白细胞介素-6在胃癌诊断、发展、治疗中的作用

黄 萍， 徐洪雨

哈尔滨医科大学附属第一医院消化内科，黑龙江 哈尔滨 150001

胃癌是世界范围内第五大肿瘤，以高死亡率位于癌症相关死亡第三位[1]。胃癌的发病率呈年轻化趋势，早期胃癌患者症状不明显，相对诊断困难，很多患者发现即晚期，5年生存率并不高[2]。IL-6是由多种免疫细胞分泌的多效细胞因子，调节多种细胞的功能，与多种癌症的发展密切相关，能够通过多种信号通路调控肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭、调亡[3]。近年来多项研究表明，IL-6参与胃癌的发生，本文就IL-6在胃癌中的作用作一概述。

1 IL-6在胃癌诊断、预后中的作用

虽然胃癌的检出率有所提升，但胃癌的生存率并未得到很大的提高，早期诊断依然十分重要。近几年研究表明，IL-6与多种包括胃癌在内肿瘤的诊断、预后相关[4-5]。Li等[6]研究发现，血清IL-6水平在胃癌组明显比非典型增生组高，且两组均明显比健康对照组高。单独分析IL-6时，灵敏度、特异度分别为92.05%、78.92%，当构建CEA、CA724、IL-6、IL-8、TNF-α诊断模型时，健康对照组、早期胃癌组、进展期胃癌组的诊断灵敏度分别为89.66%、84.21%、92.31%,特异度分别为92.42%、90.91%、90.91%，这也许能为胃癌的诊断提供新的思路。Sánchez-Zauco等[7]研究发现，血清IL-6水平与胃癌明显相关。另外，在肠型胃癌和Ⅲ期末的胃癌患者中IL-6升高明显。IL-6特异度高(97%)但灵敏度低(39%)。也有研究显示，IL-6在肝转移存在的条件下显著升高，且IL-6的增加与肿瘤大小、浸润深度、淋巴结转移有明显相关性[8]。Zhao等[9]发现，IL-6通过刺激JAK-STAT3-VEGF-C信号通路，促进胃癌细胞的增殖、侵袭、淋巴管生成。Kersy等构建的体外模型中发现，网膜组织分泌因子可增加胃癌细胞的生长、侵袭性和对铂类化疗药物的化学耐药性。IL-6在内的分泌因子可能会促进胃癌的细胞侵袭性，IL-6可能与胃癌网膜转移相关[10]。

2 IL-6与幽门螺杆菌(H.pylori)在胃癌中的相互作用

H.pylori的持续携带显著增加胃癌风险，抑制H.pylori感染能够降低异时性胃癌的发生[11]。H.pylori感染后胃黏膜中IL-6上调，H.pylori感染促进了多种细胞通路的活化，STAT3途径参与了H.pylori引起的胃炎以及胃上皮细胞的增殖、炎症反应，其中IL-6/STAT3信号通路能够诱导肠化生以及促进肿瘤细胞的侵袭和转移并促进胃肿瘤的发生[12]。Piao等[13]发现，H.pylori感染增加了JAK2激酶以及STAT3的磷酸化。H.pylori早期诱导IL-6可能促进STAT3激活胃癌AGS细胞，IL-6与受体结合可以促进IL-6/IL-6R/gp130复合物的形成和募集，进而激活JAK，催化STAT3磷酸化。而H.pylori感染又促进了IL-6与IL-6R之间的相互作用。H.pylori通过刺激IL-6上调及其与IL-6R的相互作用介导STAT3的激活诱导活性氧(ROS)产生。H.pylori分泌的TNF-α诱导蛋白(TNF-alpha-inducing protein，TIPα)是确定的致癌因子，研究表明，TIPα促进胃癌上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition，EMT),在胃癌SGC7901细胞系中观察到，TIPα能活化IL-6/STAT3信号通路，当阻断IL-6/STAT3通路时，TIPα的作用随之消失[14]，这提示TIPα通过活化IL-6/STAT3通路促进间充质转化进而加速胃癌的发生。

