羅競紅，郭芝剛，曾 軍

(1.成都大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，四川成都 610106；2.廣州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院，廣東廣州 510182)

CXCR4拮抗劑在腫瘤治療中的應(yīng)用

羅競紅1，郭芝剛2，曾 軍2

(1.成都大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，四川成都 610106；2.廣州醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院，廣東廣州 510182)

G蛋白偶聯(lián)趨化因子受體CXCR4在癌細(xì)胞表面廣泛表達(dá)，癌細(xì)胞易轉(zhuǎn)移部位的基質(zhì)細(xì)胞組成型分泌CXCR4的配體——基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1/CXCL12)，表達(dá)CXCR4的癌細(xì)胞在CXCR4/CXCL12軸的調(diào)控下沿CXCL12濃度梯度進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和歸巢，轉(zhuǎn)移的癌細(xì)胞在CXCL12作用下與基質(zhì)細(xì)胞緊密聯(lián)系而獲得藥物抗性.CXCR4的拮抗劑，比如AMD3100，T140類似物和本課題組開發(fā)的 SDF-1βP2G，能打斷癌細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞的相互作用，動(dòng)員癌細(xì)胞離開對其具保護(hù)作用的微環(huán)境從而進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，使癌細(xì)胞對傳統(tǒng)藥物的敏感性增加.因此，靶向CXCR4/CXCL12軸的CXCR4拮抗劑聯(lián)合化療在探索腫瘤患者治療方面是一個(gè)新穎的，富有吸引力的方法.

CXCR4；拮抗劑；腫瘤治療

0 引 言

相關(guān)研究表明，CXCR4在各種腫瘤，比如肺癌、白血病、乳腺癌、前列腺癌、卵巢癌等，細(xì)胞中表達(dá).通常，表達(dá)CXCR4的腫瘤細(xì)胞在CXCR4/CXCL12軸的作用下遷徙，并歸巢到表達(dá)CXCL12的非惡性間質(zhì)細(xì)胞位點(diǎn).此提示，腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移受腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的趨化因子受體以及在靶器官的配體所調(diào)控，腫瘤細(xì)胞利用這個(gè)機(jī)理進(jìn)入微環(huán)境[1-5].因此，使用CXCR4的拮抗劑靶向抑制CXCR4/CXCL12軸治療腫瘤有如下合理性:阻斷癌細(xì)胞與黏附基質(zhì)因相互作用而賦予生存和藥物抗性的信號；從組織位點(diǎn)，比如骨髓，動(dòng)員腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血液，使之對傳統(tǒng)治療更敏感；封閉腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的腫瘤細(xì)胞遷徙和散播.

目前，在醫(yī)學(xué)臨床上利用CXCR4調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞(HSCs)骨髓歸巢的原理基于使用CXCR4的拮抗劑AMD3100動(dòng)員HSCs進(jìn)入外周血，利于從外周血收集HSCs用于自體干細(xì)胞移植[6].同時(shí)，臨床實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，AMD3100聯(lián)合G-CSF較單獨(dú)使用G-CSF能收集到更多的祖細(xì)胞[7].此外，CXCR4的多肽抑制劑TN14003也能單獨(dú)或者聯(lián)合G-CSF用于干細(xì)胞動(dòng)員[8].而在實(shí)驗(yàn)室中，本課題組開發(fā)的CXCR4特異性多肽拮抗劑SDF-1βP2G也能有效動(dòng)員造血干細(xì)胞.

1 CXCR4拮抗劑

最初，科研人員僅將CXCR4拮抗劑作為抗HIV感染的藥物進(jìn)行開發(fā).CXCR4最典型的拮抗劑有T140和它的類似物[9-10]，AMD3100[11-12]和 ALX-4C[13].但當(dāng)時(shí)并不清楚其抗HIV感染的機(jī)理，直到發(fā)現(xiàn)CXCR4 T型HIV-1的共受體功能后，研究人員很快證實(shí)不同CXCR4拮抗劑特異性封閉CXCR4的原理[14-15].CXCR4非HIV相關(guān)功能研究在經(jīng)過十多年的發(fā)展后，其在HSCs動(dòng)員，癌癥治療，自身免疫疾病等方面的潛在用途逐漸涌現(xiàn).

通常，CXCR4拮抗劑可劃分為4類:小肽類CXCR4拮抗劑，非肽類 CXCR4拮抗劑，抗體及針對SDF-1進(jìn)行修飾的激動(dòng)劑和拮抗劑.

1.1 小肽類CXCR4拮抗劑

最初，研究人員在對天然來源的多肽進(jìn)行篩選以獲得抗HIV活性物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)小肽類CXCR4拮抗劑.其中，來源于鱟的自身防御肽，和鱟肽被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)修飾后合成抗HIV的肽:T22[10]，T134和T140[16].當(dāng)時(shí)研究人員認(rèn)為這些化合物具有抑制HIV-1 T細(xì)胞融合或者病毒去包被的功能[9]，然而，直到發(fā)現(xiàn)T型HIV-1利用CXCR4作為共受體進(jìn)入CD4+T細(xì)胞時(shí)才闡明其抗HIV-1活性的精確機(jī)理并進(jìn)一步證實(shí)了T22特異性結(jié)合的CXCR4區(qū)域是HIV-1病毒進(jìn)入T細(xì)胞以及其配體CXCL12活化所需的關(guān)鍵域[17].在最初的所有合成肽中，T140被認(rèn)為是最具拮抗活性的CXCR4肽拮抗劑，但由于其C末端的Arg易被切割而缺乏血清穩(wěn)定性.對此，研究人員通過開發(fā)酰胺化的T140類似物來克服血清不穩(wěn)定性[18]，進(jìn)而合成了TN14003和TC14012.進(jìn)一步的研究工作也證實(shí)了T140的結(jié)合區(qū)域在細(xì)胞外區(qū)域，處于CXCR4的疏水核心域，不同于CXCR4的非肽類拮抗劑AMD3100的結(jié)合域[19].

