CXCL12-CXCR4在人类恶性肿瘤中的生物学功能

转移和细胞浸润是实体癌和淋巴癌治疗的难点,也是疾病复发和死亡的主要原因。癌细胞的迁移是肿瘤转移和侵袭的前提。CXCL12-CXCR4通路在实体瘤和白血病的发病中发挥重要作用。CXCL12与其受体CXCR4之间的相互作用可以激活多种信号通路,调节不同的生理和病理生理过程。因此,阻断CXCL12-CXCR4的结合和/或下游通路在治疗各种疾病和癌症方面具有临床益处。目前,已发现一些CXCL12和CXCR4拮抗剂,并通过研究证实其在抗肿瘤活性方面取得了令人鼓舞的结果;但这些药物由于其严重的毒副作用未能大规模应用于临床患者。迫切需要研发新型CXCL12-CXCR4轴拮抗剂以治疗肿瘤。本文综述了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的最新研究进展,并讨论了CXCR4通路在实体肿瘤和白血病中的治疗价值和未来的研究方向。     

SDF-1/CXCR4在肿瘤信号转导中作用的分子机制

CXC趋化因子受体4(CXCR4)是最主要的趋化因子受体之一,在多种类型细胞中均有表达,包括淋巴细胞、造血干细胞、内皮细胞和肿瘤细胞。CXCR4与其配体——基质细胞衍生因子1(SDF-1)(也称CXCL12)结合,能介导多种与细胞趋化、细胞存活或增殖相关信号传导通路。CXCR4与SDF-1轴涉及肿瘤的恶性演进、血管生成、转移和存活。因此,阻断CXCR4与SDF-1轴及下游信号通路成为相关治疗的分子靶标。     

趋化因子SD-1及其受体CXCR4在卵巢癌中的研究进展

基质细胞衍生因子-1(Stromal cell derived factor-1,SDF-1)是CXC趋化因子家族的重要成员,系统命名为CXCL12,能与它的唯一受体CXC趋化因子受体-4(CXC chemokine receptor-4,CXCR4)形成CXCL12-CXCR4生物学轴,CXCL12-CXCR4生物学轴在肿瘤生长、侵袭、转移过程中发生重要作用。到目前为止,已发现CXCL12-CXCR4在卵巢癌、胰腺癌、肝癌等多种肿瘤组织中表达。然而,国内目前还没有关于CXCL12-CXCR4与卵巢癌关系的相关综述,本文将从趋化因子CXCL12及其受体CXCR4,CXCL12/CXCR4轴与卵巢癌细胞系实验研究,CXCL12-CXCR4轴与卵巢癌的临床研究,CXCL12/CXCR4与卵巢癌预后,CXCL12/CXCR4与卵巢癌治疗展望等五个方面对CXCL12-CXCR4生物轴与卵巢癌的关系,及其在卵巢癌治疗中的应用展开综述。     

CXCL12/CXCR4轴对NPC调节的研究进展

基质细胞衍生因子1α(SDF-1α/CXCL12)属于趋化因子CXC家族,与其受体CXCR4组成的CXCL12/CXCR4轴,在大脑生理和病理状态下都发挥着重要作用。CXCL12能与神经祖细胞(NPC)表面上的受体CXCR4结合,从而激活CXCR4下游不同的信号通路,参与调节NPC静息、激活、增殖、迁移和分化等活动。在中枢神经系统(CNS)疾病发生后,大脑中CXCL12会激活内源的NPC,促进NPC增殖并迁移至病灶区域,最终分化为神经元并整合入神经系统,促进神经功能恢复。深入理解CNS疾病时期CXCL12/CXCR4轴对NPC调控作用,对内源性和外源性的NPC应用于CNS疾病具有重要意义。现主要对CXCL12/CXCR4轴调控NPC活动的作用机制及相关信号通路进行综述。     