3 IL-6在肿瘤微环境中的作用

越来越多的研究表明,肿瘤的发展与肿瘤微环境的作用十分密切，肿瘤微环境通过各种机制促进肿瘤的发生发展。肿瘤微环境是肿瘤在人体系统中存在的细胞环境。肿瘤微环境由细胞外基质，基质细胞(成纤维细胞、间质基质细胞、周细胞、脂肪细胞、血液、淋巴管网络)，免疫细胞(包括T和B淋巴细胞、自然杀伤细胞、肿瘤相关的巨噬细胞)组成[15]。在肿瘤基质的这些不同组成部分中，癌症相关的成纤维细胞(cancer-associated fibroblast，CAF)在肿瘤发展中起关键作用。CAF促进胃癌细胞的迁移、侵袭，促进血管生成，对胃癌肿瘤免疫均有十分重要的作用[16]。Wu等研究发现,CAF通过分泌IL-6激活胃癌细胞的JAK2/STAT3通路，从而促进胃癌细胞的迁移和EMT，沉默CAF中IL-6的表达或抑制胃癌细胞中JAK2/STAT3信号传导通路可抑制CAF体内诱导的肿瘤腹膜转移[17]。有研究[18]表明，肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)和IL-6共同作用于CAF的活化，HGF和IL-6增加了α平滑肌激动蛋白(alpha smooth muscle actin, α-SMA)的表达和CAF标志物的mRNA的表达。在共培养体系中，HGF和IL-6在静止期成纤维细胞向CAF分化和维持CAF特性方面存在协同作用。此外，还发现HGF诱导IL-6R的表达，从而激活IL-6/IL-6R/JAK2/STAT3/Twist1信号通路。METUN扩增的胃癌细胞对重组人IL-6的反应增加了HGF受体的表达。且CAF分泌的IL-6激活胃癌细胞系中JAK1和STAT3通路，同时发现IL-6/JAK1/STAT3轴的抑制能够降低胃癌的耐药性[19]。

巨噬细胞对不同肿瘤的发生和发展有非常重要的作用[20]，在胃癌中高巨噬细胞浸润比与胃癌的不良预后相关，且巨噬细胞标志物可作为胃癌预后的指标。在不同的肿瘤基质中，肿瘤相关巨噬细胞(tumor associated macrophage，TAM)具有高度的可塑性，其中最重要的是M2表型[21]。Fu等[22]发现,IL-6可以通过激活STAT3磷酸化诱导正常巨噬细胞分化为M2巨噬细胞。且IL-6诱导的M2巨噬细胞培养上清液可促进胃癌细胞增殖和迁移。Li等[23]发现,IL-6中和抗体可以消除胃癌间质干样细胞(gastric cancer tissues-derived mesenchymal stem cell-like cells，GC-MSC)极化的巨噬细胞中的JAK2和STAT3的磷酸化升高，GC-MSC分泌的IL-6通过激活JAK2和STAT3信号通路，部分调节巨噬细胞极化，而且发现GC-MSC巨噬细胞与IL-6中和抗体共培养后，对胃癌的侵袭促进作用减弱。Sakamoto等[24]发现肿瘤相关巨噬细胞与胃癌细胞共培养能促进肿瘤细胞的迁移和入侵，覆膜冲洗和腹膜扩散中也观察到IL-6升高。这说明TAM通过分泌IL-6促进胃癌的扩散，且腹腔中IL-6的升高与不良预后相关。

