综述丨卵巢癌微环境与化疗耐药发生相关的研

今天和大家分享的是年一月，安徽医科医院妇产科王根生团队发表在《肿瘤》杂志的综述《卵巢癌微环境与化疗耐药发生相关的研究进展》。

零丨全文摘要

卵巢癌发病率位居女性生殖系统肿瘤的第3位，但其致死率在妇科肿瘤中最高。目前，卵巢癌标准一线治疗方案为肿瘤减灭术辅以铂类联合紫杉醇化疗。尽管患者在治疗初期可获得较为明显的效果，初次治疗缓解率高，但大多数患者在完全缓解2年左右会复发，复发率高达80%。复发性上皮卵巢癌患者几乎对所有化疗药物产生抗性，多药耐药的产生是卵巢癌治疗失败的主要原因。因此，揭示卵巢癌耐药的分子机制是亟待解决的问题之一。

近年来，肿瘤微环境概念的提出为研究肿瘤的发生、发展和耐药等机制提供了一个全新的整体视角。卵巢癌具有自身独特的肿瘤微环境，后者影响免疫监视，并介导化疗抵抗。因此从卵巢癌微环境的角度解释卵巢癌化疗耐药的相关机制有助于寻找有效逆转卵巢癌耐药的靶点。

本文首先介绍卵巢癌耐药和卵巢癌微环境的一般概况，然后重点综述近几年来卵巢癌微环境中各种组分与耐药相关的研究进展，旨在从微环境角度解释卵巢癌耐药发生的机制，并寻找微环境中的有效靶点用以解决临床耐药难题；最后对卵巢癌微环境与耐药的未来研究方向进行展望。

一丨卵巢癌耐药概述

丨介绍

上皮性卵巢癌是一种高度恶性的女性生殖系统肿瘤，全球每年有超过22.5万的卵巢癌新发病例和超过14万的卵巢癌相关死亡病例。尽管中国的卵巢癌发病率较低（4.1/10万），但是由于人口基数大，每年仍有约5.2万的新诊断卵巢癌病例和2.25万的卵巢癌相关死亡病例。过去10年来，世界范围内针对卵巢癌的诊断和治疗均有大量研究，但是中晚期卵巢癌患者的5年生存率仍不到40%；而且根治性手术方式的改进和化疗方案的优化均使得卵巢癌患者的预后有了一定改善，但是术后复发和耐药性产生仍是临床上棘手的问题。因此，目前卵巢癌仍是不可治愈的疾病，亟待寻找安全有效的诊断和治疗方式以改善卵巢癌患者的生存和预后。

根据WHO分类，卵巢癌有6种病理类型，即浆液型、黏液型、子宫内膜样、透明细胞型、移行细胞型与鳞癌；其中，高级别浆液型卵巢癌是最常见的病理类型。在高级别浆液型卵巢癌患者中，体细胞的肿瘤蛋白53（TP53）基因突变率很高（97%），生殖细胞和体细胞的乳腺癌易感基因1/2（BRCA1/2）突变率约40%。卵巢癌的每种病理类型都有各自独特的分子基础和临床表现，包括化疗反应、转移方式和生存预后等，甚至同一种病理类型不同分子亚型的卵巢癌患者在临床上都有不同的预后。因此，深入理解每种病理类型卵巢癌发生的病理机制和异质性，从而找到可靠的生物标志物和有效的靶点，是卵巢癌患者个体化治疗的关键。早期诊断困难和多药耐药性产生是卵巢癌患者死亡率高的主要原因。对初始抗癌治疗高度敏感的患者近75%在治疗后两年内复发，并且由于获得性耐药而不能对任何化疗药物起反应。

因此，揭示耐药发生的机制并开发高效的化疗药物来克服多药耐药对于卵巢癌的治疗至关重要。目前，研究发现耐药发生的分子机制有：

①药物转运体介导的细胞内化疗药物外排增加

②细胞内化疗药物代谢解毒增加

③DNA损伤修复能力增加

④细胞凋亡异常等。

关于卵巢癌耐药的发生，目前大部分研究主要集中在卵巢癌单个或多个基因改变。诚然，肿瘤细胞基因层面的改变对于肿瘤进展是必要因素，但是单个或多个基因不足以赋予肿瘤细胞复杂的恶性表型和异质性。