此外，大量體內(nèi)外臨床前實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了T140和它的類似物能有效封閉CXCR4，包括乳腺癌和黑色素瘤，內(nèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和干細(xì)胞動(dòng)員等動(dòng)物模型.同時(shí)，科研人員還探索了這些制劑在急慢性白血病[20-22]、多發(fā)骨髓瘤[23]、小細(xì)胞肺癌[24]、黑色素瘤[25]、前列腺癌活性等[26].除了集中在疾病方面的研究外，T140及其類似物還被應(yīng)用于研究探索CXCR4在DC發(fā)育[27]和遷徙[28]，B細(xì)胞歸巢，在淋巴組織中的生發(fā)中心位置[29]以及HSC歸巢等方面的功能[30].研究發(fā)現(xiàn)，ALX40-4C是具有9個(gè)Arg殘基的多肽，通過末端保護(hù)和D-氨基酸加以穩(wěn)定，ALX40-4C是CXCR4的特異性拮抗劑[14]，是第一個(gè)開展I和I/II期HIV臨床實(shí)驗(yàn)研究的CXCR4拮抗劑.但由于其合成困難且缺乏有效性，且不能開發(fā)成口服制劑而停止開發(fā).

1.2 非肽類CXCR4拮抗劑

科研人員在上世紀(jì)90年代早期合成的一系列Biocyclams類化合物中，AMD3100最具抗HIV活性[12，31].AMD3100是一種特異性抑制CXCL12結(jié)合到CXCR4的拮抗劑，抑制CXCL12調(diào)節(jié)的鈣內(nèi)流、趨化和GTP結(jié)合，且不會(huì)與其他趨化因子受體產(chǎn)生交叉反應(yīng)[32].AMD3100的抗HIV活性僅限于X4-HIV-1株，在I/II期臨床試驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)AMD3100能動(dòng)員志愿者和HIV感染者的各種造血細(xì)胞(包括CD34+HSCs)進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，而出現(xiàn)快速的、暫時(shí)的白血球增多.在HIV患者的另一組試驗(yàn)中，一位患者接受高劑量(160 ug/kg/h)的AMD3100治療后，雖然其病毒載量明顯降低，但對HIV感染的治療效果卻不明顯.因此，抗 HIV感染不再是AMD3100開發(fā)的發(fā)展方向，對此，研究人員探索使用AMD3100作為HSCs的動(dòng)員劑，一系列的臨床前和臨床試驗(yàn)證實(shí)了AMD3100單獨(dú)和聯(lián)合G-CSF，都能有效動(dòng)員HSCs[6，33-34].

目前，AMD070在臨床上用于抗HIV，是一種可口服的小分子非肽類CXCR4拮抗劑[35].此外，研究人員發(fā)現(xiàn)KRH-163是另外一種可口服的非肽類CXCR4拮抗劑，具有抑制X4-HIV-1感染的功能，能封閉CXCL12刺激的響應(yīng)，比如鈣內(nèi)流[36].

1.3 CXCR4抗體

研究人員發(fā)現(xiàn)，在體外使用CXCR4抗體中和CXCR4與其配體CXCL12間的相互作用能顯著抑制HIV感染和腫瘤細(xì)胞的遷徙[37-39]，并發(fā)現(xiàn)在動(dòng)物模型中抗CXCR4或者CXCL12的抗體顯著抑制了非霍其金氏淋巴瘤、乳腺、肺和前列腺癌的轉(zhuǎn)移和進(jìn)展[40-43].單克隆抗體治療的獨(dú)特特征，包括高親和力和特異性，以及腫瘤細(xì)胞不同于正常細(xì)胞的靶向抗原表達(dá)，使得抗體是癌癥免疫治療的有效制劑.研究人員使用一組CXCR4單克隆抗體，發(fā)現(xiàn)在原發(fā)性和轉(zhuǎn)化型T，B細(xì)胞，以及骨髓細(xì)胞間，CXCR4具有巨大的構(gòu)象異質(zhì)性[44].CXCR4構(gòu)象異質(zhì)性使得CXCR4抗體封閉CXCL12的趨化具有細(xì)胞依賴性.另外，在研究CXCR4的表達(dá)中使用最普遍的單克隆抗體——12G5，僅能識(shí)別分析的原代細(xì)胞中的一個(gè)亞群的CXCR4分子.因此，目前CXCR4在這些重要細(xì)胞類型中的濃度顯然被低估.這些響應(yīng)與CXCR4構(gòu)象改變的因素仍舊是未知的.然而，CXCR4通過N末端酪氨酸硫酸鹽和在18位絲氨酸軟骨素硫酸酯酶鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)錄后修飾.這個(gè)現(xiàn)象部分上可以解釋:CXCR4在構(gòu)象，抗體的特異性和功能上不同的現(xiàn)象[45].甲基化方式的改變，多糖的新表達(dá)的，低表達(dá)或者過表達(dá)是癌的標(biāo)志，可能顯著地影響不同CXCR4拮抗劑活性的開發(fā).

