胡迪 吴佩（皖南医学院附属弋矶山医院胃肠二科 241000）
【摘要】胆管癌(CCA)的临床复杂性,解剖分子多样性和异质性是评估靶向治疗的一个重大的挑战，肿瘤细胞增殖的分子和细胞机制多样性仍是临床关注的关键问题。此外，由于CCA 经常发生在炎症环境中(肝硬化和胆管炎)，其细胞机制或肿瘤微环境可能促进恶性肿瘤发生进展，从而导致其异质性。本文旨在强调肿瘤干细胞和外周肿瘤微环境间的动态关系，这可能为CCA 的多靶向治疗提供更多新选择。
【关键词】胆管癌 ；癌症干细胞；肿瘤微环境。
【中图分类号】 R2 【文献标号】 A 【文章编号】 2095-7165（2015）11-0569-02
胆管癌(CCA)是一种具有高度恶性和异构性胆管上皮细胞腺癌。
CCA 发生在胆管上皮，常并发肝细胞癌(HCC)。在过去的二十年里,CCA 的发病率和死亡率在全球快速增长，约占原发性肝癌的10%，其中70%的患者处于进展期和发生转移，无法手术切除肿瘤，这些患者的5 年生存率为0% - 10%。CCA 可能有多个细胞起源,这些导致了肿瘤的异质性和复杂性。独立的起源、肝细胞谱系,包括双电位的HPC,非肿瘤细胞的分化,甚至成人肝细胞自发恶性转化都可能导致CCA。然而,随着越来越多的分子研究发表,许多新的有前景的治疗将传统的临床管理变得更加复杂,强调需要更多个性化的方法。这些途径可能涉及针对微环境，如肿瘤基质间,包括抑制CAFs,MFs, and TAMs 信号以及针对CSC-niche。为了开发CCA 新的治疗靶点，阐明肿瘤干细胞样特性的病理和临床特点至关重要。尽管CCA分子和表型异形性，本文旨在强调促进和维持CCA 干细胞样的信号通路及微环境。
1.Notch 通路经典Notch 信号通路是一个高度保守的通路，调控着细胞的分化、增殖和凋亡及干细胞(包括肝前体细胞)和异形胆管细胞[ ]。在哺乳动物中，Notch 受体(Notch1 - 4)由5 个配体激活(JAG1、JAG2、DLL1,3,4),负责转换下游目的基因,如Hes1 和Hey1。Notch 受体1，3的表达与CCA 进展和存活率密切相关，而Notch 受体1，4 在肝细胞癌HCC 中的过表达可能起到致瘤作用。因为Notch 信号可以导致CCA 或肝细胞癌，Villanueva 等发现下调Notch 通路HPCs 能够依据不同的微环境分别分化成肝细胞或胆管细胞。Zender 等研究表明小鼠肝脏内的Notch 胞内结构域（NICD)过表达可导致肝内胆管癌(ICCA)的发生和发展[1]。
2.Wnt /β-catenin 信号通路Wnt /β-catenin 通路在胚胎发生中起着至关重要的作用，它的激活是维持细胞新陈代谢的必要条件。Wnt 的卷曲受体配体结合,促进β-catenin 易位,TCF / LEF1 同时激活和感应等肝癌关键基因，如c-Myc, cyclin D1, Survivin.。值得注意的是,58%的CCA 表达β-catenin，其中有8%β-catenin 发生突变,这可能促进了HPC 分化，也被认为是CCA 进展的决定因素。此外,Wnt 表达可以被常用的原始标记刺激，,如CD133 和EpCAM[2]。
3.Hedgehog 信号通路Hedgehog(Hh)信号通路与胚胎发育，细胞分化和干细胞生物学相关的通路。激活Hh 通路不仅可以导致肝细胞癌，还促进CCA 增殖和生存。事实上,60%的肝癌有SHH 的过表达，是肝脏Hh 通路的主要配体。重要的是,在干细胞多样性环境中，Hh 可以促进HPC 扩散。此外,SHH 可以调节PDGF-BB 和 JAG-1[3]。在胆管结扎模型,谢等证明受损Hh 信号，抑制Notch 通路,Hh 和Notch 合作可以调控成人肝脏细胞修复[4]。
4.Hippo 信号通路Hippo 通路是高度保守的级联反应通路，参与了胚胎发育和肿瘤生成的多个事件，还有证据表明在调控干细胞中起重要作用，如HPC[ ]。最近Lu 等发现受Hippo 通路减少的影响，在肝细胞中差异调控转录主要参与细胞运动和免疫反应。这一发现与炎症或椭圆形细胞反应是一致的,均发生在肝损伤，肝细胞增殖减弱的情况下[5]。此外,李等研究表明,在肝脏中未成熟的前体细胞数量显著增多，从WW45 Liv-cKO 老鼠获得的肝脏明显大于对照组。事实上,WW45Liv-cKO 老鼠的肝肿瘤/CHC 大量存在于变形的卵圆细胞中。同时，Kim 等提供的临床和病理证据表明YAP1(Yes-associated protein1,Hippo 主要效应器)常在具有干细胞相关标记的HCC 和CHC 混合肿瘤类型中表达，如EpCAM 和K19[6]。
5.PI3K / PTEN /AKT 信号网络AKT 可以激活下游的酪氨酸激酶受体,PTEN 基因是肿瘤抑制基因，可以拮抗 PI3K 活动。PTEN 缺失导致CD133 +细胞增殖，使用AKT 抑制剂可以提高放疗,化疗的疗效[7]。Fan 等研究表明,共同激活AKT 和 N-Ras 致癌基因可以导致CHC-like 肝脏肿瘤[8]。可以推测这恶性转变可能是HPCs 扩张的结果，甚至通过肝细胞恶性转化为类前体细胞。因此,PI3K/AKT/PTEN 网络为CCA 的治疗靶点带来新的希望，目前一些相关临床试验正在进行中[9]。
