CXCL12-CXCR4/CXCR7轴在非霍奇金淋巴瘤中的研究进展

刘申婷，殷　娜(综述)，何明生(审校)

(云南省肿瘤医院血液科，昆明 650118)



CXCL12-CXCR4/CXCR7轴在非霍奇金淋巴瘤中的研究进展

刘申婷△，殷娜(综述)，何明生※(审校)

(云南省肿瘤医院血液科，昆明 650118)

摘要：趋化因子是指由白细胞和某些基质细胞分泌的、可结合在内皮细胞表面、对中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞具有趋化和激活作用的细胞因子。趋化因子在炎症反应中具有重要作用，可吸引白细胞移行到感染部位的一些低分子量蛋白质。随着对其的深入研究发现，趋化因子与其受体共同构成的网络系统与多种肿瘤的发生、发展相关。研究还发现，CXC类趋化因子亚家族的成员之一的趋化因子C-X-C趋化因子配体12及其受体C-X-C趋化因子受体4、C-X-C趋化因子受体7，与非霍奇金淋巴瘤的多种生物学过程相关。

关键词：非霍奇金淋巴瘤； C-X-C趋化因子配体12； C-X-C趋化因子受体4； C-X-C趋化因子受体7

非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin′s lymphoma，NHL)是起源于血液淋巴系统的恶性肿瘤，其发病率约占淋巴瘤总数的90%[1]。NHL的发生、发展与环境、个体差异、免疫抑制、人类免疫缺陷病毒等病毒感染以及多种趋化因子、黏附分子等诸多因素密切相关。趋化因子及其受体在不同类型NHL中的表达不尽相同，且在淋巴瘤组织定位、淋巴瘤生长、肿瘤新生血管生成和免疫细胞聚集等过程中均发挥着不同程度的作用[2]。近来，C-X-C趋化因子配体12(C-X-C chemokine ligand 12,CXCL12)与其受体C-X-C趋化因子受体4(C-X-C chemokine receptor 4,CXCR4)或CXCR7 相互作用偶联形成的生物学轴在NHL发生、发展中的作用，以及CXCR4和CXCR7的拮抗剂在抗淋巴瘤方面的研究均取得了新进展。现就上述研究进展进行综述，探讨CXCL12-CXCR4/CXCR7 轴成为治疗NHL的新靶点与新途径的可能性。

1CXCL12及其受体CXCR4、CXCR7的结构及生物学功能

1.1趋化因子及其受体概述趋化因子是细胞因子超家族的一类小分子蛋白多肽，相对分子质量8 000～10 000，一般含有4个保守半胱氨酸，根据靠近分子N端的前2个半胱氨酸之间是否插入其他氨基酸，分为4类：CXC、CC、C、CX3C。趋化因子受体属GTP-蛋白偶联的跨膜受体，基于配体也分为4类：CXCR、CCR、CR、CX3CR，其主要由机体内淋巴细胞、巨噬细胞、间质细胞等组织细胞分泌，通常表达于免疫细胞、内皮细胞等细胞膜上。趋化因子与其受体共同构成复杂的网络系统，参与细胞的生长、发育、分化、凋亡及分布等生理功能，且在炎症反应、创伤修复、病原体感染及肿瘤形成和转移等多种病理过程中发挥重要作用[3]。自Valente等[4]于1988年发现第一个趋化因子单核细胞趋化蛋白1以来，趋化因子及其受体的结构、功能及在体内的作用已成为国内外学者研究的热点。

1.2趋化因子CXCL12CXCL12又称基质细胞衍生因子1，是CXC类趋化因子亚家族成员，可编码89个氨基酸残基，编码基因定位于10q11.1，开放读码框为270 bp[5]。CXCL12主要由骨髓基质细胞、不成熟的成骨细胞产生，可在心、肺、脑、肝、脾、肾、胸腺、骨髓及淋巴结等组织和器官中广泛表达。CXCL12是标准的促炎分子，主要通过CXCR4和CXCR7两个受体介导而发挥作用。CXCL12在免疫、神经、血液等系统中均发挥着重要作用[6]。