此外，研究還證實(shí)，CTCE-9908和CTCE-0214分別為帶有拮抗和促進(jìn)活性的CXCL12肽類似物，CTCE-9908在2個(gè)鼠的模型中體現(xiàn)出降低骨肉瘤細(xì)胞生長、粘附和癌細(xì)胞擴(kuò)散的活性.本課題組在實(shí)驗(yàn)室以人的SDF-1β基因?yàn)槟０?，將N末端第二位氨基酸殘基由脯氨酸突變成甘氨酸，研發(fā)出了一種CXCR4的特異性拮抗劑 ，SDF-1βP2G.現(xiàn)已證實(shí) ，SDF-1βP2G能有效拮抗CXCR4、動(dòng)員干細(xì)胞(EPCs)、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等從骨髓進(jìn)入外周血，促進(jìn)小鼠缺血下肢的血流恢復(fù)、血管再生和組織修復(fù)，采用SDF-1βP2G聯(lián)合化療藥物能顯著延長SCLC移植瘤小鼠的生存率.

2 CXCR4拮抗劑的應(yīng)用

2.1 慢性淋巴白血病(CLL)

B-CLL是一個(gè)成熟的、抗原經(jīng)歷的B細(xì)胞白血病，CLL細(xì)胞在血液、骨髓和次級淋巴組織中累積.盡管它們在體內(nèi)有不同的生存期，但是體外培養(yǎng)分離的CLL細(xì)胞通常會(huì)經(jīng)歷自發(fā)的凋亡[37].CLL細(xì)胞表達(dá)高水平CXCR4[46-47]，CLL細(xì)胞能以依賴CXCR4的方式自發(fā)地向分泌CXCL12的MSCs遷徙[46].基質(zhì)細(xì)胞、看護(hù)樣細(xì)胞，以及其他來源于單核細(xì)胞的基質(zhì)細(xì)胞以接觸的方式保護(hù)CLL細(xì)胞自發(fā)及藥物誘導(dǎo)凋亡.研究證實(shí)，CXCR4拮抗劑能封閉CXCL12誘導(dǎo)的活化、遷徙和CLL細(xì)胞信號[20].同時(shí)，CXCR4拮抗劑逆轉(zhuǎn)了基質(zhì)細(xì)胞對自發(fā)的或者氟達(dá)拉濱(fludarabine)誘導(dǎo)的CLL細(xì)胞凋亡的保護(hù)，表明CXCR4拮抗劑在聯(lián)合靶向治療CLL上的潛在應(yīng)用.CLL高水平表達(dá)CXCR4是基質(zhì)細(xì)胞支持其生存所特別要求的，因此，CLL患者將對CXCR4拮抗劑的響應(yīng)特別敏感.CXCR4拮抗劑可能動(dòng)員CLL細(xì)胞進(jìn)入血液，在血液中，能增強(qiáng)CLL細(xì)胞被單克隆抗體或者細(xì)胞毒制劑攻擊的敏感性.

2.2 急性骨髓白血病(AML)

盡管AML通常對化療敏感，但大多患者由MRD所引起復(fù)發(fā)而使得AML的長期無病生存率仍然很低.骨髓被認(rèn)為是AML MRD的首要位點(diǎn)，AML細(xì)胞通過與骨髓基質(zhì)黏附作用而免受細(xì)胞毒藥物的攻擊[48-50].研究表明，AML細(xì)胞與MSCs的黏附影響其生存和增值[51]，MSCs在體內(nèi)外都能起保護(hù)AML細(xì)胞免受化療的作用[52].黏附分子(特別是VLA-4整合素)和趨化因子受體CXCR4是AML細(xì)胞黏附到基質(zhì)細(xì)胞所必須的[53]，這種細(xì)胞黏附調(diào)節(jié)的藥物抗性(Cell Adhesion Mediated Drug Resistance，CAM-DR)能保護(hù)AML細(xì)胞自發(fā)性或藥物誘導(dǎo)的凋亡[52，54].CXCR4功能性的表達(dá)在AML膜表面[48，55]，其響應(yīng)功能，如趨化[56]，通常較淋巴細(xì)胞低.CXCR4和VLA4整合素共同調(diào)節(jié)了AML自發(fā)向MSCs遷徙[48]，遷徙到基質(zhì)層的AML細(xì)胞增值能力下降.這表明，AML細(xì)胞表達(dá)的CXCR4趨向于富集非周期性的AML細(xì)胞亞群到基質(zhì)層，那些細(xì)胞可能對細(xì)胞毒處理不敏感，它們可能代表了作為MRD的休眠白血病祖細(xì)胞[57].CXCR4的功能解釋了為什么在AML細(xì)胞表面表達(dá)的CXCR4對AML具有如此深遠(yuǎn)的負(fù)面影響[58-60].目前，在臨床上應(yīng)用Plerixafor動(dòng)員AML從保護(hù)性的骨髓微環(huán)境進(jìn)入血液，在血液中，AML細(xì)胞能被傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物所攻擊.

