張運彩綜述 李勝澤審校
局部浸潤和遠處轉(zhuǎn)移的能力是惡性腫瘤最重要的生物學(xué)特征,腫瘤轉(zhuǎn)移也是對癌癥治療的極大挑戰(zhàn)。癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移首先是癌細胞間黏附作用較正常細胞間低,細胞從原發(fā)瘤體分離,其次是血管內(nèi)同質(zhì)或異質(zhì)瘤栓形成,最后是癌細胞游出血管。瘤細胞與血管內(nèi)皮及皮下基膜異質(zhì)黏附是侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。它的病理過程涉及腫瘤細胞脫離原發(fā)瘤體,浸潤在周圍間質(zhì)中生長,并通過脈管系統(tǒng)或腔道被轉(zhuǎn)運到靶組織,最終形成轉(zhuǎn)移灶的過程?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPS)是一系列蛋白溶解酶家族,在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中擔(dān)任角色,對基膜和細胞外基質(zhì)有降解作用。RECK(逆轉(zhuǎn)錄富含半胱氨酸蛋白)是1種能夠調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶和抑制血管生成的膜固定糖蛋白,它可以在轉(zhuǎn)錄水平抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的表達與活性,腫瘤的浸潤及血管生成與RECK基因的表達量降低或者缺失相關(guān)性十分密切。MMP-9和RECK的表達量的變化與腫瘤的發(fā)生發(fā)展是目前腫瘤研究中的熱點[1]。
在正常人類組織中RECK基因表達廣泛,RECK的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在人的16種組織中被發(fā)現(xiàn)。在腦、心、胰腺中含量相對較少,在肺、甲狀腺、骨骼肌和胸腺中其次,而在前列腺、卵巢、睪丸、小腸中轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物最豐富。Clark等研究發(fā)現(xiàn)[2],RECK在腫瘤細胞和腫瘤基因轉(zhuǎn)化的成纖維細胞中的表達被抑制,如果上調(diào)RECK基因表達量就可以抑制腫瘤細胞的浸潤與轉(zhuǎn)移,而由細胞分泌的MMP也同時被抑制。
研究發(fā)現(xiàn),RECK基因的表達受ras癌基因調(diào)控,它通過調(diào)解Sp1/Sp3轉(zhuǎn)錄因子(Sp1結(jié)構(gòu)可以作為Ras信號的負性靶位)的轉(zhuǎn)錄活性來抑制。RECK上游52-堿基區(qū)域具有啟動子活性,該區(qū)域有2個Sp1結(jié)合位點,1個 CAAT盒和1個 CEBP結(jié)合基元。Ras既可以通過調(diào)節(jié)Sp1/Sp3轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄活性來下調(diào)RECK的表達,通過活化的Ras使RECK的Sp1位點磷酸化(P)或糖基化(G)而抑制其轉(zhuǎn)錄活性,來降低 RECK的表達量,還可以利用通過Sp1/Sp3轉(zhuǎn)錄后修飾,磷酸化或糖基化(P/G)來調(diào)節(jié)Sp1/Sp3與它們的節(jié)蛋白相互作用,從而抑制RECK的表達。
