血小板相關(guān)生物活性物質(zhì)在胃癌轉(zhuǎn)移中的研究進(jìn)展*

周 陽(yáng) 綜述，孫軼華 審校

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院檢驗(yàn)科，黑龍江哈爾濱 150000)

腫瘤微環(huán)境是決定腫瘤惡性程度的重要因素，血小板作為腫瘤微環(huán)境的一部分，可被腫瘤微環(huán)境中異常表達(dá)或暴露的凝血因子、腫瘤相關(guān)蛋白酶和腺苷二磷酸(ADP)等物質(zhì)所激活，進(jìn)而引起血小板的聚集和血小板相關(guān)生物活性物質(zhì)的釋放[1-2]。血小板所釋放的生物活性物質(zhì)種類(lèi)繁多，包括脂類(lèi)物質(zhì)、趨化因子和生長(zhǎng)因子等。本文將重點(diǎn)討論這些生物活性物質(zhì)在胃癌轉(zhuǎn)移中的作用。

1 血小板的基本結(jié)構(gòu)和功能

血小板由成熟的巨核細(xì)胞(即骨髓前體細(xì)胞)在骨髓中產(chǎn)生并釋放，是一種細(xì)小的亞細(xì)胞碎片，直徑2～5 μm，厚度0.5 μm，平均血小板體積為6～10 fL。血小板主要由表面結(jié)構(gòu)、骨架結(jié)構(gòu)、特殊膜系統(tǒng)和細(xì)胞器區(qū)四部分組成。血小板的表面結(jié)構(gòu)包括糖萼蛋白和細(xì)胞膜。糖萼蛋白被稱為細(xì)胞外衣，是血小板多種膜受體所在區(qū)域。細(xì)胞膜主要為糖蛋白，參與血小板黏附聚集反應(yīng)。骨架結(jié)構(gòu)包括微管和微絲，前者維持血小板基本形狀，后者可參與血小板的收縮和偽足的形成。特殊膜系統(tǒng)包括開(kāi)放管道系統(tǒng)和致密管道系統(tǒng)，參與血小板與血漿的物質(zhì)交換以及血小板的釋放反應(yīng)。細(xì)胞器區(qū)包括致密顆粒、溶酶體顆粒和α顆粒。當(dāng)血小板被激活后，顆粒中所包含的水解酶、腺苷三磷酸(ATP)、ADP、黏附蛋白、凝血因子、纖溶因子和生長(zhǎng)因子等被釋放，這些因子可在炎癥、血栓形成、腫瘤生長(zhǎng)和動(dòng)脈粥樣硬化等方面發(fā)揮其重要作用[3-5]。

2 血小板相關(guān)生物活性物質(zhì)對(duì)胃癌的影響

2.1脂質(zhì)類(lèi)

2.1.1溶血磷脂酸(LPA) LPA是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的水溶性甘油磷脂，可通過(guò)激活細(xì)胞表面特定的G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育。LPA可由多種細(xì)胞分泌，其中血小板是血液循環(huán)中LPA的主要來(lái)源[6]。且隨著對(duì)LPA研究的不斷深入，有研究者發(fā)現(xiàn)LPA在癌癥轉(zhuǎn)移及預(yù)后方面同樣發(fā)揮著積極作用。

近期有研究報(bào)道，被胃癌細(xì)胞激活的血小板可提高血管通透性，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移能力，為腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件。腫瘤表面黏附性GPCR CD97與血小板表面糖蛋白相結(jié)合使血小板活化，活化后的血小板可分泌ATP與LPA。ATP可降低血管內(nèi)皮細(xì)胞間的連接緊密程度，使內(nèi)皮屏障斷裂，提高血管通透性，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞完成跨內(nèi)皮遷移。CD 97與溶血磷脂酸受體(LPAR)形成嵌合受體CD 97-LPAR，LPA與腫瘤表面嵌合受體CD97-LPAR結(jié)合后，通過(guò)G蛋白亞單位Gα12/13激活RHO-GTP信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(EMT)[7]。此外，REN等[8]證明，LPA還可以通過(guò)刺激胃癌細(xì)胞SGC-7901表面的LPA受體2(LPA2)，激活Notch1信號(hào)通路，從而調(diào)控SGC-7901遷移侵襲能力。

腹膜是易發(fā)生胃癌轉(zhuǎn)移的器官之一，血漿和腹水中的LPA可能是診斷胃癌伴腹膜癌的標(biāo)志物，較高水平的LPA與胃癌患者預(yù)后不良有關(guān)。胃癌合并腹膜轉(zhuǎn)移的患者血漿中LPA水平明顯高于經(jīng)胃癌根治術(shù)治療后的胃癌患者和健康志愿者。胃癌患者在接受化療后血漿和腹水中的LPA水平明顯下降，血漿和腹水中低水平的LPA可作為有效化療的指標(biāo)。另外，與血漿LPA水平低于20 000 ng/mL的患者相比，血漿LPA水平高于20 000 ng/mL的胃癌患者總體生存率明顯降低[9]。

