CCR9: 趋化因子受体家族成员，众多肿瘤研究的新兴靶点！
日期：2024-01-19 11:26:22
越来越多的研究指出，趋化因子受体作为G蛋白偶联受体的一类，与趋化因子相互作用，不仅在机体正常生长发育过程中起作用，还参与炎症反应、免疫及癌症等多种疾病的发生发展。当前，一些热门的趋化因子受体在临床研究中被广泛关注，诸如CXCR2、CXCR4、CXCR5、CCR5、CCR6、CCR7、CCR8、CCR10等等。随着研究的广泛深入，更多新的趋化因子及受体被发现，CC族趋化因子受体9（CCR9），同样作为7次跨膜结构的趋化因子受体G蛋白偶联受体，在调节人体免疫细胞发生发展、分化，以及引导白细胞的定向迁移等生理调节过程中发挥作用。近期，对CC族趋化因子受体9的研究逐渐成为肿瘤领域的热点之一。今天让我们一起了解下趋化因子受体CCR9！
1. 什么是CCR9？
1.1 CCR9的结构
CC族趋化因子受体9（CC chemokine receptor 9，CCR9）属于趋化因子受体家族中的一员，是具有7次跨膜结构的G蛋白偶联受体。趋化因子受体家族是一类重要的细胞表面受体，与趋化因子结合后可以调控细胞的运动、分化、增殖等多种功能。趋化因子受体可分为四个亚家族，分别是CC、CXC、CX3C和C型。其中CCR9属于CC亚家族（点击查看趋化因子家族介绍）。CCR9由转录物A（369个氨基酸，42 kDa）和转录物B（357个氨基酸，40.8 kDa）组成，由于其与CCR6和CCR7在结构和序列上相似，因而被重新命名为CCR9。CCR9发挥生理学功能的区域主要是由65~317个氨基酸组成的7次跨膜结构（图1） [1-3]。
图1. CCR9分子结构 [1]
1.2 CCR9的表达和功能
CCR9主要表达于未成熟胸腺细胞、外周血CD8+T、部分树突状细胞及小肠内皮细胞，可调节机体内环境平衡。受体CCR9与配体CCL25相互作用介导胸腺发育过程中未成熟细胞的迁移以及肠道相关免疫细胞的归巢。研究显示CCR9在多种疾病中扮演关键角色，如炎症性肠病、急性肝炎、类风湿性关节炎。此外，大量证据表明CCR9在多种恶性肿瘤中异常高表达，这种高表达往往与肿瘤的耐药、转移及不良预后相关，提示CCR9可能参与了多种与肿瘤进展相关的生物学活动，包括结肠癌、黑色素瘤、前列腺癌、非小细胞肺癌等 [1-6]。
2. 什么是CCR9的配体？
CCR9的特定配体是胸腺表达趋化因子（Thymus Expressed Chemokine，TECK）/CCL25。CCL25位于19号染色体p13.2，属于CC趋化因子家族。它由150个氨基酸组成，其中端的23个氨基酸为信号肽。CCL25主要表达于胸腺和小肠上皮细胞，还可少量表达于睾丸、脑组织、肝脏和活化的proT细胞。随着肿瘤分子生物的深入研究，CCR9及其唯一的天然趋化因子配体CCL25在肿瘤中的调控作用逐渐被揭露 [7-10]。
研究数据表明血清CCL25与MMP-9、VEGF-D和AKT均高度相关，提示PI3K/AKT通路激活及其下游的效应细胞因子（VEGF-D和MMP-9）的表达有可能受CCR9/CCL25生物轴调节。此外，放线菌酮（cycloheximide，CHX）诱导的MOLT4细胞凋亡可被CCR9/CCL25信号通路抑制。CCL25与CCR9结合后，可启动下游信号通路，活化PI3K并进一步磷酸化AKT。AKT的激活可促进Bad、GSK-3 β等多种参与细胞存活的信号分子的活化，从而促进细胞生存。因此，CCR9和配体CCL25有可能成为癌症研究的靶向分子 [7-10]。
3. CCR9/CCL25在肿瘤中的信号调控机制
3.1 CCR9/CCL25和PI3K/AKT信号通路
