杨晓娟 于晓辉

肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率极高[1]。侵袭和迁移是导致其不良预后的主要原因，趋化因子受体参与并调节这一过程[2]。趋化因子受体家族庞大，根据其结构不同可分为趋化因子α受体(CXCR)、趋化因子β受体(CCR)、趋化因子γ受体(CR)和趋化因子δ受体(CX3CR)四个亚家族(C 为半胱氨酸，X 为任意氨基酸)。趋化因子受体与多种肿瘤的发展相关，研究表明，CCR主要在早期胰腺癌[3]、结直肠癌的淋巴转移[4]中发挥作用。CX3CR可以通过募集NK细胞抑制神经胶质瘤的生长[5]。CXCR则在肝癌组织中高表达，通过与相应的趋化因子α配体(CXCL)结合，驱动炎性细胞、上皮细胞和成纤维细胞的游走和定向趋化。Peng等[6]发现在HCC组织中以CXCR1、CXCR2的升高为主，过表达的CXCR1、CXCR2增强了肝癌细胞的侵袭与迁移能力，进而影响HCC的预后。故CXCR1、CXCR2可以作为预测HCC预后的标志物，现针对CXCR1、CXCR2与HCC关系的最新研究进展作一综述。

一、CXCR1、CXCR2概述

CXCR1、CXCR2均可与白介素-8(interlukine 8，IL-8，又名CXCL8)发生非特异性结合，故又称为IL-8RA(CXCR1) 和 IL-8RB(CXCR2)。两者同源性高达77%，属于属 G 蛋白偶联受体超家族成员。CXCR1、CXCR2 主要表达于中性粒细胞、单核细胞、肥大细胞、Th1 细胞、CD8+T 细胞以及 CD56+NK 细胞等细胞表面，参与了炎细胞驱动、肿瘤相关微环境的调控等过程。CXCR1、CXCR2可分别与CXCL6和CXCL8结合促进HCC的侵袭和迁移。此外，CXCR2还可与CXCL1、 CXCL2、CXCL3、CXCL5、血清白介素-17(Interleukin-17，IL-17)和核蛋白DEK等结合影响HCC的病理过程。HCC患者外周血单个核细胞中CXCR1和CXCR2的mRNA水平较肝硬化、正常对照组明显升高；且表达水平与HCC分期、淋巴结转移、远处转移的风险呈正相关[7,25]。也有研究表明当下调肝癌细胞中CXCR1[8]、CXCR2[9]的表达水平时，HCC的侵袭和迁移能力减弱，同时检测到HCC组织附近的多发肿瘤个数、血管侵犯程度及HCC的复发频率等均病理过程受到不同程度的抑制。由此可知，CXCR1、CXCR2在HCC的侵袭和迁移中均可发挥作用，但是两者调控HCC侵袭和迁移的机制又不尽相同。

二、CX CR1与HCC

CXCR1又名白介素8受体α(Interleukin Receptor A，IL8RA)，优先与CXCL8结合，其次还可与CXCL6结合，发挥生物学作用。CXCR1[8]、CXCL6[10]和CXCL8[11]均在HCC组织中高表达，且与HCC患者的肿瘤数量、肿瘤分级、复发率、细胞侵袭和迁移呈正相关。那么CXCR1是具体如何影响这一过程呢？肿瘤相关中性粒细胞向高表达CXCR1的HCC组织内迅速聚集，使得HCC中呈现出肿瘤相关中性粒细胞大规模浸润的现象，这已经被广泛认为是HCC预后的独立因素之一[12]。这些肿瘤相关中性粒细胞可上调微小核糖核酸miR-301b-3p水平、下调去泛素化酶CYLD的表达，这种变化增加HCC干细胞活性从而诱导增加NF-κB的活性并活化NF-κB信号通路，影响HCC的增殖、凋亡、自噬及侵袭和迁移等。此外，活化的NFκB信号通路还可以分泌更多的趋化因子并诱导肿瘤相关中性粒细胞聚集形成正反馈环路加速HCC的进展[13]。CXCR1作为该环路的始动因素之一，控制整个环路的进程与启动，调整HCC相关微环境向更适合肝癌生长的方向转变。在此条件下HCC来源的成纤维细胞数量不断增加、活性不断增强。HCC来源的成纤维细胞分泌CXCL6、CXCL8等细胞因子同时上调SMMC-7721细胞中CXCR1的表达，高水平的CXCR1可以活化CXCR1+/EpCAM+(上皮细胞黏附分子)信号轴，从而驱动HCC细胞向肝癌周围组织迁移。利用CXCR1拮抗剂SCH 527123处理SMMC-7721细胞后发现其侵袭和迁移能力明显减弱[8]，这就进一步证实了这个观点。由此可知，CXCR1主要是通过调节肿瘤相关免疫细胞的浸润，改变HCC相关微环境，从而调控HCC的增殖、自噬、凋亡及侵袭和迁移等病理过程。