2.1.21-磷酸鞘氨醇(S1P) S1P是一種存在于血小板中具有生物活性的鞘磷脂，是人血漿和血清中的正常組成部分[10]。S1P主要通過(guò)激活其特異性受體發(fā)揮相關(guān)功能，S1P的特異性受體共有5種 ，分別是S1P1/Edg-1、S1P2/Edg-5、S1P3/Edg-3、S1P4/Edg-6、S1P5/Edg-8。不同種類(lèi)的癌細(xì)胞表面會(huì)表達(dá)不同類(lèi)型的S1P受體，不同類(lèi)型的S1P受體被S1P激活后則會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生不同的生物學(xué)行為[11]。為了解不同類(lèi)型的S1P受體在胃癌細(xì)胞中的分布以及血小板源性S1P對(duì)胃癌細(xì)胞的影響，YAMASHITA等[12]研究者選取不同的胃癌細(xì)胞系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，僅有胃癌細(xì)胞系MKN45弱表達(dá)S1P1，所有胃癌細(xì)胞系均可不同程度地表達(dá)S1P2，在胃癌細(xì)胞系MKN1、HGC-27中S1P3表達(dá)較強(qiáng)，無(wú)胃癌細(xì)胞系可表達(dá)S1P4和S1P5。S1P3表達(dá)較強(qiáng)的胃癌細(xì)胞在受到S1P刺激后細(xì)胞遷移能力增強(qiáng)，而S1P2表達(dá)較強(qiáng)的胃癌細(xì)胞MKN74在受到S1P刺激后遷移能力下降，S1P可明顯抑制MKN74的遷移。

另外，鞘氨醇激酶(SphK)可催化鞘氨醇(Sph)生成S1P,SphK1的激活可提高胃癌細(xì)胞的遷移能力，促進(jìn)胃癌的發(fā)生和發(fā)展，SphK/S1P信號(hào)軸可能將成為胃腸疾病的新興治療靶點(diǎn)[13]。WANG等[14]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，SphK1基因敲除可明顯抑制胃癌細(xì)胞MKN1和KATO3的增殖、遷移和侵襲，并阻斷胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)周期，誘導(dǎo)MKN1和KATO3細(xì)胞發(fā)生凋亡。除SphK/S1P信號(hào)軸外，S1P/S1P1信號(hào)軸激活后同樣具有促進(jìn)胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。S1P1信號(hào)的激活增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞表達(dá)髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)相關(guān)趨化因子的能力,促進(jìn)MDSCs向腫瘤細(xì)胞遷移。MDSCs在腫瘤微環(huán)境中過(guò)度表達(dá)炎癥因子IL-1β，IL-1β通過(guò)減弱小鼠體內(nèi)免疫細(xì)胞抗腫瘤能力，從而促進(jìn)胃癌的發(fā)生、發(fā)展[15]。這些研究均表明，S1P引發(fā)的多種效應(yīng)可能與胃癌細(xì)胞表面所表達(dá)的S1P受體種類(lèi)有關(guān)，S1P受體的表達(dá)和S1P信號(hào)軸的激活可能對(duì)胃癌細(xì)胞的生物學(xué)行為具有重要影響，因此針對(duì)S1P受體和S1P信號(hào)軸的干預(yù)治療可能預(yù)防胃癌轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

2.2趨化因子類(lèi)

2.2.1基質(zhì)細(xì)胞源性因子-1α(SDF-1α) 血小板可將SDF-1α,即CXCL12作為α-顆粒分泌因子的一部分儲(chǔ)存于血小板中。巨核細(xì)胞和血小板表面表達(dá)的CXC亞家族受體4(CXCR4)是CXCL12的主要受體，CXCR4與CXCL12的相互作用可調(diào)節(jié)巨核細(xì)胞生成和外周血循環(huán)中血小板的功能[16]。

