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怎样炒猪肝肿瘤相关成纤维细胞与肝癌的关系
胡 晓1
,毛德文2
,牙程玉
1共青团史
1
广西中医药大学研究生学院,南宁530001;2广西中医药大学第一附属医院肝病一区,南宁
530023摘要:我国肝病多发,肝癌一直是国民健康的一大威胁,目前临床针对肝癌的防治手段效果欠佳,随着研究的不断深入,学者们将焦点转向了肿瘤微环境中的肿瘤相关成纤维细胞,越来越多的证据表明肿瘤相关成纤维细胞或可为肝癌防治提供全新靶位。现就肿瘤相关成纤维细胞在肝癌发生发展中的作用及在肝癌治疗中的潜力作一综述。
关于茶的句子
关键词:延伸的近义词
肝肿瘤;癌相关成纤维细胞;肿瘤微环境中图分类号:R735.7 文献标志码:A 文章编号:1001-5256(2021)02-0444-04
Associationbetweencancer-associatedfibroblastsandlivercancer
HUXiao1,MAODewen2,
YAChengyu1.
(1.GraduateSchool,GuangxiUniversityofChineseMedicine,Nanning530001,China;2.FirstWardofLiverDiseases,TheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiUniversityofChineseMedicine,Nanning530023,China)Abstract:LivercancerhasalwaysbeenathreattonationalhealthsinceliverdiseasehasahighincidencerateinChina.Atpresent,meth odsforth
epreventionandtreatmentoflivercancerhaveunsatisfactoryeffectsinclinicalpractice,andwithin-depthstudies,scholarshavechangedtheirfocustocancer-associatedfibroblasts(CAFs)intumormicroenvironment.MoreandmoreevidencehasshownthatCAFsmay
provideanewtargetforthepreventionandtreatmentoflivercancer.ThisarticlesummarizestheroleofCAFsinthedevelopmentandpro
gressionoflivercancerandthepotentialofCAFsinthetreatmentoflivercancer.
Keywords:
LiverNeoplasms;Cancer-AssociatedFibroblasts;TumorMicroenvironment
DOI:10.3969/j.issn.1001-5256.2021.02.041收稿日期:2020-08-07;修回日期:2020-09-11
基金项目:国家自然科学基金面上项目(81774236)
;国家自然科学基金(81460718);国家“十三五”艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治科技重大专项(2018ZX10725504-001-008);广西研究生教育创新计划资助项目(YCSY2020090)作者简介:胡晓(1994—),女,主要从事中医药防治肝病的研究通信作者:毛德文,mdwboshi2005@163.com
原发性肝癌(简称肝癌)是一种恶性程度极高的肿瘤,其死亡率在我国乃至全世界的恶性肿瘤中位居前列。依据组织病理学可将肝癌分成3大类型:肝细胞癌(HCC)、胆管细胞癌(ICC)和混合型肝癌,其中HCC占比高达90%[1