4 IL-6与非编码RNA在胃癌中的作用

近年来非编码RNA越来越受到关注，在包括胃癌的多种恶性肿瘤的发展过程中表现出了不同的生物学作用，包括促进肿瘤细胞的复制、转移、侵袭[25-26]。Wang等[27]发现,circRBM33在胃癌组织中表达明显升高，且circRBM33和IL-6的相对表达是同步的，而miR-149和IL-6的相对表达是相反的，miR-149能够直接与circRBM33连接从而减弱其致癌作用。IL-6可能是circRBM33和miR-149的下游产物，参与胃癌的发生发展。Wang等[28]也发现,靶向抑制miR-149和IL-6能够抑制胃癌相关成纤维细胞的迁移、侵袭能力，这种抑制可以通过Paeoniflorin实现，抑制胃癌进展。Sun等[29]发现，IL-6通过下调miR-152，激活PI3K/Akt信号通路，调控细胞的增殖、迁移、间充质转化等过程，发挥致癌作用。Li等[30]提出IL-6的产生，激活JAK2/STAT3信号通路，转录下调miR-520d-5p，导致亲环素B(CypB)显著升高。CypB促进STAT3磷酸化，导致JAK2/STAT3通路激活，增加胃癌细胞增殖。有研究[31]表明，miR-499-5p受到IL-6诱导调节STAT3活化，这种调节受到程序性细胞死亡4(PDCD4)的调节。胡萝卜素通过miR-124的下调抑制IL-6R和STAT3的表达，并抑制胃癌细胞中顺铂诱导的IL-6/STAT3的活化，减弱顺铂的肿瘤干细胞特性[32]，减弱胃癌细胞的耐药性。

5 IL-6在胃癌恶病质中的作用

癌症相关的恶病质是一种以体质量减轻、骨骼肌和脂肪组织的特定损失为特征的疾病，在包括胃癌的消化道肿瘤患者中尤为重要。恶病质是不良预后的标志，它影响大多数晚期癌症患者的生活质量，是至少20%的癌症相关死亡的直接原因，且身心健康受损，增加医疗资源的使用[33]。Han等[34]发现，晚期胃癌恶病质患者的血清IL-6水平高，且血清IL-6与血清游离脂肪酸呈正相关。实验[34]发现，IL-6可能通过促进白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)褐变促进恶病质患者脂肪流失，且在有经典米色细胞的患者中IL-6的水平明显升高，这也表明IL-6可能加速WAT的褐变。Eskiler等[35]发现,在胃癌恶病质患者中，IL-6的mRNA水平明显升高，STAT3的表达水平升高，胃癌中STAT3差值百分比升高89.68%，且IL-6与STAT3之间有明显相关性。

6 针对IL-6潜在的治疗策略

目前胃癌的治疗仍以手术治疗为主，但胃癌的检出率较低，相对手术机会少，随着医疗水平的发展，现有放疗、新型辅助化疗、分子靶向疗法、免疫疗法等新型治疗方法，近年来也出现了针对IL-6治疗的新策略。

TET蛋白是一种去甲基化酶，它通过将5-甲基胞嘧啶转化为5-羟甲基胞嘧啶特异性地修饰DNA，有研究[36]报道，TET2招募组蛋白去乙酰化酶HDAC2，从而影响组蛋白乙酰化水平和IL-6的表达水平，可能在胃癌细胞耐药的发展中发挥重要作用。Zhou等[37]发现，TET2在胃癌组织与正常组织中差异表达，与IL-6表达呈负相关。且增强TET2的表达能够降低顺铂的耐药性。TET2的缺失导致IL-6表达增加，靶向TET2/HDAC2/IL-6信号通路可能为临床治疗胃癌耐药提供了一种新的治疗方法。三叶因子1(trefoil factor，TFF1)，也被称为pS2，是一个小的半胱氨酸酸性分泌蛋白，主要表达在胃黏膜凹上皮表面细胞。TFF1通过形成完整的黏液层和黏膜屏障，以及促进损伤后的黏膜修复，在保护胃黏膜完整性方面发挥着重要作用[38]。Soutto等[39]实验中，在人体胃癌组织中发现TFF1的表达明显下降。沉默TFF1并失去其黏膜保护功能可能是诱导活化促炎致癌信号通路的关键早期步骤，进一步实验发现，TFF1-IL-6Ra的结合抑制IL-6-IL-6Ra-GP130复合物的形成，进而抑制STAT3的活化。DYNC1I1在胃癌中与不良预后独立相关。DYNC1I1在体内外均能促进胃癌细胞的增殖和迁移。而这些作用是通过上调IL-6的表达实现。阻断IL-6/STAT3信号通路可消除DYNC1I1对胃癌细胞的作用。这也为新的治疗提供了靶点[40]。米格列奈也能够通过阻断IL-6/STAT3信号通路抑制胃癌的发展[41]。托奇珠单抗阻断癌细胞和CAFs相互作用可能具有治疗胃癌的临床潜力，小鼠中IL-6单抗即托珠单抗联合5-FU的使用促进了肿瘤内癌细胞的调亡。使用抗IL-6单克隆抗体失活JAK1/STAT3信号轴有效增强对化疗的应答性[19]。

