李一達，鄒麗晴 綜述，朱正飛 審校

復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科，復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)系，上海 200032

食管癌是全世界高發(fā)的惡性腫瘤，危害嚴重，其發(fā)病率和死亡率分別占全部惡性腫瘤的第6位和第4位。食管鱗癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）和食管腺癌（esophageal adenocarcinoma，EAC）是兩種主要的食管癌組織學(xué)類型，具有不同的發(fā)病機制。在我國，ESCC約占全部食管癌的90%，其發(fā)病和死亡病例均約占全球的50%，占發(fā)展中國家的60%［1］。在衛(wèi)生資源欠缺的中西部農(nóng)村高發(fā)區(qū)，食管癌仍是當?shù)鼐用竦闹饕膊∝摀?。食管鱗癌發(fā)現(xiàn)時往往期別較晚，發(fā)現(xiàn)時70%～80%已無法手術(shù)，5年生存率為20%左右［2］，因此探索食管鱗癌發(fā)生、發(fā)展的細胞和分子生物學(xué)機制具有重大意義。

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與其所在的微環(huán)境密切相關(guān)。近年來，眾多基礎(chǔ)和臨床研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境可通過調(diào)控腫瘤免疫微環(huán)境，釋放細胞因子，改變腫瘤血管生成等多途徑影響腫瘤細胞。本文就食管鱗癌及其腫瘤微環(huán)境的相關(guān)研究進展作一綜述。

1 免疫微環(huán)境

免疫細胞對腫瘤細胞有監(jiān)視作用，而腫瘤則可以改變免疫微環(huán)境以逃避免疫監(jiān)視和攻擊，促進腫瘤生長和逃逸，如利用炎癥信號通路促進細胞生長，利用免疫調(diào)節(jié)促進腫瘤逃逸等，對免疫微環(huán)境的研究也可促進對食管鱗癌的了解和治療。

1.1 炎癥信號通路促進食管鱗癌細胞生長

研究表明，吸煙、飲酒等許多危險因素導(dǎo)致食管鱗癌發(fā)生的機制可能與炎癥有關(guān)［3］，炎癥信號通路中的分子激活是慢性炎癥誘導(dǎo)食管癌的主要機制。炎癥因子通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活下游基因轉(zhuǎn)錄，從而促進腫瘤細胞的存活和生長。

白介素-6/信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子3（interleukin-6/signal transducer and activator of transcription 3，IL-6/STAT3）通路是其中的重要通路。研究表明，在食管鱗癌患者癌組織中，IL-6、STAT3在食管鱗癌患者癌組織中表達增多且兩者相關(guān)［4］，單因素和多因素分析表明，IL-6、STAT3均為食管鱗癌的獨立不良預(yù)后因子［5］。這些研究表明，IL-6/STAT3通路在食管鱗癌中發(fā)揮了重要作用。

而關(guān)于其信號通路的研究表明［6］，IL-6與IL-6受體α（interleukin-6 receptor α，IL-6Rα）以及糖蛋白130（glucoprotein 130，gp130）結(jié)合后，觸發(fā)SHP2、Ras-MAPK、PI3K等下游分子的募集和激活，進而激活轉(zhuǎn)錄因子STAT1和STAT3。在正常生理情況下，免疫系統(tǒng)為殺死病原體而創(chuàng)造出高毒性炎癥環(huán)境，而該通路通過抑制細胞凋亡而使正常細胞得以存活；然而在食管鱗癌患者中，該通路被腫瘤細胞利用以抑制其凋亡，并使得食管鱗癌細胞逃逸免疫監(jiān)視，從而得以生存、生長，促進血管生成和轉(zhuǎn)移。

近期的研究發(fā)現(xiàn)了IL-6/STAT3通路新的可控靶點。Chen等［7］發(fā)現(xiàn)沉默B7-H4（一種共刺激分子）能顯著減少IL-6分泌，抑制STAT3激活，且減少p-STAT3（STAT3的活化型）從細胞質(zhì)進入細胞核的數(shù)量；Li等［8］發(fā)現(xiàn)大車前苷（plantamajoside，PMS）能夠抑制食管鱗癌細胞株中IL-6的表達。這些研究表明，IL-6/STAT3在食管鱗癌中具有重要作用，針對IL-6/STAT3通路的進一步研究將有助于食管鱗癌的治療。

