吳佳敏 夏斌 楊禾豐 許彪

昆明醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院口腔頜面外科 昆明 650500

口腔鱗狀細(xì)胞癌（oral squamous cell carcinoma，OSCC）惡性程度較高，是頭頸部最常見的惡性腫瘤之一[1]。OSCC患者經(jīng)過傳統(tǒng)方法治療，預(yù)后往往較差，容易發(fā)生原發(fā)灶復(fù)發(fā)和局部淋巴轉(zhuǎn)移，并且5年生存率較低[2]。因此，尋找靶向治療腫瘤的新靶點和新的治療方法對口腔癌的診斷治療及良好的預(yù)后尤為重要。

腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）是指腫瘤細(xì)胞生長的周圍環(huán)境，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療關(guān)系密切[3]。TME不僅存在腫瘤細(xì)胞，還包含許多基質(zhì)細(xì)胞、血管、淋巴管和胞外基質(zhì)等?；|(zhì)細(xì)胞包含了成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞等[3-4]。癌相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer-associated fibroblast，CAF）是TME中數(shù)目最為豐富的基質(zhì)細(xì)胞之一，可以通過重塑細(xì)胞外基質(zhì)、釋放多種因子及外泌體等調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞及周圍細(xì)胞，形成更加有利于腫瘤生長、侵襲、血管生成、上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）和免疫逃逸的微環(huán)境[5-7]。因此，CAF作為TME中的重要組成部分，對腫瘤的進(jìn)展起著重要作用。

本文將對OSCC TME中CAF進(jìn)行論述。

1 CAF 的定義、來源、標(biāo)記物、激活途徑、亞型與功能

1.1 CAF的定義

通常CAF是指位于腫瘤周圍的成纖維細(xì)胞。在臨床上組織活檢時，將這一類細(xì)胞特性認(rèn)為是CAF，即上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞標(biāo)記物為陰性，且不具有在腫瘤細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的突變，同時擁有細(xì)長的細(xì)胞形態(tài)[8-9]。

1.2 CAF的來源

通常認(rèn)為CAF可以由正常成纖維細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和周皮細(xì)胞等分化形成，但由于存在較多因素影響，難以對CAF的來源有一個明確的結(jié)論[8-10]。

1.3 CAF的標(biāo)記物

目前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的CAF標(biāo)記物有：α-平滑肌肌動蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）、成纖維細(xì)胞活化蛋白（fibroblast activation protein，F(xiàn)AP）、成纖維細(xì)胞特異性蛋白1（fibroblast specific protein 1，F(xiàn)SP1）、波形蛋白（vimentin）和血小板衍生生長因子受體α/β （platelet-derived growth factor receptors-α/β，PDGFR-α/β）等。不同腫瘤CAF標(biāo)記物存在差異。乳腺癌CAF標(biāo)記物有α-SMA、FAP、PDGFR-α、PDGFR-β、CD29、神經(jīng)/膠質(zhì)抗原2 （neural/glial antigen 2，NG2）、FSP1、vimentin、平足蛋白（podoplanin，PDPN）等；頭頸癌CAF標(biāo)記物為α-SMA、PDPN、FAP、PDGFR-α、PDGFR-β、FSP1、NG2；口腔癌CAF標(biāo)記物則為α-SMA、FAP、vimentin[11]。

1.4 CAF的激活途徑

現(xiàn)研究比較明確的CAF激活途徑為：1）轉(zhuǎn)化生長因子（transforming growth factor）途徑；2）腫瘤細(xì)胞與成纖維細(xì)胞之間的相互接觸；3）促炎癥因子作用；4）重塑的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）；5）活性氧及代謝紊亂導(dǎo)致的生理應(yīng)激反應(yīng)；6）化學(xué)治療、放射治療導(dǎo)致的DNA損傷等[8]。

1.5 CAF的亞型

在一些腫瘤中發(fā)現(xiàn)CAF存在異質(zhì)性。靜止的CAF類似成纖維細(xì)胞，活化的CAF發(fā)揮促瘤作用。在胰腺導(dǎo)管腺癌中發(fā)現(xiàn)存在肌性CAF（myofibroblastic cancer-associated fibroblast，myCAF）、炎性CAF （inflammatory cancer-associated fibroblast，iCAF）和抗原呈遞CAF。myCAF通常位于腫瘤周圍，且α-SMA陽性，白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，ⅠL-6）陰性；iCAF則位于腫瘤較遠(yuǎn)，且α-SMA陰性，ⅠL-6陽性；抗原呈遞CAF則只發(fā)現(xiàn)于小鼠，并未在人身上發(fā)現(xiàn)[9,12-14]?？谇话┲蠧AF亞型的研究較少，需要進(jìn)一步的研究，有可能成為破壞TME的關(guān)鍵之一。