白藜芦醇是一种在中药中提取的药物，因其在多种癌症中的抗癌特性而被广泛研究，在IL-6水平较高的HSC-39细胞株中，经白藜芦醇处理后细胞侵袭能力显著降低，MMP-2和MMP-9分泌量显著降低。在SGC-7901细胞系中，白藜芦醇通过扭转IL-6诱导Raf/MAPK信号激活阻止癌细胞的入侵和基质金属蛋白酶分泌[42]。Wang等[43]研究发现，山楂酸抑制了MKN28细胞(胃癌细胞)中IL-6的生成和分泌，抑制JAK和STAT3的磷酸化，下调了STAT3介导的凋亡和增殖相关蛋白(Bad、Bcl-2、Bax)的表达水平，进而促进胃癌细胞调亡，抑制胃癌的发展。柠檬皮多酚提取物，柑橘柠檬(lemon peel polyphenol，LPE)对胃癌转移有保护作用，预处理能够减少MKN-28和AGS细胞系中IL-6诱导的MMP-2和MMP-9活性，降低蛋白MMP-2和MMP-9表达并降低癌细胞的侵袭性。这些LPE效应与胃癌细胞中依赖IL-6的STAT3信号通路相关[44]。转录因子丛状蛋白C1(PLXNC1)在胃癌患者中显著上调并与不良预后相关。PLXNC1通过转录激活IL-6ST和增强IL-6/STAT3信号通路，增强胃癌细胞的肿瘤发生和侵袭性，PLXNC1-IL-6ST轴可能在胃癌患者的治疗中具有潜在的价值[45]。

7 总结与展望

IL-6在多种方面参与胃癌的进展。IL-6与胃癌的检出率、灵敏度、转移相关，可作为诊断及判断转移的新指标。IL-6通过与肿瘤微环境中癌症相关成纤维细胞共同作用促进胃癌细胞迁移、EMT、诱导腹膜肿瘤转移，诱导肿瘤相关巨噬细胞分化为M2型，促进肿瘤侵袭和迁移。多种非编码RNA包括circRBM33、miR-152、miR-499-5p、miR-124，均能与IL-6共同作用于胃癌调节细胞增殖、迁移、间充质转化过程。针对IL-6的治疗，增强TET2蛋白的表达能够降低IL-6的表达并能降低其耐药性，TFF1-IL-6Ra的使用能够减少IL-6复合物的形成，米格列奈通过阻断IL-6/STAT3信号通路抑制胃癌进展，小鼠中IL-6单抗联合5-FU应用诱导癌细胞凋亡。多种提取物包括白藜芦醇、山楂酸、柠檬皮多酚提取物能通过抑制IL-6降低胃癌细胞的侵袭能力，抑制胃癌的进展。IL-6的研究仍在继续，阻断IL-6通路能够抑制H.pylori感染炎症改变，抑制IL-6或许能够减轻恶病质状态，针对IL-6的靶向药物已经取得了初步进展，未来阻断IL-6通路也许可以为胃癌的治疗提供新的策略，成为新的治疗靶点。