癌細胞與基膜緊密接觸后,細胞基質(zhì)成分可被癌細胞直接分泌的蛋白酶溶解,包括Ⅳ型膠原酶,使基膜局部缺損,讓癌細胞通過。Ⅳ型膠原酶是1種基質(zhì)金屬蛋白酶,能分解上皮和血管的基膜的Ⅳ型膠原纖維,癌細胞借助于自身的阿米巴運動通過溶解基膜游出,基質(zhì)成分的降解物MMPs能夠促進血管形成和腫瘤生長。RECK低表達和MMP-9高表達與腫瘤的惡性程度密切相關(guān)。腫瘤新生毛細血管形成是腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的1個關(guān)鍵步驟,RECK的適量表達能抑制腫瘤血管生成。腫瘤血管生成是分子與分子、細胞與細胞和細胞與基質(zhì)間相互作用、涉及基質(zhì)降解、內(nèi)皮細胞遷移、增殖等多個步驟的復(fù)雜過程[3]。MMPs對內(nèi)皮細胞外基質(zhì)的降解是血管生成的前提,在乳腺癌、結(jié)腸癌等腫瘤中均有MMPs活性升高,RECK有獨特的抑制基質(zhì)金屬蛋白酶活性。RECK在正常組織中高表達,在各種腫瘤細胞中基因不表達,利用RECK真核表達載體轉(zhuǎn)染食管癌細胞抑制MMP-9的表達活性,有效地減弱腫瘤細胞的體外侵襲能力[4]。
有研究發(fā)現(xiàn),在肺癌[5~7]、結(jié)腸癌[8]等惡性腫瘤中,RECK表達量很低,而MMP-9的表達量很高,兩者之間呈負相關(guān)。在惡性腫瘤的發(fā)生、浸潤和轉(zhuǎn)移的過程中RECK表達下降,MMP-9高表達,并且它對惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移具有促進作用,二者一起調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。朱振新等[9]發(fā)現(xiàn) RECK基因在結(jié)腸癌組織中的陽性率明顯下降,隨著組織學(xué)分級的升高,其陽性表達率越高,臨床分期越晚;RECK與腫瘤的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān);MMP-9基因表達水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期相關(guān),而隨著腫瘤TNM分期的增高、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生,其表達逐漸增高。這提示隨著腫瘤分泌MMPs的增多、其降解ECM基膜的能力隨之增強,侵襲性增加,發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性越來越大。在結(jié)腸癌組織中,RECK基因表達與MMP-9的表達呈負相關(guān),提示可能在惡性腫瘤組織中,RECK基因?qū)MP-9的表達有抑制作用,從而制約惡性腫瘤的發(fā)展。Pesta等[10]分別用甲基化特異PCR和逆轉(zhuǎn)錄實時PCR檢測50例非小細胞肺癌和其癌旁組織,發(fā)現(xiàn)RECK mRNA低表達于鱗癌組織中,MMP-9則高表達,在正常組織和腺癌組織中表達沒有發(fā)現(xiàn)差異。RECK mRNA在非小細胞肺癌ⅠA期表達明顯高于ⅠB~ⅢA期,MMP-9隨著腫瘤分期的提高表達量越高。RECK負調(diào)節(jié)MMP-9的轉(zhuǎn)錄。傅全勝等[11]用免疫組化SP法檢測57例腎細胞癌中RECK和MMP-9的表達情況,發(fā)現(xiàn)RECK在腎細胞癌組織中的陽性表達率為47.4%,明顯低于癌旁正常組織,而 MMP-9在腎細胞癌組織中的陽性表達率為 80.7%,明顯高于癌旁正常組織。RECK和MMP-9蛋白表達與腫瘤的組織學(xué)分級、臨床病理分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。兩者表達水平呈負相關(guān)。RECK和MMP-9蛋白表達與腎細胞癌的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Liu等[12]用免疫組化法檢測30例中耳鱗癌和20例正常外耳道組織中RECK和MMP-9的表達,發(fā)現(xiàn)RECK在中耳鱗癌中表達遠遠低于正常外耳道組織,相反MMP-9在中耳鱗癌中高表達,而在正常外耳道組織中低表達。RECK和MMP-9的表達與腫瘤的組織學(xué)分級、腫瘤的分期有關(guān)。尉公田等[13]采用逆轉(zhuǎn)錄共擴增定量PCR方法研究肝癌間質(zhì)膠原酶基因以及RECK基因表達的情況,結(jié)果表明:肝癌組織MMP-9基因表達明顯高于癌旁肝硬化組織及正常肝組織。