PI3K-Akt信号通路是细胞内重要的信号传导途径之一，大量研究表明，PI3K-Akt信号通路与多种人类肿瘤的发生、发展及恶性进展密切相关。该通路受肿瘤相关基因PTEN、CTMP、SHLP2等内源性负调控。近期研究发现CCR9/CCL25生物轴能够激活PI3K/AKT信号通路。研究指出CCR9/CCL25激活PI3K/AKT信号通路参与非小细胞肺癌细胞的抗凋亡过程，调节前列腺细胞的抗凋亡机制，并且抑制化疗药物依托泊苷（Etoposide）诱导的前列腺癌细胞凋亡。在乳腺癌和卵巢癌的研究中，CCR9/CCL25相互作用也抑制了化疗药物诱导的肿瘤细胞凋亡。这些研究提示，CCR9/CCL25可能通过PI3K/AKT信号通路调控肿瘤细胞凋亡（图2） [1, 11-13]。
图2. CCR9/CCL25和PI3K/AKT信号通路 [1]
3.2 CCR9/CCL25和JAK/STAT信号通路
JAK/STAT信号通路是一条快速、高效的从细胞外到细胞核的信号转导通路。近年来的研究发现，JAK/STAT通路的激活，特别是STAT3的激活，对细胞的生长、增殖和转化具有重要影响。T细胞介导的免疫治疗是一种有效的肿瘤治疗手段，但其主要限制是体内产生抗肿瘤细胞毒性作用的能力较弱。研究发现，CCR9通过STAT信号通路介导CCR9削弱细胞毒性效应作用。而抑制体内CCR9表达可以显著改善肿瘤特异性T细胞介导免疫治疗的效果。因此，进一步研究CCR9/CCL25与JAK/STAT信号通路之间的关系，对于探索新的肿瘤免疫研究方法具有重要意义 [6, 14-15]。
4. CCR9在肿瘤中的相关研究
在恶性肿瘤中，趋化因子与其受体结合参与疾病发生发展的所有阶段，包括淋巴细胞募集、新血管生成、肿瘤增殖、存活以及肿瘤细胞侵袭和转移。大量的研究证明，CCR9和CCL25在多种癌症中高度表达，在肿瘤的侵袭、迁移、耐药和抗调亡中发挥着重要作用，是一个潜在的肿瘤靶向研究突破点。
4.1 CCR9和T淋巴细胞白血病研究
在T淋巴细胞白血病中，CCR9在急性T淋巴细胞白血病(TALL)和慢性T淋巴细胞白血病(TCLL)的CD4+阳性T细胞中高表达，但在正常CD4+阳性T细胞中不表达。这可能与细胞增殖、存活以及逃避调控相关。研究指出，CCR9和CCL25的相互作用会影响叉头转录因子(FKHR)和糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)的活化，从而抑制细胞凋亡信号通路，抑制恶性肿瘤细胞的凋亡 [16-17]。
另外，CCR9-CCL25在不同类型的T淋巴细胞中表现出不同作用，对CD4+CD8+双阳性T淋巴细胞促进细胞发育和稳态维持，而对TALL CD4+阳性T淋巴细胞，则促进细胞异常增殖和抑制凋亡 [17]。此外，研究还发现CCR9可能通过Notch1信号途径调节白血病细胞的生物学机制，而CCL25可能通过调控凋亡抑制蛋白Livin的水平影响白血病T淋巴细胞的生长和凋亡 [18]。
4.2 CCR9和结肠癌研究
CCL25在小肠和结肠上皮细胞中高度表达。它与CCR9阳性T淋巴细胞结合后，促使这些细胞进行定向转运。因此，在消化系统中，CCR9-CCL25生物轴起着重要作用。结直肠癌研究表明，CCR9在腺癌和侵袭前结直肠癌细胞中显著高于侵袭性和转移性结直肠癌。尽管存在细胞表达状态未完全验证的情况，但已确定CCR9在结直肠癌中高表达。体外研究也证实，CCR9-CCL25轴能够显著促进结肠癌细胞的侵袭能力。因此，目前研究显示CCR9/CL25在结肠癌中高表达，与该癌症的发展和侵袭过程密切相关 [9, 19]。
4.3 CCR9和前列腺癌研究
CCR9/CCL25在前列腺癌中的研究较早，CCR9在前列腺淋巴结癌细胞系、前列腺癌细胞系和正常前列腺上皮细胞中的表达呈递减梯度分布，其中在前列腺淋巴结癌细胞系中的表达量最高。提示CCR9/CCL25生物轴与前列腺癌淋巴结转移关系密切。此外，CCR9/CCL25相互作用调节抗凋亡信号蛋白的活性，在CCL25存在的环境中，依托泊苷诱导的肿瘤细胞凋亡被显著抑制，使用CCR9拮抗剂阻断CCR9/CCL25途径后，这种抑制细胞凋亡的作用被消除。因此，CCR9的高表达与前列腺肿瘤细胞的迁移和侵袭有关，抑制CCR9/CCL25的相互作用，可有效降低前列腺癌细胞的迁移和侵袭能力 [20-21]。
