劉亮華綜述，段建敏審校

（蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科，甘肅蘭州730000）

CXCR3的2種亞型在泌尿系腫瘤中的研究進(jìn)展

劉亮華綜述，段建敏△審校

（蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科，甘肅蘭州730000）

受體，趨化因子；受體，CXCR3；泌尿系腫瘤；前列腺腫瘤；腎腫瘤；綜述

趨化因子受體3（CXCR3）是一種與谷氨酸-亮氨酸-精氨酸（ELR-陰性CXC趨化因子）結(jié)合的G蛋白偶聯(lián)受體，其與免疫反應(yīng)、血管生長(zhǎng)、損傷修復(fù)關(guān)系密切，許多腫瘤中CXCR3表達(dá)增高，如乳腺癌［1］、結(jié)腸癌［2］和腎癌［3］。到目前為止，已經(jīng)有3種CXCR3的亞型（CXCR3-A、CXCR3-B、CXCR3-alt）被確認(rèn)。而CXCR3-A和CXCR3-B被認(rèn)為在腫瘤中誘導(dǎo)著相反的生理功能。一般認(rèn)為，CXCR3-A在造血細(xì)胞中通過(guò)提升細(xì)胞增殖、生存、趨化性、侵襲和轉(zhuǎn)移，起著“驅(qū)動(dòng)”信號(hào)的作用，而CXCR3-B是誘導(dǎo)上皮細(xì)胞形成的主要因素，通過(guò)增加生長(zhǎng)抑制凋亡和血管退化，起著調(diào)節(jié)“抑制”腫瘤信號(hào)的作用。因此，CXCR3-A和CXCR3-B這2種亞型的表達(dá)能夠影響腫瘤的進(jìn)展，而關(guān)于CXCR3-alt亞型的研究不是很多，對(duì)其機(jī)制也不是很了解。目前針對(duì)泌尿系腫瘤的研究越來(lái)越多，但泌尿系腫瘤的轉(zhuǎn)移依然是腫瘤死亡的重要因素［4］，治療方法也依然以手術(shù)治療為主。為進(jìn)一步明確CXCR3在泌尿系腫瘤中所起的作用，為臨床泌尿系腫瘤所治療提供新思路，本文就CXCR3-A、CXCR3-B 2種亞型在泌尿系腫瘤研究中的進(jìn)展情況進(jìn)行綜述。

1　趨化因子

趨化因子或趨化細(xì)胞因子，最初定義為募集白細(xì)胞到炎性反應(yīng)部位和次級(jí)淋巴結(jié)的低相對(duì)分子質(zhì)量（8×103～15×103）蛋白質(zhì)［5］，趨化因子在血管生成、造血功能、動(dòng)脈粥樣硬化、炎性反應(yīng)、疾病免疫中起著重要作用［6-8］。趨化因子依據(jù)保守的氨基末端區(qū)域半胱氨酸的數(shù)量和位置分為4種亞類：C、CC、CXC及CX3C。而CXC趨化因子再依據(jù)是否含有ELR序列進(jìn)一步分為ELR-陰性和ELR-陽(yáng)性；而ELR的存在與否決定CXC趨化因子在血管生成中所起的抑制或促進(jìn)作用。

CXCR3是一種能夠結(jié)合包括CXCL9/MIG、CXCL10/ IP10、CXCL11/ITAC/IP9、CXCL4/PF4及其亞型CXCL4L1/ PF4V1等配體，且抑制血管生成的ELR-陰性CXC趨化因子亞家族成員受體。在很多腫瘤中發(fā)現(xiàn)其表達(dá)上調(diào)；上調(diào)水平與腫瘤如乳腺癌、黑色素瘤、腎和結(jié)腸癌等的預(yù)后相關(guān)［9］。與其他趨化因子受體一樣，CXCR3是一種通過(guò)G蛋白偶聯(lián)的七跨膜受體，其配體與其結(jié)合后激發(fā)下游通路，比如MAPKs，Src，和PI3K信號(hào)。