1.6 CAF的功能

目前研究發(fā)現(xiàn)CAF涉及多種促瘤作用：1）重塑ECM；2）調(diào)節(jié)代謝；3）參與免疫調(diào)節(jié)；4）促進(jìn)腫瘤生長、血管形成、EMT、遷移和侵襲；5）促腫瘤干細(xì)胞特性；6）影響腫瘤耐藥性[10-11]。

2 CAF與OSCC的交互作用

2.1 CAF改建ECM

CAF作為OSCC微環(huán)境中數(shù)目最為豐富的基質(zhì)細(xì)胞之一，能夠重塑ECM促進(jìn)OSCC進(jìn)展。Zhang等[15]發(fā)現(xiàn)：CAF可能通過FAK磷酸化途徑，增強(qiáng)賴氨酰氧化酶的表達(dá)，導(dǎo)致基質(zhì)膠原收縮能力的增加，膠原孔徑的減小和基質(zhì)膠原硬度的增加，并促進(jìn)OSCC細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和EMT，從而加速OSCC的進(jìn)展。CAF通過RhoA-ROCK信號調(diào)節(jié)細(xì)胞的骨架改變和YAP核定位的增加。成纖維細(xì)胞YAP活性可以重塑基質(zhì)組織，增加基質(zhì)硬度，進(jìn)而促進(jìn)OSCC細(xì)胞的遷移和侵襲[16]。CAF能夠重塑ECM，對腫瘤細(xì)胞侵襲軌跡的創(chuàng)造至關(guān)重要，表皮生長因子能夠協(xié)同CAF促進(jìn)ECM的重塑，進(jìn)一步加強(qiáng)頭頸鱗狀細(xì)胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）的侵襲性[17]。

2.2 CAF分泌多種因子重塑TME

CAF作為TME的重要組成部分，通過分泌生長因子、修飾ECM等方式重塑TME，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤發(fā)生。ⅠL-6不僅通過支持腫瘤細(xì)胞生長，而且通過促進(jìn)成纖維細(xì)胞活化來介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞和CAF之間的相互作用[18]。在TME中，腫瘤細(xì)胞與CAF之間的交互是相互的。例如，腫瘤細(xì)胞可以通過分泌TGF激活CAF，反過來，激活的CAF會分泌多種因子，比如TGF-β1、肝細(xì)胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）、成纖維細(xì)胞生長因子、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子1、趨化因子配體2和ⅠL-6等因子來改變TME，從而調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。CAF通過基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase， MMP）、 RhoA-ROCK 信號等改建ECM，為腫瘤細(xì)胞的“跟隨”與“前進(jìn)”提供軌道，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移、侵襲和耐藥[19-20]。在HNSCC中，CAF旁分泌HGF改變TME，進(jìn)而促進(jìn)HNSCC的增殖和侵襲[21]。腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）與TGF-β誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)后的細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子能夠促進(jìn)OSCC的EMT，進(jìn)而促進(jìn)OSCC的進(jìn)展[22]。CAF 分泌ⅠL-1 改建TME 促進(jìn)OSCC 的侵襲[23]。