4.4 CCR9和卵巢癌研究
研究通过组织芯片结合免疫组织化学法检测上皮性卵巢癌组织中CCR9表达情况，并分析其与患者临床病理特征的关系。结果发现，较正常卵巢组织比较，CCR9和CCL25在上皮性卵巢癌中高表达，且与淋巴结转移阳性、组织学分级和临床分期关系密切。CCR9在卵巢癌组织中高表达，并且这种高表达与卵巢癌的组织学亚型有关，这说明CCR9/CCL25可能与参与了卵巢癌的进展。进一步的体外细胞研究发现CCR9-CCL25相互作用在卵巢癌细胞的侵袭、迁移运动中发挥重要的促进作用 [22-23]。
4.5 CCR9和乳腺癌研究
在乳腺癌中，CCR9在肿瘤组织中的表达明显高于癌旁正常组织，并且低分化肿瘤组织中的CCR9表达最为明显。CCR9/CCL25为乳腺肿瘤细胞生长提供了优势环境，并通过PI3K/Akt依赖的方式使肿瘤对顺铂（Cisplatin）产生耐药性。在体外实验中还发现CCR9的表达与肿瘤的侵袭性有关：高侵袭性乳腺癌细胞株CCR9高表达，低侵袭性乳腺癌细胞株CCR9显著减低。Transwell实验显示，CCR9-CCL25促进乳腺癌细胞的侵袭和迁移。因此，CCR9/CCL25生物轴在乳腺癌发生、发展中发挥的作用与结肠癌及卵巢癌相似 [24-26]。
4.6 CCR9和胰腺癌研究
体外细胞实验表明趋化因子受体CCR9及其配体CCL25结合，明显促进腺上皮内瘤和胰腺癌细胞增殖。CCR9在胰腺癌组织中表达，胰腺癌细胞可分泌CCL25，CCL25分泌的增加可激活CCR9的表达，从而促进胰腺癌细胞的侵袭。CCR9和CCL25在胰腺癌引流淋巴结、胰腺癌组织和良性病变组织中的表达呈梯度分布，引流淋巴结中的表达量最高。胰腺癌中CCR9-CCL25与胰腺癌淋巴结转移密切相关，且与胰腺癌肿瘤细胞分化程度和TNM分期相关。研究者认为CCR9可能成为胰腺癌综合治疗研究的新突破口 [27-28]。
4.7 CCR9和肺腺癌研究
肺腺癌中CCR9和ALDH1A1高表达，与远转移和不良预后密切相关。ALDH1A1高表达和远处转移是影响肺腺癌总生存期的独立危险因素。进一步的研究发现，CCR9和ALDH1A1在肺腺癌中的表达存在正相关，ALDH high细胞中CCR9的表达明显增高，CCR9/CCL25信号转导通路能明显促进肺腺癌肿瘤干细胞（Cancer stem cells，CSCs）的迁移和侵袭。通过该研究，揭示了肺腺癌远处转移和不良预后的新机制，也为CCR9/CCL25用作肺腺癌治疗研究的新靶标提供了证据 [29-30]。
4.8 CCR9和非小细胞肺癌研究
对非小细胞肺癌(NSCLC，non-small cell lung cancer)组织和癌旁组织CCR9的表达进行检测，发现CCR9高表达于NSCLC组织中，在对NSCLC细胞系NCI-H157细胞的检测中得到同样的结果，而CCR9在正常人支气管上皮细胞BEAS-2B上未检测到表达。体外实验同样证实，CCR9-CCL25对在NSCLC细胞侵袭和迁移能力上有重要作用。因此，目前的研究可以确定的是，CCR9/CCL25在NSCLC中高表达，与NSCLC淋巴结转移等有关，但是其作用分子仍未见报道，还需要进一步研究 [31-34]。
4.9 CCR9和肝癌研究
采用免疫组化方法检测出CCR9在肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）组织样本中显著升高，并与HCC患者的预后相关，CCR9表达与HCC患者的OS成反比，可作为HCC患者OS独立的预后因素，进一步研究发现CCR9的高表达预后差的原因主要是由于CCR9表达通过下调细胞周期调节因子p21，p27和上调细胞周期蛋白D1，从而增强了HCC的增殖和致瘤性的原因所导致的，因此CCR9可作为HCC的新型预后标志物。但目前CCR9/CCL25在肝癌领域的研究较少，仍需进一步系统性的研究 [35]。
