劉繼微,齊潔敏
(承德醫(yī)學(xué)院病理教研室,河北承德 067000)
胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一,浸潤、轉(zhuǎn)移不僅是包括胃癌在內(nèi)的所有惡性腫瘤的主要生物學(xué)行為特征,同時(shí)也是影響患者預(yù)后的主要因素,所以,如何控制胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移成為了當(dāng)今胃癌研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移與其它惡性腫瘤一樣,主要分為幾個(gè)步驟:細(xì)胞之間黏附性的改變,基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)的降解,腫瘤細(xì)胞的遷移及新生血管的形成。這就決定胃癌轉(zhuǎn)移也是多因子參與的動(dòng)態(tài)反應(yīng)過程,在此過程當(dāng)中,L-選擇素和異黏蛋白起著重要的作用,前者通過啟動(dòng)腫瘤細(xì)胞黏附的始動(dòng)機(jī)制,介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移,后者則主要通過激活相關(guān)信號通路來介導(dǎo)腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移、血管再生等。
選擇素是已知的細(xì)胞黏附分子家族中的一種,根據(jù)其表達(dá)部位的不同分為三個(gè)成員:E-選擇素表達(dá)于活化的內(nèi)皮細(xì)胞表面;P-選擇素表達(dá)于活化的血小板和內(nèi)皮細(xì)胞表面;L-選擇素表達(dá)于白細(xì)胞表面。研究發(fā)現(xiàn),該家族除了在炎癥發(fā)生時(shí)介導(dǎo)白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞的起始黏附, 以及介導(dǎo)白細(xì)胞之間與血小板之間的黏附外,還在淋巴細(xì)胞歸巢、腫瘤轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮著重要的作用[1]。
1.1 L-選擇素的結(jié)構(gòu) L-選擇素的結(jié)構(gòu)為單體糖蛋白,分子質(zhì)量75-80 KD,由324個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成,可分為胞膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)。其胞膜外部分又由三個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成:①鈣離子依賴的C型外源凝集素結(jié)構(gòu)域,是L-選擇素分子的配體結(jié)合位;②緊鄰?fù)庠茨亟Y(jié)構(gòu)域,是表皮生長因子樣結(jié)構(gòu)域,對維持分子構(gòu)型有重要意義;③近胞膜部分是兩個(gè)補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白重復(fù)序列。
1.2 L-選擇素的生物學(xué)功能
1.2.1 在白細(xì)胞的移出與移行中發(fā)揮重要作用:Hickey等[2]通過實(shí)驗(yàn)證明, 發(fā)生炎癥后,L-選擇素缺陷型小鼠的白細(xì)胞在血管外的移行距離遠(yuǎn)較野生型的小鼠近,從而說明L-選擇素在白細(xì)胞的移出與移行過程中的作用。
1.2.2 可溶性L-選擇素:在體內(nèi)炎癥反應(yīng)過程中,白細(xì)胞在進(jìn)入炎性組織前使細(xì)胞表面的L-選擇素活化、脫落, 形成可溶性L-選擇素(sL-選擇素),使白細(xì)胞表面L-選擇素下調(diào),解除白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,從而有利于白細(xì)胞的穿越與移行。
1.2.3 介導(dǎo)淋巴細(xì)胞向周圍淋巴結(jié)的歸巢:淋巴細(xì)胞再循環(huán)通路中的一個(gè)環(huán)節(jié)是血液中的淋巴細(xì)胞穿過淋巴結(jié)的高內(nèi)皮微靜脈進(jìn)入淋巴組織,即淋巴細(xì)胞歸巢,所以,L-選擇素又稱淋巴細(xì)胞歸巢受體(lymphocyte homing receptor,LHR),由Gallatin和Tedder等首先在小鼠淋巴細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明[3],淋巴細(xì)胞歸巢是由L-選擇素特異介導(dǎo)的,L-選擇素缺陷小鼠淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒感染模型中,小鼠CD44(high)CD8 T淋巴細(xì)胞在頸淋巴結(jié)、髂淋巴結(jié)、縱隔淋巴結(jié)及鼻黏膜相關(guān)淋巴組織中均較野生型小鼠明顯下降。并且Heikki等[4]提出,L-選擇素在介導(dǎo)淋巴細(xì)胞進(jìn)入和游出淋巴結(jié)再循環(huán)過程中,是通過與淋巴系統(tǒng)不同部位的不同配體相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。
1.3 L-選擇素與腫瘤
