肿瘤相关成纤维细胞在胆管癌中作用的研究进展

刘浩然，张金铎，何玉龙，岳平，林延延，孟文勃，，3

1 兰州大学第一临床医学院，兰州 730000；2 兰州大学第一医院普外科；3 甘肃省生物治疗与再生医学转化重点实验室

胆管癌（CCA）是一种起源于胆管上皮细胞的恶性肿瘤，具有高度异质性和侵袭性。CCA 可发生于胆管树的任何部位，根据解剖位置不同，可分为肝内胆管癌（iCCA）、肝门部胆管癌（hCCA）和远端胆管癌［1］。由于CCA 早期症状不典型，大多数患者就诊时已处于中晚期，错过了最佳手术时机，预后较差。肿瘤微环境是指肿瘤细胞存在的周围微环境，主要由肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）、肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）、肿瘤浸润淋巴细胞、内皮细胞和细胞外基质（ECM）组成。作为肿瘤微环境的重要组成部分，CAFs 可通过分泌细胞因子、生长因子和ECM 蛋白等促进CCA 的发生、发展［2］。有研究表明，抑制CAFs 活化或清除肿瘤微环境中CAFs，能够通过多种途径抑制CCA 生长和侵袭［3］。目前，临床已有针对CAFs 的靶向药物与传统细胞毒性药物联合治疗CCA 的报道［4］，但相关研究仍处于探索阶段。本文结合文献就CAFs 在CCA 中作用的研究进展作一综述。

1 CAFs概述

CAFs是肿瘤微环境的重要组成部分，可通过分泌多种细胞因子、生长因子和ECM 蛋白等调控肿瘤细胞恶性生物学行为［5］。目前，CCA 微环境中CAFs的来源尚存在争议。AFFO等［6］研究发现，在CCA中肝星状细胞（HSC）是CAFs的主要来源，而HSC衍生的CAFs 是与肿瘤细胞相互作用的主要群体。由上皮间质转化（EMT）途径来源的CAFs 在多种肿瘤中已得到证实 。但CHU等［7］研究发现，CAFs并非通过CCA 细胞EMT 产生。CADAMURO 等［8］亦证实了这一观点，并发现CAFs 募集是由CCA 细胞分泌的血小板衍生生长因子D（PDGF-D）来调节。CAFs 可能的来源还包括组织驻留成纤维细胞 、门静脉成纤维细胞、骨髓来源纤维细胞，这些细胞被相应的细胞因子活化后可转化为CAFs［9］。

CAFs 的众多来源途径被认为是导致CAFs 高度异质性的主要原因。CAFs 可表达多种表型的标志物，常见的有α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、成纤维细胞活化蛋白（FAP）、血小板衍生生长因子受体、波形蛋白、成纤维细胞特异性蛋白1、骨膜素、平足蛋白等［10］。骨膜素是一种分泌型ECM 蛋白，由CAFs 分泌的骨膜素在CCA 细胞中呈高表达状态，可增强肿瘤细胞增殖和侵袭能力，并与患者较短的生存期有关［11］。平足蛋白是一种跨膜唾液酸黏蛋白样糖蛋白。OBULKASIM 等［12］研究表明，hCCA 微环境中CAFs 可分泌平足蛋白，其表达与肿瘤细胞侵袭、淋巴结转移以及患者预后不良有关。以上证据表明CAFs 具有高度异质性。因此，充分了解CAFs 来源及其异质性，对深入探索CCA 的发生、发展具有重要意义。

2 CAFs在CCA发生、发展中的作用

2.1 促进CCA 细胞增殖 CAFs 与CCA 细胞的相互作用在肿瘤细胞增殖过程中发挥着重要作用。SHA 等［5］混合培养CCA 细胞与正常成纤维细胞（NFs）或CAFs 发现，在CAFs 中培养的CCA 细胞增殖速度比在NFs 中培养的CCA 细胞快，并且在CCA小鼠模型中发现，富含α-SMA 的CAFs 与其预后不良密切相关。这表明CAFs 具有促进CCA 细胞生长的作用。AFFO 等［6］利用单细胞RNA 测序将CAFs分为炎症性CAFs（iCAFs）、肌纤维母细胞CAFs（myCAFs）、抗原呈递CAFs。在对小鼠模型的研究中发现，myCAFs通过表达透明质酸合酶2促进iCCA细胞增殖，而iCAFs 表达的肝细胞生长因子（HGF）通过与肿瘤细胞表达的间质表皮转化因子相互作用，增强iCCA 细胞增殖能力，从而将CAFs 与CCA 细胞联系起来。由此可见，CAFs作为CCA微环境的重要组成部分，可通过多种方式促进肿瘤细胞增殖。然而，CAFs与CCA细胞具体的相互作用机制仍有待于进一步研究。