1.3趋化因子受体CXCR4CXCR4属于蛋白偶联的7次跨膜受体家族，具有高度保守性，由352个氨基酸组成，编码基因位于人染色体2q21，有1个胞外N端、3个胞内环、3个胞外环和1个胞内C端；其胞外区与配体结合，胞内区与G蛋白偶联，C端含丝氨酸/苏氨酸，可磷酸化，参与信号转导[5]。CXCR4可表达于血液和骨髓的多种细胞。目前已证实CXCR4 在免疫细胞的迁移、肿瘤的转移及正常干细胞的归巢等多个生物过程中发挥关键作用，也是白血病、乳腺癌等多种肿瘤的预后标志物[7]。

1.4趋化因子受体CXCR7CXCR7旧称RDC1，1989年首次从犬甲状腺互补DNA文库中克隆出[8]。2005年Balabanian 等[9]证实RDC1与CXCL12具有高亲和力，并指出RDC1为CXCL12 的第二个趋化因子受体，首次将RDC1更名为CXCR7，自此CXCR4是CXCL12唯一的特异性受体的认识被颠覆。CXCR7亦属蛋白偶联的跨膜受体家族，具有趋化因子受体的典型结构，由12 617个碱基对组成，编码基因位于人类染色体2q37.3，序列包括一个编码区和一个非编码区[10]。CXCR7主要介导CXCL12和CXCL11两种趋化因子发挥作用。已证实CXCR7在肿瘤的存活、生长、黏附、侵袭、转移、血管生成等生物过程中发挥重要的作用[11]。近来发现CXCR7主要表达于血管内皮细胞，可介导人血管内皮祖细胞生存、血管生成，但不介导其扩散[12]。此外，CXCR7在造血干细胞迁移、生存以及聚集的过程中也发挥着重要作用[13]。

2CXCL12-CXCR4/CXCR7轴在NHL的表达及相关作用

2.1CXCL12-CXCR4轴在NHL中的表达及相关作用2004年Trentin等[14]通过研究数个趋化因子及其受体分别在13例慢性淋巴细胞白血病、9例毛细胞白血病、5例套细胞淋巴瘤、5例淋巴结边缘区淋巴瘤、6例小淋巴细胞淋巴瘤及5例滤泡细胞淋巴瘤患者的恶性B淋巴细胞恢复中的作用，揭示不同的趋化因子及其受体在不同的恶性B细胞亚群表达不同，其中，CXCR4在所有正常及恶性B细胞均有表达，且CXCL12可诱导恶性B细胞迁移。郭青等[15]利用酶联免疫吸附测定法检测44例初治弥漫大B细胞淋巴瘤患者和20例健康成人血清中CXCR4和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表达水平，并且收集临床资料进行相关性分析和生存分析，发现弥漫大B细胞淋巴瘤患者血清中VEGF和CXCR4的表达水平明显高于正常对照组，VEGF和CXCR4的表达水平存在显著正相关，多因素分析显示免疫分型和血清中CXCR4的表达水平是影响患者总生存的独立不良预后因素；进而得出结论：VEGF和CXCR4在弥漫大B细胞淋巴瘤患者血清中显著高表达，且两者的表达水平呈正相关；CXCR4是影响患者总生存的独立不良预后因素，联合阻断VEGF和CXCR4可能成为淋巴瘤的治疗新思路。Menter等[16]对45例子原发性睾丸弥漫大B细胞淋巴瘤患者研究发现，CXCR4的高表达与原发性睾丸弥漫大B细胞淋巴瘤患者无进展生存率及预后相关。Mazur等[17]通过对B细胞NHL患者化疗前后的淋巴结、外周血及骨髓样本的CXCR4表达进行检测，发现骨髓样本CXCR4化疗前后差异有统计学意义，外周血次之，而淋巴结差异无统计学意义；说明NHL患者化疗后骨髓中CXCR4的表达降低可能是一个良好的预后因素。近期研究发现,CXCR4的高表达也可能与原发性中枢神经系统淋巴瘤及巨球蛋白血症的发生、发展密切相关[18-19]。与此不同的是，Deutsch等[20]发现胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤的发生、发展可能与CXCR4的下调有关。这些发现揭示,CXCL12-CXCR4轴与多种NHL的发生、发展及预后密切相关。