其他諸如核因子-kappaB（nuclear factor of kappa B，NF-κB）、環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）等也在食管鱗癌的發(fā)展中起重要作用［9］。NF-κB可因轉(zhuǎn)錄因子Id-1的上調(diào)和腫瘤抑制因子Nkx2-8的下調(diào)而激活，進而通過抵抗腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）抑制細胞凋亡和促進血管生成。而關(guān)于COX-2則有研究證明其表達和不典型增生呈正相關(guān)，高水平的COX-2也與化療抵抗和預(yù)后不良有關(guān)。

1.2 免疫調(diào)節(jié)促進食管鱗癌腫瘤逃逸

腫瘤逃避抗腫瘤免疫是其存活和發(fā)展的關(guān)鍵。腫瘤細胞能通過募集各種免疫抑制細胞群或表達抑制性因子從而抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。其中，程序性死亡［蛋白］-1（programmed death-1，PD-1）/程序性死亡［蛋白］配體-1（programmed death ligand-1，PD-L1）近年來備受人們關(guān)注。PD-1抗體nivolumab和PD-L1抗體avelumab等靶向藥物在腎細胞癌、非小細胞肺癌等各種癌癥的治療中取得了良好的效果，對其在食管鱗癌和免疫微環(huán)境中的作用也有了一定程度的了解。

腫瘤細胞能表達多種免疫抑制蛋白，它們能使免疫細胞失去功能或凋亡。PD-L1是重要的免疫抑制分子之一，在多種癌細胞中可見其表達。根據(jù)Chen等［10］的研究，食管鱗癌中PD-1和PD-L1的陽性率分別為33.5%和41.4%。目前，關(guān)于PD-1和PD-L1的表達異常對于食管鱗癌的預(yù)后具有何種意義尚有爭議，一般認為PD-L1和PD-1的結(jié)合是導(dǎo)致免疫抑制的原因之一。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)［10］，PD-L1表達陽性與食管上段、分化更高、無淋巴轉(zhuǎn)移、較早期的食管鱗癌明顯相關(guān)，PD-L1陽性者無病生存期更長，復(fù)發(fā)風險也更低，多因素分析表明，PD-L1是食管鱗癌患者的一項非獨立良好預(yù)后因子。另一項研究表明，PD-L1在早期食管鱗癌（Ⅰ、Ⅱ期或無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）中是一項獨立良好的預(yù)后因子，而在晚期食管鱗癌（Ⅲ、Ⅳ期或有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）中則沒有表現(xiàn)出相關(guān)性［11］。PD-L1陽性患者預(yù)后良好的原因可能為其高表達時與PD-1之外的某些未知受體結(jié)合，這種結(jié)合反而會促進免疫反應(yīng)，促使T細胞分裂以及IL-10、干擾素γ等細胞因子分泌，進而導(dǎo)致強抗腫瘤效應(yīng)［12］。雖然上述討論PD-L1對食管鱗癌不同作用的研究有其可取之處，但還有待其他研究的進一步證實。

而對于PD-1，有研究表明其表達不同者，無病生存期和總生存期差異無統(tǒng)計學(xué)意義［13］，然而，另一項類似的研究表明，PD-1表達陰性者預(yù)后好于陽性者，但其不是獨立預(yù)后因子［14］。

盡管PD-1、PD-L1的表達和食管鱗癌預(yù)后之間的聯(lián)系還存在爭議，抗PD-L1和抗PD-1抗體應(yīng)用于多種癌癥的安全性和有效性已逐漸得到認可。進一步研究PD-L1表達的調(diào)節(jié)機制將有助于改善食管癌預(yù)后并找到更好的治療靶點。近期有研究稱［15］，在表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）高表達的食管鱗癌細胞株中，用表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）激活EGFR信號通路，可明顯增強PD-L1表達，而將同樣的細胞用EGFR酪氨酸激酶抑制劑AG1478預(yù)處理后，再用同樣的方式激活EGFR信號通路，發(fā)現(xiàn)PD-L1上調(diào)的比例明顯下降，進一步研究發(fā)現(xiàn)EGF誘導(dǎo)PD-L1表達上調(diào)的途徑并非EGFR/STAT3信號通路，而是與EGFR/PI3K/AKT、EGFR/Ras/Raf/Erk和EGR/PLC-γ信號通路有關(guān)，這可能會為靶向治療提供新的思路。