三、CXCR2通路与HCC

CXCR2又名白介素8受体β(Interleukin Receptor B ，IL8RB)，优先与CXCL8结合，其次还可与HCC组织中高表达的CXCL(1,2,3,5,6)、IL-17A[14]和核蛋白DEK[15]等结合影响HCC的发生发展。 HCC组织中CXCR2表达水平与HCC发展速度呈正相关，下调其表达可阻断HCC的进程。具体机制是：HCC组织异常表达CXCL1、CXCL2和CXCL3，高水平的CXCL1、CXCL2和CXCL3可以刺激骨髓来源的抑制性细胞(Myeloid-derived suppressor cells，MDSCs)过表达CXCR2，从而驱动MDSCs向HCC组织内移动。过多的MDSCs聚集到HCC中，改变HCC相关微环境并显著抑制CD8+T细胞的抗肿瘤免疫，促进HCC免疫逃逸。当机体抗肿瘤免疫被明显抑制时，HCC组织通过改变细胞因子的水平影响其微环境。如肝癌细胞中IL-17A的表达明显升高时，小鼠移植瘤模型中血管内皮细胞的趋化性显著增加，并促进肝癌血管形成、移植瘤的生长。将CXCR2抑制剂SB225002与异常表达IL-17A的肝癌细胞共培养，发现血管内皮细胞的趋化性被大幅度削弱。因此，IL-17A可能是通过CXCR2促进血管内皮细胞的趋化性，以CXCR2依赖的方式将内皮细胞募集到肿瘤中，增加HCC组织内的新生血管生成[14]。同时细胞外异常表达的核蛋白DEK通过与CXCR2结合从而激活ERK1/2和AKT信号通路并促进造血，进而为HCC提供丰富的血供[16]。利用CXCR2抑制剂SB265610处理肝癌小鼠后，MDSCs对HCC的趋化性减弱、CD8+T细胞的抗肿瘤能力恢复，在一定程度上抑制了HCC免疫逃逸；同时HCC的血管生成和造血能力也受到了抑制[17-18]。在CXCR2缺陷的荷瘤小鼠中，下调CXCR2表达可以抑制细胞外调节蛋白激酶1/2 (Extracellular regulated protein kinases,ERK1/2)的激活降低信号传导及转录激活因子3(Signal transducers and activators of transcription, STAT3)磷酸化水平，进而抑制HCC细胞的增殖并诱导其凋亡[19-20]。由此可知， CXCR2通过诱导增加MDSCs的趋化性，促进HCC发生免疫逃逸。CXCR2还可以上调ERK1/2磷酸化水平，异常激活ERK1/2信号通路促进HCC的增殖。但CXCR2具体是如何调控ERK1/2信号通路的，目前仍在研究中。免疫逃逸是HCC迅速生长并向远处转移的重要因素，但并不是唯一。Zheng等[21]发现CXCL6与CXCR2结合并激活基质金属蛋白酶9(Matrix metallo protein 9,MMP9)，促进细胞外基质的降解，从而增强肝癌细胞的活动能力。随后HCC以上皮间质转换的方式逐渐向远处扩散。同时高表达CXCR2和CXCL5的肝癌细胞，通过激活CXCR2/ CXCL5信号轴启动PI3K/Akt/GSK- 3β信号级联反应，诱导上皮间质转换，从而完成肝癌细胞的侵袭和迁移[22]。细胞黏附能力的改变也是促进HCC迁移的因素之一。与正常组织相比HCC组织中CXCL2含量明显升高，高表达CXCL2的细胞，其黏附能力明显减弱,更易发生侵袭和迁移。将上述细胞分别与CXCR2抑制剂共培养后，发现HCC的侵袭和迁移能力明显减弱，增殖能力增加[23]。此外，CXCL1还可通过CXCL1/ CXCR2信号轴募集循环肝癌细胞、募集中性粒细胞在HCC组织外聚集，增加HCC细胞定植的敏感性，促进HCC向远处转移[24]。这提示了CXCR2通过促进免疫逃逸、肿瘤新生血管的形成、促进上皮间质转换、募集循环HCC细胞，下调HCC细胞的黏附能力等，促进HCC发生侵袭和迁移并在远处迅速定植。