2.2 促进CCA 细胞侵袭和迁移 肿瘤细胞侵袭和迁移是导致CCA 患者预后不良和生存率较低的重要原因。有研究表明，CAFs分泌的肝素结合性表皮生长因子与CCA 细胞上的表皮生长因子受体（EGFR）结合，可导致细胞外信号调节激酶（ERK）转录并激活β-连环蛋白和STAT3 信号通路，从而促进肿瘤细胞侵袭和迁移［13］。有研究报道，CAFs可分泌基质细胞衍生因子1与CCA细胞上的趋化因子受体4 相互作用，通过ERK1/2 和蛋白激酶B 信号传导促进CCA 细胞侵袭［14］。CADAMURO 等［3］研究发现，由CCA 细胞分泌的PDGF-D 可通过ERK、JNK 信号通路刺激CAFs分泌血管内皮生长因子A、C，导致淋巴管和血管生成以及肿瘤细胞迁移。这是CCA 早期发生转移的重要原因。自噬是将冗余、老化和非功能性的细胞成分引导至溶酶体并使其降解，从而维持细胞内稳态。自噬在肿瘤发生、发展中表现出促进或抑制肿瘤转移的双重作用。一方面，在肿瘤发生早期阶段，自噬可抑制肿瘤细胞从原发部位转移至其他部位；另一方面，肿瘤进展至晚期时，由于自噬水平提高，可促进肿瘤细胞存活和在转移部位定植，从而发挥促进肿瘤转移的作用［15］。THONGCHOT 等［16］研究报道，CCA微环境中CAFs分泌的IL-6 可抑制肿瘤细胞的自噬水平，从而使CCA细胞在体内外表现出较强的侵袭能力；若CAFs分泌的IL-6 较少且肿瘤细胞中有活跃的自噬通量，则预示患者预后较好。这表明自噬在CCA 进展中具有抑制肿瘤细胞转移的作用。然而，自噬在CCA 中作用的研究仍十分有限，未来尚需更多的临床研究来阐明其内在联系。

ECM 是由多种大分子组成的复杂网络结构，支持并连接组织结构、维持组织完整和稳态［17］。CAFs在ECM 重塑、代谢和免疫再编程中发挥重要作用，通过分泌整合素、胶原蛋白、纤连蛋白、骨膜素等成分促使肿瘤组织结构紊乱［18］。一方面，CAFs能够通过分泌基质金属蛋白酶（MMPs）来降解ECM 中的多种成分，同时合成新的基质蛋白，为肿瘤细胞侵袭和血管生成提供结构支持；另一方面，CAFs 能够以不依赖MMPs 的方式破坏基底膜，主要通过其自身收缩性拉伸基底膜，从而软化基底膜屏障并形成允许肿瘤细胞迁移和侵袭的间隙［19］。因此，CAFs对ECM和基底膜的重塑功能是肿瘤细胞获得侵袭和迁移能力的关键因素。

2.3 促进CCA 细胞免疫逃逸 免疫逃逸和免疫抑制微环境形成是肿瘤的重要特征。有研究报道，CAFs可通过分泌多种细胞因子、趋化因子和细胞表面蛋白直接影响免疫细胞浸润，也可通过对ECM 重塑和免疫细胞募集间接影响免疫细胞浸润，降低免疫细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤能力［20］。在肿瘤微环境中，M2 型TAMs 被认为是促进肿瘤发生、发展和免疫抑制微环境形成的主要免疫细胞。CAFs 通过分泌趋化因子CXCL12、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子和IL-6促进巨噬细胞向M2亚型转化，从而促进肿瘤生长［21］。CAFs 通过分泌FAP 裂解Ⅰ型胶原蛋白，M2 型巨噬细胞与裂解后的Ⅰ型胶原蛋白结合，可通过FAP-ECM-SR-A轴募集大量M2型巨噬细胞，从而增强肿瘤免疫抑制作用［22］。FAP 阳性的CAFs能够参与肿瘤的免疫抑制过程，通过分泌趋化因子CXCL12 作用于肿瘤细胞进而阻断细胞毒性T淋巴细胞的免疫应答［23］。另外，在CCA 微环境中，FAP 阳性的CAFs 可通过STAT3-CCL2 通路促进髓系抑制细胞向肿瘤组织募集，从而形成免疫抑制微环境［24］。有研究表明，CAFs 分泌的ECM 成分通过对ECM 重塑形成免疫细胞浸润的物理屏障，从而抑制免疫细胞向肿瘤组织募集，减少其参与免疫应答的机会［25-26］。这为优化CCA 的治疗方案提供了新的思路。

