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肿瘤相关成纤维细胞在肝细胞癌生长和转移中的作用
。表达 FSP - 1 的 CAF 中大约有 40%的细胞也表达血管
[ 14 ]
内皮细 胞 的 标 志 物 CD31
; ( 5) 间质干细胞( mesenchymal
TGFβ依赖 途 径, 刺激结缔组织生长因子( connective tissue
28 ] growth factor,CTGF / CCN2 ) 的产生, 从而促进肝纤维化形成[ 。
Role of cancer - associated fibroblasts in growth and metastasis of hepatocellular carcinoma
M A Dening,ZHU Xiaodong,TANG Zhaoyou.( Liver Cancer Institute,Zhongshan Hospital,Fudan University,Shanghai 200032 ,China)
29 ] M M P- 9 等, 直接作用于内皮细胞促进新血管的形成 [ 。 CAF
CAF 的理论来源不同, 具有异质性, 而不同来源的 CAF 在不同 肿瘤中的功能是否存在差异, 有待于进一步试验的研究。 1. 2 CAF 的基本特征 与正常组织内的成纤维细胞相比, CAF 在形态学上呈现为细胞核不规则的大梭形或纺锤形, 处于活化 状态时, 增殖和迁移能力增强。通常以 α- SM A 作为 CAF 的标 志物, 除 α-SM A 外, CAF 还表达基质金属蛋白酶类( M M P2 、 M M P3 、 M M P9 ) , 并分泌一些促肿瘤生长因子[ 如肝细胞生长因 子( HGF) 、 FGF2 ] 和趋化因子[ 如基质细胞衍生因子( SDF ) 1、 CXCL14 、 血管内皮生长因子( VEGF ) A、 环氧酶( COX ) 2]
[ 2] [ 1- 2] 4, 7] transition,EM T) 进一步维持肿瘤的进展 [ 。充分理解肿瘤
。HCC 患者
细胞与 CAF 间的相互作用有助于深入了解 TM E 并寻找潜在
5] 的干预靶点, 从而进一步提高 HCC 的疗效 [ 。本文将对目前
, 而肿瘤细胞的侵袭
和转移由肿瘤细胞自身的特性所决定, 受肿瘤微环境( tumor microenvironment,TM E) 的影响。TM E 是指肿瘤细胞所处的由 肿瘤细胞、 成纤维细胞、 炎症免疫细胞、 脂肪细胞、 血管内皮细 胞、 细胞因子及趋化因子等共同组成的复杂环境。肿瘤相关成 纤维细胞( cancer - associated fibroblasts,CAF )是 TM E 中一种 重要的成分, 是指存在于肿瘤间质中活化的成纤维细胞, 在促
stem cells,M SC ) : 肿瘤可从循环血中招募骨髓间质 CD34 +的 M SC , 在肿瘤细胞或 CAF 分泌的生长因子和细胞因子的作用
16 - 17 ] 下, M SC 可以分化为成纤维细胞前体细胞或 CAF [ 。由于
2. 2 CAF 与肝肿瘤血管生成 肿瘤的生长依赖于新血管的形 成, CAF 可以通过多种机制直接或间接地促进肝癌的血管生 成。( 1) CAF 直接促进肝癌新血管形成: CAF 可以分泌及释放 多种促血管生成因子, 包括 VEGF 、 bFGF 、 TGFβ 1、 M M P -1 和
31 - 32 ] 够降解细胞外 基 质, 促 进 肿 瘤 血 管 的 新 生[ 。因 而 针 对
entin) 、 成纤维细胞活化蛋白( fibroblast activation protein,FAP )
20 ] 和 FSP - 1[ 。通过 CAF 独特的细胞表面标志物和形态学特
生 ECM 积聚发生纤维化, 其不可逆转的最终结局则形成肝硬 化。HCC 通常是由肝硬化发展而来, 因此, 研究肝纤维化的过 程有助于为 HCC 的预防寻找新策略。在肝纤维化过程中, 活 化的 HSC 通过自分泌和旁分泌产生 TGFβ 1, 刺激 I 型胶原的 产生和其他 ECM 成 分 ( 如 细 胞 纤 连 蛋 白 和 蛋 白 聚 糖) 的形
皮细胞在 M M P 及 ROS 引起的氧化应激状况下发生 DNA 双链
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临床肝胆病杂志第 30 卷第 9 期 201 4 年 9 月 J Clin Hepatol ,Vol. 30 No. 9 ,Sep. 2014
3, 11] 损伤及 P53 基因突变 [ , 易缺失 E -cadherin, 在 TGFβ作用
3, 14 ] 化成 CAF [ , 这种 EndM T 转化过程与间充质标志物成纤维
细胞特 异 蛋 白 ( FSP )1 的 出 现 及 CD31 / PECAM 的 下 调 相 关
[ 15 ]
径增强。此外, TGFβ 1 可通过过氧化氢和 C / EBP - 依赖途径刺
27 ] 激产生胶原蛋白, 促进 ECM 积聚[ 。同时, 活化的 HSC 通过
3, 9- 10 ] 体细胞为 CAF 主要的来源 [ ; ( 2) 正常上皮组织细胞: 上