6.TGF-β/IL-6 和 JAK/STAT 信号通路转化生长因子-β(TGF-β)途径在细胞自我更新和维持干细胞未分化状态中中扮演着重要角色。中断TGF-β通路会影响干细胞分化,引起HPCs 增殖减慢，从而,导致CCA 发生发展。在肿瘤早期，TGF-β是一个肿瘤抑制基因,而在后期它可以促进肿瘤生长、转移和上皮-间质细胞转化(EMT)。在重组过程中,EMT 可能在维持干细胞特性起重要作用。因此,在HPCs 抑制TGF-β/IL-6 途径可能是临床治疗CCA 的新靶点。Isomoto 等先前证明在CCA 中IL-6 介导STAT3 信号通路，IL-6 和gp130 受体结合后激活并磷酸化JAK /STAT 通路。STAT3 诱导目标基因的转录是细胞生长、分化和增殖的必要条件。此外,Zheng 等发现Gankyrin 是CCA 肿瘤生长和转移重要因素[10]，这是通过激活的IL- 6 / STAT3 信号轴完成的。
7.RAS/RAF/MEK/ERK 信号通路RAS/RAF/MEK/ERK 级联是一个高度保守的信号转导轴，从而激活不同数目的通路会导致不同的生理后果，包括HPCs 增殖。
Andersen 等的全球基因突变分析指出KRAS 基因突变的患者预后不好，是通过下调抑癌基因作用，同时拥有大量的CCA 干细胞特性的细胞。因此,针对RAS/RAF/MAPK 级联使用MEK1/2 抑制剂，如司美替尼,最初用于治疗转移性胆道肿瘤，这可能是iCCA 治疗中更有吸引力的选择。重要的是，30%的原发性硬化性胆管炎(PSC)患者的胆汁中有KRAS 突变，这表明它可能是一个潜在因素导致胆管细胞的恶性转变[11]。
8.胆道肿瘤微环境肿瘤微环境(TME)是种支持侵袭性肿瘤生长的动态的积极相关因素，它巩固了肿瘤的异质性,因此有助于肿瘤进展,入侵和耐药性。
所有CCA 亚型都与肿瘤相关基质细胞的快速增殖有关，它影响着癌症的促纤维增生性性质。肿瘤相关成纤维细胞(CAF)在CCA 侵袭性和促纤维增生性反应中扮演重要角色。最近研究表明CCA 手术切除分离后基质组织染色波形蛋白/α-SMA 阳性和/CK19 CK7 呈阴性[12]。CCA 手术标本的肝内胆管上皮和间质细胞的原代培养技术正在发展中，这可能是未来研究CCA 肿瘤上皮/基质细胞相互作用的强大的工具。肿瘤扩散需要紧紧黏附上皮细胞转化成更具能动性的表型，表达间质细胞特性。在这个过程中，刺激典型的间充质细胞程序,包括激活特定的分子如S100A4,是S100 小钙结合蛋白家族的一个成员。EMT 期间，间充质细胞,巨噬细胞以及上皮细胞通常有S100A4表达。最近,Fabris 等发现手术切除后核S100A4 可能作为部分CCA患者预后指标[13]。核表达S100A4 促进CCA 细胞的侵袭性和远处转移，揭示了S100A4 是一个潜在的治疗靶点。由于肌成纤维细胞（MFs）和肿瘤上皮细胞的交叉分化可以促进肿瘤细胞生长，甚至与CCA 的生存率相关，近年来CAFs 与MFs 之间得到了越来越多的关注。
MF-to-CCA 转化中涉及几个信号通路,比如PLK，PDGF，Hh，Notch。特别是,Cadamuro 等人表示,CCA 细胞会通过分泌PDGF-D，Rho GTPase 和活化JNK 生成CAFs，尤其分泌PDGFRB 刺激成纤维细胞迁移[14]。最近,PLK2 被确认在TRAIL 诱导细胞死亡过程中连接PLK2 和HH 通路起关键作用,通过Hh 调控PLK2 表达。除了参与的几个信号通路作为潜在治疗靶点，在肿瘤进展过程中影响CAFs,同时CAFs 作为靶点也受到一直高度重视。
事实上,免疫细胞可以直接消除肿瘤细胞或参与抗肿瘤免疫反应诱导作用。肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）根据明显的表型极化分为M1,M2。M1 极化的巨噬细胞体现明显的高水平的促炎性细胞因子（IL-1、 TNF-α、 白细胞介素-6 和白细胞介素-23），高产的活性氮(NO-)和氧(ROS)中间体,有助于抗肿瘤免疫力。另一方面M2巨噬细胞为组织重构、免疫耐受的主要参与者，同时可能参与肿瘤进展。尽管许多研究表明TAM 影响肿瘤的发展和预后，但TAM 在人类CCA 的意义尚不清楚。然而,Hasita 等人最近指出CD68 + /CD163 +巨噬细胞比例和调节性T 细胞(Tregs)在iCCA 中的关联。研究表明CD163 + M2 巨噬细胞的数量与血管和肿瘤浸润T 细胞紧密相关，远比CD68 +巨噬细胞更加密切。引人注目的是，CD163 + 巨噬细胞水平升高的患者相比CD68 +升高的患者有更短的无病生存率[15]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆Ohira 等人发现,分别向3 个不同的iCCA 细胞株肿瘤细胞培养液中加入巨噬细胞可导致 CD163 + 巨噬细胞以及 STAT3 表达和活化显著上调[16]。来自 HuCCT 1 细胞的上清液可强烈诱导 STAT3活化和巨噬细胞极化，转化为 M2 型细胞因子表达上调的M2 巨噬细胞，如白细胞介素-10，VEGF A、 TGF-β 和基质金属蛋白酶-2。这些结果表明在iCCA 利用STAT3 信号通路影响血管生成和免疫抑制，导致部分巨噬细胞分化为M2 表型。