2.3 CAF調(diào)節(jié)代謝

CAF在腫瘤代謝中起主要調(diào)節(jié)作用，特別是通過幾種代謝途徑的失調(diào)，包括糖代謝、氨基酸代謝和脂質(zhì)代謝[24]。

Warburg等[25]發(fā)現(xiàn)了腫瘤細(xì)胞在進(jìn)展過程中消耗大量葡萄糖的現(xiàn)象，并提出了Warburg效應(yīng)。隨著腫瘤代謝組學(xué)研究[11]的深入，發(fā)現(xiàn)了CAF與腫瘤細(xì)胞之間存在著交互作用，這種交互作用促成了不同腫瘤的不同代謝影響。6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-二磷酸酶3 （6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-biphosphatase 3，PFKFB3）能夠促進(jìn)CAF的糖酵解能力，阻斷PFKFB3驅(qū)動的糖酵解，激活PGC-1α信號通路，可以減弱CAF的促血管生成能力[26]。lncRNA H19/miR-675-5p/PFKFB3信號通路參與了CAF糖酵解途徑，促進(jìn)口腔癌的生長[27]。過表達(dá)TRAP1能夠減少CAF氧化磷酸化代謝，進(jìn)而抑制OSCC的進(jìn)展[28]。Zhang等[29]發(fā)現(xiàn)，在CAF中ⅠTGB2的上調(diào)，激活PⅠ3K/AKT/mTOR信號通路，增強(qiáng)糖酵解活性，產(chǎn)生乳酸。乳酸在OSCC被吸收代謝產(chǎn)生煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH），然后在線粒體氧化磷酸化系統(tǒng)中氧化產(chǎn)生三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP），促進(jìn)OSCC的進(jìn)展。在卵巢癌中，CAF通過谷氨酰胺合成酶產(chǎn)生高水平的谷氨酰胺（glutamine，Gln），產(chǎn)生的Gln被輸送到卵巢癌細(xì)胞并被谷氨酰胺酶轉(zhuǎn)化為谷氨酸，為三羧酸循環(huán)提供能量，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長[24,30]。在結(jié)直腸癌中，CAF通過上調(diào)脂肪酸合酶的表達(dá)，產(chǎn)生更多的脂肪酸（fatty acids，F(xiàn)A）；產(chǎn)生的FA被結(jié)直腸癌細(xì)胞吸收，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移[24,31]。

OSCC的氨基酸代謝和脂質(zhì)代謝的研究仍然較少，需要進(jìn)一步的研究。

2.4 CAF參與免疫調(diào)節(jié)

CAF分泌Wnt家族成員2（Wnt family member 2，WNT2）通過SOCS3/p-JAK2/p-STAT3信號通路抑制樹突狀細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)[32]。CAF分泌ⅠL-1β通過NF-κB信號通路誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞趨化因子CCL22上調(diào)，參與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cell，Treg） 浸潤來重塑TME[33]。OSCC 中的低CD68+CAF亞群有利于TME中Treg的募集，并導(dǎo)致OSCC患者的不良預(yù)后[34]。CAF通過CXCL12/CXCR4途徑誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為M2巨噬細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)OSCC腫瘤干細(xì)胞特性和OSCC細(xì)胞增殖[35]。

2.5 CAF 分泌多種因子以促進(jìn)腫瘤生長、遷移、侵襲、血管生成和干細(xì)胞特性

低氧微環(huán)境CAF通過旁分泌途徑釋放細(xì)胞因子絲甘蛋白聚糖（serglycin，SRGN），促進(jìn)HNSCC細(xì)胞中β-連環(huán)蛋白（β-catenin）的核轉(zhuǎn)位，激活Wnt/β-catenin信號通路，從而增強(qiáng)HNSCC細(xì)胞的干細(xì)胞特性和化學(xué)治療耐藥性，進(jìn)一步加強(qiáng)腫瘤的進(jìn)展[36]。CAF通過旁分泌途徑分泌HGF，靶向細(xì)胞間質(zhì)上皮轉(zhuǎn)換因子（cellular-mesenchymal epithelial transition factor，c-Met）調(diào)節(jié)己糖激酶-Ⅱ、磷酸果糖激酶和乳酸運輸載體（monocarborxylat transporter 1，MCT1）的乳酸分泌，從而調(diào)控HNSCC糖酵解。反過來，HNSCC分泌堿性成纖維細(xì)胞生長因子能夠誘導(dǎo)p44/42 MAPK磷酸化，進(jìn)而調(diào)節(jié)CAF中HGF的產(chǎn)生，同時促進(jìn)CAF的增殖和遷移[37]。CAF分泌ⅠL-6誘導(dǎo)HNC中骨橋蛋白的上調(diào)，通過NF-κB信號通路促進(jìn)HNC的生長、遷移和侵襲等，推動腫瘤的發(fā)展[38]。腫瘤細(xì)胞分泌ⅠL-1β激活成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為CAF，激活的CAF分泌CXCL1作用于腫瘤細(xì)胞和CAF表面的CXCR受體，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲[39]。CAF來源外泌體miR-382-5p促進(jìn)OSCC的侵襲[40]。成纖維細(xì)胞攝入缺氧HNSCC外泌體源miR-192和miR-215，下調(diào)CAV1，并激活TGF-β信號，從而向CAF轉(zhuǎn)化，促進(jìn)HNSCC 的缺氧TME 的重塑[41]。Li 等[42]發(fā)現(xiàn)，CAF 通過細(xì)胞外囊泡促進(jìn)OSCC 的血管生成。PGC-1α/PFKFB3信號能夠調(diào)節(jié)CAF的糖酵解能力，進(jìn)而增強(qiáng)CAF的促血管生成能力[26]。OSCC細(xì)胞通過細(xì)胞間接觸的方式上調(diào)CAF中NOTCH3的表達(dá)，參與血管生成[43]。

