摘要：細(xì)胞黏附分子L1（CD171）是神經(jīng)發(fā)育過程中的重要因子。研究表明L1在多種腫瘤組織中過表達(dá)。通過與腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移相關(guān)因子、血管及細(xì)胞外基質(zhì)間的相互作用，L1在腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移過程中扮演著重要角色。隨著L1在腫瘤組織中作用機(jī)制研究的不斷深入，它很有可能為腫瘤的靶向治療提供一個(gè)新的研究靶點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：細(xì)胞黏附分子L1；腫瘤；整合素；CD24

L1是一個(gè)含 200-220 kD糖基的免疫球蛋白超家族成員之一。最初在人腦中被發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞和細(xì)胞之間的黏附，在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生和發(fā)育過程中起著重要作用，包括軸突的生長(zhǎng)和遷移[1]。隨后發(fā)現(xiàn)在起源于神經(jīng)組織、上皮或間皮組織及其它組織的惡性腫瘤中也有L1蛋白的高表達(dá)，如：胰腺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、小細(xì)胞肺癌、直腸癌和乳腺癌等[2～4]。在腫瘤中，L1的表達(dá)不僅促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的增殖而且增強(qiáng)了與腫瘤侵襲相關(guān)的基因產(chǎn)物的表達(dá)，與腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。目前，L1蛋白的檢測(cè)已成為評(píng)估卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌和黑色素瘤等多種腫瘤惡性程度和預(yù)后的標(biāo)記物。本文主要就L1與相關(guān)腫瘤關(guān)系及其機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 L1蛋白的結(jié)構(gòu)與功能

L1是一種跨膜蛋白，在人類正常組織中主要表達(dá)于神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、周圍神經(jīng)束細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、某些上皮細(xì)胞、網(wǎng)狀纖維細(xì)胞和某些造血組織細(xì)胞、成人腎臟的集合管和小兒的腎臟組織等[5]。L1蛋白是由1256個(gè)氨基酸組成，分別包括胞外域、跨膜域及胞內(nèi)域；胞外域由6個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域（IgⅠ-Ⅵ）和5個(gè)纖連蛋白型Ⅲ重復(fù)序列（FN1-5）組成；胞內(nèi)域是由大約120個(gè)高度保守的氨基酸殘基組成[6]，主要由外顯子26、27、28編碼。L1胞外域中的第六個(gè)免疫球蛋白（L1Ig6）序列及胞內(nèi)域的RESL能與自身或其它配體（如整合素、CD24等）結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞與胞外基質(zhì)間的粘附；胞內(nèi)域還能與細(xì)胞骨架蛋白結(jié)合，作為胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的受體[7，8]。研究發(fā)現(xiàn)：L1對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)育起著關(guān)鍵作用：促進(jìn)L1陽性的神經(jīng)細(xì)胞突起生長(zhǎng)、參與細(xì)胞的遷移、軸突的生長(zhǎng)、髓鞘的形成、神經(jīng)纖維的集聚、突觸可塑性的形成[9]。L1基因突變會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，包括：先天性腦積水、智力發(fā)育障礙、自主神經(jīng)發(fā)育不良和皮質(zhì)脊髓束缺陷等[10，11] 。

2 L1與腫瘤的關(guān)系 研究顯示L1在某些腫瘤組織中高表達(dá)，但并不是在所有的腫瘤組織中均表達(dá)，而是只限于某些腫瘤或某些腫瘤的亞型，這對(duì)于不同腫瘤間的鑒別診斷具有一定意義。在女性生殖道，L1主要表達(dá)于卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、宮頸和輸卵管的腺癌中， 還表達(dá)于消化道間質(zhì)瘤、膀胱的透明細(xì)胞癌、嗜鉻細(xì)胞瘤、小細(xì)胞肺癌、神經(jīng)系統(tǒng)的腫瘤及黑色素瘤等[12～14]；而L1在以下腫瘤中幾乎不表達(dá)：部分乳腺小葉癌、胃腸道的大部分癌、胃腸道的類癌、腎透明細(xì)胞癌、前列腺癌及間皮瘤。奇怪的是，體外培養(yǎng)的乳腺癌和腎癌的細(xì)胞系中L1的表達(dá)陽性，但在體內(nèi)的該腫瘤中并未檢測(cè)到。Jussuf 等[15]研究表明，在胃腸道間葉源性腫瘤中，L1在胃腸道間質(zhì)瘤（GIST）和周圍神經(jīng)鞘瘤中高表達(dá)，而在胃腸道平滑肌瘤、平滑肌肉瘤和纖維瘤病中不表達(dá)。近年來發(fā)現(xiàn)，在腫瘤組織中，L1的表達(dá)具有階段特異性，隨著腫瘤惡性程度的增高，L1的表達(dá)也逐漸增強(qiáng)，在腫瘤細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移過程中均起著重要作用[16]。