此外，该研究还指出，体内TAM 分泌的TNF-α可以作用于iCCA 细胞增加CXCR4 的表达，进而增加迁移和入侵潜力。Techasen 等人认为,由巨噬细胞分泌的各种细胞因子,如 IL-4, IL-6, IL-10, TGF-β和TNF-α,符合M2表型的，在CCA 通过增强Snail 核易位和减少E-cadherin 表达来诱发EMT。事实上,添加巨噬细胞的CCA 细胞培养液E-cadherin、CK19表达减少,同时诱导间充质标记S100A4 和MMP-9 表达[ ]。胆管肿瘤周围有丰富的血管网络,它为恶性胆管细胞的生长提供了充足的氧气和代谢物支持。这个血管生成可能有赖于VEGF-C 的过表达和由TGF-β和β-catenin 刺激在周围间质细胞和恶性细胞表达的一种蛋白质。这表明恶性胆管细胞通过自分泌/旁分泌机制产生VEGF，并进一步表明,TAM 在VEGF 调节血管生成过程中发挥重要作用。
9.结语与展望洞察环境危险因素、分子改变、肿瘤可塑性和上皮-间质相互分化揭示潜在的早期检测和治疗的新方法,但需要进一步转化和临床前评估。目前靶向治疗的新型候选包括MET, FGFR2, JAK/STAT,RAS/RAF/MAPK, PI3K/AKT/mTOR 通路和异柠檬酸脱氢酶（IDH） 突变。有趣的是，表观遗传驱动的治疗，影响 DNA 甲基化和异常表达micro-RNAs，预示治疗肝脏疾病的很好前景。已确定有35%CCA 存在IDH 变异，使之成为另一研究热点。了解了TME对CCA 发病机制的影响为广谱治疗方案提供了更有前景的选择。因此,未来治疗策略可能会向炎症和肿瘤基质间发展。
参考文献：[1] Zong Y, Stanger B Z. Molecular mechanisms of liver and bile ductdevelopment[J]. Wiley Interdisciplinary Reviews: DevelopmentalBiology, 2012, 1(5): 643-655.[2] Huntzicker E G, H?tzel K, Choy L, et al. Differential effects oftargeting Notch receptors in a mouse model of liver cancer[J].Hepatology, 2014.[3] Keung Lau C, Fan Yang Z, Tat Fan S. Role of stem cells in normal liverand cancer[J]. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (FormerlyCurrent Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents), 2011, 11(6):522-528.[4] Syn W K, Jung Y, Omenetti A, et al. Hedgehog-mediatedepithelial-to-mesenchymal transition and fibrogenic repair innonalcoholic fatty liver disease[J]. Gastroenterology, 2009, 137(4):1478-1488. e8.[5] Xie G, Karaca G, Swiderska‐Syn M, et al. Cross‐talk between Notch andHedgehog regulates hepatic stellate cell fate in mice[J]. Hepatology,2013, 58(5): 1801-1813.[6] Shafizadeh N, Kakar S. Combined Hepatocellular-Cholangiocarcinoma:Pitfalls in Diagnosis and Significance of “Stem Cell” Features[J].Pathology Case Reviews, 2014, 19(6): 319-325.[7] Duncan A W, Dorrell C, Grompe M. Stem cells and liver regeneration[J].Gastroenterology, 2009, 137(2): 466-481.[8] Kim G J, Kim H, Park Y N. Increased expression of Yes-associatedprotein 1 in hepatocellular carcinoma with stemness and combinedhepatocellular-cholangiocarcinoma[J]. PloS one, 2013, 8(9): e75449.[9] Keung Lau C, Fan Yang Z, Tat Fan S. Role of stem cells in normal liverand cancer[J]. Anti-Cancer Agents in Medicinal Chemistry (FormerlyCurrent Medicinal Chemistry-Anti-Cancer Agents), 2011, 11(6):522-528.