]。肝癌具有隐匿起病,进展迅速,治疗难度大的特点。鉴于肝癌对化疗并不敏感,目前临床多采用放疗、消融术、经肝动脉化疗栓塞术(TA CE)、肝移植、手术切除等治疗方案,但治疗效果也往往不及预期。近年来,广大学者对各种癌症发生发展机制有了更新的认识,提出肿瘤微环境的概念[2
],认为肿瘤微环境有望为癌症治疗提供全新的靶位。肿瘤微环境包括数量众多的存在于肿瘤周围的细胞(间质细胞、免疫细胞以及内皮细胞等),其中,隶属于间质细胞的肿瘤相关成纤维细胞(cancerassociatedfibro blasts,CAF)占重要地位[3-4
]。CAF存在于肿瘤间质中,由多种细胞分化而来,目前多数认为成纤维细胞(normalfibrolasts,NF)是其主要来源[5
],CAF的致癌作用已得到证实。在肝癌中,CAF通过激活各种途径(信号通路)、启动多种细胞因子表达参与肝癌细胞之间的串扰,干扰正常组织细胞之间的生存秩序,进而为肿瘤细胞提供适合生存发展的微环境[6
]。越来越多的证据显示,CAF既可发挥促进肿瘤细胞形成、血管生成、侵袭转移的作用,又可能起到抑制肿瘤演变的积极影响。
1 CAF与肝癌的发生发展
1.1 CAF在肝癌生成和增殖中的作用 CAF可通过分泌多种促肿瘤形成的关键细胞因子(生长因子、炎性因子和趋化因子等),以启动相关信号转导通路直接或间接对肿瘤的生成和增
殖起作用。冯仁鑫等[7
]在研究CAF对肝癌干细胞的作用时观
察到,经CAF培
养的肿瘤干细胞相较于对照组,其自我更新相关基因
Oct4、Nanog、Klf4、Bmi1的表达上调明显,干细胞成球能力显著增高,由此可见,
CAF可通过影响肿瘤干细胞的更新促成HCC。Li等[8
]的实验也证实CAF释
世界上最大的宫殿是
放肝细胞生长因子和IL-6细胞因子以激活STAT3磷酸化来增强了CD24+
HCC细胞的干性,促进其成癌性。沙朦等[9
]的CCK8实验发现人肝内胆管癌相关成纤维细胞培养基(iCAF-CM)中的胆管癌RBE细胞和HCCC9810细
胞吸光度值均明显高于对照组,证明肝内胆管癌细胞的增殖能力被iCAF提升。孙浩然等[10
]探究了
CAF与肝癌细胞株Huh7、HepG2之间的关系,结果在建立的体外CAF-Huh7和CAF-HepG2培养模型中检测到两种癌细胞
株增殖能力的提升。Lau等[11
]将源自HCC患者的癌细胞与
CAF1∶1混合异体种植到小鼠体内开展体内致瘤性实验,与单独癌细胞注射组相比,实验组表现出更强大的致癌潜力。并且发现CAF产生大量肝细胞生长因子,以c-Met/FRA1/HEY1为媒介,丰富肝肿瘤起始细胞(T-IC)的数量并对其进行调控。Deng等[12
]的研究中,肝肿瘤相关成纤维细胞利用IL-6介导的
STAT3,诱导从基质细胞衍生因子(stromalcell-derived4
44临床肝胆病杂志第37卷第
2期2021年2月 JClinHepatol,Vol.37No.2,Feb.2021
Faceor,SDF)-1a/CXCR4途径吸引来的单核细胞分化为髓源性抑制细胞,由于髓源性抑制细胞的激活,人体抗肿瘤免疫反
应减弱,促成了肝癌的发生。
1.2 CAF在肝癌血管生成、血管生成拟态中的作用 由于肝癌是高度血管化的实体瘤,所以针对其血管的研究显得尤为必
要。研究表明,CAF通过释放促血管生成因子起到促进肿瘤新生血管形成的作用。Liu等[13]对63例HCC患者的肿瘤组织进行检测,发现血管内皮生长因子成员之一的胎盘生长因子(pla
centalgrowthfactor,PlGF),在CAF和活化的肝星状细胞中高表达,而过度表达的PlGF又同肿瘤新生血管标志物(CD31、CD34
和CD105)高度相关,由此分析CAF可分泌PlGF,这对肝细胞癌血管新生起到促进作用,并可能导致HCC患者的预后不良。
Huang等[14]通过与非CAF组对照比较,研究CAF促进人脐静脉内皮细胞增殖和血管生成的机制,结果表明CAF可通过体内
外血管内皮生长因子的分泌上调人脐静脉内皮细胞中zeste同系物2的增强子的水平,从而阻止血管抑制素1的表达,最终对人脐静脉内皮细胞的增殖和血管形成起作用,进一步证明了