2.3 淋巴細(xì)胞白血病(ALL)

前體B急性淋巴細(xì)胞性白血病，是最普遍的兒童惡性病，在成人中是第二高發(fā)的急性白血病.由于白血病細(xì)胞的高流動(dòng)性特征，導(dǎo)致白血病細(xì)胞易滲透到延髓外.特別地，ALL細(xì)胞對延髓外ALL復(fù)發(fā)最常見中心神經(jīng)系統(tǒng)具有高親和力，在肝、脾和淋巴結(jié)也見ALL發(fā)生.這就可假定B-ALL細(xì)胞所對應(yīng)的正常前體B細(xì)胞在骨髓成熟期高度依賴于間質(zhì)微環(huán)境[61].研究人員發(fā)現(xiàn)，前體B細(xì)胞通過自身表達(dá)的CXCR4和分泌CXCL12的基質(zhì)細(xì)胞緊密聯(lián)系，BALL細(xì)胞表達(dá)功能性的CXCR4受體誘導(dǎo)白血病細(xì)胞向CXCL12趨化，自發(fā)性地以依賴于CXCR4和VLA4整合素的方式遷徙到分泌CXCL12的基質(zhì)細(xì)胞底部，ALL細(xì)胞上的CXCR4受體參與了白血病細(xì)胞歸巢到NOD/SCID鼠的骨髓，使用CXCR4特異性的受體拮抗劑封閉CXCR4阻斷了ALL細(xì)胞向CXCL12和MSCs的遷徙，一定程度上干擾了MSCs細(xì)胞對ALL細(xì)胞的細(xì)胞毒制劑的保護(hù)[62].

2.4 乳腺癌

CXCR4是首個(gè)被發(fā)現(xiàn)在乳腺癌細(xì)胞上功能性表達(dá)的趨化因子受體[63].最初，CXCR4在乳腺癌細(xì)胞的主要功能被認(rèn)為是循環(huán)系統(tǒng)中CXCR4陽性的癌細(xì)胞靶向的、器官特異的轉(zhuǎn)移到表達(dá)CXCL12的靶器官，比如肺、肝、淋巴組織和骨髓[63].研究人員在動(dòng)物模型中，使用抗CXCR4抗體有效降低了局部和系統(tǒng)的乳腺癌轉(zhuǎn)移[63]，并已證實(shí)CXCR4/CXCL12軸具有以下功能:乳腺癌細(xì)胞CXCR4的活化能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(CXCL12的旁分泌功能)；CXCL12通過招募內(nèi)皮祖細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織而形成腫瘤血管(CXCL12的內(nèi)分泌)[64]，促進(jìn)腫瘤生長.基質(zhì)成纖維細(xì)胞組成型分泌CXCL12到腫瘤微環(huán)境[65]，瘤細(xì)胞高水平表達(dá)CXCR4與乳腺癌患者較差的生存率相關(guān)[66].CXCL12對癌細(xì)胞的多種促腫瘤作用表明，CXCR4拮抗劑單獨(dú)或者聯(lián)合細(xì)胞毒藥物能夠降低那些可存在MRD的患者的復(fù)發(fā)，增加惡性腫瘤患者對傳統(tǒng)藥物的響應(yīng)率.研究人員在乳腺癌動(dòng)物模型中使用T140[67]和Plerixafor[68]已經(jīng)顯示了預(yù)期的結(jié)果，證明CXCR4拮抗劑能開展在乳腺癌治療方面的應(yīng)用.

2.5 肺癌(SCLC)

小細(xì)胞肺癌(small cell lung cancer，SCLC)是一種侵襲性的、快速轉(zhuǎn)移的癌癥.患者即使聯(lián)合放化療處理，由于很快產(chǎn)生抗藥性，其5年生存率僅有5%.CXCR4是表達(dá)在原代SCLC細(xì)胞和SCLC細(xì)胞系的主要趨化因子受體[24].CXCR4的活化誘導(dǎo)了SCLC細(xì)胞的遷徙和侵襲響應(yīng)，以CXCR4和整合素依賴的方式黏附到分泌CXCL12的基質(zhì)細(xì)胞[24].進(jìn)而，通過在SCLC細(xì)胞上的CXCR4信號誘導(dǎo)SCLC細(xì)胞上的整合素分子的活化和信號傳導(dǎo)[69].整合素調(diào)節(jié)SCLC細(xì)胞粘附到基質(zhì)細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)，從而保護(hù)SCLC細(xì)胞免受化療誘導(dǎo)的凋亡[69，70].總體上看，CXCR4協(xié)調(diào)SCLC細(xì)胞的整合素，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞黏附到基質(zhì)細(xì)胞，反過來貢獻(xiàn)于藥物抗性和腫瘤生長，CXCR4可能調(diào)控了具有骨髓參與高趨向的SCLC患者的不同轉(zhuǎn)移模式.非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)的瘤細(xì)胞也表達(dá)CXCR4，但是水平比SCLC低[24].臨床上，肺癌患者對細(xì)胞毒化療的響應(yīng)非常短暫，特別是SCLC患者.本課題組的相關(guān)研究結(jié)果已證實(shí):在體外，CXCR4拮抗劑 SDF-1βP2G 能有效拮抗基質(zhì)細(xì)胞對SCLC細(xì)胞的化療保護(hù)；在體內(nèi)，采用SDF-1βP2G聯(lián)合依托泊苷的策略，能顯著延長SCLC移植瘤小鼠的存活時(shí)間.因此，使用CXCR4拮抗劑從SCLC保護(hù)性的微環(huán)境動(dòng)員癌細(xì)胞并聯(lián)合肺癌患者傳統(tǒng)化療手段是一種非常具有吸引力的方法.

