袁萌鈺，郭志娟

內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬人民醫(yī)院病理科，內(nèi)蒙古 010020

腫瘤作為人類最重要的死亡原因，一直是醫(yī)學領域需要攻克的難題。目前，人們已經(jīng)研究出多種方法抑制T淋巴細胞和B淋巴細胞的毒性并加強免疫監(jiān)測功能。針對程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱 PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）軸的抗體藥物為腫瘤治療提供了一種很有前途的免疫療法。免疫治療是通過增強和刺激自身免疫反應破壞腫瘤細胞。研究表明，腫瘤細胞和其他免疫浸潤細胞中PD-L1的表達較為常見[1]。腫瘤細胞可以促進PD-L1向效應T細胞傳遞抑制信號，從而抑制抗腫瘤免疫[2]。針對PD-1/PD-L1軸的抑制劑可以抑制腫瘤生長，延長患者生存期。應用PD-L1抑制劑治療的過程中腫瘤細胞會出現(xiàn)復發(fā)、轉(zhuǎn)移和化療耐藥性，因此PD-L1抑制劑治療的有效率較低，這給惡性腫瘤患者的預后帶來巨大挑戰(zhàn)。PD-L1抑制劑療法的有效率低是一個需要克服的關鍵問題[3-4]。研究表明，以PD-L1為突破口，聯(lián)合靶向治療可能會成為提高臨床療效和患者生存期的有效方法[5]。本文主要分析了趨化素樣因子MARVEL跨膜結(jié)構(gòu)域家族（CKLF like MARVEL transmembrane domain containing family，CMTM）在多種腫瘤中的研究進展，主要涉及CMTM6和CMTM4在腫瘤中的表達、潛在功能及其與多種腫瘤細胞表面PD-L1的相關性，并分析了CMTM在胃癌中的研究進展。

1 CMTM和PD-L1

在細胞表面的所有蛋白中，只有少量的高置信度蛋白與CMTM6相互作用，其中PD-L1排名最靠前。針對PD-L1免疫治療，研究者發(fā)現(xiàn)了兩條潛在的途徑——CMTM6和CMTM4，它們被認為是PD-L1調(diào)節(jié)因子，可以維持抗腫瘤免疫[6]。

1.1 PD-L1與免疫逃逸

PD-1（CD279）是在激活的T細胞和B細胞表面表達的負性調(diào)控因子，其單體存在于細胞表面，具有共用配體PD-L1（B7-H1或CD274）和程序性死亡受體配體2（programmed cell death 1 ligand 2，PDCD1LG2，也 稱 PD-L2）（B7-DC 或 CD273）[7]。PD-L1作為免疫抑制分子，可以通過各種復雜的信號通路抑制T細胞的活性，逐步減弱抗原特異性免疫反應，誘發(fā)抗腫瘤T細胞凋亡，從而促進腫瘤細胞再生[8-11]。當免疫系統(tǒng)受到破壞時，淋巴細胞上的PD-1與腫瘤細胞上的PD-L1結(jié)合，向T細胞傳遞一種負向調(diào)節(jié)信號，誘導T細胞進入靜息狀態(tài)，抑制T細胞增殖，使其無法識別腫瘤細胞，導致腫瘤細胞無限制地生長。然而這種促進腫瘤細胞生長的過程是可逆的，使用抗PD-1或PD-L1抗體抑制PD-1/PD-L1通路可以恢復效應T細胞的活性[12-13]。因此，抑制PD-L1途徑的治療性抗體可能會具有臨床益處并提高患者的總生存率。