此外，CXCL12/CXCR4信號(hào)軸還可以調(diào)控一系列與腫瘤細(xì)胞遷移相關(guān)的信號(hào)通路。EGFR/ERK/Akt的快速磷酸化被證實(shí)參與了CXCL12/ CXCR4誘導(dǎo)的胃癌細(xì)胞遷移。而使用SRC酶抑制劑PP2后則抑制了胃癌細(xì)胞遷移以及胃癌細(xì)胞內(nèi)EGFR、ERK和Akt通路的激活。提示CXCL12/CXCR4可通過(guò)SRC激活EGFR/ERK/Akt信號(hào)通路進(jìn)而誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞遷移[17]。除ERK/AKT通路外，CXCL12/CXCR4還可以激活MAPK-ERK、 PI3K-Akt-NF-κB和 c-Jun氨基末端激酶等信號(hào)通路,調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的遷移[18]。與CXCL12/CXCR4信號(hào)軸具有相同作用的還有CXCL12/CXCR7信號(hào)軸，CXCL12/CXCR7信號(hào)軸的激活可明顯增強(qiáng)胃癌細(xì)胞系SGC-7901的增殖、侵襲、黏附、血管生成和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的分泌[19-20]，并介導(dǎo)胃癌細(xì)胞向淋巴結(jié)和肝臟的轉(zhuǎn)移。XIN等[21]通過(guò)比較CXCL12+CXCR7+、CXCL12+CXCR7-、CXCL12-CXCR7+和CXCL12-CXCR7-4種類(lèi)型的胃癌細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，CXCL12+CXCR7+雙陽(yáng)性的胃癌細(xì)胞更容易發(fā)生淋巴結(jié)和肝臟轉(zhuǎn)移。與未發(fā)生胃癌轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)和肝臟相比，在已發(fā)生轉(zhuǎn)移的淋巴結(jié)和肝臟轉(zhuǎn)移灶中CXCL12的表達(dá)水平明顯升高；同時(shí)，在轉(zhuǎn)移灶中的胃癌細(xì)胞CXCR7表達(dá)呈強(qiáng)陽(yáng)性，表達(dá)強(qiáng)度高于原發(fā)性胃癌組織本身；結(jié)果經(jīng)Pearson相關(guān)分析后表明，在胃癌淋巴結(jié)和肝轉(zhuǎn)移灶中CXCL12的陽(yáng)性表達(dá)率與胃癌組織中CXCR7的陽(yáng)性表達(dá)率具有明顯相關(guān)性。

CXCR7和CXCR4作為CXCL12的共同受體，均可形成同型二聚體和異型二聚體。當(dāng)CXCR7和CXCR4在胃癌細(xì)胞表面同時(shí)表達(dá)時(shí)，兩種受體均可被CXCL12激活[19]。這些發(fā)現(xiàn)為胃癌的靶向治療提供了新的思路，但CXCL12/CXCR7/CXCR4的關(guān)系及CXCL12對(duì)胃癌細(xì)胞的調(diào)控機(jī)制還有待進(jìn)一步探討。

2.2.2趨化因子5(CCL5/RANTES) CCL5/RANTES是一種促炎因子，也是多種白細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞)的趨化因子和激活劑。白細(xì)胞常浸潤(rùn)于腫瘤微環(huán)境中，是腫瘤發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素[22]。當(dāng)血小板被腫瘤細(xì)胞激活，血小板分泌的CXCL5可募集單核細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞到腫瘤微環(huán)境中，進(jìn)而刺激腫瘤的血管生成和腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞與血小板-白細(xì)胞異質(zhì)聚集體結(jié)合后，促進(jìn)了脈管系統(tǒng)中腫瘤細(xì)胞的停滯和與血管內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的外滲和對(duì)轉(zhuǎn)移靶器官的侵襲[22-23]。

CCL5還可以作為胃癌分期和預(yù)后的指標(biāo)。胃癌患者血清中CCL5水平明顯高于健康志愿者，且血清中CCL5水平與腫瘤細(xì)胞分化、腫瘤侵襲深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和晚期腫瘤分期相關(guān)[24]。當(dāng)CCL5血清水平高于70 671 pg/mL時(shí)，胃腺癌患者總生存期明顯下降。對(duì)胃癌組織中CCL5受體的表達(dá)及CCL5基因多態(tài)性的進(jìn)一步研究，可能有助于明確CCL5在胃癌分子靶向治療中的潛在作用[25]。

2.3生長(zhǎng)因子類(lèi)

2.3.1胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1) IGF-1主要由肝臟產(chǎn)生，是一種肽激素，血漿中IGF-1的水平可隨著生長(zhǎng)激素的釋放而增加。IGF-1也存在于血小板α-顆粒中，并且其受體IGF-1R在血小板質(zhì)膜上高水平表達(dá)[26]。現(xiàn)已證明，IGF-1可調(diào)控胃癌細(xì)胞發(fā)生EMT，使用IGF-1處理胃癌細(xì)胞后可使胃癌細(xì)胞中絲氨酸-精氨酸蛋白激酶1(SRPK1)、生存素蛋白(Survivin)、神經(jīng)型鈣黏附蛋白(N-cadherin)、基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)和Slug等上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)標(biāo)志物的表達(dá)量增加，并且其表達(dá)量隨著IGF-1水平的升高而升高，敲除SRPK1或Survivin可抑制胃癌細(xì)胞EMT的發(fā)生[27-28]。