除PD-1/PD-L1外，髓源抑制性細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、輔助性T細胞17（T helper cell 17，Th17）、腫瘤相關(guān)巨噬細胞等免疫方面的相關(guān)研究亦正在進行［9］。如CD38高表達的髓源抑制性細胞免疫抑制能力很強，而用抗CD38單抗daratumumab可以減緩食管鱗癌生長。調(diào)節(jié)性T細胞高水平者腫瘤侵襲力更強，更易轉(zhuǎn)移，且化療后生存率更低。這些研究的結(jié)果可能會揭示更多免疫微環(huán)境和食管鱗癌之間的關(guān)系。

2 間質(zhì)微環(huán)境

腫瘤所在環(huán)境的間質(zhì)細胞可被腫瘤細胞分泌的某些細胞因子激活，從而通過自分泌或旁分泌途徑，激活相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，改變腫瘤細胞的表型。間質(zhì)細胞包括成纖維細胞、脂肪細胞、免疫細胞、血管細胞等。目前，對成纖維細胞的研究較多。

2.1 成纖維細胞

食管鱗癌及其他許多癌癥都可以由慢性損傷和炎癥引起。某些因損傷而激活的細胞如成纖維細胞，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著重要的作用。成纖維細胞有一種亞型被稱為癌癥相關(guān)成纖維細胞（cancer-associated fibroblast，CAF），它是癌癥發(fā)展各個階段所必需的一種細胞。CAF可被腫瘤細胞分泌的某些細胞因子如轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）所誘導(dǎo)活化，并可以通過分泌細胞因子、激活促炎通路、打斷免疫監(jiān)視以及調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)以調(diào)節(jié)間質(zhì)微環(huán)境，從而改變腫瘤細胞表型，促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移［16］。

有臨床研究表明，CAF及其表達的某些細胞因子居高者放化療后復(fù)發(fā)更為多見，且其3年生存率較低；同時，體外研究也說明了成纖維細胞在腫瘤細胞分裂、血管生成、侵襲遷徙方面的重要作用［17］。如在共培養(yǎng)的食管鱗癌細胞中，放射線會導(dǎo)致成纖維細胞表達肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）和β-連環(huán)蛋白（β-catenin）增多，同時表達E-鈣黏蛋白（E-cadherin）減少，從而使食管鱗癌變成侵襲性更強的亞型［18］。另外，體內(nèi)和體外研究表明，用TGF-β受體抑制劑LY2157299抑制TGF-β1的受體TGF-β-R1可以有效地阻礙其對CAF的激活，從而明顯緩解食管鱗癌的化療抵抗［19］。以上研究均顯示CAF與食管鱗癌預(yù)后關(guān)系密切，可作為食管鱗癌治療的靶點。

2.2 間質(zhì)細胞的作用機制

2.2.1 轉(zhuǎn)化生長因子-β

TGF-β是在腫瘤微環(huán)境中由巨噬細胞、間質(zhì)細胞和腫瘤細胞產(chǎn)生的一種重要炎癥因子，參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。有研究［20］表明，食管鱗癌患者TGF-β1表達比正常人高，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，其高表達與更強的腫瘤侵襲性也有顯著相關(guān)性。

近期有許多研究著眼于相關(guān)信號通路和機制，如TGF-β/整合素β6（integrin β6，ITGB6）信號通路，ITGB6在食管鱗癌的侵襲和轉(zhuǎn)移中有重要作用，而體外研究發(fā)現(xiàn)該通路可被miR-17/20a抑制［21］。同時，也有一些對TGF-β上游轉(zhuǎn)錄因子的研究，如轉(zhuǎn)錄因子SIX1被發(fā)現(xiàn)在食管鱗癌中異常高表達，而它可以引起TGF-β及其受體的高表達，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)敲減SIX1基因可以減弱腫瘤的侵襲性并減緩其生長速度［22］。未來，對TGF-β及其受體相關(guān)信號通路的研究將有助于對食管鱗癌侵襲性和轉(zhuǎn)移機制的理解和調(diào)控。