CXCR3在1996年被克隆出來(lái)，在其拼接變異體CXCR3-B被發(fā)現(xiàn)之后被重新命名為CXCR3-A，另一種亞型CXCR3-alt在2004年被分離出來(lái)［10］，但是CXCR3-alt這種亞型很少被識(shí)別。CXCR3-A和CXCR3-B通過(guò)調(diào)節(jié)不同的信號(hào)來(lái)促進(jìn)不同的細(xì)胞反應(yīng)，一般來(lái)講，CXCR3-A表現(xiàn)為促進(jìn)增殖、細(xì)胞生存、趨化性及侵襲性，而CXCR3-B則表現(xiàn)為調(diào)節(jié)生長(zhǎng)抑制、凋亡及抑制血管生成。除了初級(jí)培養(yǎng)的人類系膜細(xì)胞只表達(dá)CXCR3-A，以及人類微血管內(nèi)皮細(xì)胞（HMvEC）只表達(dá)CXCR3-B［11］之外，幾乎所有人類細(xì)胞均表達(dá)CXCR3-A及CXCR3-B。

2　泌尿系腫瘤

泌尿系腫瘤主要有膀胱癌、腎腫瘤、前列腺癌、陰莖癌等。前列腺癌是一種威脅男性生命的惡性腫瘤，在世界范圍內(nèi)，平均每年在男性中發(fā)病率為27%［12］。主要治療方式包括手術(shù)、放療、化療和低溫治療，以及內(nèi)分泌治療［13］。由于前列腺癌的病理階段檢測(cè)比較困難且比較容易轉(zhuǎn)移，因此，前列腺癌的發(fā)病率和死亡率依然保持在較高水平［14］。腎細(xì)胞瘤是一種起源于腎臟管狀結(jié)構(gòu)上皮細(xì)胞的腫瘤，通常發(fā)生在成年人，占所有成人惡性腫瘤的2%～3%，但在世界范圍內(nèi)，腎細(xì)胞瘤的發(fā)生率在性別、種族和地理位置上仍存在較大不同。目前認(rèn)為，最常見(jiàn)的腎腫瘤是透明細(xì)胞癌（70%），其次是乳頭狀腎細(xì)胞癌（10%～15%）和嫌色細(xì)胞癌（3%～5%）［15］。膀胱癌是最常見(jiàn)的泌尿系惡性腫瘤，其中尿路上皮癌占絕大多數(shù)，2015年美國(guó)預(yù)計(jì)有74 000例尿路上皮癌將被診斷，其中16 000例患者將死亡［16］。陰莖癌發(fā)生率較低，但有逐年升高的趨勢(shì)。

3　CXCR3在泌尿系腫瘤中的研究

3.1CXCR3與前列腺癌CXCR3亞型不同的表達(dá)模式與前列腺癌的進(jìn)展相關(guān)。Heidenreich等［17］及Wu等［18］的研究發(fā)現(xiàn)，相較于正常前列腺組織，CXCR3在前列腺癌組織的表達(dá)是增高的。應(yīng)特別指出的是，Wu等［18］的研究表明，在這些前列腺癌標(biāo)本中，CXCR3A mRNA的表達(dá)是增高的，但是CXCR3B mRNA在這些標(biāo)本中卻表達(dá)下降。在所有細(xì)胞系中，除DU-145外均主要表達(dá)CXCR3-B，總CXCR3 mRNA維持不變，然而，對(duì)比PWPE1細(xì)胞，具有侵襲性和發(fā)生轉(zhuǎn)移的DU-145和PC-3細(xì)胞的CXCR3-A/CXCR3-BmRNA表達(dá)比值更高，但在原位LNCaP細(xì)胞中這種比率沒(méi)有增高。這些均導(dǎo)致了CXCL10和CXCL4對(duì)DU-145和PC-3細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性和侵襲力的提升，而在PWPE-1細(xì)胞中則表現(xiàn)為抑制細(xì)胞轉(zhuǎn)移。該研究也發(fā)現(xiàn)，在DU-145細(xì)胞上CXCR3-B的過(guò)量表達(dá)會(huì)降低該細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性和侵襲力。之前有報(bào)道，在CXCR3-B亞型占主導(dǎo)的地方，CXCL10的過(guò)度表達(dá)會(huì)抑制LNCaP細(xì)胞增殖和PSA的產(chǎn)生［19］。2項(xiàng)研究結(jié)果表明，CXCR3-B在前列腺癌中是作為抗生長(zhǎng)和抗轉(zhuǎn)移功能的CXCR3類型，就像之前提到的，CXCR3的發(fā)現(xiàn)主要在正常細(xì)胞膜上，但是在細(xì)胞癌中發(fā)生內(nèi)化，其細(xì)胞內(nèi)化可能為細(xì)胞進(jìn)展到更高侵襲性表型和誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)化腫瘤基因的信號(hào)［20］。上述研究結(jié)果認(rèn)為，從低到高比率的CXCR3-A/ CXCR3-B提升前列腺癌的轉(zhuǎn)移和刺激細(xì)胞轉(zhuǎn)移和侵襲［18］。