3 CXCR4拮抗劑可能的副作用

持久或者長期對CXCR4/CXCL12軸進(jìn)行抑制將可能引起患者免疫系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)和造血功能障礙的副作用.相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育和免疫監(jiān)督過程中，CXCR4調(diào)節(jié)T、B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)和歸巢到淋巴和胸腺等不同組織微環(huán)境[29，71].CXCR4拮抗劑在癌癥患者上使用的關(guān)注焦點(diǎn)是正常祖細(xì)胞的動(dòng)員，比如，調(diào)動(dòng)HSCs離開它們的微環(huán)境而進(jìn)行血液循化系統(tǒng).正常條件下，HSCs受骨髓niches的保護(hù)，然而在CXCR4拮抗劑聯(lián)合細(xì)胞毒藥物給藥使HSCs暴露于細(xì)胞毒藥物，這將導(dǎo)致長期的血細(xì)胞減少.最新研究報(bào)道，在AMD3100聯(lián)合化療藥物治療多發(fā)性骨髓瘤的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，使用AMD3100 2 d后，動(dòng)員的轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞和造血干細(xì)胞達(dá)到最高值，然而在第三天HSCs幾乎都?xì)w巢到骨髓，癌細(xì)胞則繼續(xù)停留在血液循化系統(tǒng)中.該研究結(jié)果提示，如果選擇正常干細(xì)胞已歸巢而癌細(xì)胞繼續(xù)滯留血液循環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行化療，將有效降低細(xì)胞毒藥物對HSCs的損害.更特殊的副作用是，在給予兩例有心臟病史的患者40、160 mg/kg/h的Plerixafor后引起相關(guān)的心臟病并發(fā)癥[72].但Plerixafor用于干細(xì)胞動(dòng)員的臨床試驗(yàn)未見報(bào)道相關(guān)的副作用.

總之，CXCR4拮抗劑提供了一個(gè)全新的，從癌細(xì)胞保護(hù)性的微環(huán)境中動(dòng)員癌細(xì)胞進(jìn)入血液循化系統(tǒng)的靶向工具.被動(dòng)員的癌細(xì)胞對傳統(tǒng)藥物更敏感，有助于克服腫瘤患者的MRD和復(fù)發(fā).

:

[1]Zlotnik A，Yoshie O.Chemokines:A New Classification System and Their Role in Immunity[J].Immunity，2000，12(2):121-127.

[2]Bleul C C ，F(xiàn)arzan M ，CHoe H ，et al.The Lymphocyte Chemoattractant SDF-1is a Ligand for LESTR/Fusin and Blocks HIV-1Entry[J].Nature，1996 ，382(6594):829-833.

[3]Oberlin E ，Amara A，Bessia C，et al.The CXC ChemokineSDF-1is the Ligand for LESTR/Fusin and Prevents Infection by T-cellline-adapted HIV-1[J].Nature，1996 ，382(6594):833-835.

[4]Baggiolini M.Chemokines and Leukocyte Traffic[J].Nature，1998，394(6676):565-568.

[5]Moser B，Loetscher P.Lymphocyte Traffic Control by Chemokines[J].Nat Immunol，2001 ，2(2):123-128.

[6]Broxmeyer H E，Orschell C M，Clapp D W，et al.Rapid Mobilization of Murine and Human Hematopoietic Stem and Progenitor Cellswith AMD3100，a CXCR4Antagonist[J].Journal of Experimental Medicine，2005 ，201(8):1307-1318.

[7]Cashen A F ，Nervi B ，DiPersio J.AMD3100:CXCR4Antagonist and Rapid stem Cell-mobilizing Agent[J].Future Oncol，2007，3(1):19-27.

[8]Abraham M，Biyder K，Begin M，et al.Enhanced Unique Pattern of Hematopoietic Cell Mobilization Induced by the CXCR4Antagonist4F-benzoyl-TN14003[J].Stem Cells，2007，25(9):2158-2166.

[9]Nakashima H ，MasudaM ，Murakami T，et al.Anti-human Immunodeficiency Virus Activity of a Novel Synthetic Peptide，T22([Tyr-5，12，Lys-7]Polyphemusin II):a Possible Inhibitor of Virus-cell Fusion[J].Antimicrob Agents Chemother，1992，36(6):1249-1255.

[10]Masuda M，Nakashima H，Ueda T，et al.A Novel Anti-HIVSynthetic Peptide，T-22([Tyr5，12，Lys7]-polyphemusin II)[J].Biochemical Biophysical Research Communication，1992，189(2):845-850.

[11]De Clercq E，Yamamoto N，Pauwels R，et al.Potent and Selective Inhibition of Human Immunodeficiency Virus(HIV)-1and HIV-2Replication by aClassofBicyclams Interacting with a ViralUncoating Event[J].Proceeding National Academy Sciences，1992，89(12):5286-5290.

[12]De Clercq E，Yamamoto N ，Pauwels R，et al.Highly Potent and Selective Inhibition of Human Immunodeficiency Virus by the BicyclamDerivative JM3100[J].Antimicrobial Agents Chemother，1994，38(4):668-674.

[13]Doranz B J，F(xiàn)ilon L G.Safe Use of the C XCR4Inhibitor ALX40-4C in Humans[J].AIDS Research and Human Retroviruses，2001 ，17(6):475-486.

[14]Doranz BJ，Grovit-FerbasK ，SharronM P，et al.ASmall-molecule Inhibitor Directed Against the Chemokine Receptor CXCR4Prevents its Use as an HIV-1Coreceptor[J].Journal of Experimental Medicine，1997 ，186(8):1395-1400.

[15]Schols D，Struyf S ，Van Damme J，et al.Inhibition of T-tropic HIVStrains by Selective Antagonization of the Chemokine Receptor CXCR4[J].Journalof ExperimentMedicine，1997，186(8):1383-1388.