2.2CXCL12-CXCR7轴在NHL中的表达及相关作用CXCR7 是新近发现的CXCL12除CXCR4外的另一受体，目前国内外对CXCR7的研究尚不成熟，对CXCR7与NHL相关研究的报道较少。2013年Deutsch等[20]利用实时定量荧光聚合酶链反应技术检测19个趋化因子受体在信使RNA水平的表达情况，并且利用免疫组织化学技术检测CCR8、CCR9、CXCR4、CXCR6及CXCR7在幽门螺杆菌相关性胃炎、胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤、胃结外弥漫型大B细胞淋巴瘤患者组织样本中的表达情况，揭示：胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤的发展与CXCR7的表达升高及CXCR4的表达降低相关；在胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤和胃结外弥漫大B细胞淋巴瘤，CXCR7 与淋巴瘤细胞向胃黏膜浸润相关，在边缘区B细胞淋巴瘤和节点弥漫大B细胞淋巴瘤，CXCR4则介导淋巴瘤细胞向骨髓归巢；CXCR4及CXCR7可能是淋巴瘤表现在淋巴结或结外的关键性因素。这一发现提示,CXCR7的高表达可能在胃黏膜相关淋巴组织淋巴瘤等结外淋巴瘤的发生、发展过程中发挥重要作用，而CXCR4与结内淋巴瘤的骨髓浸润相关；从而为NHL的治疗提供了新的靶点。

这些结果显示，CXCL12-CXCR4/CXCR7轴在NHL的发生、发展中发挥重要作用。由此推测，CXCL12-CXCR4/CXCR7 轴可作为NHL的潜在靶点，针对此轴的抗淋巴瘤及抗侵润治疗可能具有重要的临床应用价值。

3CXCR4及CXCR7的拮抗剂在NHL治疗中的作用

3.1CXCR4拮抗剂在NHL治疗中的作用

3.1.1CXCR4拮抗剂在靶向治疗中的作用Bertolini等[21]研究发现，CXCR4抗体可促进NHL细胞凋亡、抑制其增殖、抑制其跨内皮细胞和跨基质细胞迁移，而且可降低非肥胖糖尿病/重症联合免疫缺陷小鼠的肿瘤负荷，提示CXCR4抗体及干扰CXCR4作用的分子在NHL治疗中有一定的临床意义。近来研究发现，普乐沙福作为CXCR4强有力的拮抗剂可抑制滤泡性淋巴瘤的肿瘤细胞生长[22]。普乐沙福也可抑制重症联合免疫缺陷小鼠模型的淋巴瘤细胞浸润至肝、肺等组织[23]。Hu等[24]对CXCR4拮抗剂的研究发现，细胞间质的CXCL12和细胞表面的CXCR4相互作用有助于肿瘤细胞的生存并可保护其免受药物作用，CXCR4拮抗剂可抑制此作用，而且CXCR4拮抗剂普乐沙福和GENZ-644494可提高单克隆抗体单抗和利妥昔单抗在淋巴瘤模型中的抗肿瘤活性。Beider等[25]发现CXCR4与NHL的发展相关，CXCR4的拮抗剂BKT140在体外和体内均有强大的抗淋巴瘤效应，并且与利妥昔单抗具有协同效应。O′Callaghan等[26]发现，有细胞穿透作用的pepducins可有效地阻断CXCL12-CXCR4途径，且与利妥昔单抗联合治疗可大大增加利妥昔单抗的促凋亡作用。Kuhne等[27]发现，BMS-936564/MDX-1338作为CXCR4的强有力抑制剂，对NHL有一定的治疗作用。这些研究提示，CXCR4 拮抗剂在体内、体外均具有一定程度的抗淋巴瘤效应，且可加大利妥昔单抗对NHL的治疗作用。