2.4 促进CCA 化疗耐药 化疗耐药性产生是导致抗肿瘤治疗失败的重要原因之一。铁死亡是一种铁依赖的、脂质过氧化物累积的新型细胞死亡方式，与肿瘤发生、发展和化疗耐药密切相关［27］。花生四烯酸15-脂氧合酶（ALOX15）是肿瘤细胞中脂质活性氧产生的主要介质，其作用可被miR-522 阻断。ZHANG 等［28］研究发现，泛素特异性蛋白酶7（USP7）通过去泛素化稳定CAFs 中的异质性胞核核糖核蛋白A1（hnRNPA1），促进CAFs 分泌miR-522，下调ALOX15 表达，从而减少肿瘤细胞中脂质活性氧积累并抑制铁死亡，最终导致化疗敏感性降低。敲低USP7、hnRNPA1、miR-522可增强肿瘤细胞对顺铂的敏感性，这为增强肿瘤化疗敏感性，改善化疗效果提供了理论依据。VAQUERO 等［29］研究报道，CCA 微环境中CAFs 分泌的胰岛素样生长因子2 可增强胰岛素受体/胰岛素样生长因子1 受体信号传导，从而使CCA 细胞获得对EGFR 抑制剂的治疗抗性。另外，CAFs 产生胶原、层纤连蛋白、透明质酸等ECM成分，增强了ECM 刚度并形成肿瘤物理屏障，从而限制化疗药物到达肿瘤部位［30］。肿瘤细胞的干细胞样特征是产生化疗耐药性的重要原因。YANG 等［31］研究发现，iCCA 微环境中CAFs 通过旁分泌信号与CCA 细胞相互作用，可促进肿瘤细胞增殖和侵袭，并通过LASP1-STAT3 信号通路传导使CCA 细胞获得类似肿瘤干细胞的特性，从而产生化疗耐药性。miR-206 可抑制STAT3 磷酸化，通过干扰CAFs 与CCA 细胞的相互作用，抑制肿瘤细胞侵袭并提高化疗敏感性。由此可见，靶向肿瘤微环境中CAFs有可能成为优化CCA治疗方案的重要方向。

3 CCA针对CAFs的靶向治疗策略

肿瘤细胞基因组不稳定性使得抗肿瘤治疗变得困难。CAFs 能够通过多种途径促进CCA 发生、发展，但CAFs 基因组较为稳定，不易出现抗原改变和治疗耐受［32］。因此，靶向CAFs 在CCA 治疗中具有较大潜力。CADAMURO 等［8］研究表明，由CCA 细胞分泌的PDGF-D可通过血小板源性生长因子受体β、Rho GTP 酶和JNK 信号通路等途径刺激成纤维细胞向肿瘤组织募集，使用酪氨酸激酶抑制剂甲磺酸伊马替尼可显著抑制PDGF-D 表达，抑制成纤维细胞向肿瘤组织募集。YAMANAKA 等［4］研究发现，尼达尼布可通过抑制α-SMA 阳性的CAFs 活化，抑制CAFs 分泌IL-6、IL-8，进而抑制CAFs 对CCA 的促进作用，而吉西他滨与靶向CAFs的尼达尼布联合能够显著抑制肿瘤生长。有研究报道，白藜芦醇具有与尼达尼布相似的生物学作用，通过抑制CAFs 分泌IL-6，阻止肿瘤细胞迁移，从而逆转肿瘤细胞的恶性生物学表型［33］。ECM 作为肿瘤组织的物理屏障，可阻碍药物向肿瘤组织渗透，因此通过干扰ECM 重塑可改善抗肿瘤效果。ZHOU 等［34］研究表明，Polo 样激酶1（PLK1）在CAFs 活化和CCA 纤维基质屏障形成中发挥重要作用，并构建了负载PLK1 抑制剂（Ro3280）的双靶向给药系统（AA-HA-ODA）。在CCA 小鼠模型中，包被Ro3280的药物递释系统被证实首先靶向CAFs，通过破坏围绕在CCA周围致密的纤维基质屏障，实现向肿瘤组织内高效渗透，从而抑制肿瘤生长。

综上所述，肿瘤微环境中CAFs 可通过多因子、多途径与CCA 细胞相互作用，从而促进CCA 细胞增殖、侵袭、迁移以及免疫逃逸和化疗耐药。CAFs 基因组较肿瘤细胞稳定，不易出现抗原改变和治疗耐受，因此靶向CAFs 的治疗策略在CCA 中具有较大潜力。然而，由于CAFs缺乏特异性并存在功能异质性，目前尚无精准针对CAFs的靶向治疗方案。未来需更深入地了解CAFs 的作用机制，从而为CCA 的精准治疗提供新的思路。