1.3.1 L-選擇素的過度表達(dá):正常情況下,L-選擇素主要表達(dá)于大多數(shù)白細(xì)胞表面,包括淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等,但是,近年來的研究表明,L-選擇素在卵巢癌、肝癌、肺癌、子宮內(nèi)膜癌、宮頸癌、大腸癌等惡性腫瘤表面也具有高表達(dá)。邢燕等[5]采用RT-PCR和免疫組化方法檢測70例卵巢上皮性癌患者(A組)、36例卵巢上皮性囊腫患者(B組)和20例手術(shù)切除病理證實(shí)卵巢無病變正常者卵巢組織(C組)中L-選擇素mRNA和蛋白的表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn),L-選擇素定位于上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜和(或)細(xì)胞漿,且A組卵巢L-選擇素的mRNA相對表達(dá)量及組織中的陽性表達(dá)率均明顯高于B、C(P<0.05)。張國英等[6]采用RT- PCR技術(shù)檢測16例子宮內(nèi)膜癌組織和16例正常子宮內(nèi)膜組織中L-選擇素的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)L-選擇素在子宮內(nèi)膜癌組織和正常子宮內(nèi)膜中均有表達(dá),且子宮內(nèi)膜癌組織明顯高于癌旁組織及正常子宮內(nèi)膜組織。李坤等[7]通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),大腸癌組織中L-選擇素也呈現(xiàn)出高表達(dá)。
1.3.2 L-選擇素與腫瘤轉(zhuǎn)移:研究顯示[8,9],L-選擇素分子內(nèi)具有類似凝集素樣的細(xì)胞外結(jié)構(gòu),通過鈣依賴性方式與細(xì)胞表面糖蛋白相互作用,介導(dǎo)在轉(zhuǎn)移過程中循環(huán)的腫瘤細(xì)胞與血管和淋巴管黏附。劉敏等[10]用免疫印跡分析、RT- PCR及流式細(xì)胞術(shù)檢測L-選擇素在小鼠肝癌HCa-F細(xì)胞(肝癌細(xì)胞株的一種)的表達(dá),并用L-選擇素的抗體抑制小鼠肝癌HCa-F細(xì)胞與冰凍淋巴結(jié)切片間的黏附實(shí)驗(yàn)檢測L-選擇素的功能,進(jìn)而驗(yàn)證L-選擇素是否介導(dǎo)小鼠肝癌HCa-F細(xì)胞與淋巴結(jié)黏附。實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)用免疫細(xì)胞化學(xué)方法驗(yàn)證了小鼠肝癌HCa-F細(xì)胞為非淋巴細(xì)胞來源。結(jié)果顯示:在其表面有L-選擇素的表達(dá),且HCa-F細(xì)胞與淋巴結(jié)之間的黏附可被L-選擇素的抗體抑制,從而提示L-選擇素可能介導(dǎo)HCa-F細(xì)胞向淋巴道轉(zhuǎn)移。苗志龍等[11]采用免疫組織化學(xué)法檢測68例乳腺癌前哨淋巴結(jié)(SLN)、乳腺癌原發(fā)灶、癌旁乳腺組織及20例III級不典型增生乳腺組織中L-選擇素的表達(dá)情況,結(jié)果也提示L-選擇素的表達(dá)具有淋巴結(jié)趨向性特點(diǎn),在促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中可能起重要作用。
L-選擇素在某些惡性腫瘤方面的研究,已經(jīng)顯示出其與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的重要相關(guān)性,監(jiān)測其表達(dá)水平,可為評估惡性腫瘤轉(zhuǎn)移潛能提供理論依據(jù)。在胃癌方面的研究,國內(nèi)尚未見報(bào)道,但其很有可能成為胃癌新的診斷指標(biāo)和治療靶點(diǎn)。相信隨著醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)的深入發(fā)展, 對選擇素的研究及其在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用必然會不斷深入,并取得突破性的進(jìn)展。
編碼MTDH(亦被稱為AEG-1,astrocyte elevated gene-1)的基因,是在感染了人免疫缺陷病毒(HIV-1)的人原始胚胎星形細(xì)胞(PHFA)中被首次克隆出來的[12],已經(jīng)被證實(shí)是一種原癌基因。MTDH在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用,參與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移、血管再生、耐藥及預(yù)后。
2.1 MTDH的定位及分子特征 人類編碼MTDH的基因定位于8q22,其cDNA的全長為3611對堿基,包含了11個(gè)內(nèi)含子和12個(gè)外顯子,MTDH的蛋白分子量約為64KD,含有582個(gè)氨基酸,等電點(diǎn)9.33[13]。MTDH的肽鏈中含有至少2個(gè)賴氨酸富集區(qū),這些富集區(qū)被認(rèn)為是一種核定位信號和核仁定位信號。
2.2 MTDH的分子作用機(jī)制 研究證實(shí),MTDH作為一種癌基因,參與調(diào)節(jié)了與癌癥發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的多個(gè)信號通路,如NF-kB信號通路、PI3K/AKT信號通路等。這些通路的激活,能夠誘導(dǎo)相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)(如凋亡抑制蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶、血管內(nèi)皮生長因子、耐藥基因等),從而參與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、浸潤、轉(zhuǎn)移、血管生成、化療耐藥等眾多環(huán)節(jié)。
2.3 MTDH與腫瘤
2.3.1 MTDH促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖:MTDH在許多正常人細(xì)胞株中過表達(dá),保護(hù)細(xì)胞在缺乏血清等應(yīng)激情況下所誘導(dǎo)的凋亡,表明MTDH可作為一種抗凋亡基因[14]。Li等[15]在研究MTDH基因?qū)θ橄侔┘?xì)胞增殖的作用時(shí)發(fā)現(xiàn):MTDH基因表達(dá)的上調(diào)與增殖因子Ki67的增加顯著相關(guān)(P<0.001),在MCF-7及MDA-MB-435乳腺癌細(xì)胞中異位表達(dá)的MTDH基因可顯著促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。