3.1.2CXCR4拮抗剂在造血干细胞移植中的作用CXCR4拮抗剂除具有一定的抗淋巴瘤效应外，其在造血干细胞动员中的地位亦不容小觑。目前，已有实验证实CXCR4拮抗剂BKT140(TN14003)能诱导造血祖细胞和造血干细胞动员，改善造血干细胞移植后小鼠的骨髓恢复[28]。普乐沙福作为CXCR4和CXCL12的抑制剂，可诱导CD34+细胞从骨髓基质中迅速释放[29]。Varmavuo等[30]发现，普乐沙福与粒细胞集落刺激因子联合使用不仅可使外周血中CD34+细胞数显著增高，也可动员更多的T细胞和自然杀伤细胞。近来许多Ⅲ期随机临床试验发现，普乐沙福与粒细胞集落刺激因子联合使用可提高造血干细胞动员效果，从而使更多的NHL患者进行造血干细胞移植治疗[31]。美国食品药品管理局和欧洲药物管理局已批准成人NHL患者可联用Plerixafor与粒细胞集落刺激因子进行造血干细胞动员。

3.2CXCR7拮抗剂在NHL治疗中的作用目前，CXCR7拮抗剂对NHL有无治疗作用尚无定论。Zabel等[32]发现与普乐沙福相比，CXCR7拮抗剂能更有效地阻断CXCL12介导CXCR4(+)CXCR7(+)肿瘤细胞跨内皮细胞迁移至淋巴结。近来有研究发现表达于内皮细胞的CXCR7可调节循环中CXCL12水平，且CXCR7拮抗剂能抑制CXCL12介导细胞迁移[33]。这些发现提示着抑制CXCR7也可能对CXCR7(+)的NHL起到治疗作用。

4结语

CXCL12-CXCR4/CXCR7轴在NHL的发生、发展等方面发挥着重要作用，且CXCR4与NHL的预后相关。在许多体外、体内研究中，CXCR4拮抗剂可阻断CXCL12-CXCR4轴达到抗淋巴瘤的效果。许多Ⅲ期随机临床试验发现，普乐沙福作为CXCR4强有力的拮抗剂在NHL患者造血干细胞动员中的贡献不容忽视，其与粒细胞集落刺激因子联用进行成人造血干细胞动员的方案已获得美国食品药品管理局和欧洲药物管理局的批准，使更多的NHL患者进行造血干细胞移植治疗成为可能。但是，CXCL12-CXCR4/CXCR7轴的作用不是独立的，与VEGF等诸多因素密切相关，也与许多信号转导通路有关，且在不同类型NHL中所起的作用不同；况且，目前对CXCR7 与NHL相关的研究较少。因而更深入地研究CXCL12-CXCR4/CXCR7轴的作用及机制，可以为NHL的靶向治疗、造血干细胞移植等治疗开辟新靶点和新途径，并将能更好地指导NHL相关药物及治疗方法的研究和应用。

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The CXCL12-CXCR4/CXCR7 Axis in Non-Hodgkin LymphomaLIUShen-ting,YINNa,HEMing-sheng.(DepartmentofHematology,YunnanProvinceTumorHospital,Kunming650118,China)

Abstract:Chemokine,a kind of cytokines,which is secreted by white blood cells and stromal cells,can combine with the surface of endothelial cells,and has the function of chemotaxis and activation of neutrophils,monocytes,and lymphocytes.Chemokines play an important role in the inflammatory response,as it can attract leucocyte migrate to some low molecular weight protein located in the infected site.With the in-depth study of chemokines,it′s found that network systems,constituted with chemokines and their receptors,are associated with the occurrence and development of a variety of tumors.It′s also found that CXCL12,one of the members of CXC chemokines,and its receptor CXCR4,CXCR7 are associated with some of the biological processes of non-Hodgkin lymphoma.

Key words:Non-hodgkin lymphoma； C-X-C chemokine ligand 12； C-X-C chemokine receptor 4； C-X-C chemokine receptor 7

收稿日期：2014-09-29修回日期：2014-12-28编辑：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.13.029

中图分类号：R733.4

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)13-2379-04