2.2.2 細胞外基質(zhì)重塑

細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）重塑在腫瘤形成和進展尤其是侵襲過程中起關(guān)鍵作用。成纖維細胞和其他間質(zhì)細胞能夠分泌一些促使ECM重塑的酶，如賴氨酰氧化酶（lysyl oxidase，LOX）和基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP），這些酶與食管鱗癌的侵襲和轉(zhuǎn)移能力有著密切的聯(lián)系。賴氨酰氧化酶樣蛋白2（lysyl oxidase-like 2，LOXL2）是LOX家族中的一員，在細胞外基質(zhì)重塑和食管鱗癌侵襲轉(zhuǎn)移中起重要作用，近期的研究較多著眼于其剪接變異體，如研究發(fā)現(xiàn)LOXL2Δ72也有著類似的作用［23］。某些MMP（MMP-2、MMP-9等）能減少Ⅳ型膠原生成并促進食管鱗癌的侵襲和轉(zhuǎn)移，而其內(nèi)源性金屬蛋白酶組織抑制因子（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）能夠抑制其表達［24］。

2.3 其他

對于腫瘤間質(zhì)微環(huán)境中其他成分的研究也有一些發(fā)現(xiàn)［9］。如HGF可與其受體c-Met結(jié)合并進而增強食管鱗癌的侵襲和轉(zhuǎn)移能力，而用siRNA抑制HGF/c-Met信號轉(zhuǎn)導(dǎo)則能降低腫瘤的侵襲能力?；|(zhì)衍生因子-1（stromal-derived factor-1，SDF-1）即CXCL12，與其受體CXCR4和CXCR7結(jié)合可促進腫瘤血管形成，增強其侵襲和轉(zhuǎn)移能力，而用siRNA沉默CXCR4可抑制食管鱗癌的細胞分裂、侵襲和轉(zhuǎn)移。以上研究說明，食管鱗癌的間質(zhì)微環(huán)境成分在其發(fā)展中起重要作用，且越來越多的可控靶點被發(fā)現(xiàn)，這可以為治療技術(shù)的進一步發(fā)展提供新的思路。

3 乏氧微環(huán)境

乏氧是指腫瘤內(nèi)有效氧濃度低于5%，這種現(xiàn)象在實體腫瘤中普遍存在。乏氧可分為慢性乏氧和急性乏氧，前者是指因腫瘤生長迅速，且凋亡速度低于正常組織，對氧需求大，而同時隨著瘤體迅速增大，一部分組織距離原有的血管越來越遠，氧供不應(yīng)求，這兩方面原因共同導(dǎo)致局部組織缺氧。后者是指由血管痙攣等因素導(dǎo)致的局部組織缺氧。處于乏氧微環(huán)境時，腫瘤細胞會產(chǎn)生一些病理生理、生化改變，促進侵襲和轉(zhuǎn)移，同時導(dǎo)致嚴重的放化療抵抗。已有許多研究表明，乏氧與食管鱗癌患者放化療的療效及預(yù)后密切相關(guān)［25］。因此，對乏氧微環(huán)境下食管鱗癌細胞的分子調(diào)節(jié)機制的進一步研究具有重要意義。

乏氧時，腫瘤細胞可通過表達乏氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）等來適應(yīng)乏氧微環(huán)境，食管鱗癌患者中HIF-1α高者預(yù)后更差，且易導(dǎo)致放化療抵抗。其抵抗放療的機制一方面為氧能夠固定放射誘導(dǎo)的DNA損傷，而乏氧使氧的這一放療增敏作用降低［26］，另一方面，HIF-1上調(diào)的血管內(nèi)皮細胞生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）能保護內(nèi)皮細胞免受放射損傷，從而導(dǎo)致放療抵抗［27］。而其抵抗化療的原因為部分化療藥物作用機制為DNA損傷，乏氧使氧固定DNA損傷的能力降低，而且由于乏氧處距離血管較遠，局部組織無法受到藥物的影響［28］，此外，HIF-1上調(diào)的一系列下游基因亦可導(dǎo)致食管鱗癌放化療抵抗并促進腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移［27］。

對乏氧微環(huán)境相關(guān)靶點進行調(diào)控的研究也正迅速進展，其中HIF-1α抑制劑是近年來研究的熱點。如HIF-1α的抑制劑PX-478可以明顯抑制食管鱗癌細胞的增殖并促進其凋亡［29］；鴉膽子油（brucea javanica oil emulsion，BJOE）可通過抑制HIF-1α表達，改善乏氧情況從而提高食管鱗癌放療敏感性［30］。這些發(fā)現(xiàn)可能為新的臨床治療方法提供參考。