4.10 CCR9和黑色素瘤研究
CCR9在黑色素瘤小肠转移灶、黑色素瘤细胞和由转移灶分离建立的细胞株中均高表达，研究者认为CCR9可能在黑色素瘤细胞小肠转移过程中起到关键的作用。此外，转移到肠道的黑色素瘤可检测到CCR9的表达，转移到其他器官的细胞则不表达CCR9，这说明高表达CCR9的黑色素瘤可特异性转移至小肠。体外Transwell实验证实CCR9/CCL25生物轴的作用下，黑色素瘤细胞侵袭和迁移能力明显增强，而当CCR9/CCL25生物轴被anti-CCR9抗体或CCR9的RNA干扰技术破坏后，其促进黑色素瘤细胞侵袭和迁移能力的作用被显著削减 [36-40]。
5. CCR9的临床药物研究前景
目前已有7种针对CCR9的药物研究，包括SRB1、NR11/1943 (Norgine)、OB-003、CCX-025、MLN-3126、Vercirnon Sodium和CCX-5072。这些药物通过拮抗CCR9的作用机制，阻断其与CCL25配体的结合，从而抑制CCR9调控的T细胞迁移和活化。这些药物研究适应症范围广泛，覆盖炎症性肠病、肿瘤和其他消化系统、免疫系统、眼部、口颌等多种疾病。不同药物的研发阶段不一，部分已进入临床试验。这些药物大多是小分子化合物，包括一种抗体，研究机构有Sunrock Biopharma SL、Norgine Ltd.、Orion Biotechnology Canada Ltd.等。近年来的研究揭示趋化因子家族在肿瘤发生发展中的重要作用，CCR9作为趋化因子受体成员之一，不仅可作为预测肿瘤预后的指标，而且靶向CCR9或者阻断CCL25/CCR9轴的药物对肿瘤的临床研究提供了新的视角。当然，未来需要更多的研究为CCR9靶向研究提供药理基础。
为鼎力协助各药企针对CCR9在炎症性和多种肿瘤在临床中的研究，j9九游会登录入口首页CUSABIO推出CCR9活性蛋白（CSB-MP004845HU）和抗体（CSB-RA004845MA1HU）产品，助力您在CCR9机制方面的研究或其潜在临床价值的探索。
j9九游会登录入口首页 CUSABIO CCR9 蛋白
● Recombinant Human C-C chemokine receptor type 9 (CCR9)-VLPs (Active) Code: CSB-MP004848HU
CSB-MP004848HU is detected by Mouse anti-6*His monoclonal antibody. The purity of VLPs was greater than 95% as determined by SEC-HPLC.
Immobilized Human CCR9 at 10μg/mL can bind Anti-CCR9 recombinant antibody (CSB-RA004848MA1HU). The EC50 is 31.67-36.83 ng/mL.The VLPs （The VLPs (CSB-MP3838) is negative control.
● Recombinant Human Atypical chemokine receptor 2 (ACKR2) (Active) Code: CSB-CF004618HU
(Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
Immobilized ACKR2 at 1 μg/ml can bind human CCL2. The EC50 of human CCL2 protein is 23.52-30.99 μg/ml.
参考文献：
[1] Tu, Zhenbo, et al. "CCR9 in cancer: oncogenic role and therapeutic targeting." Journal of hematology & oncology 9.1 (2016): 1-9.