趋化因子CXCL12及其受体CXCR4在胶质瘤中的研究进展

CXCL12是趋化因子家族成员之一,是能够特异性结合其受体CXCR4发挥趋化性作用的细胞因子。最初,CXCL12及CXCR4被发现于炎症细胞,参与机体炎症、免疫等病理反应。接下来的几年中发现,它在机体发育、成熟过程中也有重要作用。如今,大量研究表明它与肿瘤的生长、侵袭及转移密切相关。据报道,在乳腺癌、肺癌、卵巢癌等二十余种肿瘤组织中发现CXCL12及CXCR4的表达,其中也包括中枢系统肿瘤-胶质瘤。CXCL12/CXCR4参与胶质瘤生长过程的多个步骤,包括肿瘤增殖、侵袭、转移等。有实验指出,转移灶的CXCR4表达水平较原发灶高,CXCR4有可能成为抑制胶质瘤生长、转移的重要靶目标。     

趋化因子CXCL12 及其受体CXCR4 在胶质瘤中的研究进展

CXCL12是趋化因子家族成员之一,是能够特异性结合其受体CXCR4发挥趋化性作用的细胞因子。最初,CXCL12及CXCR4被发现于炎症细胞,参与机体炎症、免疫等病理反应。接下来的几年中发现,它在机体发育、成熟过程中也有重要作用。如今,大量研究表明它与肿瘤的生长、侵袭及转移密切相关。据报道,在乳腺癌、肺癌、卵巢癌等二十余种肿瘤组织中发现CXCL12及CXCR4的表达,其中也包括中枢系统肿瘤-胶质瘤。CXCL12/CXCR4参与胶质瘤生长过程的多个步骤,包括肿瘤增殖、侵袭、转移等。有实验指出,转移灶的CXCR4表达水平较原发灶高,CXCR4有可能成为抑制胶质瘤生长、转移的重要靶目标。     

CXCR4/CXCL12 在肿瘤中的研究进展

研究表明趋化因子及其受体在胚胎发育、干细胞迁移以及各种免疫反应中发挥重要作用,是许多生理及病理过程中细胞运动的重要因素。趋化因子受体CXCR4是一个由352个氨基酸构成的、7次跨膜的G蛋白偶联受体。趋化因子CXCL12为其特异性受体。研究发现,CXCR4/CXCL12在多种肿瘤中都有表达,在肿瘤的生长、血管生成、转移等方面发挥着重要作用。与正常组织相比,肿瘤组织及转移灶CXCR4高表达。因此,对CXCR4/CXCL12轴在肿瘤病生理中的作用机制进行进一步研究,很可能为肿瘤的治疗及对肿瘤转移的预防提供一个新的思路。我们现在就对其在肿瘤病生理中的作用做一综述。     

CXCL12/CXCR4轴的表达和功能研究进展

CXCL12/CXCR4(CXC ligand 12/CXC receptor 4)轴不仅在趋化、细胞迁徙方面起作用,还参与细胞增殖、分化、干细胞的归巢、炎症反应、免疫调节、内分泌调节及提高痛觉敏感性等多种生命活动中。CXCR4在许多类型的肿瘤中有高表达,并且对于这些类型的肿瘤的远处转移有十分明显的促进作用。在干细胞归巢方面,间充质干细胞中CXCR4表达普遍不高,通过病毒载体过表达CXCR4于间充质干细胞,用于移植治疗损伤或炎症性疾病,取得了十分不错的成效,并引起了广泛关注。在免疫调节方面,研究者发现CXCL12/CXCR4轴也参与到其中。本文对CXCL12/CXCR4轴的生物学功能进行了综述。     

趋化因子CXCL12及其受体CXCR4与肿瘤的关系

趋化因子是一组具有趋化作用的细胞因子,最近研究发现趋化因子CXCL12及其受体CXCR4与多种肿瘤的侵袭和转移密切相关,该文就CXCL12及CXCR4的生物学特性、在肿瘤侵袭及淋巴结转移中的作用特征及作用机制等方面进行综述,从而为肿瘤转移防治提供依据。     

