肖鵬，賈晨，何哲鋒，陳澤，裴鐵民，孟慶輝

哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院，哈爾濱 150001

膽管癌是一種相對罕見的源自膽管上皮的惡性腫瘤，發(fā)病率在世界范圍內(nèi)逐年上升，是世界上第二大常見的肝臟系統(tǒng)惡性腫瘤。它包含從肝門區(qū)到膽總管下端肝內(nèi)和肝外膽管的上皮惡性腫瘤。根據(jù)其發(fā)生部位，膽管癌可分為肝內(nèi)、肝門周圍和遠端膽管癌。肝外膽管癌超過90%，其中，肝門周圍膽管癌為50%，遠端膽管癌為42%，而肝內(nèi)膽管癌占比不到10%。膽管癌的發(fā)生通常伴隨著慢性肝炎，與肝硬化、肝炎病毒感染、原發(fā)性硬化性膽管炎、肝吸蟲病等疾病存在著顯著的相關(guān)性[1]。膽管癌是一種惡性侵襲性疾病，由于其臨床表現(xiàn)出現(xiàn)較晚、對化療抵抗性強，因此預(yù)后較差。目前，外科手術(shù)是治療膽管癌的首要臨床選擇，但治療效果較差，5年生存率低于23.7%，復(fù)發(fā)率高[2]。

腫瘤微環(huán)境是一個復(fù)雜多變的細胞微環(huán)境，它不僅能夠為腫瘤細胞的生長增殖提供所需要的物質(zhì)條件，也能夠通過腫瘤細胞的自分泌和旁分泌改變自身的組成成分。研究[3]表明，膽管癌細胞可以通過細胞外基質(zhì)和基質(zhì)細胞，分泌與腫瘤有關(guān)的調(diào)節(jié)介質(zhì)來構(gòu)建自身的有利環(huán)境，從而促進膽管癌細胞的增殖和增強對治療的抵抗性。因此，明確腫瘤微環(huán)境對膽管癌發(fā)生發(fā)展的影響及其機制至關(guān)重要。

1 膽管癌腫瘤微環(huán)境

膽管癌的腫瘤微環(huán)境是一種動態(tài)的微環(huán)境，它是由膽管癌本身產(chǎn)生，并能夠反過來影響膽管癌的發(fā)展。這種動態(tài)的環(huán)境包含了膽管癌基質(zhì)細胞和細胞外基質(zhì)。膽管癌相關(guān)的細胞外基質(zhì)包括腫瘤微環(huán)境缺氧、外泌體、慢性炎癥和炎性細胞因子；膽管癌相關(guān)的基質(zhì)細胞包括免疫細胞和非免疫細胞。前者包括浸潤性免疫細胞(例如調(diào)節(jié)性T細胞、調(diào)節(jié)性B細胞和腫瘤相關(guān)巨噬細胞)、腫瘤相關(guān)成纖維細胞(CAFs)和炎性細胞；非免疫細胞主要包含通過合成免疫抑制因子構(gòu)建免疫抑制環(huán)境中的成纖維細胞、炎性細胞、上皮細胞及間充質(zhì)干細胞(MSCs)、肝星狀細胞(HSCs)和腫瘤干細胞等。MSCs能夠產(chǎn)生誘導型一氧化氮合酶(iNOS),精氨酸酶-1和活性氧，通過阻礙干擾素-γ信號傳導途徑來削弱和抑制免疫細胞的抗腫瘤活性。膽管癌基質(zhì)細胞可以調(diào)節(jié)癌細胞的狀態(tài)與活性，并有助于免疫抑制、腫瘤侵襲和化學耐藥性的產(chǎn)生。MSCs是一種膽管癌特異性基質(zhì)細胞，它能夠通過產(chǎn)生大量的細胞外基質(zhì)，從而激活Hedgehog信號傳導途徑來促進膽管癌細胞的增殖與侵襲性。

