CD88在肿瘤中的意义和作用机制的探讨

刘小瑜，苏子剑，王聪仁，潘群雄（福建医科大学附属泉州第一医院肿瘤外科，福建 泉州 362000）

近年，有学者提出肿瘤的发生、发展不仅取决于肿瘤细胞本身，而且还取决于肿瘤细胞赖以生存的土壤，即肿瘤微环境（Tumor microenvironment），免疫和炎性反应均可构成肿瘤微环境的基本特征[1-2]。而炎性反应在某些类型的肿瘤的发展中起着重要的作用，补体系统在炎性反应过程中自然而然成为主要参与者[3]。补体系统既可对肿瘤的生长提供保护机制，亦有抑制肿瘤生长的作用。研究表明CD88可提供肿瘤生长所需的抑制性免疫微环境[4]。

1 CD88 的结构特点

CD88属于G蛋白偶联受体（Gprotein coupled receptor，GPCR），存在于细胞膜表面，含有7次跨膜结构，是一个由74个氨基酸组成的糖肽。在中性粒细胞上的CD88共由350位氨基酸组成，其中37位组成N端膜外区，44位构成c端胞内区，7个TMD在20～27位氨基酸之间，6个连接突环i1最短，e2最长。在el-109与e2-188两个Cys间形成一个二硫键，一个N-连糖位于N端第5位残基上。中性粒细胞上的CSaR的分子量在40～49 kDa之间；而嗜酸性粒细胞上该受休的分子量较中性粒细胞多5～8 kDa[5-6]。CD88通过两个结合位点与C5a结合，第1个识别位点直接作用于配体或间接通过改变配体的构象，通过N端与C5a的二硫键结合，使C5a的C末端充分作用并活化CD88的第二位点，介导一系列信号转导途径。其中CD88上的7个跨膜螺旋区也是配体结合、G蛋白活化、信号传导的关键部位[7]。

2 CD88 的生物学特性

CD88又称C5aR，在人和啮齿类动物的实质器官都有表达，特别是肝实质细胞、肺平滑肌细胞、肺毛细血管内皮细胞（PVEC）、支气管上皮细胞和肺泡上皮细胞等，在急性肺损伤、脓毒血症、类风湿性关节炎、肾小球肾炎、肿瘤等病理生理过程中发挥重要作用。Haviland和McCoy等率先在血管平滑肌细胞、人肺支气管上皮细胞、肝实质细胞中发现了CD88的表达[8]。Fayyazzi等发现在枯否氏细胞和肝星形细胞存在广泛表达，在肝脏纤维化和炎性反应中发挥重要作用[9]。CD88的配体C5a，C5a是补体成分c5的活化产物，含74个氨基酸残基，过敏毒素C5a具有强烈的趋化作用，C5a只有与CD88结合才能被激活，进而引发一系列生物学功能[10]，刺激白细胞定向移行；促进靶细胞释放溶酶体酶、白三烯（LT）、前列腺素（PG）、5一羟色胺、组胺、超氧离子、IL一1、IL-6等多种生物活性物质，引起平滑肌收缩、血管舒张、毛细血管通透性增加等一系列生理改变。

3 CD88 在肿瘤中的表达情况

C5a通过CD88诱导白细胞趋化来制造肿瘤生长所需的微环境。C5a是在补体系统的激活过程中由C5转化形成的，它的触发被认为可能是针对癌细胞的[11]。Kasthuri等人通过建立荷瘤小鼠模型，在小鼠身上的癌细胞中发现存在由组织因子触发的这种级联反应[12]。Zwirner等发现CD88的表达可诱导上皮细胞炎性反应和感染，在肝癌的标本中发现CD88功能性表达，而在正常肝细胞中未表达[13]。Hidetoshi Nitta等通过免疫组化研究在225例人类癌症标本中CD88的表达情况[14]，发现在鳞状细胞癌，腺癌和移行细胞癌中存在CD88表达，但在不同部位的肿瘤细胞中CD88阳性百分比各不相同。在结肠，胆管，肾脏和前列腺癌中，超过50%的情况下检测到CD88阳性。Markiewski等通过建立小鼠子宫颈癌模型，发现补体C5a和CD88在各种疾病中发挥着重要的作用，包括慢性炎性反应和宫颈癌肿瘤的发生出现CD88的过度激活[15]。Mohd Noor等通过建立犬乳腺癌模型，经PCR分析发现在肿瘤的病理切片中均存在CD88表达。相反，在犬乳腺正常组织未表达CD88，提出CD88的激活促进肿瘤的发展[16]。Markiewski等通过小鼠子宫颈癌模型发现使用选择性拮抗剂抑制CD88表达引起肿瘤明显缩小。Gu J等发现CD88在非小细胞肺癌细胞的表达显著高于正常支气管上皮细胞，而且CD88高表达与淋巴结转移正相关，CD88高表达患者5年总体生存率明显低于CD88低表达组，多变量分析显示CD88表达是独立预后因素[17]。CD88的表达可能与肿瘤存在一定关系，但CD88是否在肿瘤细胞中存在特异性表达，尚无明确定论。