[2] Huber, Max E., et al. "A chemical biology toolbox targeting the intracellular binding site of CCR9: fluorescent ligands, new drug leads and PROTACs." Angewandte Chemie International Edition 61.12 (2022): e202116782.
[3] Oswald, Christine, et al. "Intracellular allosteric antagonism of the CCR9 receptor." Nature 540.7633 (2016): 462-465.
[4] Letsch, Anne, et al. "Functional CCR9 expression is associated with small intestinal metastasis." Journal of Investigative Dermatology 122.3 (2004): 685-690.
[5] Uehara, Shoji, et al. "Characterization of CCR9 expression and CCL25/thymus-expressed chemokine responsiveness during T cell development: CD3highCD69+ thymocytes and γδTCR+ thymocytes preferentially respond to CCL25." The Journal of Immunology 168.1 (2002): 134-142.
[6] Xu, Baoping, et al. "CCR9 and CCL25: A review of their roles in tumor promotion." Journal of cellular physiology 235.12 (2020): 9121-9132.
[7] Wu, Xue, et al. "The roles of CCR9/CCL25 in inflammation and inflammation-associated diseases." Frontiers in cell and developmental biology 9 (2021): 686548.
[8] Mir, Hina, and Shailesh Singh. "CCL25 signaling in the tumor microenvironment." Tumor Microenvironment: The Role of Chemokines–Part B (2021): 99-111.
[9] Wang, Cong, et al. "The role of chemokine receptor 9/chemokine ligand 25 signaling: From immune cells to cancer cells." Oncology letters 16.2 (2018): 2071-2077.
[10] Li, Baijun, et al. "CCR9–CCL25 interaction suppresses apoptosis of lung cancer cells by activating the PI3K/Akt pathway." Medical Oncology 32 (2015): 1-9.
[11] Sharma, Praveen K., et al. "CCR9 mediates PI3K/AKT‐dependent antiapoptotic signals in prostate cancer cells and inhibition of CCR9‐CCL25 interaction enhances the cytotoxic effects of etoposide." International journal of cancer 127.9 (2010): 2020-2030.
[12] Chai, Songling, et al. "CCL25/CCR9 interaction promotes the malignant behavior of salivary adenoid cystic carcinoma via the PI3K/AKT signaling pathway." PeerJ 10 (2022): e13844.
[13] Johnson-Holiday, Crystal, et al. "CCR9-CCL25 interactions promote cisplatin resistance in breast cancer cell through Akt activation in a PI3K-dependent and FAK-independent fashion." World journal of surgical oncology 9.1 (2011): 1-7.
[14] Soldevila, Gloria, and Eduardo A. García‐Zepeda. "The role of the Jak‐Stat pathway in chemokine‐mediated signaling in T lymphocytes." Signal Transduction 7.5‐6 (2007): 427-438.
[15] Lu, Jianming, et al. "The selective CCR9 antagonist CCX8037 inhibits CCL25-CCR9-STAT3 mediated proliferation of pancreatic cancer cells." Cancer Research 70.8_Supplement (2010): 2531-2531.
[16] Santamaria, Silvia, et al. "Therapeutic potential of an anti-CCR9 mAb evidenced in xenografts of human CCR9+ tumors." Frontiers in Immunology 13 (2022): 825635.
[17] Qiuping, Zhang, et al. "Selectively increased expression and functions of chemokine receptor CCR9 on CD4+ T cells from patients with T-cell lineage acute lymphocytic leukemia." Cancer research 63.19 (2003): 6469-6477.
[18] Mirandola, Leonardo, et al. "Notch1 regulates chemotaxis and proliferation by controlling the CC‐chemokine receptors 5 and 9 in T cell acute lymphoblastic leukaemia." The Journal of pathology 226.5 (2012): 713-722.
[19] Amersi, Farin F., et al. "Activation of CCR9/CCL25 in cutaneous melanoma mediates preferential metastasis to the small intestine." Clinical cancer research 14.3 (2008): 638-645.
[20] Singh, Shailesh, et al. "Expression and functional role of CCR9 in prostate cancer cell migration and invasion." Clinical cancer research 10.24 (2004): 8743-8750.