1.2 CMTM 概述

隨著對CMTM家族研究的不斷深入，研究者發(fā)現(xiàn)CMTM蛋白控制著惡性腫瘤發(fā)展的關鍵生物學過程，包括生長因子受體的激活和再循環(huán)、細胞增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移和免疫逃逸[2]。CMTM是一個新的基因家族，由9個基因組成，包括CKLF和CMTM1～CMTM8[2]。不同CMTM基因的染色體位置 各 不 相 同 ：CMTM1～CMTM4（ 染 色 體 16q）、CMTM5（染色體 14q11.2）和 CMTM6～CMTM8（染色體3p22.3），同時這些位置存在關鍵的腫瘤抑制基因[14]。CMTM成員在人體組織中廣泛表達，涉及多個生物系統(tǒng)，如免疫系統(tǒng)、男性生殖系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和骨骼肌肉系統(tǒng)等[15]。通過深入的研究發(fā)現(xiàn)CMTM蛋白不僅在上述多個系統(tǒng)中發(fā)揮重要的生物學作用，而且與多種惡性腫瘤有關，涉及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。CMTM6是位于染色體3p22.3的CMTM家族成員，是一種普遍表達的3型跨膜蛋白，該蛋白在許多正常組織中廣泛表達，與PD-L1共定位于腫瘤細胞的細胞膜和細胞質(zhì)。CMTM4是CMTM中最保守的成員，由CMTM4-v1、CMTM4-v2和CMTM4-v3三種轉(zhuǎn)錄變異體組成。CMTM4-v1和CMTM4-v2是CMTM4的主要形式，在人體多種組織中廣泛表達，而CMTM4-v3只存在于某些腎臟和胎盤組織中[16]。

1.3 CMTM6、CMTM4調(diào)控PD-L1

CMTM6和PD-L1表達的相關性是基于免疫組織化學和由癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫獲得的RNA測序數(shù)據(jù)確定的。免疫組織化學結(jié)果顯示，CMTM6和PD-L1的表達呈正相關（r=0.342，P=0.044）[9]。對人類腫瘤細胞株的研究表明，CMTM6是PD-L1蛋白的關鍵調(diào)節(jié)因子[17]。CMTM6通過阻止PD-L1在溶酶體中的降解來維持PD-L1在細胞表面的表達[18]。另外，STIP1同源性和含U框蛋白1（STIP1 homology and U-box containing protein 1，STUB1）是一種E3泛素連接酶，被認為是PD-L1的負性調(diào)控因子。在敲減CMTM6的腫瘤細胞中，繼續(xù)敲減STUB1后PD-L1水平高于未敲減STUB1的腫瘤細胞[6]，即STUB1缺失會導致腫瘤細胞中PD-L1水平增加，這意味著CMTM6可能通過STUB1調(diào)控腫瘤細胞表面PD-L1的表達。CMTM6缺失后可通過減少PD-L1的表達增強腫瘤特異性T細胞反應，因此CMTM6不僅作為參與PD-1/PD-L1軸的關鍵分子受到關注，而且作為潛在的惡性腫瘤治療靶點受到關注[18]。CMTM6缺失導致PD-L1蛋白水平顯著降低，但不影響其轉(zhuǎn)錄水平。研究表明，主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）Ⅰ和PD-L2水平不受CMTM6抑制的顯著影響，表明雖然CMTM6可在蛋白水平上調(diào)節(jié)PD-L1，但它不是蛋白質(zhì)翻譯或穩(wěn)定性的一般調(diào)節(jié)因子[19]。CMTM4是與CMTM6密切相關的CMTM成員，與CMTM4具有55%的氨基酸同源性，在CMTM6缺失的情況下也被認為是PD-L1的正性調(diào)控因子，并且沒有其他CMTM成員參與[18]。

為了研究CMTM6是否具有維持PD-L1表達并調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫的作用，Burr等[20]采用RNA干擾（RNA interference，RNAi）技術(shù)去除表達外源抗原雞卵蛋白（ovalbumin，OVA）的小鼠黑色素瘤B16F10細胞中的CMTM6，以增強腫瘤的免疫原性，結(jié)果顯示，與未去除CMTM6的小鼠相比，CMTM6缺失導致細胞表面PD-L1的表達下調(diào)，且T細胞的活性增強，小鼠存活率顯著提高?？傊?，體外人類數(shù)據(jù)和體內(nèi)小鼠數(shù)據(jù)表明，CMTM6通過調(diào)節(jié)細胞表面PD-L1的表達，在T淋巴細胞介導的抗腫瘤免疫中發(fā)揮關鍵的調(diào)節(jié)作用。