用是双向的, 肿瘤细胞与其募集而来的细胞分泌可溶性因子, 从而诱导 CAF 活化并能够增强其分泌一系列生长因子等细胞 因子, 通过促进细胞外基质( extracellular matrix,ECM) 重塑、 细 胞增殖、 血管生成、 上皮 -间质转化 ( epithelial -mesenchymal
3- 5] 进肿瘤细胞的生Байду номын сангаас和增强其侵袭能力中起着重要的作用 [ 。
国内外有关 CAF 在 HCC 发生和侵袭、 转移等方面的作用进行 综述, 为寻找 HCC 治疗的新靶点提供线索。 1 CAF 的来源和基本特征 1. 1 CAF 的来源 成纤维细胞是结缔组织中最多的细胞类 型, 能够分泌 ECM 成分从而形成组织结 构 框 架。早 在 1971 年, Giulio Gabbiani 描述了静止的成纤维细胞在组织重构中被 活化后变成 M F, 在肿瘤组织中被称为 CAF 。 CAF 可能来自于 多种细胞, 主要包括: ( 1) TM E 中固有的局部成纤维细胞群及
doi : 10. 3969 / j. issn. 1001 - 5256. 2014. 09. 007 收稿日期: 2014 - 05 - 27 ; 修回日期: 2014 - 06 - 06 。 作者简介: 马德宁( 1987 -) , 男, 博士, 主要从事肝癌复发和转移的 研究。 通信作者: 汤钊猷, 电子信箱: zytang88@163. com 。
马德宁, 等.肿瘤相关成纤维细胞在肝细胞癌生长和转移中的作用
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马德宁,朱小东 综述,汤钊猷 审校
( 复旦大学附属中山医院 肝癌研究所,上海 200032 )
摘要: 肿瘤的发生发展过程与肿瘤微环境密切相关, 肿瘤相关成纤维细胞( CAF ) 是肿瘤微环境中重要组成成分之一, 在肿瘤的 发生、 血管生成、 侵袭和转移过程中扮演着十分重要的角色。从 CAF 的募集、 活化、 促血管生成及调节肿瘤免疫等方面对 CAF 在肝 细胞癌( HCC ) 的发生及发展过程中的作用进行综述, 为 HCC 的治疗提供新的思路。 关键词: 癌, 肝细胞; 成纤维细胞; 肿瘤微环境; 综述 中图分类号: R735 . 7 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 5256 ( 2014 ) 09 - 0865 - 04
[ 6] smooth muscle actin,α- SM A) 。肿瘤细胞与 CAF 之间的作
细胞共培养研究发现, 被招募而来的 CAF 主要由周围固有的 成纤维细胞群组成, 较少的是由血管平滑肌细胞, 极少数为外 周细胞。上皮细胞损伤后, 募集而来的炎症细胞分泌转化生长 因子( TGF ) 、 上皮生长因子( EGF ) 、 血小板衍生生长因子 β ( PDGF ) 、 成纤维细胞生长因子( FGF ) 2、 活性氧( ROS ) 以及单 核细胞趋化蛋白( M CP) 1, 肿瘤细胞自身分泌 TGFβ 、 ROS 、 基质 金属蛋白酶( M M P) 等细胞因子, 能够刺激正常的成纤维细胞 通过间质 -间质转化(mesenchymal -mesenchymal transition, M M T) 活化成 CAF , 因此, TM E 中固有的成纤维细胞群及其前
25 - 26 ] 成[ , 并且 TGFβ 1 的刺激作用可通过 TGFβ / Smads 信号途
下通过 EM T 作用转化成 CAF
[ 12 ]
; ( 3) 肿瘤细胞: 肿瘤细胞自身
3, 13 ] 可以发生基因突变从而转化成 CAF [ ; ( 4) 内皮细胞: 在缺
失 E -cadherin 情况下, 内皮细胞在 TGFβ作用下通过内皮 - 间质转化( endothelial to mesenchymal transition , EndM T) 作用转
18 - 19 ] 等[ , 以及表达一些特异性的蛋白标志物, 如波形蛋白( vim
在肿瘤血管内皮细胞( vascular endothelial cell,VEC ) 的募集、 活化、 增殖中也扮演着重要的作用, VEC 分泌的内皮素( endo thelin,ET) 反过来可通过刺激血管周围 CAF 产生促血管生成
Key words : carcinoma,hepatocellular;fibroblasts;tumor microenvironment;review
肝细胞癌( HCC ) 是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一, 在癌症发病率中居第 5 位, 病死率中居第 3 位 死亡的主要原因是肿瘤的侵袭和转移
8] 其前体细胞群: Ronnov - Jessen 等 [ 用乳腺癌细胞系与成纤维
在肝癌组织中也存在着大量的 CAF / 肌成纤维细胞( myofibro blasts,M F) , 主要由静止的成纤维细胞和肝星状细胞( hepatic stellate cell,HSC ) 活化而成, 并表达 α- 平滑肌肌动蛋白( α-