最近，Shen等［21］對(duì)前列腺癌與CXCR3-A和CXCR3-B的關(guān)系進(jìn)行了研究，通過(guò)siRNA-CXCR3A和siRNA-CXCR3B質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染人類PC-3細(xì)胞，然后通過(guò)RT-PCR分析每組PC-3中CXCR3-A及CXCR3-B的mRNA表達(dá)量。此外，通過(guò)MTT實(shí)驗(yàn)和矩陣實(shí)驗(yàn)分析每組PC-3細(xì)胞的細(xì)胞增殖和侵襲能力，通過(guò)蛋白印跡法分別檢測(cè)CXCR3下游蛋白表達(dá)。結(jié)果表明，在PC-3細(xì)胞中，CXCR3-A mRNA表達(dá)水平下降，而CXCR3-B mRNA表達(dá)水平增高（P＜0.05）。相對(duì)于未轉(zhuǎn)染的對(duì)照PC-3細(xì)胞，下調(diào)CXCR3-A和上調(diào)CXCR3-B顯著抑制PC-3細(xì)胞增殖和細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力（P＜0.05）。此外，過(guò)度表達(dá)的CXCR3可顯著提升磷脂酶Cβ（PLCβ）的表達(dá)。這些結(jié)果表明，不同的CXCR3亞型表達(dá)可能在抑制細(xì)胞增殖和侵襲力上起著重要作用。而其作用途徑可能是PLCβ途徑［21］。

3.2CXCR3與腎癌CXCR3在腎癌中表達(dá)升高且與不良預(yù)后相關(guān)［22-24］。相較于與正常腎標(biāo)本，在腎細(xì)胞癌標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)CXCR3-A/CXCR3-B的比率更高，并且相對(duì)于非轉(zhuǎn)移性腎癌，轉(zhuǎn)移性腎癌總的CXCR3和CXCR-A的表達(dá)均有顯著增高［3］。磷酸酶抑制劑（CNI）用于限制炎性反應(yīng)和同種異體排斥，促進(jìn)多種腫瘤的發(fā)展和復(fù)發(fā)。在腎癌中，CNI可能通過(guò)下調(diào)CXCR3-B及CXCR3-A提高細(xì)胞增殖來(lái)調(diào)節(jié)人類腎癌的進(jìn)展［25］。一項(xiàng)分開(kāi)獨(dú)立的研究發(fā)現(xiàn)，在人類腎癌細(xì)胞中，CXCR3-B過(guò)度表達(dá)顯著下調(diào)抗凋亡血紅素氧合酶-1（HO-1）的表達(dá)，此外，人類腎癌組織在mRNA和蛋白水平上均低表達(dá)CXCR3-B和顯著過(guò)表達(dá)HO-1［26］。由此可知，CXCR3-B在腎癌中扮演了一個(gè)抗腫瘤亞基的作用，與前列腺癌相似。