CAF在肝癌血管形成中的影响。卢逸等[15]和李艳等[16]的试验中,对20例、56例HCC患者肝癌组织及癌旁组织中的肝癌相
关成纤维细胞(hCAF)和微血管密度(microvasculardensity,MVD)进行研究,在接近血管内皮细胞位置的癌血窦周围发现
hCAF标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的高表达,并在低分化肝癌组织中检测到明显高于中、高分化癌组织的hCAF密
度和MVD,表明越高表达的hCAF,越高的肿瘤MVD,分析
hCAF可能在肿瘤血管新生中起促进作用。
血管生成拟态(vasculogenicmimicry,VM),有别于传统的血管生成模式,已被证实普遍存在于各种肿瘤中,肿瘤细胞在早期生长阶段可由这个通道获得丰富的血液灌注和营养,VM可成为肿瘤细胞侵袭转移的路径,并作为影响癌症预后的危险因素,与患者的生存率密切相关[17-18]。陶明珠等[19]检测了60例HCC患者的癌组织标本,对患者的CAF表达
率、VM表达水平进行分析,结果显示α-SMA+CAF的高表达和VM的形成同肿瘤的大小、Edmondson分级、临床分期有关联,证实了CAF通过某些机制参与促进了肝癌VM的形成,并推断两者之间存在正相关性。Yang等[20]通过向小鼠体内注射人HCCQGY-
7703肿瘤细胞和CAF建立异体种植模型以研究CAF与VM形成之间的关系。在这项研究中,发现CAF的分泌因子TGFβ和
SDF1通过提高肿瘤细胞中血管内皮-钙黏着蛋白,基质金属蛋白酶2和层粘连蛋白γ2的表达水平,促成了VM。进一步的
研究发现,将miR-101注射至小鼠模型体内后,可阻断TGFβ和SDF1的信号通路,从而对CAF促VM的形成起到阻抑作用,或可为抗肿瘤提供新的思路。
1.3 CAF在肝癌转移侵袭中的作用 肝癌极易发生转移,且转移部位广泛,可大致分为肝内转移和肝外转移。肝内转移多
为癌细胞直接侵犯或癌栓脱落形成病灶,肝外转移则包括血行、淋巴及种植转移,转移灶可达全身多处器官和组织。研究者们认为,被活化的CAF在肿瘤转移的过程中举足轻重,因此进行了大量的试验进行验证。华学锋等[21]观察了与hCAF体外共培养的肝癌细胞在96h后的形态变化,结果发现
MHCC97L-GFP肝癌细胞出现了播散样生长的变化,而HepG2-GFP肝癌细胞则发生了上皮细胞间质转型,由此得出hCAF能增强肝癌细胞转移侵袭的结论。在Fang等[22]的研究中发现CAF受到肿瘤细胞释放的外泌体miR-1247-3p的诱导而被活化,并且在伴有肺转移的HCC患者血清中检测到高于非肺转移
HCC患者的miR-1247-3p表达水平,由此判断CAF在该外泌体的作用下与肝癌细胞之间发生串扰,与肝癌的肺转移密切
相关,并分析这种相同的作用机制很可能也发生在肝癌的肝内转移中。Zhang等[23]分别对裸鼠静脉注射荧光素酶标记的
MHCC97-H-miR-320a和MHCC97-H-NC细胞,28d后,前者的6只小鼠中仅4只发生肺转移,而接受MHCC97-
H-NC细胞注射的小鼠均出现肺转移,并对来源于人HCC的
关于让的故事CAF外泌体进行测序,观察到CAF外泌体miR-320a较癌旁成纤维细胞表达有降低,分析源于CAF的外泌体miR-320a在
CAF与肿瘤细胞之间充当“使者”,miR-320a的表达抑制促成HCC的转移。Sha等[2
4]从ICC患者的肿瘤细胞中分离出CAF、NF,并将ICC细胞HuCCT-1接种于条件培养基(CAF-CM、NF-CM)上,通过细胞数量计数发现侵袭性ICC细胞在CAF-
CM中表现出更强大的侵袭转移能力。同时还证实α-SMA表达的CAF与ICC的淋巴结转移相关,Zhang等[25]的研究也佐证
了CAF组织学表型中的未成熟表型与ICC的淋巴结转移紧密相关。武伟等[26]探讨了CAF与胆管癌细胞株RBE之间的关系,同样证实了CAF与胆管癌细胞增殖侵袭之间的正相关性,且发现CAF并不参与胆管癌细胞的凋亡。为评估CAF在体内外与HCC转移的关系,Liu等[27]进行小鼠体内实验,观察到接种了肝癌细胞和CAF的小鼠(7/8)在脑、骨骼或肺中均出现HCC转移,转移率远远高于对照组;在体外CM试验中得出HCC细胞中Hh和TGFβ途径受到CAF分泌的CCL2、CCL5、CCL7和CXCL16趋化因子的激活而促成HCC转移的结论。景的作文