[16]Tamamura H，Xu Y，Hattori T，et al.A Low-molecular-weight Inhibitor Against the Chemokine Receptor CXCR4:aStrong Anti-HIV Peptide T140[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，1998，253(3):877-882.

[17]Murakami T，Nakajima T，Koyanagi Y，et al.ASmall Molecule C XCR4Inhibitor that Blocks T Cell line-tropic HIV-1Infection[J].Journal of Experimental Medicine，1997 ，186(8):1389-1393.

[18]Tamamura H ，Omagari A，Hiramatsu K，et al.De velopment of Specific C XCR4Inhibitors Possessing high Selectivity Indexes as well asComplete Stability in Serum Based on an Anti-HIVPeptide T140[J].Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters，2001，11(14):1897-1902.

[19]Trent J O，Wang Z，Murray J L，et al.Lipid Bilayer Simulations of CXCR4with Inverse Agonistsand Weak Partial Agonists[J].Journal of Biological Chemistry，2003，278(47):47136-47144.

[20]Burger M ，Hartmann T，Krome M ，et al.Small Peptide Inhibitors of the C XCR4Chemokine Receptor(CD184)Antagonize the Activation，Migration，and Antiapoptotic Responses of CXCL12in Chronic Lymphocytic Leukemia B Cells[J].Blood，2005，106(5):1824-1830.

[21]Juarez J，Bradstock K F，Gottlieb D J，et al.Effectsof Inhibitors of the Chemokine ReceptorCXC R4on Acute Lymphoblastic Leukemia Cells in Vitro[J].Leukemia，2003 ，17(7):1294-1300.[22]Juarez J，Pena A D，Baraz R，et al.CXCR4Antagonists Mobilize Childhood Acute Lymphoblastic Leukemia Cells into the Peripheral Blood and Inhibit Engraftment[J].Leukemia，2007，21(6):1249-1257.

[23]Zannettino A C，F(xiàn)arrugia A N，Kortesidis A，et al.Elevated Serum LevelsofStromal-derived Factor-1Alpha are Associated with Increased OsteoclastActivity andOsteolytic BoneDisease in Multiple MyelomaPatients[J].Cancer Reserach ，2005 ，65(5):1700-1709.

[24]Burger M，Glodek A，Hartmann T，et al.Functional Expression of C XCR4(CD184)on Small-cell Lung Cancer Cells Mediates Migration，Integrin Activation，and Adhesion to Stromal Cells[J].Oncogene，2003，22(50):8093-8101.

[25]Takenaga M ，Tamamura H，Hiramatsu K，et al.ASingle Treatment with Microcapsules Containing a CXCR4Antagonist Suppresses Pulmonary Metastasis of Murine Melanoma[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，2004，320(1):226-232.

[26]Mori T，Doi R，Koizumi M，et al.C XCR4Antagonist Inhibits Stromal Cell-derived Factor-1Induced Migration and Invasion of Human Pancreatic Cancer[J].Molecular Cancer Therapeutics，2004，3(1):29-37.

[27]Kohara H，Omatsu Y，Sugiyama T，et al.Development of Plasmacytoid Dendritic Cells in Bone Marrow Stromal Cell Niches Requires CXCL12-CXCR4Chemokine Signaling[J].Blood，2007，110(13):4153-4160.

[28]Kabashima K，Shiraishi N，Sugita K，et al.C XCL12-CXCR4Engagement is Required for Migration of Cutaneous Dendritic Cells[J].American Journal of Pathology，2007，171(4):1249-1257.

[29]Allen C D，Ansel K M，Low C，et al.Germinal Center Dark and Light Zone Organization is Mediated by CXCR4and CXCR5[J].Nature Immunology ，2004，5(9):943-952.

[30]Petit I，Szyper-KravitzM ，Nagler A，et al.G-CSF InducesStem Cell Mobilization by Decreasing Bone Marrow SDF-1and Upregulating CXCR4[J].Nature Immunology，2002，3(7):687-694.

[31]Clercq ED.The Bicyclam AMD3100Story[J].Nature Reviews Drug Discovery，2003，2(7):581-587.

[32]Fricker S P，Anastassov V，Cox Jennifer，et al.Characterization of the Molecular Pharmacology of AMD3100:a Specific Antagonist of the G-protein Coupled Chemokine Receptor，CXCR4[J].Biochemical Pharmacology ，2006，72(5):588-596.

[33]Liles W C，Broxmeyer H E，Rodger E，et al.Mobilization of Hematopoietic ProgenitorCells in HealthyVolunteersby AMD3100，a CXCR4Antagonist[J].Blood，2003，102(8):2728-2730.

[34]Devine S M，F(xiàn)lomenberg N，Vesole D H ，et al.Rapid Mobilization of C D34+Cells Following Administration of the CXCR4Antagonist AMD3100to Patients with Multiple Myeloma and Non-Hodgkin's Lymphoma[J].Journal of Clinical Oncology，2004，22(6):1095-1102.

[35]Stone N D ，Dunaway S B，F(xiàn)lexner C ，et al.Multiple-dose Escalation Study of theSafety，Pharmacokinetics，andBiologicActivity of Oral AMD070，a Selective CXCR4Receptor Inhibitor，in Human Subjects[J].Antimicrobial Agents and Chemotherapy，2007，51(7):2351-2358.