2 膽管癌細胞外基質(zhì)對膽管癌發(fā)生發(fā)展的影響及其機制

2.1 腫瘤微環(huán)境缺氧 缺氧是腫瘤常見的生存環(huán)境。在無氧條件下，腫瘤細胞利用糖酵解途徑產(chǎn)生大量乳酸并提供能量供給腫瘤細胞，使其生存，這一過程也被成為Warburg效應(yīng)。缺氧對腫瘤細胞的影響主要依賴缺氧誘導因子(HIF)，它由HIFα和HIFβ兩個亞基組成。缺氧會通過抑制HIF亞基的羥化作用來誘導HIF的積累。隨后，HIF與共激活因子p300相互作用并與HIF靶基因的啟動子結(jié)合來誘導遺傳的不穩(wěn)定性，從而增強與腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲、血管生成等相關(guān)癌基因的突變率[4]。對于膽管癌來說，缺氧條件能夠通過上調(diào)TFF1、ADAM12、ITGA5和BIRC5等腫瘤增殖相關(guān)蛋白的表達，下調(diào)UMPS和S100P等腫瘤黏附蛋白表達，進而促進膽管癌的侵襲和增殖[5]。缺氧還可以通過肝細胞生長因子受體/細胞外調(diào)節(jié)激酶(ERK)信號通路來增強膽管癌的侵襲性[6]。腫瘤相關(guān)巨噬細胞通過激活HIF-1α進而促進腫瘤細胞表達程序性死亡配體-1，抑制細胞毒性淋巴細胞活性。由此可見，缺氧在膽管癌的信號傳導通路機制及炎癥細胞的調(diào)控方面有重要的作用。

2.2 外泌體 外泌體是腫瘤微環(huán)境的重要組成部分，它包含microRNAs、DNA片段和蛋白質(zhì)，是癌細胞與免疫細胞、腫瘤微環(huán)境之間重要的溝通者，對腫瘤生長發(fā)揮了重要調(diào)控作用。Rong等[7]發(fā)現(xiàn)外泌體能夠通過釋放大量的免疫抑制因子(TGF-β)來抑制免疫反應(yīng)進而促進腫瘤的進展。在膽管癌中，外泌體通過阻止細胞因子誘導的殺傷細胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子(TNF)和穿孔素來使癌細胞逃脫免疫攻擊[8]。腫瘤微環(huán)境中的外泌體也可以通過誘導β-catenin和E-cadherin通路來促進膽管癌的發(fā)生發(fā)展進程[9]。

2.3 慢性炎癥和炎性細胞因子 已有越來越多的研究結(jié)果證實腫瘤是由慢性炎癥演變而來的。適宜的炎癥反應(yīng)可減輕機體病原性因素的損傷，而慢性炎癥則會通過誘導樹突狀細胞產(chǎn)生免疫抑制因子使癌細胞逃避免疫攻擊。炎性細胞因子是細胞間信號傳遞的介質(zhì)，它不僅在正常細胞中發(fā)揮作用，也可以在包括膽管癌等多種癌癥的細胞調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮調(diào)控作用。腫瘤微環(huán)境中與炎癥相關(guān)的細胞因子包括白細胞介素-1β、IFN-γ和TNF-α，它們可以誘導膽管癌細胞分泌iNOS來催化NO產(chǎn)生，而NO能夠通過氧化DNA并抑制DNA修復(fù)酶活性來加速膽管癌的進展過程。除此之外，IL-6、IL-8、IL-10、IL-18等多種細胞因子在炎癥進展及膽管癌生成過程中也起到了促進作用。這些腫瘤因子既可以參與腫瘤微環(huán)境的形成，也可以通過調(diào)控免疫刺激及免疫抑制過程來參與膽管癌的進展過程。在今后的臨床治療中，我們可以通過對炎性反應(yīng)過程中的細胞因子進行靶向調(diào)節(jié)，從而為膽管癌的治療及預(yù)后提供新的方向及選擇。