[10] Fan B, Malato Y, Calvisi D F, et al. Cholangiocarcinomas can originatefrom hepatocytes in mice[J]. The Journal of clinical investigation,2012, 122(8): 2911.[11] Andersen J B, Thorgeirsson S S. A perspective on molecular therapy incholangiocarcinoma: present status and future directions[J]. Hepaticoncology, 2014, 1(1): 143-157.[12] Zheng T, Hong X, Wang J, et al. Gankyrin promotes tumor growth andmetastasis through activation of IL‐6/STAT3 signaling in humancholangiocarcinoma[J]. Hepatology, 2014, 59(3): 935-946.[13] Gwak G Y, Yoon J H, Shin C M, et al. Detection of response-predictingmutations in the kinase domain of the epidermal growth factorreceptor gene in cholangiocarcinomas[J]. Journal of cancer researchand clinical oncology, 2005, 131(10): 649-652.[14] Cadamuro M, Nardo G, Indraccolo S, et al. Platelet‐derived growthfactor ‐ D and Rho GTPases regulate recruitment of cancer ‐associated fibroblasts in cholangiocarcinoma[J]. Hepatology, 2013,58(3): 1042-1053.[15] Sato Y, Harada K, Sasaki M, et al. Clinicopathological significance ofS100 protein expression in cholangiocarcinoma[J]. Journal ofgastroenterology and hepatology, 2013, 28(8): 1422-1429.[16] Sirica A E, Gores G J. Desmoplastic stroma and cholangiocarcinoma:clinical implications and therapeutic targeting[J]. Hepatology, 2014,59(6): 2397-2402.[17] Komohara Y, Jinushi M, Takeya M. Clinical significance of macrophageheterogeneity in human malignant tumors[J]. Cancer science, 2014,105(1): 1-8.[18] Ohira S, Itatsu K, Sasaki M, et al. Local balance of transforming growthfactor‐β1 secreted from cholangiocarcinoma cells and stromalderivedfactor‐1 secreted from stromal fibroblasts is a factorinvolved in invasion of cholangiocarcinoma[J]. Pathologyinternational, 2006, 56(7): 381-389.[19] Techasen A, Namwat N, Loilome W, et al. Tumor necrosis factor‐αmodulates epithelial mesenchymal transition mediators ZEB2 andS100A4 to promote cholangiocarcinoma progression[J]. Journal ofhepato-biliary-pancreatic sciences, 2014, 21(9): 703-711.
论文作者:胡迪 吴佩
论文发表刊物:《医师在线》2015年6月第11期供稿
论文发表时间:2015/8/28
标签：肿瘤论文; 细胞论文; 干细胞论文; 胆管论文; 信号论文; 巨噬细胞论文; 环境论文; 《医师在线》2015年6月第11期供稿论文;