趋化因子通过靶向肿瘤、基质和造血细胞来影响肿瘤的转移。通过对人类原发性黑色素瘤样本趋化因子mRNA表达谱的特征化,发现与瘦黑色素瘤(T1期)相比,CXCL5在T4期原发性黑色素瘤中显著上调。
趋化因子CXCL5是CXC类趋化因子家族的一员,由多种细胞产生,具有很强的粒细胞趋化作用。CSCL5识别并与G蛋白偶联受体CXCR2结合,通过细胞自分泌或非自分泌途径行使生物学效应。
趋化因子除了在稳定状态下的组织维稳或炎症中发挥主要作用外,还在肿瘤生物学中发挥重要作用;之前研究表明,原发性肿瘤源性趋化因子能够通过白细胞、内皮细胞或成纤维细胞的吸引来重塑局部环境的细胞组成。以往研究对单个趋化因子及其各自的致瘤效应进行了广泛的分析,但对不同趋化因子的环境特异性、并行性数据的了解仍然很少。
黑色素瘤是一种高度恶性的皮肤肿瘤,主要通过淋巴系统发生淋巴结转移。黑色素瘤能够在体内和体外诱导淋巴管生成,淋巴管数量与转移风险相关正相关。成功的淋巴转移需要肿瘤细胞成功的迁移到淋巴管。初级黑色素瘤表达多种趋化因子和趋化因子受体,能够诱导血管生成和吸引免疫细胞,但其中只有少数如CXCL 8(IL-8)、CXCL 1做了详细的研究。
为了确定CXCL5在黑素瘤进展中的作用,使用CXCL5过表达的人类黑素瘤细胞建立了转移小鼠异种移植模型。通过研究发现,CXCL5对黑素瘤的体外增殖和原发性肿瘤的体内生长均无影响,但在严重联合免疫缺陷小鼠模型中,CXCL5过表达的肿瘤募集了大量中性粒细胞,并显著增加了淋巴管生成。募集的中性粒细胞被发现于淋巴管附近或内部,经常直接接触黑素瘤细胞。在临床上,过表达CXCL5的黑色素瘤淋巴结转移明显增加。将这些发现于人类患者样本对比,发现CXCL5表达、T4期原发性黑素瘤中性粒细胞数量与随后局部区域转移的发生之间存在正相关。
维也纳医学院的皮肤科教授Pro Loewe及他的团队对此进行深入研究并发文于The Journal of Investigative Dermatology上。
(a)CXCL5ox和百分比(n=5,双独立实验);(b)CXCL5ox小鼠样本中性粒细胞距离淋巴管距离(≤10,11-20,21-200μm,n=141,three tumor samples)
以上实验部分应用奥地利TissueGnostics公司TissueFAXS Plus系统获取免疫组化与免疫荧光影像,并利用StrataQuest软件进行定量分析。计算anti-LY6G阳性肿瘤浸润中性粒细胞的数量;准确识别肿瘤细胞与淋巴管的结构并对其相互关系空间位置分布进行深度分析。StrataQuest软件不仅可以对单细胞进行识别,也可以对例如淋巴管类的特殊组织结构进行自动识别。