接受輔助化療的CRC 患者和77 例未接受化療的CRC 患者，經(jīng)過免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果表明，與正常結(jié)腸組織相比，CRC 中CMTM6 表達(dá)水平升高，晚期癌癥中CMTM6 表達(dá)水平顯著低于早期癌癥。CMTM6的高表達(dá)與較低的pT 分期和更高的CD4+/CD8+腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TIL）相關(guān)，并預(yù)測了CRC 的預(yù)后，CD4+TILs 密度增加，預(yù)后良好。PD-L1 在CRC 組織中低水平表達(dá)，與腫瘤基質(zhì)中的PD-L1陽性[PD-L1（TS）]有關(guān)，但與癌細(xì)胞中的PD-L1陽性[PD-L1（CC）]無關(guān)。CMTM6 和PD-L1（TS）的共表達(dá)狀態(tài)將CRC 患者分為低、中、高進(jìn)展和死亡風(fēng)險三組，CMTM6 高/PD-L1（TS）患者的存活時間最長。此外，CMTM6/PD-L1 表達(dá)在接受輔助化療的CRC 患者中的預(yù)后價值比未接受化療的患者更顯著。總之，CMTM6 表達(dá)在CRC 組織中上調(diào)，尤其是在早期結(jié)直腸癌中，CMTM6 的高表達(dá)與活躍的免疫微環(huán)境和良好的預(yù)后相關(guān)。CMTM6 對免疫微環(huán)境具有重要影響，可作為CRC 的獨立預(yù)后因素。CMTM6 和PD-L1 的共表達(dá)狀態(tài)可以作為一種新的分類來對CRC 患者的進(jìn)展和死亡危險程度進(jìn)行分級，特別是對于接受輔助化療的患者。這些發(fā)現(xiàn)可能為未來改善對包括免疫療法在內(nèi)的CRC 綜合治療的反應(yīng)提供見解。

2.4 CMTM6 與胰腺癌 胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）是全球第七大癌癥死亡原因，每年導(dǎo)致496 000 例新病例和466 000 例死亡[2]。由于其診斷延遲和對各種治療反應(yīng)不足，PDAC 的5 年相對生存率約為10%[36]。近年來，檢查靶向型的免疫腫瘤標(biāo)志物已作為對所有腫瘤的潛在治療策略，其中包括了PD-1 和PD-L1[37]。之前已有研究報道，與正常胰腺樣本相比，PD-L1 在19%的癌癥樣本中表達(dá)上調(diào)[38]。在多因素研究中，PD-L1 基因的表達(dá)上調(diào)雖與患者的年齡、性別、疾病性質(zhì)、腫瘤大小、淋巴結(jié)狀態(tài)和分級等臨床病理學(xué)特征無關(guān)，但與較短的無病生存期和OS 有關(guān)。該研究結(jié)果表明，PD-L1表達(dá)可能會提高手術(shù)后胰腺癌轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的風(fēng)險，并且PD1/PD-L1 抑制劑可能會重新活化受抑制的T細(xì)胞以增加PD-L1 上調(diào)腫瘤中的抗腫瘤免疫反應(yīng)。為了進(jìn)一步探索人類癌癥中CMTM6 和PD-L1 表達(dá)之間的聯(lián)系，Mamessier 等[11]篩選了403 例行手術(shù)的原發(fā)性PDAC，結(jié)果表明CMTM6 高表達(dá)（如PD-L1 高表達(dá)）與患者較短的OS 相關(guān)，2 年OS為34%，而低表達(dá)則為49%。同時，CMTM6 表達(dá)也增強了PD-L1 表達(dá)的預(yù)后價值，PD-L1 高CMTM6 高組顯示27% 的2 年OS，而PD-L1 高CMTM6 低組為47%。在多變量分析中，CMTM6和PD-L1 表達(dá)狀態(tài)均與較短的OS 相關(guān)，死亡HR分別為1.38、1.46。

3 總結(jié)與展望

CMTM6 是PD-L1 蛋白的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，協(xié)同影響著腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后。CMTM6 在多種消化系統(tǒng)惡性腫瘤中異常表達(dá)。CMTM6 在胃癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌中充當(dāng)致癌基因，而在肝癌中發(fā)揮的作用尚存在爭議。CMTM6 作為新的免疫檢查點，能否為消化系統(tǒng)惡性腫瘤的早期診斷、治療及預(yù)后提供新思路，需要進(jìn)一步深入的研究和探索。