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食管鳞状细胞癌(ESCC)是最常见的消化道恶性肿瘤之一，耐药后复发率高，5年生存率<15%。目前，顺铂(DDP)与5-氟尿嘧啶联合使用作为标准方案，大多数患者在治疗过程中出现耐药现象。因此，需要克服阻力的有效靶点，以提高晚期ESCC患者的生存和预后。 今天为大家介绍的文章来自郑州大学第一附属医院生物治疗中心张毅教授团队，于2017年发表于《Oncogene》的《IL6 derived from cancer-associated fifibroblasts promotes chemoresistance via CXCR7 in esophageal squamous cell carcinoma》。 该文分析了食管鳞状细胞癌(ESCC)化疗耐药的相关因素及分子机制。研究者发现来源于肿瘤相关纤维母细胞的白细胞介素6(IL 6)通过信号转导和转录激活因子3/核因子-κB途径上调C-X-C基序受体7(CXCR 7)的表达，在化疗耐药中起着最重要的作用。CXCR 7基因敲除可抑制IL6诱导的细胞增殖和耐药。此外，三维培养系统与血管生成实验显示，CXCR 7沉默显著降低了与干细胞、耐药和上皮间充质转化相关的基因表达，抑制了ESCC细胞的增殖能力。临床标本中，在手术后接受顺铂治疗后，CXCR7和IL6高表达的ESCC患者总体生存率和无进展生存期显著更差。这些结果提示IL6-CXCR7轴可能为ESCC的治疗提供有希望的靶点。 1、ESCC患者中IL6表达水平与化疗耐药及生存率密切相关 图1. IL6的高表达与ESCC患者的耐药和生存不良密切相关。 解析：a.酶联免疫吸附法分析耐药前后食管鳞癌患者成对血清中几种细胞因子的表达情况，耐药组IL6水平明显高于化疗敏感组; b.通过检测ESCC患者和健康献血者血清中的IL6水平来验证IL6是促进ESCC患者耐药的关键细胞因子，并发现与化学敏感患者相比，耐药患者的血清中IL6水平显著升高;C.患者的IL6水平远远高于健康献血者的水平;d.免疫组织化学方法检测耐药患者白细胞介素6(IL6)的表达水平与化疗敏感患者相比有显着性差异;e.分析了ESCC患者IL6表达与生存的相关性，发现具有高水平IL6的患者的存活率显著更差;f.进一步分析术后顺铂患者PFS在IL6高表达和低表达中的表现;f.基于肿瘤基因组图谱，分析IL6表达与肿瘤患者生存期的相关性，并对相似结果进行验证。些结果提示IL6是ESCC患者的预后指标，可能与顺铂化疗耐药有关 图2.由癌症相关的成纤维细胞分泌的IL6增强了存活并促进了ESCC细胞在体外的耐化学性。 解析：a.CCK-8分析显示IL6以时间依赖性方式显著促进ESCC细胞的增殖；b.流式细胞仪分析显示IL6对顺铂介导的细胞毒性有明显的抑制作用；c.通过对ESCC的免疫荧光定位分析，发现肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)是TME中IL6的主要来源；d.分离和培养了CaS和正常成纤维细胞(Nfs)并鉴定；e.在mRNA和蛋白质水平上也观察到了类似的结果;f.与顺铂组相比，CAF-CM治疗组对DDP的敏感性降低，而Rstuzumab在共孵育系统中逆转顺铂诱导的凋亡;g.曲妥珠单抗（IL6受体拮抗剂）逆转了CAF介导的TE7细胞增殖。提示CAF分泌的IL6能促进ESCC细胞的存活和耐药。 2、IL6通过STAT 3/NF-κB信号通路增加细胞内CXCR 7的表达 图3.IL6通过STAT 3/NF-κB信号通路在食管鳞癌细胞中增加CXCR 7的表达。 解析：a.IL6与肿瘤细胞共培养，CXCR 4、CXCR 7、CXCR 2、CCL 20、CCL 21和CXCL 12的表达上调，CCL 8、CCL 17、CXCL 1、CXCL 8、CXCL 10、CXCR 3、CCR 2、CCR 3和CCR 8的表达没有变化；b.蛋白质印迹对该观察结果进行进一步的分后发现是CXCR7而不是CXCR4和CXCR2被IL6上调；C-G.IL-6诱导的CXCR7表达上调使用不同方法以剂量依赖性方式验证（图C-F）和其他ESCC细胞系（G）；h.与仅IL6组相比，其他3组采用NFκB抑制剂（EVP4593）、STAT3抑制剂（S1155）和IL6受体阻滞剂（Trastuzumab）治疗后，CXCR7的表达显著降低；i.IL6的存在下，与用加扰siRNA转染的细胞相比，转染的细胞中CXCR7的表达显著降低；因此，IL 6诱导的CXCR 7表达呈STAT 3/NF-κB依赖性。J.k.证实CAFs可能促进CXCR 7在肿瘤细胞中的表达，Trastuzumab可能逆转这种作用。 3、CXCR 7的分子缺失对体外培养的ESCC细胞IL6介导的存活和顺铂耐药性的抑制作用 图4.CXCR 7的分子缺失抑制了体外培养的ESCC细胞中IL6介导的存活和顺铂耐药性。 解析：a.用shCXCR 7病毒处理TE7和EC 109细胞,CXCR 7具有较高的敲除效率; b.经shCXCR 7处理的细胞对IL6的反应水平降低; c.Annexin-V/碘化丙啶流式细胞仪分析表明，顺铂诱导的shCXCR 7细胞凋亡明显增加，与对照组相比有显着性差异;这些结果表明CXCR7对IL6介导的顺铂耐药性至关重要。d . SHCXCR7-处理的细胞表现出最低的抗性,提示CXCR 7对IL6介导的顺铂耐药至关重要。e. 在某些肿瘤中与干细胞、耐药和上皮间充质转移相关的22个基因中，18个基因在shCXCR 7感染的细胞中明显下调，表明它们参与了CXCR 7介导的耐药; f.g.在三维培养中，shCXCR 7可部分消除细胞的增殖能力和干细胞特性。h.i.提示CXCR7可能诱导化学抗性。这些结果提示肿瘤细胞通过IL6/CXCR 7轴存在耐药调节机制。 4、CXCR 7分子缺失抑制ESCC移植瘤进展及恢复顺铂敏感性
解析：a.顺铂注射后的对照组相比，shCXCR 7细胞衍生异种移植瘤的生长明显减少；b.最终的肿瘤体积中观察到类似的结果;c. shCXCR 7组肿瘤体积缩小率明显高于对照组。提示CXCR 7基因敲除可提高肿瘤细胞对顺铂的敏感性，与体外细胞毒性试验结果一致。 5.CXCR 7在ESCC患者中的表达水平与CaF/IL6、化疗耐药及生存不良呈正相关 图6.CXCR 7的表达水平与ESCC患者的CAF、IL6、化疗耐药及生存不良呈正相关。 解析：a.临床样本分析CXCR 7的表达水平与IL6和CAF呈正相关；b.CXCR 7在ESCC组织中的表达明显高于成对非癌组织；c. CXCR 7在ESCC组织中的相对mRNA表达明显高于成对非癌组织;d.e. CXCR 7高表达的患者在顺铂化疗后出现了严重的OS和PF; f. 我们发现CXCR 7和IL6高表达患者的生存率明显降低.。提示ESCC患者CAF/IL6/CXCR 7轴与生存期差、顺铂耐药密切相关 |
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