2.3.2 MTDH促進(jìn)腫瘤血管發(fā)生:腫瘤新生血管的生成為腫瘤組織提供了足夠的營養(yǎng),有利于腫瘤細(xì)胞的克隆性增殖及惡性演進(jìn),因此,與腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移有著密切的關(guān)系。Emdad等[16]通過裸鼠轉(zhuǎn)移瘤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),AEG-1過表達(dá)的腫瘤組織血管生成的分子標(biāo)記物(如血管生成素-1、缺氧誘導(dǎo)因子1α等)也相應(yīng)高表達(dá);阻斷AEG-1的表達(dá),血管生成減少,所以,MTDH很可能是腫瘤血管形成的誘導(dǎo)因子。Li等[17]在對乳腺癌組織的研究中發(fā)現(xiàn),AEG-1蛋白的表達(dá)隨著微血管密度(microvessel density,MVD)值和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)表達(dá)的升高而逐漸增強(qiáng),提示了MTDH的表達(dá)可能與腫瘤的血管發(fā)生相關(guān)。
2.3.3 MTDH促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移:Song等[18]采用蛋白印跡方法對子宮內(nèi)膜組織的研究發(fā)現(xiàn),AEG-1在正常子宮內(nèi)膜組織、子宮內(nèi)膜不典型增生及子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)率逐漸增高,且其表達(dá)與臨床分期、子宮肌壁浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等呈正相關(guān)。Li等[19]同樣采用蛋白印跡方法在有關(guān)卵巢上皮癌的研究中發(fā)現(xiàn),AEG-1在腹膜播散和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中表達(dá)率高達(dá)95.4%,而無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組陽性表達(dá)僅為47.1%。國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),MTDH在多種腫瘤中都呈現(xiàn)出過度表達(dá),并與腫瘤的臨床病理特征密切相關(guān)[20-23]。
2.3.4 MTDH與腫瘤治療:MTDH具有化學(xué)耐藥性的作用。Hu等[24]發(fā)現(xiàn),MTDH過表達(dá)會使細(xì)胞具有耐藥性,位于8q22的其它基因的過表達(dá)則不會對腫瘤細(xì)胞的耐藥性產(chǎn)生顯著的影響,而抑制MTDH表達(dá)則會使乳腺癌細(xì)胞對化療藥物和應(yīng)激原異常敏感。MTDH還可以誘導(dǎo)多藥耐藥基因-1的表達(dá)上升,從而導(dǎo)致肝癌細(xì)胞對多柔比星產(chǎn)生耐藥[25]。
MTDH的作用多種多樣,但MTDH的研究還比較局限,如在胃癌方面的研究報(bào)道很少。其過表達(dá)與諸多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān), 并在腫瘤耐藥性中發(fā)揮一定作用。隨著對MTDH研究的不斷深入,尋找一個(gè)能阻礙MTDH作用的物質(zhì)來抑制MTDH的作用,有望成為一個(gè)合理、有效地對抗腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的新方法。
研究表明,L-選擇素除了介導(dǎo)白細(xì)胞與血小板之間以及與血管內(nèi)皮的黏附外,還介導(dǎo)淋巴細(xì)胞歸巢(與腫瘤細(xì)胞淋巴轉(zhuǎn)移有關(guān));而MTDH通過調(diào)節(jié)與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)的分子信號途徑,誘導(dǎo)相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)(如凋亡抑制蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶、血管內(nèi)皮生長因子、耐藥基因等),從而參與腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、浸潤、轉(zhuǎn)移、血管生成、化療耐藥等眾多環(huán)節(jié)。二者共同參與了腫瘤細(xì)胞的浸潤與轉(zhuǎn)移,但目前關(guān)于L-選擇素和MTDH二者與胃癌的臨床病理特征之間的關(guān)系及二者有無相關(guān)性尚未見報(bào)道,有待進(jìn)一步的研究。
胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一,臨床上又不易早期發(fā)現(xiàn),一旦診斷往往預(yù)后較差,為了攻克這一難題,尋求對于早期診斷和浸潤轉(zhuǎn)移有特異性的生物標(biāo)志物具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。研究發(fā)現(xiàn),抑制編碼MTDH的基因表達(dá)后,癌細(xì)胞的侵襲遷移能力減弱,這將為開發(fā)抑制胃癌細(xì)胞浸潤和轉(zhuǎn)移的藥物提供潛在的作用靶點(diǎn),其它腫瘤L-選擇素的研究也將為胃癌的進(jìn)一步研究提供有利根據(jù)和思路。深入研究二者與胃癌臨床病理特征的相關(guān)性,以及二者之間的相互關(guān)系,將為指導(dǎo)胃癌的治療和評估預(yù)后提供新的理論依據(jù),相信隨著對二者認(rèn)識的不斷深入, 其在胃癌的診斷、治療及預(yù)后的價(jià)值也將逐漸呈現(xiàn)。
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