4 血管生成

當腫瘤生長到一定大小時，原有的血管已不足以為較遠的腫瘤內(nèi)部輸送足夠的養(yǎng)分，從而限制了腫瘤的生長，導(dǎo)致腫瘤內(nèi)壞死組織的增多。然而，腫瘤可以通過自身的調(diào)節(jié)，促進血管生成，這不僅能夠為腫瘤提供充足的支持使其繼續(xù)增長，而且生成的血管還能夠促進腫瘤的轉(zhuǎn)移［31］。

研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了很多能夠引起食管鱗癌微環(huán)境血管生成的原因。VEGF在血管生成的調(diào)控中起著關(guān)鍵性的作用，有30%～60%的食管鱗癌患者VEGF-A表達明顯增多［32］，而研究表明［33］，VEGF-A和其受體血管內(nèi)皮細胞生長因子受體（vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR）-2的結(jié)合是腫瘤促使血管生成的主要原因，VEGFR-2在內(nèi)皮細胞表達，兩者結(jié)合促進了內(nèi)皮細胞分裂和遷移，進而形成新生血管。而對于VEGF家族的另一成員VEGF-C的研究發(fā)現(xiàn)［34］，A激酶相互作用蛋白1（A-kinaseinteracting protein 1，AKIP1）和VEGF-C在食管鱗癌中表達上升且兩者有相關(guān)性，進一步的研究表明，AKIP1能夠與多種轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合從而促進食管鱗癌中VEGF-C的表達并進而促使腫瘤血管生成。

近年來關(guān)于血管生成及VEGF相關(guān)通路的研究一直是食管鱗癌微環(huán)境研究熱點之一。NF-κB可以通過上調(diào)COX-2從而上調(diào)VEGF-A和VEGF-C，促進食管鱗癌血管生成，而CC趨化因子受體7型（CC chemokine receptor type 7，CCR7）具有激活NF-κB的作用，并因而具有促血管生成的作用，體外實驗證實沉默CCR7基因可以抑制食管鱗癌血管生成［35］；此外，TGF-β也是VEGF的重要調(diào)控因子，Noma等［16］的研究表明，食管鱗癌細胞分泌的TGF-β可促使CAFs釋放VEGF從而促進血管生成。同時，對TGF-β的抑制也能夠抑制VEGF的釋放。

貝伐單抗等抑制VEGF活性的藥物已應(yīng)用于臨床，并證明了抑制血管生成在食管鱗癌治療中的有效性和可行性。此外，其他一些能夠加以調(diào)控的靶點也正逐漸被發(fā)現(xiàn)，如沉默葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白94（glucose-regulated protein 94，GRP94）可以下調(diào)NF-κB/COX-2/VEGF通路，抑制血管生成；此外，miR-377可通過直接與VEGF結(jié)合抑制VEGF的活性，因而也具有抑制血管生成的作用［36］。這些研究為減緩食管鱗癌腫瘤進展和轉(zhuǎn)移提供了幫助。

5 總結(jié)

腫瘤微環(huán)境是一個動態(tài)的整體，免疫微環(huán)境、間質(zhì)微環(huán)境、乏氧微環(huán)境、血管生成是其中的幾個方面，它們互相聯(lián)系，互相影響，密不可分。如在食管鱗癌中，乏氧可以通過HIF-1、VEGF等細胞因子的調(diào)控誘導(dǎo)血管生成，抑制免疫應(yīng)答；間質(zhì)微環(huán)境中的許多因子都可以促進血管生成，造成乏氧微環(huán)境；而通過阻斷VEGFVEGFR通路等途徑使血管正?；挚梢源偈狗ρ蹙徑?，恢復(fù)免疫應(yīng)答，增強腫瘤的放化療敏感性。因此，對于腫瘤微環(huán)境的研究將牽一發(fā)而動全身。

綜上所述，腫瘤微環(huán)境顯著影響著食管鱗癌的發(fā)生、發(fā)展等各個階段，對腫瘤微環(huán)境的研究將有助于拓展對食管鱗癌的認識并為探索食管鱗癌的治療提供參考。未來，隨著靶向藥物、生物免疫療法、促血管正?；难芯吭谑彻荀[癌上的不斷開展，食管鱗癌和腫瘤微環(huán)境將會被進一步了解，并為臨床上食管鱗癌的治療提供更多的選擇。