乳腺癌细胞因子微环境的研究进展

张启迪 赵心宇 魏霞

（三峡大学医学院组织胚胎学教研室）

乳腺癌是全球女性发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，随着对乳腺癌的研究深入，发现乳腺癌微环境中除细胞成分外，还有许多非细胞成分能够与乳腺肿瘤细胞发生相互作用，进而产生一系列有利于癌细胞生存和生长的反应。本文重点对免疫炎性因子进行了讨论，对它们通过各种信号通路，近距离或远程促进肿瘤细胞的增殖和侵袭，调控肿瘤生长活跃状态的相关研究进展进行了综述。

1 淋巴因子

白细胞介素35（IL-35）是一种有效的免疫抑制细胞因子，由Epstein-Barr病毒诱导的基因3亚基和p35亚基组成。IL-35主要由调节性T细胞和调节性B细胞产生，在预防中起着至关重要的作用。在最近的研究中，科学家们证明乳腺癌细胞（Breast cancer cell，BCC）也表达和分泌IL-35，且BCC中IL-35水平升高与患者预后不良密切相关，是乳腺癌独立的不良预后因素。后续研究发现，BCC来源的IL-35抑制传统T（Conventional T，Tconv）细胞增殖，并进一步诱导抑制的Tconv细转变为IL-35诱导的调节性T（Induced regulatory T，iTr35）细胞。此外，乳腺癌细胞来源的IL-35增加了抑制性细胞因子IL-10的分泌，并且明显减少Th-1型细胞IFN-γ的分泌和Tconv细胞Th17型IL-17的分泌。同时，BCC上清液处理后，Tconv细胞表面抑制受体CD73的表达也升高。从机制上讲，BCC来源的IL-35耗尽了Tconv细胞，并通过激活转录因子STAT1/STAT3诱导iTr35[1]。因此，BCC来源的IL-35通过抑制肿瘤浸润Tconv细胞的增殖和诱导肿瘤微环境中的iTr35细胞，促进肿瘤进展。因此，可以考虑针对IL-35的传导通路设计相应的阻断药物，来治疗乳腺癌。

Siyang Wen发现，白介素-32（IL-32）与整合素-β3（由ITGB3编码，整合素家族成员之一）相互作用，介导CAF与乳腺癌细胞的相互作用，在CAF诱导乳腺肿瘤侵袭中起着至关重要的作用。IL-32是一种含有RGD基序的细胞因子，在CAF中大量表达。乳腺癌细胞在上皮间充质转化期间，上调整合素β3。CAF来源的IL-32通过RGD基序特异性结合整合素β3，从而激活乳腺癌细胞内下游p38 MAPK信号。这一信号增强了EMT标志物（纤维连接蛋白、神经钙黏素和波形蛋白）的表达，促进了肿瘤细胞的侵袭。抑制IL-32活性，调低IL-32或整合素β3导致特定的p38 MAPK信号在肿瘤细胞失活。阻断p38 MAPK通路也可降低IL-32诱导的EMT标志物表达和乳腺癌细胞的侵袭、转移[2]。这些数据表明，CAF分泌的IL-32通过整合素β3的p38 MAPK信号，促进乳腺癌细胞入侵和转移。

在试图找出三阴性乳腺癌（Triple negative breast cancer，TNBC）的微环境时，研究者发现了IL-22的内源性表达[3]。他们发现，作为IL-22主要来源的Th22细胞主要存在于感染部位或一系列炎症性疾病中。Th22细胞分别在正常组织、癌旁组织和肿瘤组织中的逐渐增多[4]。在体外，IL-22促进TNBC细胞迁移，诱导对紫杉醇的耐药。重要的是，IL-22暴露于TNBC细胞，导致jakstat3/MAPKs/AKT信号通路激活[3]。IL-22可能促进TNBC的发展。针对IL-22作用通路的干预有可能为TNBC的治疗开辟新的方法。