CXCL12/CXCR4/CXCR7轴在子宫内膜异位症中的研究进展

子宫内膜异位症(endometriosis, EMT)是常见的妇科疾病,发病率高,且有年轻化的趋势。因其治疗困难且复发率高,严重影响了女性的生活质量和生育能力。研究发现趋化因子CXCL12与其受体CXCR4和CXCR7在恶性肿瘤中起重要作用。虽然EMT为良性疾病,但有恶性肿瘤的生物学特征,近来发现CXCL12/CXCR4/CXCR7轴可以影响子宫内膜异位症的定植、侵袭和转移。本文就当前国内外研究CXCL12/CXCR4/CXCR7轴在EMT发生发展过程中的作用进行了综述,旨在为EMT的治疗找到新靶点。     

CXCL12及受体CXCR4在胆管癌中的表达及其临床意义

目的:探讨趋化因子CXCLl2及其受体CXCR4在胆管癌中的表达及与临床病理特征、预后的关系.方法:采用免疫组化SP法检测10例正常胆管、61例胆管癌(19例肝门部胆管癌、42例胆总管中下段癌)组织中CXCL12和CXCR4蛋白的表达.结果:正常胆管中无CXCL12和CXCR4蛋白的表达,胆管癌的CXCL12和CXCR4蛋白的表达分别为88%和53%,有转移的胆管癌中CXCR4蛋白的表达为94%,显著高于无转移组.相关性分析显示CXCR4蛋白的表达与肿瘤是否转移有关,与肿瘤复发时间及存活时间有关.结论:CXCR4可以作为判断胆管癌恶性程度高低及预后的指标之一.     

CXCR7 的生物学功能及其在肿瘤发生发展中的 作用研究进展

趋化因子受体是一类G 蛋白偶联的7 次跨膜受体,其与配体结合能参与调控多种生理和病理学过程。以往,CXCR4 一直被认为 是趋化因子CXCL12 的唯一受体。然而近年来的研究表明CXCL12 能与另一种新受体CXCR7 结合,并在调控肿瘤转移、血管生成和细 胞粘附等方面起着重要作用,CXCR7 由此成为肿瘤治疗的潜在靶点。介绍CXCR7 的结构、生物学功能以及CXCR7 在肿瘤发生发展中 的作用。     

肠道病毒71型感染小鼠心肌损害与CXCL12/CXCR4通路激活的关系

重症手足口病患儿中心肌损害常见,肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)是引起手足口病的主要病原体之一,EV71感染小鼠可以出现心肌炎的病理改变,但EV71引起心肌损害的机制尚不明确。为了阐明EV71引起心肌损害的机制,本实验观察了EV71感染小鼠心肌损害与CXC趋化因子配体12(CXC chemokine ligand 12,CXCL12)/CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)通路激活的关系。BALB/c乳鼠随机分为对照组、EV71组、EV71+AMD3100组、AMD3100组,对照组、AMD3100组给予生理盐水腹腔注射,EV71组、EV71+AMD3100组给予EV71病毒液腹腔注射;而后EV71+AMD3100组、AMD3100组给予CXCR4抑制剂AMD3100腹腔注射、连续7d。比较四组间血清中CXCL12、磷酸肌酸激酶同工酶(CreatineKinase-MB,CK-MB)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)含量、心肌病理改变及细胞凋亡率、心肌中CXCR4、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3(caspase-3)表达及肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)、白介素-6(Interleukin-6,IL-6)含量的差异。与对照组比较,EV71组血清中CXCL12、CK-MB、LDH的含量明显增加,心肌出现了典型的心肌炎病理改变且细胞凋亡率、CXCR4及caspase-3表达水平、TNF-α及IL-6含量明显增加;与EV71组比较,EV71+AMD3100组血清中CXCL12、CK-MB、LDH的含量明显降低,心肌的病理改变改善且细胞凋亡率、CXCR4及caspase-3表达水平、TNF-α及IL-6含量明显降低。以上结果表明EV71感染小鼠心肌中CXCL12/CXCR4通路过度激活,该通路的激活介导了心肌细胞凋亡及炎症反应。本研究创新点为阐明了CXCL12/CXCR4通路在EV71病毒感染引起心肌损害中的作用,CXCL12/CXCR4通路激活能够激活EV71感染小鼠心肌的炎症反应及细胞凋亡,这为今后研究手足口病发病过程中心肌损害的机制提供了依据。     