[21] Sharma, Praveen K., et al. "CCR9 mediates PI3K/AKT‐dependent antiapoptotic signals in prostate cancer cells and inhibition of CCR9‐CCL25 interaction enhances the cytotoxic effects of etoposide." International journal of cancer 127.9 (2010): 2020-2030.
[22] Johnson, Erica L., et al. "CCL25-CCR9 interaction modulates ovarian cancer cell migration, metalloproteinase expression, and invasion." World journal of surgical oncology 8.1 (2010): 1-10.
[23] Singh, Rajesh, et al. "Expression and histopathological correlation of CCR9 and CCL25 in ovarian cancer." International journal of oncology 39.2 (2011): 373-381.
[24] Zhang, Ziqi, et al. "CCL25/CCR9 signal promotes migration and invasion in hepatocellular and breast cancer cell lines." DNA and cell biology 35.7 (2016): 348-357.
[25] Johnson-Holiday, Crystal, et al. "CCL25 mediates migration, invasion and matrix metalloproteinase expression by breast cancer cells in a CCR9-dependent fashion." International journal of oncology 38.5 (2011): 1279-1285.
[26] Johnson-Holiday, Crystal, et al. "CCR9-CCL25 interactions promote cisplatin resistance in breast cancer cell through Akt activation in a PI3K-dependent and FAK-independent fashion." World journal of surgical oncology 9.1 (2011): 1-7.
[27] Shen, Xiaoming, et al. "CC chemokine receptor 9 enhances proliferation in pancreatic intraepithelial neoplasia and pancreatic cancer cells." Journal of Gastrointestinal Surgery 13 (2009): 1955-1962.
[28] Heinrich, Eileen L., et al. "Paracrine activation of chemokine receptor CCR9 enhances the invasiveness of pancreatic cancer cells." Cancer Microenvironment 6 (2013): 241-245.
[29] Lu, Lin, et al. "CCR9 promotes migration and invasion of lung adenocarcinoma cancer stem cells." International journal of medical sciences 17.7 (2020): 912.
[30] Zhong, Yonglong, et al. "Expression of CC chemokine receptor 9 predicts poor prognosis in patients with lung adenocarcinoma." Diagnostic pathology 10.1 (2015): 1-7.
[31] Fan, Jian, et al. "Chemokine receptor 9 high-expression involved in the migration and invasion of the non-small-cell lung cancer cells."Asian Biomedicine 5.1 (2011): 69-76.
[32] Gupta, Pranav, et al. "CCR9/CCL25 expression in non-small cell lung cancer correlates with aggressive disease and mediates key steps of metastasis." Oncotarget 5.20 (2014): 10170.
[33] Li, Baijun, et al. "CCR9–CCL25 interaction suppresses apoptosis of lung cancer cells by activating the PI3K/Akt pathway." Medical Oncology 32 (2015): 1-9.
[34] Niu, Yuxu, et al. "CCL25 promotes the migration and invasion of non‑small cell lung cancer cells by regulating VEGF and MMPs in a CCR9‑dependent manner." Experimental and Therapeutic Medicine 19.6 (2020): 3571-3580.
[35] Zhang, Zhenhai, et al. "CCR9 as a prognostic marker and therapeutic target in hepatocellular carcinoma." Oncology Reports 31.4 (2014): 1629-1636.
[36] Amersi, Farin F., et al. "Activation of CCR9/CCL25 in cutaneous melanoma mediates preferential metastasis to the small intestine." Clinical cancer research 14.3 (2008): 638-645.
[37] Kühnelt-Leddihn, Laura, et al. "Overexpression of the chemokine receptors CXCR4, CCR7, CCR9, and CCR10 in human primary cutaneous melanoma: a potential prognostic value for CCR7 and CCR10?." Archives of dermatological research 304 (2012): 185-193.
[38] Richmond, Ann. "CCR9 homes metastatic melanoma cells to the small bowel." Clinical Cancer Research 14.3 (2008): 621-623.
[39] Hwang, Sam T. "Chemokine receptors in melanoma: CCR9 has a potential role in metastasis to the small bowel." J invest Dermatol 122.3 (2004): 14-15.
[40] Van Den Oord, Joost. "The CCR9–CCL25 axis mediates melanoma metastasis to the small intestine." Nature clinical practice Oncology 5.8 (2008): 440-441.