4 CD88 的作用机制

4.1 CD88与基质金属蛋白酶的关系：基质金属蛋白酶对于癌细胞向周围组织侵袭不可缺少的，Hidetoshi Nitta等通过对比经C5a刺激和未经C5a刺激的人胆管癌细胞培养基中MMPs的浓度，发现未经C5a刺激组MMPs浓度明显低于经C5a组，推测CD88可能是通过与C5a相互作用从而促进基质金属蛋白酶（MMPs）的释放，进而增强肿瘤细胞的增殖及转移能力。Nabha SM等通过Transwell小室发现C5a能明显增强表达CD88癌细胞的侵袭能力，而当加入MMP抑制剂GM6001后，癌细胞的增殖及向外侵袭的能力明显受到阻碍而终止。Hidetoshi Nitta等又经过对基质金属蛋白酶表达阵列分析显示C5a促进人黏液表皮样癌MEC细胞中的MMP-1，3，9，10，和13显著分泌。同时在MEC（Microvascular Endothelial Cells）中发现，在C5a的刺激下MEC的侵袭能力增加了3.2倍，同时MMP-8释放量增加3.7倍，提出CD88促进肿瘤生长主要机制可能是通过CD88刺激肿瘤细胞大量分泌基质金属蛋白酶，进而促进了肿瘤细胞的增殖。

4.2 CD88与髓源性抑制细胞的关系：髓源性抑制细胞（Myeloidderived suppressor cells，MDSCs）是骨髓来源的一群异质性细胞，是树突状细胞（dendritic cells，DCs）、巨噬细胞和（或）粒细胞的前体，具有显著抑制免疫细胞应答的能力。在肿瘤、感染、炎性反应、败血症、外科损伤等其他病理条件下，受细胞因子的作用，这些髓系来源的前体细胞成熟受阻，因而停留在各个分化阶段，成为具有免疫抑制功能的MDSCs。MDSCs作为重要的免疫调节细胞，被认为是肿瘤免疫逃逸机制的关键。Gabrilovich等建立荷瘤小鼠模型，降低MDSCs在肿瘤组织中的数量，导致肿瘤生长的显著延迟[18]。Markiewski等研究发现髓源性抑制细胞在炎性反应中受CD88的配体C5a调节的[19]，Maciej等通过研究免疫系统是否通过调节髓源性抑制细胞来抑制荷瘤小鼠上的C5a表达发现在正常健康小鼠和荷瘤小鼠身上发现MDSCs均表达CD88。而且这些受体部分存在于肿瘤相关的MDSCs上，这表明MDSCs经常暴露在肿瘤微环境中c5a的刺激。C5a趋化抑制肿瘤生长的细胞的能力受类似于中性粒细胞的MDSCs亚群（（PMN MDSCs）所限制[20]。相反，似单核细胞的MDSCs亚群（Mo MDSCs）却不对C5a产生影响，PMN MDSCs 抑制C5a趋化其他抗肿瘤细胞，介导了肿瘤免疫逃逸的机制。但是Markiewski等却发现Mo MDSCs在C5a的刺激下，释放出活性氧（ROS）和活性氮（RNS），从而介导抗肿瘤作用。因此，C5a介导的Mo MDSCs释放ROS和生产RNS显然有助于免疫应答中的肿瘤抑制作用。然而，髓源性抑制细胞是抑制C5a而介导肿瘤免疫逃逸，促进了肿瘤的生长。还是C5a诱导髓源性抑制细胞发生抗肿瘤作用，尚需进一步论证。但可以确定的是，C5a与髓源性抑制细胞的相互作用参与肿瘤的发生发展。Markiewski等从CD88缺陷的小鼠身上分离出的MDSCs无法抑制肿瘤细胞的增殖[21]。Maciej M等从缺乏CD88荷瘤小鼠身上分离出的MDSCs，对抑制具抗肿瘤作用的T细胞的只有低水平的抑制能力，无法抑制肿瘤的增殖。从而推测，C5a可能是通过先作用于MDSCs上的CD88，进而引发MDSCs产生一系列生物学效应，进而影响了肿瘤的生长。

4.3 CD88与T细胞：Jason Dunkelberger等通过建立小鼠疾病模型敲除小鼠CD88表达对同种异体器官移植实验、自身免疫性脑脊髓炎、过敏性哮喘和病毒感染等疾病通过绿色荧光蛋白（GFP）敲进小鼠细胞内，并且用GFP作为替代标记检测CD88mRNA的表达。通过CDNA探针检测，在T细胞核的周围区域，发现GFP表达，在其他细胞未检测到，从而认为在细胞内CD88可以发出信号促进T细胞的活化和分化，对T细胞免疫应答产生影响[22]，但机制尚未明确。C5a可募集髓源性抑制细胞来抑制CD8 + T细胞抗肿瘤反应，表明其间接保护了癌细胞避开抗肿瘤CD8 + T细胞的作用，进而促进了肿瘤的生长。Markiewski等通过使用CD88拮抗剂处理在小鼠中存在CD8 + T细胞的肿瘤的实验，证实C5a通过抑制T细胞的抗肿瘤反应，促进了肿瘤的生长。Lalli等研究结果显示，C5a结合T细胞上的C5aR后，对于T细胞的活化和增殖是必须的，甚至可以防止T细胞凋亡。CD88与T细胞的关系，以及两者在肿瘤的作用及机制，尚需进一步研究。

补体系统中CD88可能参与肿瘤免疫， CD88可能可作为抗肿瘤治疗的新靶点。随着对CD88研究的不断深入，可能对肿瘤的发生发展机制及治疗提供新的思路和想法，应用抗CD24单克隆抗体或者去除、降低CD88表达可能是治疗表达CD24肿瘤的一种新方案。

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