研究表明，兩條潛在的途徑（CMTM6和CMTM4）對于優(yōu)化免疫檢查點抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）治療至關重要[21]。然而，目前關于胃癌中CMTM6或CMTM4的報道相對較少，它們與PD-L1的關系還需要進一步研究。

2 CMTM6、CMTM4與多種腫瘤細胞表面PD-L1的相關性

CMTM6是各種類型惡性腫瘤細胞表面PD-L1表達的主要調(diào)節(jié)因子，幫助各種類型的惡性腫瘤細胞參與免疫逃逸。CMTM4作為CMTM6的備用調(diào)節(jié)因子，也會參與各種類型惡性腫瘤的免疫逃逸，但效率低于CMTM6[1]。

2.1 CMTM6與腫瘤

研究者在未分化多形性肉瘤（undifferentiated pleomorphic sarcoma，USP）中發(fā)現(xiàn)，所有PD-L1高表達的腫瘤細胞均持續(xù)表達CMTM6，表明CMTM6與PD-L1的表達顯著相關，尤其與PD-L1的強表達密切相關[6]。另有研究者在肝細胞肝癌（hepatic cell carcinoma，HCC）中建立了CMTM6敲除的人類HCC細胞系，以評估CMTM6對免疫調(diào)節(jié)和腫瘤生存能力的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CMTM6表達與PD-L1表達和HCC中的細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）滲透呈正相關[22]。在另一項有關HCC的研究中，研究者將患者分為藥物治療管理（medication therapy management，MTM）和非MTM HCC亞型，MTM型腫瘤中PD-L1表達和炎性細胞密度均高于非MTM型腫瘤。在整個HCC患者群體和MTM HCC患者群體中，CMTM6高表達與更短的總生存期（overall survival，OS）和無病生存期（disease-free survival，DFS）顯著相關。此外，CMTM6/PD-L1共表達的MTM HCC患者發(fā)生HCC進展和死亡的風險更高[23]。大規(guī)模隊列研究發(fā)現(xiàn)，CMTM6/PD-L1共表達與HCC患者的臨床預后密切相關。CMTM6與PD-L1聯(lián)合檢測對肝癌患者的免疫檢查點選擇具有一定的參考價值[24]。生物信息學分析顯示，大腸癌中CMTM6與PD-L1的表達呈正相關[25]。另一方面，一些研究表明CMTM6的高表達與膠質(zhì)瘤和胃癌的預后不良有關[26-27]。

2.2 CMTM4與腫瘤

CMTM4在CMTM6基因缺陷的HAP1細胞中發(fā)揮替代功能，因此CMTM4經(jīng)常被下調(diào)并作為腫瘤抑制因子。此外，通過在CMTM6基因缺陷細胞中進行單倍體基因修飾篩選和遺傳互補實驗，證明了CMTM6穩(wěn)定腫瘤細胞表面PD-L1表達的這個功能與其最接近的家族成員CMTM4共享，但并不是所有其他被測試的CMTM成員都具有此功能[28]。CMTM4免疫染色主要分布在腫瘤細胞和異型增生細胞的細胞膜上。Li等[2]驗證了CMTM4在人和小鼠頭頸部鱗狀細胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）標本及HNSCC細胞株中高表達。CMTM4同時也參與了上皮細胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）過程、腫瘤干細胞（cancer stem cell，CSC）樣特性和PD-L1的表達，小干擾RNA可通過下調(diào)CMTM4基因表達抑制EMT，從而抑制腫瘤細胞的遷移和侵襲。CMTM4基因敲除可通過蛋白激酶B途徑減少CSC相關標志物。CMTM4沉默可降低γ干擾素誘導的人非小細胞肺癌細胞中PD-L1的表達。結(jié)構(gòu)性PD-L1在CMTM4基因敲除后沒有改變，這一結(jié)果表明CMTM4是PD-L1表達的備用調(diào)節(jié)因子[28]。