近年来，肿瘤微环境理论强调，宿主的各种功能细胞为肿瘤细胞多种恶性生物学行为创造了“庇护所”。这一概念的提出促使科学家们从以肿瘤为中心的癌症发展观，向重视复杂的肿瘤生态系统观转变。卵巢癌细胞获得性耐药的发生离不开卵巢癌微环境中各种组分的相互作用和相互促进。因此，深入了解卵巢癌微环境有望为改善卵巢癌耐药带来新的希望。

二丨卵巢癌微环境概述

丨介绍

上皮性卵巢癌具有自身独特的肿瘤微环境，肿瘤主要局限在腹腔内，与腹腔积液相辅相成。

卵巢癌微环境由多种基质细胞组成，包括肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）、肿瘤相关成纤维细胞（CAFs）、髓系来源抑制细胞、内皮细胞、细胞外基质成分、间皮细胞、脂肪细胞、周细胞和血小板等。腹腔积液为卵巢癌细胞和基质之间提供了一个可移动、容易接近的动态环境，促进卵巢癌细胞传播到腹腔相关器官，例如肝门、网膜、脾和子宫等。除了肿瘤和基质细胞外，卵巢癌患者的腹腔积液中还富含无细胞炎性细胞因子、趋化因子、基质金属蛋白酶、整合素及其他分泌因子。微环境中基质细胞如间皮细胞或间充质干细胞，可以调节细胞外基质重塑，并产生分泌因子，招募卵巢癌细胞到特定的靶器官。卵巢癌患者更容易发生脂质代谢异常和能量紊乱，而且复发的卵巢癌患者较初发患者氨基酸和脂质代谢均增加。多不饱和脂肪酸是卵巢癌腹腔积液中主要的脂质介质，其次是溶血磷脂酸，而且脂质代谢相关基因与卵巢癌的发生、发展和不良预后息息相关。

另外，卵巢癌微环境中细胞外微囊泡运输也参与了细胞之间复杂的交互作用，促进卵巢癌生长、转移、免疫逃逸和耐药的发生。除此之外，免疫相关细胞也是构成卵巢癌微环境的重要组成部分，包括T细胞、树突状细胞、巨噬细胞和自然杀伤（NK）细胞亚群以及可溶性因子。免疫相关细胞主要参与卵巢癌微环境中的免疫抑制，介导肿瘤细胞发生免疫逃逸，调节卵巢癌细胞的侵袭、迁移和血管新生。

三丨肿瘤微环境中的细胞组分与卵巢癌耐药

肿瘤干细胞（CSCs）与卵巢癌耐药

血液系统和实体肿瘤中有一组特殊的细胞亚群，称为CSCs或肿瘤初始细胞。在整个肿瘤异质性微环境中，它们被认为具有强致瘤性和治疗抵抗性，是肿瘤细胞复发和耐药的根源。

丨临床研究

据报道，卵巢CSCs具有CD＋、乙醛脱氢酶（ALDH）＋、CD44＋/CD＋、CD44＋/Myd88＋和CD24－等分子表型特征。

①CHEN等研究发现，CD和性别决定区Y框蛋白2（SOX2）表达与高级别浆液型卵巢癌的进展和耐药相关，而且CD和SOX2水平高能够预测患者的总生存期和无病生存期较短。

②另一项研究表明，CD44＋CD＋卵巢癌细胞对铂类和氟尿嘧啶类等多种化疗药物具有抵抗性，且体外三维培养模型实验结果提示其具有抵抗化疗药物及诱导细胞凋亡的能力。

③STEG等的临床研究结果表明，具有干细胞特性的肿瘤细胞多富集于复发性卵巢癌组织，尤其是化疗耐药的卵巢癌患者。卵巢癌微环境是诱导产生卵巢CSCs的“土壤”，卵巢CSCs与肿瘤进展和耐药息息相关。

因此，干细胞相关通路的激活促进了卵巢癌耐药的发生，干预这些通路对持续的临床治疗效果很有必要。然而，CSCs仍然有许多影响因素不为人知，例如关于卵巢CSCs和上皮-间质转化的关系还未被阐明，而且化疗耐药机制与CSCs的相关性也有待进一步研究。