四、CXCR1/CXCR2信号轴与HCC

CXCR1、CXCR2除了分别与相应的配体结合，还可以彼此交联形成CXCR1/CXCR2信号轴影响HCC的发生过程，这些配体中又以CXCL8与CXCR1、CXCR2的亲和力最高。Bi等[25]为了进一步探索这一过程，利用CXCL8处理Huh-7和HepG2细胞，发现CXCR1、CXCR2的表达水平在一定范围内随CXCL8浓度的增加而上升，肝癌细胞侵袭和迁移的能力明显加强。反之，当沉默CXCR1、CXCR2表达后肝癌细胞侵袭和迁移能力则减弱[26]。由此可以初步得出结论，CXCL8是通过调控CXCR1/CXCR2信号轴，进而影响HCC的侵袭和迁移。为了进一步说明这一过程，将si CXCL8转染至HepG2细胞中，发现PI3K、AKT、NFκB及相应磷酸化蛋白的表达水平均明显下调。当PI3K/AKT、AKT/NFκB等信号转导过程被抑制后肝癌细胞的侵袭和迁移能力恢复，同时Bax表达上调并激活caspase-3诱导细胞凋亡[27-28]。由此可以推测，CXCR1/CXCR2信号轴可能是通过激活PI3K/AKT/NF-κB信号通路，进而促进HCC的增殖、凋亡、血管生成、侵袭和迁移。这就进一步提示了，CXCR1和CXCR2除了作为细胞因子单独影响HCC的发展外，还可通过串联形成信号轴的方式放大信号影响HCC的病理过程，甚至还可启动体内的某些肿瘤相关信号通路进而调控HCC的进程。肝癌细胞分泌大量的CXCL8、CXCR1和CXCR2，这些细胞因子在肝癌细胞胞质内聚集，同时CXCL8也可诱导HCC组织内的炎性细胞分泌CXCR1和CXCR2[25]。Chen等[29]发现,肿瘤组织内的CXCL8-CXCR1/2信号轴被顺序活化时, 可以上调PI3K/AKT、MAPK/ERK等的磷酸化蛋白与非磷酸化蛋白的比值，直接促进HCC细胞的增殖、血管生成、侵袭和迁移等行为。反之，被异常激活的ERK1/2信号通路也能促进CXCL8的分泌，以反馈调节的方式促进HCC的进展[30]。此外，高水平的p-AKT也可通过促进p-ERK的表达并上调?CXCR4表达[31-32]，进而活化CXCR4/ CXCR7信号轴，诱导HCC的增殖、上皮间质转换、血管生成等过程，影响HCC的发生发展[33]。由此可以推测，CXCR1/CXCR2信号轴不仅可以作为一个独立的因素影响HCC的进展，还可通过触发信号级联反应调控HCC的生物学行为。

综上所述，CXCR1、CXCR2在HCC的形成过程中发挥了重要作用。当CXCR1、CXCR2与不同的配体结合时，它们既可作为独立的个体，改变HCC相关微环境、趋化HCC细胞向肝癌组织外迁移、诱导HCC发生免疫逃逸、募集循环HCC细胞并形成大量的肿瘤新生血管及异常造血。也可作为一个整体，直接促进HCC增殖、侵袭和迁移，或上调下游ERK、AKT和NF-κB的磷酸化水平，激活ERK、AKT和NF-κB信号通路并影响HCC的增殖、自噬、凋亡、细胞骨架重排和细胞趋化性改变等行为。虽然CXCR1、CXCR2在单独或串联形成信号轴时均可影响HCC的进程，但是这两种情况对HCC发展的影响程度是否一致，在何种状态下两者串联形成信号轴，目前仍在进一步研究中。那么，寻找CXCR1、CXCR2影响HCC发生发展的最佳功能状态，可以将其作为HCC预后的标志物和可能的靶点。