李晟磊等[14]對62例食管癌組織研究發(fā)現(xiàn),RECK表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Li等[15]用免疫組化法檢測64例鼻咽癌和30例慢性鼻咽炎組織,發(fā)現(xiàn)RECK在鼻咽癌組織中幾乎不表達,但是在炎性細胞周圍和矩陣的癌巢中高表達,提示RECK在鼻咽癌的浸潤和轉(zhuǎn)移中表達被下調(diào),MMP-9表達被上調(diào),RECK通過調(diào)節(jié)MMP-9表達,參與鼻咽癌的浸潤和轉(zhuǎn)移。Wang等[16]用免疫印跡法檢測38例喉癌患者中MMP-9的細胞活性特點,發(fā)現(xiàn)喉癌組織中高表達MMP-9,在耐受的樹突細胞的發(fā)展中扮演重要角色,可以逃脫免疫細胞的監(jiān)視。提示腫瘤轉(zhuǎn)移和腫瘤患者的生存率與MMP-9的表達密切相關(guān),MMP-9可能是惡性腫瘤潛在的1個靶基因。徐振宇等[17]在使用RT-PCR和Western blot分別檢測RECK和 MMP-9在給非甾體類抗炎藥NS398的前列腺癌的裸鼠模型和1個沒有給藥的對照組,發(fā)現(xiàn)給NS398的裸鼠組,RECK mRNA和RECK蛋白表達量明顯增加,MMP-9下降,對照組則沒有變化。得出非甾體類抗炎藥NS398可以明顯抑制前列腺癌的轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)RECK高表達,抑制MMP-9表達。
周家德等[18]免疫組化研究顯示,在正常宮頸組織中RECK蛋白的表達明顯高于宮頸鱗癌組織。RECK蛋白主要表達在正常子宮頸鱗狀細胞,其在CIN組織中表達隨病變級別升高而減弱,在子宮頸鱗癌組織中RECK蛋白幾乎無陽性表達。Chen等[19]指出RECK在惡性膠質(zhì)瘤進展階段表達是逐漸降低的,RECK的高表達與癌癥患者的生存率呈正相關(guān),通過藥物使RECK表達上調(diào),對神經(jīng)膠質(zhì)細胞瘤治療可能是個有價值的選擇。組蛋白去乙?;敢种苿┖头晴摅w抗炎藥已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床,并證明可以提高RECK的表達,在癌癥患者中可以作為RECK的誘導(dǎo)劑來治療神經(jīng)膠質(zhì)細胞瘤。劉晶晶等[20]通過PCR檢測發(fā)現(xiàn)42例子宮內(nèi)膜癌中RECK mRNA表達明顯低于正常子宮內(nèi)膜和子宮內(nèi)膜不典型增生組織,但在三者中均有表達,RECK表達缺失可能與腫瘤發(fā)生與局部浸潤有關(guān)。MMP-9在子宮內(nèi)膜癌中表達量高于子宮內(nèi)膜不典型增生和正常子宮內(nèi)膜組織,MMP-9基因表達的增強可能在子宮內(nèi)膜癌的浸潤轉(zhuǎn)移中起重要作用。子宮內(nèi)膜癌中MMP-9 mRNA蛋白和RECK mRNA之間存在負相關(guān),隨著MMP-9的增強RECK表達量反而降低。
RECK基因作為1種新的MMPs抑制劑,在多個系統(tǒng)腫瘤中扮演重要角色。如果要抑制腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移,可以通過藥物誘導(dǎo)劑來提高癌癥患者腫瘤組織中RECK的表達量。上調(diào)腫瘤抑癌基因的活性,使RECK在腫瘤組織中超表達,以實現(xiàn)控制腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移。利用血管生成抑制劑特異性抑制血管內(nèi)皮細胞的增殖活性,有抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的作用,連續(xù)使用血管生成抑制劑可使殘存微小瘤塊縮小,但停止使用,靜止的腫瘤又會繼續(xù)生長。這些都為抗腫瘤藥物開發(fā)研制指引了新的方向,為尋找高效低毒的化療藥物提供了新途徑。
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