Utsumi等［3］最近對(duì)CXCR3在腎癌中的機(jī)制做了研究，收集56例近期臨床腎癌標(biāo)本和相應(yīng)正常腎組織，并且利用786-O、ACHN和Caki-1這3種腎癌細(xì)胞系檢測(cè)CXCR3及其亞型的表達(dá)量等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于正常腎組織，CXCR3及其配體在腎癌標(biāo)本中大量表達(dá)，而且在腎癌標(biāo)本中，CXCR3-A/CXCR3-B的比值是正常腎組織的1.5倍。這與之前的研究相符，表明CXCR3-A在腎腫瘤中起著促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用，經(jīng)過(guò)CXCL10處理后的細(xì)胞系誘導(dǎo)786-O細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，而這種誘導(dǎo)效果會(huì)被中和性抗體中和。在臨床標(biāo)本中，轉(zhuǎn)移的腎癌標(biāo)本比非轉(zhuǎn)移性腎癌標(biāo)本的CXCR3和CXCR3-A的表達(dá)有顯著增高，并且在臨床標(biāo)本上，CXCR3-A和HIF-1α的表達(dá)具有相關(guān)性。經(jīng)過(guò)CoCl2處理的786-O細(xì)胞CXCR3和HIF-1α的表達(dá)分別上調(diào)4.5、2.2倍。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CXCR3及CXCR3-A與腎癌的轉(zhuǎn)移具有相關(guān)性，且低氧可能調(diào)節(jié)CXCR3的表達(dá)［3］。

為了探討預(yù)后趨化因子及趨化因子受體對(duì)腎癌的影響，Tsaur等［27］檢測(cè)了診斷時(shí)和術(shù)后各趨化因子受體的表達(dá)量，其中包括CXCR3，在術(shù)后CXCR3等趨化因子受體相對(duì)于正常組織有顯著下降。2012年，Oldham等［28］為了解T淋巴細(xì)胞如何定位腎癌組織并向其位點(diǎn)遷移進(jìn)行了CXCR3等趨化因子受體的相關(guān)研究，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于外周血淋巴細(xì)胞（16例），腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞顯著過(guò)度表達(dá)CXCR3，并且能在體外促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。它們相應(yīng)的配體CXCL9-11等均在腎腫瘤中被測(cè)量到。但是配體表達(dá)水平與T細(xì)胞浸潤(rùn)水平均不存在相關(guān)性［28］。該結(jié)果表明，CXCR3對(duì)選擇性招募T淋巴細(xì)胞有一定作用。

另外，CXCR3-B在人類腎癌細(xì)胞中能通過(guò)下調(diào)HO-1的表達(dá)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子Bach-1和Nrf2核轉(zhuǎn)位調(diào)節(jié)生長(zhǎng)抑制信號(hào)，表明細(xì)胞生長(zhǎng)抑制取決于p38/MAPK活性［26，29］?？傊ㄟ^(guò)不同的CXCR3調(diào)節(jié)信號(hào)級(jí)聯(lián)是細(xì)胞類型特異性的，會(huì)導(dǎo)致不同細(xì)胞的反應(yīng)，包括誘導(dǎo)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、侵襲、細(xì)胞凋亡和分化。

3.3膀胱癌及陰莖癌到目前為止，對(duì)膀胱癌及陰莖癌上CXCR3的研究非常少見(jiàn)，國(guó)內(nèi)也剛開(kāi)始，國(guó)外文獻(xiàn)還不能檢索到。不過(guò)國(guó)內(nèi)學(xué)者彭曉暉等［30］發(fā)現(xiàn)，膀胱癌中CXCR3的表達(dá)與前列腺癌及腎癌類似，也是高表達(dá)，但未作CXCR3-A與CXCR3-B亞型檢測(cè)及進(jìn)一步對(duì)比，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能與前列腺癌和腎癌相類似。

4　小結(jié)及展望

CXCR3在腫瘤中的作用日漸清晰，其亞型的作用也越來(lái)越明確，這為進(jìn)一步明確泌尿系腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移、發(fā)生、發(fā)展起著指導(dǎo)作用。目前泌尿系腫瘤特別是前列腺癌發(fā)現(xiàn)較晚，治療較為困難，預(yù)后不佳，而膀胱癌復(fù)發(fā)率較高，這些均可能與腫瘤本身的CXCR3有關(guān)。而且隨著時(shí)間的推進(jìn)，發(fā)生率逐步增高，死亡率也增高。因此，對(duì)CXCR3及其亞型在泌尿系腫瘤方面的深入研究可為泌尿系腫瘤的轉(zhuǎn)移和發(fā)展提供新的臨床思路和治療策略。

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（2015-12-18）