有研究表明，胃癌細(xì)胞表面IGF-1R 的表達(dá)與胃癌TNM分期、胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、胃癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等呈正相關(guān)，IGF-1R 高表達(dá)胃癌患者的預(yù)后情況較差[29]。OH等[30]通過(guò)層次聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn)了兩種不同分子亞型的胃癌，間質(zhì)表型(MP)和上皮表型(EP)。MP亞型的胃癌患者生存率較差，對(duì)化療的耐受性較高；而EP亞型的胃癌患者生存率較高，且對(duì)化療的耐受性較低。IGF1/IGF1R通路在MP亞型腫瘤中被高度激活。更重要的是，MP亞型胃癌細(xì)胞對(duì)IGF1/IGF1R通路的抑制比EP亞型更為敏感。在未來(lái)，IGF-1/IGF-1R信號(hào)通路可能會(huì)成為胃癌治療的關(guān)鍵靶點(diǎn)[30]。

2.3.2轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β RACHIDI等[31]利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測(cè)定正常野生型小鼠血清中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)水平后，為小鼠注射抗血小板抗體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠血清中TGF-β水平明顯下降。隨后為小鼠輸注新鮮血小板，隨著小鼠體內(nèi)血小板數(shù)量的回升，血清中TGF-β水平也得到大幅度的提高，證明血小板是體循環(huán)中TGF-β的主要來(lái)源。

胃癌患者常伴隨著血小板數(shù)量的增高和血小板的異?；罨c聚集。腫瘤微環(huán)境中的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BM-MSCs)可通過(guò)旁分泌可溶性細(xì)胞因子或Exo促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。被BM-MSCs和腫瘤細(xì)胞激活后的血小板可通過(guò)釋放TGF-β誘導(dǎo)BM-MSCs轉(zhuǎn)化為癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAFs)，進(jìn)一步增強(qiáng)了BM-MSCs促進(jìn)胃癌生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的能力[32]。TAKEMOTO等[33]通過(guò)使用Bio-Plex懸浮陣列系統(tǒng)檢測(cè)腫瘤細(xì)胞和血小板共培養(yǎng)后上清液中可溶性因子水平發(fā)現(xiàn)，TGF-β1和血小板衍生生長(zhǎng)因子-BB(PDGF-BB)水平明顯高于其他可溶性因子。為了檢查腫瘤細(xì)胞對(duì)TGF-β1的反應(yīng)性，使用純化的TGF-β1處理腫瘤細(xì)胞后，腫瘤細(xì)胞中EMT標(biāo)志物水平升高，提示腫瘤細(xì)胞EMT的誘導(dǎo)依賴于活化血小板釋放的TGF-β。

除此之外，TGF-β還可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生無(wú)氧糖酵解，提高腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。TGF-β可上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體1(GLUT 1)、己糖激酶2(HK2)、果糖-2，6-二磷酸酶3(PFKFB3)等關(guān)鍵酶編碼基因的表達(dá)，提高腫瘤細(xì)胞的糖酵解率，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境中乳酸的堆積。乳酸可抑制人毒性T淋巴細(xì)胞(CTLs)的增殖和CTLs相關(guān)細(xì)胞因子的產(chǎn)生，使CTLs活性降低，使腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫逃逸[34]。

2.3.3其他 除IGF-1、TGF-β外，活化的血小板還可以釋放大量的生長(zhǎng)因子，如VEGF、血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)和表皮生長(zhǎng)因子(EGF)等[23]。這些生長(zhǎng)因子不僅有助于胃癌細(xì)胞生長(zhǎng)，還能促進(jìn)腫瘤新生血管的形成和腫瘤細(xì)胞的血行轉(zhuǎn)移[2]。

3 小結(jié)與展望

血小板與胃癌細(xì)胞之間存在著復(fù)雜的雙向調(diào)控關(guān)系。腫瘤細(xì)胞可刺激肝臟產(chǎn)生血小板生成素(TPO)造成患者體內(nèi)血小板數(shù)量升高。同時(shí)，癌細(xì)胞通過(guò)直接和間接作用激活血小板并誘導(dǎo)其聚集。隨后，被胃癌細(xì)胞激活的血小板分泌多種細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子與胃癌細(xì)胞及胃癌微環(huán)境中的其他細(xì)胞相互作用，可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移、侵襲能力，并刺激腫瘤細(xì)胞對(duì)化療產(chǎn)生耐藥性。因此，針對(duì)于血小板的靶向治療可以有效提高腫瘤化療過(guò)程中腫瘤細(xì)胞的敏感性。支持抗血小板藥物或血小板靶向特異性抑制劑的開(kāi)發(fā)和使用，有助于制訂新的策略預(yù)防癌癥的發(fā)生，并避免原發(fā)性癌細(xì)胞通過(guò)血液轉(zhuǎn)移至其他器官。