2 CAF在肝癌治疗中的潜力
肝癌极高的恶性程度、进展速度和复发概率导致了患者的高病死率,增加了其治疗难度,现有的治疗方案远不足以解决这一难题。近几年,科学家们开始认识到靶向调节CAF或可成为抗衡肿瘤有前途的治疗策略。Sun等[28]为了研究CAF衍生的旁分泌COMP是否受ResolvinD1
的调节而对HCC干细胞起作用,利用补充COMP中和抗体的CAF-CM处理肝癌Hep3B和SMMC-7721细胞,结果发现,COMP中和抗体减弱了CM
CAF诱导的上皮细胞间质转型进展和侵袭能力,并降低肿瘤细胞的增殖能力,证实RvD1可阻碍CAF的旁分泌COMP信号传
导,对癌细胞的干性特征起到抑制作用。有学者[29]提出,CAF可通过诱导癌细胞的自噬,促进放射治疗后癌细胞修复,引起肿瘤复发,因此阻断癌细胞的自噬作用可能是克服肿瘤复发的新策略。Zhao等[30]对实验组CAF-CM组和对照组NF-CM组培养的肝癌Huh7细胞进行免疫荧光染色、蛋白质印迹检测,观察到CAF-CM组较对照组的Huh7细胞有更高的自噬水平,并采用自噬溶酶体抑制剂氯喹(CQ)对Huh7细胞进行处理,发现即使是经过CAF-CM共培养的癌细胞,其自噬作用也可被
544
胡晓,等.肿瘤相关成纤维细胞与肝癌的关系
CQ有效抑制,并且表现出侵袭、转移能力的下降。有研究[31]表明,CAF的激活是可逆转的,Mertens等[32]的实验也证实了这
一点,利用Navitoclax对CAA异体细胞移植大鼠模型进行治疗,研究治疗后大鼠肝脏,发现α-SMA表达减少,平均肿瘤-肝脏质量比降低,腹膜转移也有所减少,由此得出CAF可在
Navitoclax的诱导下发生凋亡,足以在减小肿瘤大小、抑制转移方面起积极作用。Yu等[33]在对肝癌动物模型进行研究时提
出,CAF在肝癌进程中可发挥免疫作用,可增加T淋巴细胞等免疫细胞的功能,在HCC中起有效促瘤作用,由此认为清除CAF或可增强肝细胞的抗肿瘤免疫力。
3 总结与展望
综上所述,CAF作为肿瘤周围细胞中的第二大类细胞,通过各种途径协同参与肿瘤细胞的增殖、侵袭转移及抗凋亡,在肿瘤微环境中所起的作用越来越突出。近年来,针对肿瘤微环境中各个组成部分的治疗策略备受瞩目,并取得了一定的成果,尤其是CAF相关的免疫疗法、靶向治疗等,成为对抗克服肿瘤的潜在诊断、治疗方案,但仍有许多不足亟待解决:(1)CAF来源的多样性决定了其异质性,甚至不同阶段的CAF在表型和功能上也呈现出差异,由此产生的差异在肿瘤的发生演变中或可起到不同的作用,因此如何精准确定CAF的来源和亚型,并采用相对应的CAF靶向药物对肿瘤进行精准干预是目前面临的难题[34]。(2)活化的CAF的促瘤性已得到证实,现发现CAF的活化与炎症、自噬等密切相关,为探寻更有效的抗肿瘤靶位,有待进一步深入研究CAF活化的病
理机制,以及其同肿瘤细胞之间相互作用的分子机制[35]。(3)当前针对CAF的研究多数停留在体外实验或者动物实验,且研究数量有限,一方面,还需考量能否在人体内发挥相似的作用机制;另一方面,CAF靶向治疗相关药物的安全性尚不明确,还需开展更多的临床研究加以佐证。
作者贡献声明:胡晓负责拟定写作思路,撰写文章并最后定稿;毛德文教授负责对文章的知识性内容做批判性审阅;牙程玉参与文章修订。
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引证本文:HUX,MAODW,YACY.Associationbetween
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(本文编辑:王亚南)
744
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