CXCR4/Akt信号通路对食管癌细胞侵袭和肿瘤转移的调控作用

多项研究发现CXCR4在各种类型的癌症中高表达,然而尚不清楚CXCR4在食管癌细胞生长和转移中的作用。本研究检测了CXCR4在食管癌组织和细胞系(TE-1)中的表达,并通过转染CXCR4-短发夹RNA(CXCR4-sh RNA)慢病毒来敲低TE-1细胞中CXCR4的表达。应用PI3K/AKT抑制剂LY294002(50μmol/L)处理TE-1细胞12 h来考察AKT信号在食管癌细胞生长和转移中的作用;应用蛋白质印迹分析检测AKT和Rho家族蛋白(RhoA,Rac-1和Cdc42)的表达;应用CCK-8实验检测细胞增殖;Transwell实验检测细胞侵袭;对雄性BALB/c-nu/nu裸鼠皮下注射转染CXCR4-shRNA的TE-1细胞建立肿瘤异种移植模型。研究显示,CXCR4在食管癌组织中的表达水平明显高于癌旁组织,并且与TNM分期和淋巴结转移有关。CXCR4在人食管鳞状细胞癌细胞系(TE-1)中的表达水平明显高于人正常食管上皮细胞系(human normal esophageal epithelial cell line,HEEC)。敲低CXCR4能抑制食管鳞状细胞癌细胞的增殖和侵袭能力,并抑制肿瘤异种移植裸鼠的肿瘤形成。敲低CXCR4抑制了AKT的磷酸化及RhoA、Rac-1和Cdc42的表达。此外,PI3K/AKT抑制剂LY294002处理显著降低了TE-1细胞中AKT的磷酸化,并降低了RhoA、Rac-1和Cdc42的表达。本研究表明,CXCR4在食管癌患者中上调,与不良预后相关。下调CXCR4的表达可在体内和体外抑制食管癌肿瘤的生长和转移。下调CXCR4可通过抑制AKT信号的激活来抑制Rho家族粘附/侵袭相关蛋白的表达,从而抑制肿瘤转移。     

CXCR4/CXCL12轴与肿瘤发生发展中的作用研究进展

趋化因子受体是一类G蛋白偶联的7次跨膜受体,其与配体结合能参与调控多种生理和病理学过程,CXCR4/CXCL12轴在多种肿瘤中都高表达。本文对该轴生物学功能以及在肿瘤中的表达、增殖、侵袭转移及治疗等方面作一综述,提示此轴可成为抗肿瘤药物治疗的新靶点。     

水苏碱调节CXCL12/CXCR4轴对子宫内膜癌细胞增殖、迁移和侵袭的影响

该研究主要探讨水苏碱(STA)对子宫内膜癌(EC)细胞增殖、侵袭和迁移的影响以及对CXCL12/CXCR4轴的调节机制。将EC细胞分为对照组(Control组)、CXCL12/CXCR4抑制剂组(AMD 3100组)、STA-L组(STA-L)、STA-H组(STA-H)、STA-H+CXCL12组。采用CCK-8检测细胞增殖情况;克隆形成实验检测细胞克隆能力;流式细胞术检测细胞凋亡情况; Transwell实验检测细胞的迁移和侵袭能力; Western blot检测细胞中上皮钙黏蛋白(E-cadherin)、波形蛋白(Vimentin)、CXCL12、CXCR4蛋白的表达情况;建立小鼠EC移植瘤模型并观察各组小鼠的肿瘤生长情况。结果发现与Control组相比, AMD 3100组和STA处理组细胞增殖活性、克隆数量、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、CXCR4蛋白表达水平降低,细胞凋亡率和E-cadherin蛋白表达水平升高(P<0.05);与STA-H组相比, STA-H+CXCL12组细胞的增殖活性、克隆数量、迁移和侵袭数以及Vimentin、CXCL12、C...     