已知多种炎症因子可通过诱导巨噬细胞的产生，促进乳腺癌的发展。在小鼠模型中，白介素-1B（Identified interleukin 1B，IL-1B）及其受体（Identified interleukin 1 receptor，IL-1R1）在转移到骨的乳腺癌细胞中比未转移到骨的细胞中均有所上调。科学家已经通过临床许可的拮抗剂Anakinra阻断IL-1R信号通路来研究IL-1的功能作用。Anakinra可显著降低MDA-MB-231-IV肿瘤在骨中的生长，从6.50+/3.00mm2（安慰剂）降低到2.56+/-1.07mm2（治疗）和 0.63+/-0.18mm2（预防）。Anakinra还将发生骨转移的小鼠数量从90%（安慰剂）减少到40%（治疗）和10%（预防）。Anakinra不增加肿瘤细胞的凋亡，但减少肿瘤细胞的增殖和血管生成，对肿瘤环境有显著影响，降低骨周转率标志物IL-1B和TNF-α[5]。所以，IL-1B对乳腺肿瘤的骨转移有一定的正向作用。通过Anakinra阻断肿瘤细胞的IL-1B受体，或许可以达到治疗和预防乳腺癌骨转移的目的。

2 胰岛素样生长因子受体

Li Y之前证明了胰岛素样生长因子受体（Insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R）在三阴性乳腺癌的Wnt1小鼠模型中可以作为肿瘤和转移抑制因子[5]。IGF-1R的降低如何影响TNBC表型的机制尚不清楚。Alison E.Obr’分析了乳腺癌国际联盟的分子分类数据集，发现低IGF-1R与降低了的患者总生存率之间存在相关性。即使在激素受体阳性的乳腺癌中，IGF-1R的表达也与患者生存率呈负相关，这表明IGF-1R低的患者总生存率的下降并不仅仅是由于TNBC中IGF-1R低表达所致。在小鼠或人肿瘤上皮细胞中抑制IGF-1R可增加活性氧（Reactive oxygen species，ROS）的产生并激活内质网应激反应。IGF-1R受抑制的肿瘤上皮细胞，IL-6和CCL-2表达升高，这一情况可以经ROS清除后逆转。此外，Wnt1/dnIGF-1R原发性肿瘤显示出促肿瘤免疫的表型。增加了的CCL-2促进CD11b+单核细胞流入原发肿瘤，也增加了基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-3和MMP-9的表达。肿瘤基质中MMP活性增加与基质重塑和胶原沉积增强有关。进一步分析代谢数据集发现，低IGF-1R患者IL-6、CCL-2、MMP-9表达增加，与他们小鼠肿瘤模型和人类乳腺癌细胞系数据一致[6]。IGF-1R功能的降低会促进细胞因子的产生和细胞应激，从而通过免疫细胞的浸润和基质的重塑促使形成侵袭性肿瘤微环境。

3 表皮生长因子

表皮生长因子（Epidermal growth factor，EGF）诱导了EGFR、ERK、AKT和NF-kB信号通路的激活，抑制MMP-2和MMP-9的分泌，从而促进乳腺癌细胞增殖和趋化。这一结论可以用表皮生长因子的抑制剂大麻二酚（Cannabidiol，CBD）来佐证，CBD是一种非精神类大麻素化合物。Mohamad Elbaz分析了CBD对包括TNBC亚型在内的高侵袭性乳腺癌细胞系的抗肿瘤活性，展示CBD能显著抑制表皮生长因子诱导的乳腺癌细胞增殖和趋化。此外，研究者还证明，CBD在不同的小鼠模型系统中均能抑制肿瘤的生长和转移[7]。他们的研究表明，EGF可通过EGF/EGFR信号通路和调节肿瘤微环境，促进乳腺癌的生长和转移。

4 结论

本文从细胞因子这个方面来论述非细胞微环境对于乳腺癌发生发展的影响。肿瘤微环境的构成和变化是复杂的，仅仅通过这些分析很难非常全面的说明乳腺癌的局部非细胞微环境。例如，关于Tcony cell和iTr35如何促进乳腺癌的发生机制在现有文献中并未阐述清楚，毋庸置疑，充分了解乳腺癌的微环境，了解构成这些微环境的重要要素，可以为今后乳腺癌的研究和临床治疗提供有价值的方向。