[36]Ichiyama K ，Yokoyama-Kumakura S，Tannaka Y，et al.ADuodenally Absorbable C XC Chemokine Receptor4Antagonist，KRH-1636，Exhibits a Potent and Selective Anti-HIV-1Activity[J].Proceedings of the National Academy of Sciences，2003 ，100(7):4185-4190.

[37]Burger J A，Tsukada N，Burger M ，et al.Blood-derived Nurselike Cells Protect Chronic Lymphocytic Leukemia B Cells from Spontaneous Apoptosis Through Stromal Cell-derived Factor-1[J].Blood ，2000 ，96(8):2655-2663.

[38]Endres M J，Clapham P R，Marsh M，et al.CD4-independentInfection by HIV-2is Mediated by Fusin/CXCR4[J].Cell，1996，87(4):745-756.

[39]D'Apuzzo M，Rolink A，Loetscher M ，et al.The Chemokine SDF-1，Stromal Cell-derived Factor-1，Attracts Early Stage B Cell PrecursorsVia the ChemokineReceptor CXCR4[J].European Journal of Immunology，1997，27(7):1788-1793.

[40]Bertolini F，Dell'Agnda C ，Mancuso P，et al.CXCR4Neutralization，a Novel Therapeutic Approach for Non-Hodgkin's Lymphoma[J].Cancer Research，2002，62(11):3106-3112.

[41]Chen G S，Yu H S，Lan C C，et al.CXC Chemokine Receptor C XCR4Expression Enhances Tumorigenesis and Angiogenesis of BasalCell Carcinoma[J].British Journal of Dermatology ，2006，154(5):910-918.

[42]Phillips R J，Burdick M D，Lutz M，et al.The Stromal Derived Factor-1/CXCL12-C XC Chemokine Receptor4Biological Axis in Non-small CellLung Cancer Metastases[J].American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine，2003，167(12):1676-1686.

[43]Engl T，Relja B ，Marian D，et al.CXCR4Chemokine Receptor Mediates Prostate Tumor Cell Adhesion Through Alpha-5and Beta-3Integrins[J].Neoplasia，2006，8(4):290-301.

[44]Baribaud F，Edwards T G ，Sharron M ，et al.Antigenically Distinct Conformations of CXCR4[J].Journal of Virology ，2001，75(19):8957-8967.

[45]FarzanM ，Babcock G J，Vasilieva N，et al.The Role of Posttranslational Modifications of the C XCR4Amino Terminus in Stromal-derived Factor-1Alpha Association and HIV-1Entry[J].Journal of Biological Chemistry，2002，277(33):29484-29489.

[46]Burger J A，Burger M，Kipps T J.Chronic Lymphocytic Leukemia B Cells Express Functional CXCR4Chemokine Receptors that Mediate Spontaneous Migration Beneath Bone Marrow Stromal Cells[J].Blood ，1999 ，94(11):3658-3667.

[47]Mohle R，F(xiàn)ailenschmid C，Bautz F，et al.Overexpression of the Chemokine Receptor CXCR4inB Cell Chronic Lymphocytic Leukemia is Associated with Increased Functional Response to StromalCell-derived Factor-1(SDF-1)[J].Leukemia，1999，13(12):1954-1959.

[48]Burger J A，Spoo A，Dwenger A，et al.C XCR4Chemokine Receptors(CD184)and Alpha4beta1IntegrinsMediate SpontaneousMigration ofHuman C D34+Progenitors and AcuteMyeloid Leukaemia Cells Beneath Marrow Stromal Cells(pseudoemperipolesis)[J].British Journal of Haematology，2003，122(4):579-589.

[49]Scholzel C.，Lowenberg B.Stimulation of ProliferationandDifferentiation of Acute Myeloid Leukemia Cells on a Bone Marrow Stroma in Culture[J].Experimental Hematology，1985，13(7):664-669.

[50]Bendall L J，Daniel A ，Kortlepel K，et al.Bone Marrow Adherent LayersInhibit Apoptosisof Acute Myeloid Leukemia Cells[J].Experimental Hematology，1994 ，22(13):1252-1260.

[51]Konopleva M ，Konoplev S，Hu W，et al.Stromal Cells Prevent Apoptosisof AML Cells by Up-regulation of Anti-apoptotic Proteins[J].Leukemia，2002 ，16(9):713-724.

[52]Matsunaga T，Takemoto N，Sato T ，et al.Interaction Between Leukemic-cell VLA-4and Stromal Fibronectin isa Decisive Factor for Minimal ResidualDisease of Acute Myelogenous Leukemia[J].Nature Medicine，2003 ，9(9):1158-1165.

[53]Bendall L J，Kortlepel K，Gottlieb D J.Human Acute Myeloid Leukemia CellsBind toBone Marrow Stroma Via a Combination of Beta-1and Beta-2Integrin Mechanisms[J].Blood，1993 ，82(10):3125-3132.

[54]Delforge M，Raets V，Duppen V V，et al.C D34+Marrow Progenitors from MDS Patients with High Levels of Intramedullary ApoptosisHave Reduced Expression of Alpha4beta1and Alpha5beta1Integrins[J].Leukemia，2005，19(1):57-63.

[55]Hamada T，Mohle R，Hesselgesser J，et al.Transendothelial Migration of Megakaryocytes in Response to Stromal Cell-derived Factor-1(SDF-1)Enhances Platelet Formation[J].Journal of Experimental Medicine，1998，188(3):539-548.