3 膽管癌基質(zhì)細胞對膽管癌發(fā)生發(fā)展的影響及其機制

3.1 成纖維細胞 CAFs是構(gòu)成腫瘤微環(huán)境的重要組成成分，它主要來自骨髓前體細胞、肝臟和胰腺星形細胞、MSCs、內(nèi)皮細胞、靜息的成纖維細胞以及某些類型的表皮細胞。它的快速增殖、高度異質(zhì)性及蛋白分泌能力等特性決定了其與一般成纖維細胞的不同。通過遺傳譜系測定實驗，Rinkevich等[10]發(fā)現(xiàn)CAFs與膽管癌發(fā)生發(fā)展機制有關(guān)。CAFs聚集到膽管癌形成區(qū)域，進而轉(zhuǎn)化為“活性成纖維細胞”，它們便成為了膽管癌基質(zhì)細胞的主要組成成分。這些CAFs通過產(chǎn)生成纖維細胞特異性蛋白-1、成纖維細胞活化蛋白來誘導膽管癌細胞的增殖和侵襲[11]。膽管癌細胞被大量的成纖維細胞所圍繞，它們會促進膽管癌細胞和膽管上皮細胞的生長，縮短膽管癌患者的生存期。在膽管癌中，骨膜素的過表達將激活胞膜上的ITGα5β1受體，從而通過PI3K/AKT促進膽管癌的侵襲[12]。骨膜素也因此被視為膽管癌腫瘤進展和預(yù)后不良的腫瘤標志物。除此之外，CAFs表達的SDF-1因子也能夠通過與SDF-1/CXCR4蛋白相互作用來促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，這一進程能夠被TNF-α促進。總的來說，CAFs產(chǎn)生的SDF-1和膽管癌細胞分泌的TGF-β1因子在增強膽管癌細胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移性方面產(chǎn)生了重要作用。通過腫瘤微環(huán)境的調(diào)節(jié)，CAF可調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的固有免疫和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，其分泌的ECM蛋白、細胞因子和趨化因子等相關(guān)蛋白因子可以影響機體的腫瘤微環(huán)境成分，進而調(diào)控膽管癌的腫瘤免疫系統(tǒng)，但具體的調(diào)控機制尚待進一步研究。

3.2 炎性細胞 炎性細胞包括單核細胞、粒細胞、淋巴細胞、肥大細胞等多種具有免疫功能的細胞。炎性細胞和腫瘤細胞釋放的炎性介質(zhì)會影響炎癥和腫瘤的生成過程，而炎性介質(zhì)的產(chǎn)生和釋放過程主要受MAPK途徑調(diào)控[13]。由機械損傷、寄生蟲損害和免疫病原學因素導致的慢性炎癥是引起肝纖維化和肝硬化進而促進膽管癌發(fā)生的重要因素之一。STAT家族，特別是STAT3，可以被炎性因子激活并在炎性病變組織中高表達，與膽管癌的進展及預(yù)后有關(guān)[14]。在免疫刺激及免疫抑制方面，Th2炎性細胞因子、轉(zhuǎn)化生長因子、血管內(nèi)皮生長因子及趨化因子等細胞因子在腫瘤的調(diào)控過程中占據(jù)著重要的地位。除此之外，已有研究表明，IL-1β、IL-11、IL-17、IL-18、TNF等促炎性細胞因子在促進膽管癌細胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲方面發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，是腫瘤微環(huán)境的重要調(diào)控因子。綜上所述，炎性細胞和相關(guān)的基質(zhì)細胞在膽管癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移方面產(chǎn)生了重要作用。

3.3 上皮細胞和MSCs 轉(zhuǎn)移是癌癥的主要特征，同時也是患者癌癥致死率的主要相關(guān)因素，它與上皮細胞和MSCs轉(zhuǎn)化有關(guān)。上皮細胞和MSCs主要參與了上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程。MSCs通過細胞因子和趨化因子聚集到腫瘤的細胞基質(zhì)中，成為調(diào)節(jié)腫瘤形成和腫瘤進展的腫瘤來源MSCs。MSCs包括MSC1和MSC2兩種類型，MSC2能促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移進程，MSC1則不能。MSCs能夠通過VEGF通路和CCL5因子來促進腫瘤進展，但它們對腫瘤的作用在不同條件下會有所不同[15]。上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化能夠誘導上皮細胞發(fā)生形態(tài)變化，促進細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，并與循環(huán)腫瘤細胞的形成有關(guān)。膽管癌是一種發(fā)生在膽管上皮細胞的惡性腫瘤，在miR-21和Kruppel-like因子4的影響下，上皮細胞可以通過Akt和ERK1/2通路促進上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，進而促進膽管癌的生長和轉(zhuǎn)移[16]。綜上所述，上皮細胞和MSCs在膽管癌的生長和轉(zhuǎn)移過程中起著不可替代的作用。目前，針對腫瘤微環(huán)境及MSCs的靶向藥尚處于研究階段，這可以為膽管癌的治療提供一個新的方向。