2.3 CMTM6、CMTM4與腫瘤

有關研究已確定CMTM6、CMTM4是CMTM家族中關系最密切的兩個成員[6]。Zhao等[28]對腎細胞癌（renal cell carcinoma，RCC）患者進行分組，確定了3種具有不同臨床和免疫特征的免疫分子亞型（Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型），Ⅱ型和Ⅲ型RCC患者可能對抗PD-1/PD-L1治療以及免疫療法組合更敏感，Ⅰ型RCC中CMTM4的高表達（69%）與CMTM6的表達具有顯著相互作用，說明CMTM6、CMTM4可能是Ⅰ型RCC新的治療靶點。Takeuchi等[29]首次鑒定了CMTM6和CMTM4基因序列，從一項犬實驗中得出CMTM6和CMTM4與人和小鼠的氨基酸序列同源性較高。犬的惡性黑色素瘤和骨肉瘤中同時表達CMTM6、CMTM4和PD-L1。通過RNA干擾下調(diào)CMTM6和CMTM4基因表達可顯著降低犬細胞系中PD-L1在細胞表面的表達。表明CMTM6和CMTM4可能是犬中PD-L1調(diào)控的關鍵分子。

3 胃癌中CMTM的表達

在胃癌中，CMTM6和PD-L1主要表達于胃癌細胞的細胞膜和細胞核。在惡性腫瘤患者中CMTM6高表達，因此它有可能指導胃癌的PD-1/PD-L1治療[30]。研究表明，CMTM4較高水平表達與胃癌患者良好的OS、無進展生存期（progressionfree survival，PFS）有關，表明CMTM4可能是預測胃癌預后的重要生物標志物；CMTM6和PD-L1高表達與Borrmann型（P＜0.001）、N分期（P=0.002）、腹膜轉(zhuǎn)移（P=0.007）和TNM分期（P=0.038）有關，胃癌組織中CMTM6和PD-L1的表達呈正相關（r=0.260，P＜0.01）；與CMTM6低表達的胃癌患者相比，CMTM6高表達的胃癌患者能夠獲得更好的OS和PFS[31]。Liang等[31]同時研究了CMTM基因在胃癌中的預后作用，該研究對CMTM基因表達模式進行了無監(jiān)督層次聚類分析。結(jié)果顯示，與正常胃組織相比，胃癌組織中CMTM1/3/6/7/8 mRNA水平均上調(diào)，而胃癌組織和正常胃組織中CMTM2/4/5 mRNA水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。不同CMTM的mRNA表達與胃癌患者的腫瘤分期、腫瘤分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)等臨床特征均具有較強的相關性。此外，結(jié)果顯示，CMTM3/5 mRNA水平升高與患者的PFS、進展后生存期和OS較差有關（P＜0.05）。相反，CMTM2/4/6 mRNA水平升高與更好的OS、進展后生存期和PFS顯著相關。表明CMTM家族的表達模式可能是胃癌患者的一個新的預后因素。CMTM可能作為一種新的預后分子或免疫治療胃癌的選擇。

4 小結(jié)

隨著對胃癌免疫逃逸機制中PD-L1的深入研究，研究者發(fā)現(xiàn)抑制PD-L1的表達是提高抗腫瘤免疫反應至關重要的一步。鑒于PD-L1在免疫治療中的應用價值，研究調(diào)節(jié)PD-L1表達的不同因子，可能會影響免疫治療療效，將有助于惡性腫瘤患者的個性化臨床管理。此外，臨床試驗中應探索一些與ICI具有協(xié)同效應的潛在因子。此外，CMTM4作為CMTM6的備用調(diào)節(jié)因子，是否也參與了信號通路，CMTM的其他成員是否也受PD-L1以及信號通路的調(diào)節(jié)均需要進一步研究。因此，有必要進一步探索CMTM在胃癌中的表達、分子機制及相關信號通路。CMTM家族將有望為胃癌的診斷和治療提供新的方案，其與PD-L1的聯(lián)合治療值得期待。