[56]Mohle R，Schittenhelm M，F(xiàn)ailenschmid C，et al.Functional Response of Leukaemic Blasts to Stromal Cell-derived Factor-1Correlates with Preferential Expression of the Chemokine Receptor CXCR4in Acute Myelomonocytic and LymphoblasticLeukaemia[J].British Journal of Haematology，2000，110(3):563-572.

[57]Hope K J，Jin L，Dick J E.Human Acute Myeloid Leukemia StemCells[J].Archives of Medical Research，2003，34(6):507-514.

[58]Spoo A C ，Lubbert M ，Wierda W G ，et al.CXCR4is a Prognostic Marker in Acute Myelogenous Leukemia[J].Blood，2007，109(2):786-791.

[59]Rombouts E J，Pavic B ，Lowenberg B，et al.Relation Between CXCR-4Expression，F(xiàn)lt3Mutations，and Unfavorable Prognosis of Adult Acute Myeloid Leukemia[J].Blood，2004 ，104(2):550-557.

[60]Konoplev S，Rassidakis G Z，Estey E，et al.Overexpression of CXCR4PredictsAdverse Overall and Event-free Survival in Patients with Unmutated FLT3Acute Myeloid Leukemia with NormalKaryotype[J].Cancer，2007，109(6):1152-1156.

[61]Nagasawa T.Microenvironmental Niches in the Bone Marrow Required for B-cell Development[J].Nature Reviews Immunology，2006，6(2):107-116.

[62]Ma Q ，Jones D ，Springer T A.The Chemokine Receptor CXCR4isRequired for the Retentionof B Lineage and Granulocytic Precursorswithin the Bone Marrow Microenvironment[J].Immunity ，1999，10(4):463-471.

[63]Muller A，Homey B ，Soto H ，et al.Involvement of ChemokineReceptors in Breast Cancer Metastasis[J].Nature，2001，410(6824):50-56.

[64]Orimo A，Gupta P B，Sgroc D C，et al.Stromal Fibroblasts Present in Invasive Human Breast Carcinomas Promote Tumor Growth and AngiogenesisThrough Ele vated SDF-1/C XCL12Secretion[J].Cell，2005 ，121(3):335-348.

[65]Orimo A，Weinberg R A.Stromal Fibroblasts in Cancer:a Novel Tumor-promoting Cell Type[J].Cell Cycle，2006，5(15):1597-1601.

[66]Li Y M ，Pan Y ，Cheng X ，et al.Upregulation of CXCR4is Essential for HER2-mediated Tumor Metastasis[J].Cancer Cell，2004，6(5):459-69.

[67]Tamamura H ，Hori A，Kanzaki N ，et al.T140Analogs as CXCR4Antagonists Identified as Anti-metastatic Agents in the Treatment of Breast Cancer[J].FEBS Letters，2003 ，550(1-3):79-83.

[68]Smith M C P，Luker K E，Garbow J R，et al.CXCR4Regulates Growth of Both Primary and MetastaticBreast Cancer[J].Cancer Research ，2004 ，64(23):8604-8612.

[69]Hartmann T N，Burger J A，Geodek A，et al.CXCR4Chemokine Receptor and Integrin Signaling Co-operate in Mediating Adhesion and Chemoresistance in Small Cell Lung Cancer(SCLC)Cells[J].Oncogene，2005，24(27):4462-4471.

[70]Sethi T，Rintoul R C，Moore S M ，et al.Extracellular Matrix Proteins ProtectSmall Cell Lung Cancer CellsAgainst Apoptosis:AMechanism for Small Cell Lung CancerGrowth and DrugResistance in Vivo[J].Nature Medicine，1999，5(6):662-668.

[71]Ara T，Itoi M，kawabata K，et al.ARole of CXC Chemokine Ligand12/Stromal Cell-derived Factor-1/Pre-B Cell Growth StimulatingFactor and Its Receptor CXCR4in Fetal and Adult T Cell Development in Vivo[J].Journal of Immunology，2003，170(9):4649-4655.

[72]Hendrix C W，Collier A C ，LedemanM M，et al.Safety，Pharmacokinetics，and Antiviral Activity of AMD3100，a Selective CXCR4Receptor Inhibitor，in HIV-1Infection[J].JAIDS Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes，2004，37(2):1253-1262.

Application of CXCR4 Antagonists in Oncotherapy

LUO Jinghong1，G UO Zhigang2，ZENGJun2

(1.School of Industrial Manufacturing，Chengdu University，Chengdu 610106，China；2.School of Basic Medicine，Guangzhou Medical College，Guangzhou 510182，China)

CXCR4，a seven-transmembrane G-protein-coupled chemokine receptor，is expressed heavily in cancer cells.Stromal cells in which cancer cell metastasizes keep releasing a ligand for CXCR4，stromal cell-derived factor-1(SDF-1/CXCL12).Cancer cells expressing CXCR4 transfer and home along a gradient of the CXCL12.CXCL12 facilitates tight adhesion of cancer cells with stromal cells，which leads to drug resistance.CXCR4 antagonists，such as SDF-1βP2G developed by this lab ，Plerixafor(AMD3100)and T140 analogs alike，can disrupt adhesive tumor-stroma interactions and mobilize cancer cells from their protective stromal microenvironment，making them more exposed to conventional anti-cancer drugs.Therefore ，targeting the CXCR4-CXCL12 axismay be a novel and potential therapeutic approach in current clinical trialsfor tumor patients.

CXCR4 ；antagonist；oncotherapy

R730

A

1004-5422(2012)04-0309-07

2012-05-25.

羅競紅(1977—)，女，碩士，講師，從事生物制藥技術(shù)研究.