CAFs与卵巢癌耐药

成纤维细胞是结缔组织的主要细胞组分，对结缔组织的更新和再生发挥重要作用。肿瘤细胞具有诱导反应性成纤维细胞表型的能力，称为CAFs。CAFs与活化的成纤维细胞相似，它们表达α平滑肌肌动蛋白（α-smoothmuscleactin，α-SMA），但不经历凋亡，一直处于激活状态。与微环境中的免疫细胞相似，CAFs在肿瘤微环境中的作用非常复杂。

CAFs起初可以抑制肿瘤的进展，但总体上肿瘤细胞和CAFs的影响作用是一个相互正反馈的过程，肿瘤细胞可以分泌相关细胞因子如转化生长因子β1（TGF-β1)、血小板源性生长因子（PDGF）和碱性成纤维细胞生长因子（bFGF），激活CAFs，反过来CAFs的激活可以促进肿瘤细胞增殖、血管新生，重塑细胞外基质。

丨研究

①WEI等从卵巢癌患者的肿瘤组织中分离出CAFs，检测发现肝细胞生长因子在CAFs中表达量增多，且能使紫杉醇介导的细胞增殖和凋亡能力降低，该机制与激活磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）-蛋白激酶B（PKB，即Akt）和葡萄糖调节蛋白78（GRP78）通路有关。

②YAN等报道，CAFs抑制了由顺铂介导的细胞凋亡，通过激活信号转导及转录激活蛋白3（STAT3）通路促进卵巢癌细胞耐药。

③AUYEUNG等通过第二代测序发现网膜CAFs中微RNA（miR）-21表达水平升高，进一步研究发现CAFs通过外泌体中的miR-21与卵巢癌细胞相互作用，进而抑制卵巢癌细胞凋亡，促进耐药发生。

④为探讨CAFs相关标志物与卵巢癌预后的关系，MHAWECH-FAUCEGLIA等研究发现，成纤维激活蛋白（FAP）是卵巢癌预后的不良因素，针对铂类药物耐药的上皮性卵巢癌患者进行抗FAP治疗是一种新颖有效的治疗方式。

⑤LAWRENSON等通过体外和体内卵巢癌CAFs模型实验，研究发现CAFs相关蛋白钠尿肽前体B（NPPB）在60%的原发型卵巢癌组织中特异性表达，而在正常卵巢组织间质中不表达，提示NPPB可能作为一种新型的卵巢癌间质来源生物标志物。

TAMs与卵巢癌耐药

TAMs是卵巢癌腹腔积液中最主要的骨髓来源细胞，它对微环境的反应具有多变性。TAMs自身不具有杀伤肿瘤的效应，但是能从多方面促进免疫抑制和肿瘤的恶性表型。同时，TAMs能促进成纤维细胞转换成CAFs，通过激活多种途径，导致化疗耐药、复发和预后不良。在卵巢癌中，发挥免疫抑制和促进肿瘤进展作用的TAMs主要是M2型巨噬细胞。在高度恶性的上皮性卵巢癌中，M2型TAMs分泌的集落刺激因子可以促进肿瘤细胞生长、侵袭和迁移；相反，卵巢肿瘤细胞也能促进M2型TAMs极化。

丨研究

①研究发现，TAMs相关分子标志物和分泌细胞因子与卵巢癌患者的生存和预后相关。

②MLYNSKA等通过体外间接共培养模型研究证明，卵巢癌细胞和巨噬细胞之间存在相互作用，卵巢癌细胞使M0和M1型巨噬细胞极化成M2型巨噬细胞，进而诱导肿瘤细胞发生上皮-间质转化，并增强其干细胞特性，促进耐药的发生。

③ZHANG等通过体外共培养系统证明，卵巢癌干细胞样细胞通过分泌细胞因子如环氧合酶2（COX2）和前列腺素E2（PEG2），改变巨噬细胞的M2型极化状态；并且发现巨噬细胞中的Janus激酶（JAK）通路对这一进程起到关键作用。