2.6 CAF影響腫瘤耐藥性

CAF能夠上調(diào)自噬相關(guān)蛋白LC3和Beclin1的表達(dá)，通過自噬激活舌鱗狀細(xì)胞癌的順鉑抗性[44]。CAF分泌MK上調(diào)lncRNA ANRⅠL的表達(dá)，促進(jìn)OSCC的順鉑抗性[45]。CAF分泌表面結(jié)合血管內(nèi)皮生長因子的細(xì)胞外囊泡以耐貝伐珠單抗的方式促進(jìn)血管生成[42]。OSCC腫瘤干細(xì)胞來源細(xì)胞外囊泡促進(jìn)成纖維細(xì)胞向CAF的轉(zhuǎn)化，激活的 CAF促進(jìn)OSCC細(xì)胞的成瘤能力和順鉑抗性[46]。CAF來源外泌體miR-196a通過靶向CDKN1B和ⅠNG5促進(jìn)HNC細(xì)胞的增殖和順鉑抗性[47]。

3 CAF作為OSCC治療的潛在新靶點

CAF能夠通過多種途徑分泌細(xì)胞因子、趨化因子、炎癥因子和外泌體等促進(jìn)腫瘤的生長、增殖、遷移、侵襲和血管形成，以及在重塑細(xì)胞外基質(zhì)，代謝調(diào)節(jié)，免疫調(diào)節(jié)和腫瘤耐藥性方面發(fā)揮重要作用[48]。同時，作為TME中數(shù)目最為豐富的基質(zhì)細(xì)胞，靶向破壞CAF與周圍細(xì)胞的交互環(huán)境，能夠在OSCC的治療中提供一種新的思路。

NOTCH3+CAF參與OSCC血管生成進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的生長。Tarextumab是一種能夠抑制NOTCH2和NOTCH3功能的人單克隆抗體，在治療胰腺癌和肺小細(xì)胞癌的Ⅱ期臨床試驗中進(jìn)行了測試，并發(fā)現(xiàn)這些腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出失調(diào)的NOTCH2 和NOTCH3活性。類似的，在OSCC治療中也可以采取靶向NOTCH3+CAF的藥物，抑制腫瘤血管的形成，進(jìn)而抑制腫瘤發(fā)展[43]。

Wang等[49]發(fā)現(xiàn)，在OSCC和CAF中具有高表達(dá)的酸性富半胱氨酸分泌蛋白可結(jié)合人血清白蛋白（human serum albumin，HSA）。將吲哚菁綠（indocyanine green，ⅠCG）與順鉑（cisplatin，DDP）合成的配位化合物ⅠCG-DDP，然后封裝進(jìn)HSA中形成新型復(fù)合納米顆粒（HSA-ⅠCG-DDP NP）。酸性富半胱氨酸分泌蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞和CAF對HSA-ⅠCG-DDP NP的攝取。通過體外、體內(nèi)的研究發(fā)現(xiàn)，相比于單一治療，HSA-ⅠCG-DDP NP具有更好的靶向治療效果。

TGF-βRⅡ過表達(dá)影響PKM2功能，抑制CAF中的糖代謝，從而抑制口腔癌生長。揭示了TGFβRⅡ在CAF糖代謝中的作用，并提示靶向TGFβRⅡ可能是一種潛在的治療口腔癌的方法[50]。

熱休克因子1（heat shock factor 1，HSF1）在多種惡性腫瘤中高度表達(dá)，基質(zhì)細(xì)胞中HSF1的激活與患者不良預(yù)后密切相關(guān)。CAF中過表達(dá)HSP1能促進(jìn)OSCC細(xì)胞EMT、增殖、遷移和侵襲。并且HSF1在CAF與OSCC細(xì)胞中的高表達(dá)與不良預(yù)后和總生存期顯著相關(guān)。以CAF作為靶向治療及預(yù)防的對象，為OSCC的臨床治療及預(yù)防提供了一種新的思路[51]。

Hanley等[52]發(fā)現(xiàn)，抑制NOX4能夠減弱肌成纖維細(xì)胞向CAF的轉(zhuǎn)化，并且具有抑制腫瘤生長的作用。這為臨床上靶向CAF用于治療OSCC提供了新的證據(jù)。