基于肿瘤干细胞的恶性肿瘤靶向治疗策略

肿瘤干细胞与肿瘤的形成、进展及转移息息相关。针对肿瘤干细胞的靶向治疗已成为控制并治愈恶性肿瘤的新方法。该文就肿瘤干细胞及基于肿瘤干细胞靶向治疗恶性肿瘤的策略,如针对其表面标志物、信号传导通路、诱导分化、干预微环境、免疫疗法等加以综述,为进一步开展针对肿瘤干细胞的靶向疗法提供参考。     

靶向Ras信号通路抑制剂在肿瘤治疗中的研究进展

Ras信号通路在肿瘤的发生发展中有着重要作用,该通路与肿瘤细胞的增殖、转移、凋亡等关系密切,但目前没有确定的靶向药物在临床上使用。近年来,靶向Ras信号通路的抑制剂研究火热,并且在临床试验中取得了很好疗效。该文围绕着Ras信号通路,重点介绍了Ras信号通路与肿瘤的关系、靶向Ras信号上下游的抑制剂、针对Ras蛋白的共价抑制剂研发进展以及联合用药策略,总结了相关抑制剂的最新进展。该文指出了靶向Ras信号通路面临的诸多挑战,改进抑制剂的结构、明确具体机制以及联合治疗策略将是未来研究大方向。     

CXCL12-CXCR4生物学轴与干细胞

干细胞的生长、诱导、分化、迁移、归巢等过程中常伴随着趋化因子CXCL12及其受体CXCR4的变化,因而推测CXCL12-CXCR4生物学轴和干细胞之间存在着某种联系.干细胞是否分泌趋化因子？CXCL12-CXCR4生物学轴在干细胞生长、迁移、分化等过程中究竟有何影响？这些日益引起人们极大的兴趣.阐明CXCL12-CXCR4生物学轴和干细胞之间的关系,可能有助于寻找干细胞移植、组织重建和肿瘤治疗的新途径.     

XCR1与CXCR4形成异源二聚体并调控其内化

趋化因子及其受体信号通路是肿瘤细胞转移的主要调控因素之一,趋化因子受体CXCR4和XCR1都被证明参与了乳腺癌的进展。本文基于膜蛋白酵母双杂交发现了XCR1-CXCR4这一尚未报道过的相互作用对,进一步通过生物发光共振能量转移技术(bioluminescence resonance energy transfer, BRET)验证并发现XCR1可以竞争性地结合CXCR4受体 (P<0.01),形成异源二聚体。在功能方面,首先通过XCR1和CXCR4瞬时转染HEK293细胞进行划痕实验,加入30 nmol/L SDF-1β后,共转组41.55%的伤口愈合率低于单转CXCR4组的58.75%,说明XCR1的共表达抑制了基质细胞衍生因子-1β(SDF-1β)/ CXC趋化因子受体4型 (CXCR4)信号通路介导的细胞运动性(P<0.05);其次,利用CXCR4-EGFP转基因HEK293细胞系,共表达XCR1后,流式细胞术检测细胞表面CXCR4受体荧光。结果显示,在30 nmol/L SDF-1β的诱导下,XCR1能够加速异源二聚体中CXCR4的内化 (P<0.05),使得内化率从14.38%上升到64.10%;最后,分别检测了控制细胞增殖的Akt和控制细胞迁移的ERK信号通路的变化。结果发现,在SDF-1β刺激10 min后,单转CXCR4组的ERK磷酸化为3.59倍,而共转染XCR1/CXCR4组ERK的磷酸化水平仅为2.08倍,二聚化使得ERK磷酸化水平下降,且激活时间缩短;而Akt的磷酸化水平几乎不受影响。本研究揭示了CXCR4和XCR1二聚化现象,以及该二聚体对CXCR4介导的细胞运动性、受体内化和ERK磷酸化的影响。提示靶向XCR1的药物可以成为CXCR4交叉脱敏的候选药物,对于抑制乳腺癌转移提供了一个可供选择的思路。