因此，卵巢癌微环境中存在的M2型TAMs参与免疫抑制，提示一些针对转换M2表型的免疫治疗策略能够起到革命性的抗肿瘤效应，从而改善卵巢癌患者的预后。

免疫细胞与卵巢癌耐药

卵巢肿瘤微环境中有复杂的免疫细胞浸润，包括T细胞、树突状细胞、巨噬细胞和NK细胞亚群。肿瘤相关浸润淋巴细胞主要分布在肿瘤间质，而且CD3＋、CD4＋和CD8＋浸润性T细胞往往与患者预后良好相关。树突状细胞是T细胞抗肿瘤免疫中重要的开关细胞，浆细胞样树突状细胞在恶性卵巢癌患者的腹腔积液中大量存在，而肿瘤浸润性树突状细胞数增多与患者预后良好相关。NK细胞是天然免疫系统的一个组成部分。NK细胞通过细胞毒机制直接杀伤肿瘤细胞，或者通过适应性免疫机制增强抗肿瘤T细胞反应。在卵巢癌中，NK细胞功能可能存在缺陷，导致这些细胞不能有效地分泌细胞毒性分子或细胞因子，从而不能介导肿瘤的免疫逃逸。

丨研究

①研究发现，效应性T细胞主要通过改变微环境中CAFs的代谢状态来逆转卵巢癌耐药，这一研究结果为化疗联合免疫疗法治疗卵巢癌提供了一定的理论依据。

②BAMIAS等报道提示，肿瘤浸润淋巴细胞和调节性T细胞与卵巢癌患者的预后相关，并且腹腔积液中CD3＋CD56＋T细胞的富集可以预测患者对铂类化疗药物的敏感性。

③KOH等研究发现，CD24＋卵巢癌样干细胞对化疗药物显示出抵抗性，而NK细胞可以杀伤这种具有干细胞活性的卵巢癌细胞。

因此，NK细胞疗法可能是一种有效杀死卵巢CSCs，防止卵巢癌耐药和复发的治疗手段。

内皮细胞与卵巢癌耐药

与血液转移和淋巴转移不同的是，卵巢癌转移多数是通过种植性转移的方式，弥散进入网膜和腹腔。内皮细胞维持血管结构及其渗透性，在促进血管新生中发挥重要作用。肿瘤基质中排列分布的肿瘤内皮细胞形成单层血管状结构，其中血管内皮生长因子（VEGF）对肿瘤微血管生成至关重要。

丨研究

①GUERROUAHEN等报道，内皮细胞激活可以导致其对抗血管生成药物贝伐单抗产生耐药性，从而促进卵巢癌镜下残余病灶进展。

②AVRIL等研究发现，肿瘤内高水平的血管生成相关生长因子受体如血小板衍生生长因子受体β（PDGFR-β）和血管内皮细胞生长因子受体2（VEGFR2）可作为新的预测性生物标志物，用于鉴别筛选原发性铂类化疗耐药的患者，这将有利于预测哪些卵巢癌患者可能会受益于包括抗VEGF抗体在内的抗血管生成治疗或受体酪氨酸激酶抑制剂治疗。

四丨肿瘤微环境中的非细胞组分与卵巢癌耐药

外泌体与卵巢癌耐药

外泌体是细胞外微小囊泡，直径从30nm到nm不等，近年来发现它是细胞与细胞之间互相通信的关键媒介。上皮性卵巢癌来源的外泌体携带有膜蛋白、货物蛋白和与疾病进展相关的miRNA，例如具有诊断价值的上皮细胞黏附分子（EP-CAM）、肿瘤相关抗原如糖类抗原（CA-）和人类表皮生长因子受体2（Her2）-neu和miR-21等。

外泌体被肿瘤细胞、CAFs和免疫细胞吸收后，发挥重要的生理作用。值得注意的是，外泌体经鉴定存在于卵巢癌患者的腹腔积液中；据报道，腹腔积液来源的外泌体在体内能够促进卵巢癌进展，同时直接或间接地调节体内免疫微环境。

丨研究

①研究检测了卵巢癌患者化疗前后外泌体蛋白表达水平的变化，结果发现化疗无反应的患者中外泌体蛋白相对表达水平没有明显改变，而化疗有效的患者中外泌体蛋白水平变化明显，提示外泌体蛋白能够有效预测化疗反应。

②CAO等研究发现，DNA甲基转移酶1（DNMT1）转录本在体外培养的卵巢细胞外泌体中高度富集，与外泌体共培养后发现，内源性DNMT1的表达水平升高，并且使肿瘤细胞对顺铂产生耐药性。