作為有機(jī)納米材料的替代品，無機(jī)納米材料因其可預(yù)測的性能而被廣泛應(yīng)用研究。Xia等[53]的研究發(fā)現(xiàn)，金納米粒子（gold nanoparticle，GNP）表現(xiàn)巨大的抗CAF潛力，并且最小的GNP具有更強(qiáng)的抗CAF潛力。3 nm的GNP能夠抑制CAF的遷移、細(xì)胞活性以及與OSCC細(xì)胞的交互，進(jìn)而抑制腫瘤的生長。這為納米藥物靶向CAF破壞TME，治療OSCC提供了一種新的治療思路。

Ko等[54]結(jié)合臨床OSCC數(shù)據(jù)集基因Meta分析，提取了FN1、TGFB2、TGFBR2和TGFBⅠ作為CAF豐度的指標(biāo)，即CAF指數(shù)。在OSCC患者中，CAF指數(shù)比EMT評分更能預(yù)測患者預(yù)后生存情況。CAF指數(shù)可能可以作為EMT評分在預(yù)后預(yù)測方面的一個有用補(bǔ)充指標(biāo)。

4 小結(jié)與展望

CAF作為TME中數(shù)目最為豐富的基質(zhì)細(xì)胞，不僅能夠重塑細(xì)胞外基質(zhì)，調(diào)節(jié)代謝，協(xié)助免疫逃逸，還能促進(jìn)腫瘤的血管生成、生長、EMT、遷移和侵襲等[55]。盡管對CAF的研究日益深入，但仍然存在很多問題需要解決。

CAF的細(xì)胞形態(tài)和成纖維細(xì)胞相似，以及缺少CAF獨特的特異性標(biāo)記，對于CAF的鑒定仍然存在問題。這就意味著很難直接靶向CAF來破壞腫瘤細(xì)胞生長的環(huán)境，也意味著目前已知的標(biāo)記物仍然存在非常大的局限性。尤其在OSCC中CAF的標(biāo)記物已被用于研究的是α-SMA、FAP、vimentin，這就需要研究者進(jìn)一步去探索新的標(biāo)記物，為OSCC的早期診斷、臨床治療及預(yù)后做出貢獻(xiàn)。

對于未來CAF的臨床應(yīng)用，筆者有以下的一些猜想：1）對于已經(jīng)活化的CAF，是否能夠?qū)AF靜止，甚至逆向分化回到成纖維細(xì)胞，同時抑制成纖維細(xì)胞的活化，進(jìn)而破了腫瘤細(xì)胞的生長環(huán)境；2）是否能夠抑制CAF分泌各種因子和外泌體等物質(zhì)，切斷CAF與周圍環(huán)境的交互；3）是否能夠找到新型生物材料及藥物能夠直接靶向作用于CAF；4）能否在靶向腫瘤細(xì)胞治療的同時，靶向CAF進(jìn)行聯(lián)合治療，來增強(qiáng)OSCC 的治療效果。

精準(zhǔn)醫(yī)療的概念是否也提示要針對CAF的異質(zhì)性來進(jìn)行精準(zhǔn)分類和治療。針對CAF的異質(zhì)性，是否能夠找到不同亞型CAF的共同標(biāo)記物，以及不同亞型CAF的特異性亞型CAF標(biāo)記物。如果能夠精確地找到腫瘤細(xì)胞周圍存在的各種CAF，同時對于不同CAF進(jìn)行精準(zhǔn)打擊，擊破各種CAF之間的交互以及CAF與腫瘤細(xì)胞之間的交互。這或許是將來CAF的研究方向之一，以及應(yīng)用于臨床精準(zhǔn)治療的方向之一。由于OSCC中CAF異質(zhì)性的研究較少，筆者也提出了一些自己的猜想：1）可能OSCC TME中存在較多的myCAF，這可能意味著可以考慮纖維化治療；2） 又或者存在較多iCAF，這可能提示需要同時輔助抗炎治療；3）甚至TME中存在多種仍未發(fā)現(xiàn)的CAF亞型，它們可能發(fā)揮協(xié)同作用，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。目前較多的研究僅僅只是籠統(tǒng)的圍繞著CAF，這可能是導(dǎo)致CAF研究存在較多的局限性原因之一?；蛟S精確細(xì)分不同亞型的CAF，精準(zhǔn)靶向CAF亞型，可能成為OSCC靶向CAF的突破口之一。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。