3.4 HSCs HSCs是一種特殊的基質(zhì)細胞，它位于肝竇的竇上皮細胞中，在肝纖維化和肝硬化過程中，它能夠分化成為肌成纖維細胞，后者已被證明是通過釋放α-SMA和EGFR信號來促進膽管癌生長和發(fā)展的關(guān)鍵因素[17]。HSCs能夠被細胞因子、趨化因子及多種信號通路激活，例如NF-κB、TGF-β、PDGF和Hedgehog信號通路，它們能夠在HSCs和膽管癌細胞中轉(zhuǎn)化傳導信號[18]。華支睪吸蟲能夠產(chǎn)生蛋白復(fù)合物來激活肝纖維化和炎癥過程中的HSCs，進而通過相關(guān)介質(zhì)促進膽管癌的進展過程[19～21]。更重要的是，HSCs可以通過分泌IL-β來增強膽管癌細胞中CXCL5的表達，從而促進膽管癌細胞和CAFs間的信號傳導來加快膽管癌的進程[22]。HSCs和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)之間的相互作用可以通過AngⅡ/AngⅡ受體通路來誘導膽管癌細胞的增殖[23]。由此可見，HSCs在膽管癌的信號傳導通路機制調(diào)控方面發(fā)揮著重要的作用。

3.5 腫瘤干細胞 腫瘤干細胞是一組具有自我更新、自我增殖和分化能力的細胞，它也是膽管癌基質(zhì)細胞的重要參與者?，F(xiàn)已證實，腫瘤干細胞在膽管癌中廣泛存在。Laminin-332存在于膽管癌的腫瘤干細胞基因中，與膽管癌的化學耐藥性及抑制狀態(tài)有關(guān)[24]。膽管癌中CD274的低表達能夠影響腫瘤干細胞與癌細胞的相互作用，從而促進腫瘤的進展過程，并幫助癌細胞逃脫免疫反應(yīng)[25]。綜上所述，腫瘤干細胞與膽管癌的發(fā)生和進展過程有著緊密的關(guān)聯(lián)，但目前的研究較少且缺乏相關(guān)的實驗結(jié)果驗證，希望在不遠的未來，腫瘤干細胞這一新興且不可忽視的領(lǐng)域可以為膽管癌的定向治療提供新的方向。

總之，腫瘤微環(huán)境在膽管癌的增殖、侵襲和進展過程中起著重要作用。從目前對膽管癌的研究中可以看出，微環(huán)境缺氧、外泌體等細胞外基質(zhì),促炎性細胞因子、CAFs、炎癥細胞、上皮細胞、MSCs、HSCs和腫瘤干細胞等基質(zhì)細胞在膽管癌的進展過程中扮演著重要的角色。膽管癌與腫瘤微環(huán)境復(fù)雜多變的相互作用機制，促進了膽管癌惡性潛能的形成，為膽管癌的藥物定向治療提供了潛在的研究方向。膽管癌的腫瘤微環(huán)境定向治療方法旨在通過阻斷腫瘤因子和趨化因子的功能來干擾腫瘤發(fā)生的信號傳導通路，從而將活化的基質(zhì)細胞募集到腫瘤的發(fā)生區(qū)域并誘導膽管癌相關(guān)基質(zhì)細胞凋亡，進而抑制膽管癌的進展過程。膽管癌腫瘤微環(huán)境中的其他成分也可能成為癌癥治療的藥物靶標。未來，探索膽管癌與腫瘤微環(huán)境之間準確而完整的調(diào)控機制，將為確切有效地治療膽管癌提供指導和方向。