④DORAYAPPAN等报道，乳腺癌患者来源的腹腔积液在低氧环境下通过促进内溶酶体融合来介导外泌体的释放，而低氧诱导的外泌体进一步通过介导顺铂外排，导致卵巢癌耐药。

丨结论

目前研究多集中于外泌体通过其内容物蛋白和miRNA介导卵巢癌耐药发生，而未来研究的热点将集中在来源于卵巢癌微环境中其他细胞（如肿瘤相关脂肪细胞和CAFs）的外泌体对耐药发生机制的探讨。

腹腔积液与卵巢癌耐药

临床已知，超过三分之一的卵巢癌患者在发病过程中会产生腹腔积液，而且这一临床表现不限于任何特定的组织学亚型。虽然治疗方式在不断进步，但是对于腹腔积液患者，手术联合化疗的治疗手段也仅能获得16～22个月的中位无进展生存期。目前在临床上，卵巢癌患者的腹腔积液主要通过治疗基础疾病来加以控制，即使用基于铂类的化疗方案。一旦发生化疗耐药，顽固性腹腔积液可能成为一个主要问题，大多数患者需要经常接受穿刺来缓解症状。而且研究发现，在卵巢癌患者中，恶性腹腔积液构成了独特的肿瘤微环境，为细胞和非细胞组分的积累提供了物理屏障，并形成一个有利于疾病进展的生态系统。

丨研究

①TOLEDO-LEYVA等通过蛋白组学方法鉴定了腹腔积液中与卵巢癌恶性生物学行为相关的蛋白，这些蛋白标志物有望用于指导临床治疗。

②KOLOMEYEVSKAYA等报道，腹腔积液中肿瘤坏死因子α（TNF-α）和IL-6水平升高与进展期卵巢癌患者的无进展生存期较短相关，并且在促进肿瘤进展和化疗耐药方面起着重要作用。

③KRASZNAI等研究发现，直接检测腹腔积液中的多药耐药蛋白1（MDR1）表达水平能够预测化疗的有效性。

④在腹腔积液介导卵巢癌耐药的机制方面，MO等研究发现腹腔积液中富集卵巢CSCs成分，后续实验进一步发现腹腔积液能够促进药物ABC转运蛋白的表达，并增强药物外排能力。

⑤LANE等研究发现，卵巢癌腹腔积液通过整合素依赖的方式诱导局部黏着斑激酶（FAK）和Akt的激活来抑制肿瘤细胞凋亡，从而介导耐药发生。

五丨总结与展望

综上所述，卵巢癌治疗过程中耐药的发生是导致治疗失败的主要原因。腹腔内独特的微环境提供了肿瘤细胞生长和生存优势，使卵巢癌易于复发和扩散。有关卵巢癌耐药问题的传统研究多数集中在卵巢癌细胞本身上，认为卵巢癌耐药的发生是由促耐药基因或抑耐药基因的调控紊乱所导致。

近年来，有研究从卵巢癌微环境的角度解释卵巢癌耐药，这为揭示卵巢癌耐药机制提供了一个全新的整体视角，推测卵巢癌微环境中各种成分之间复杂的信号和交互网络最终会导致肿瘤细胞产生适应性的化疗耐药，从而使治疗失败。诚然，目前的研究多局限于微环境中单个组分的探讨，因此建立多因素共同影响的肿瘤微环境研究模型至关重要。

理论上，肿瘤微环境中的间质组分不会像肿瘤细胞一样携带高频率的突变和基因异常，因此靶向肿瘤微环境是一种非常有潜力的治疗策略。未来将会有一系列靶向微环境的药物，用以改善卵巢癌患者的生存，例如具有腹腔积液的患者可能会受益于抗VEGF的靶向治疗，而且腹腔积液中CD8＋浸润性T细胞水平高的患者将会受益于免疫治疗和肿瘤疫苗。另外，未来研究还需要充分阐明卵巢癌耐药发生过程中肿瘤微环境各组分之间的相互作用，从而帮助人们发现在临床上可逆转卵巢癌耐药的新靶点。这些问题都值得进一步深入探讨，以为有效预防和逆转卵巢癌耐药提供新的思路和依据。

参考引文

王根生,王悦.卵巢癌微环境与化疗耐药发生相关的研究进展[J].肿瘤,,40(01):68-75.

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