2.1 L1與腫瘤細(xì)胞增殖 目前已證實(shí)L1在腫瘤中異位表達(dá)能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。Ben等[17]應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型對(duì)L1促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)：在正常的卵巢上皮細(xì)胞內(nèi)L1表達(dá)對(duì)細(xì)胞的增殖并無影響；當(dāng)細(xì)胞發(fā)生癌變后，L1高表達(dá)且明顯促進(jìn)細(xì)胞的增殖。在體外細(xì)胞培養(yǎng)中，YIGROV1細(xì)胞株（L1 陽性） 的增殖明顯比對(duì)照OVCAR3（L1 陰性） 細(xì)胞株快。在免疫缺陷鼠模型中，應(yīng)用RNA干擾技術(shù)使L1表達(dá)降低的卵巢上皮癌細(xì)胞的增殖能力明顯降低，與此同時(shí)，在體內(nèi)應(yīng)用L1抗體治療腫瘤，在一定程度上達(dá)到了抑制的效果。表明L1 在腫瘤細(xì)胞增殖中起關(guān)鍵的作用。另一方面，L1還能抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，在正常的細(xì)胞內(nèi)L1利于細(xì)胞的凋亡，當(dāng)在腫瘤細(xì)胞中異位表達(dá)或功能發(fā)生改變時(shí)，L1則抑制細(xì)胞的凋亡，間接促進(jìn)細(xì)胞的增殖。Silveira 等[18]研究發(fā)現(xiàn)L1能夠抑制卵巢癌細(xì)胞的凋亡；Silvia進(jìn)一步指出L1是通過阻斷半胱天冬酶介導(dǎo)的凋亡途徑，來抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡。具體機(jī)制目前還不清楚，有人指出，L1在腫瘤中促進(jìn)細(xì)胞的增殖或抑制細(xì)胞的凋亡與Erk1/2途徑的激活有關(guān)：L1與配體相互作用能夠激活Erk1/2信號(hào)途徑，促進(jìn)與生長(zhǎng)有關(guān)的轉(zhuǎn)錄基因表達(dá)，從而促進(jìn)了細(xì)胞的增殖。

2.2 L1與腫瘤的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移 隨著L1在腫瘤中發(fā)現(xiàn)，其功能的研究也越來越多，逐漸發(fā)現(xiàn)L1在腸道、泌尿生殖道的某些上皮及多種腫瘤中表達(dá)，與腫瘤的浸潤(rùn)進(jìn)展有關(guān)。Ben等[19]，研究發(fā)現(xiàn)L1在膽管癌中過表達(dá)，并促使黑色素瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移，是患者預(yù)后判斷的參考指標(biāo)。Gavert等[20]應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物模型并結(jié)合RT-PCR、RNA干擾等技術(shù)證明L1能夠促進(jìn)結(jié)腸癌的演進(jìn)和轉(zhuǎn)移。

L1是一種跨膜蛋白，不僅作為黏附分子，調(diào)節(jié)細(xì)胞間以及細(xì)胞與胞外基質(zhì)的黏附；而且是一種重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移、炎癥和組織的形成。在腫瘤細(xì)胞中，腫瘤細(xì)胞間黏附力的減弱以及腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)黏附力增加是腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵。L1的表達(dá)可以促使胞外基質(zhì)的重塑以及增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞向胞外基質(zhì)的趨觸性，二者均促進(jìn)腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。L1自身是一種黏附能力較弱的黏附分子，識(shí)別及黏附的細(xì)胞具有階段特異性：在腫瘤發(fā)生的早期， L1的表達(dá)較少，主要發(fā)揮細(xì)胞間的黏附功能，使得腫瘤局限性生長(zhǎng)；隨著腫瘤的進(jìn)展，L1的表達(dá)能夠誘導(dǎo)更多的黏附分子及黏附分子受體的表達(dá)，激活后續(xù)黏附機(jī)制及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而促進(jìn)了腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[21]。此過程十分復(fù)雜，需要許多黏附分子、整合素家族及免疫球蛋白超家族成員共同參與，其中主要有L1、N-CAM、CD24及整合素分子等。

2.2.1 與同種分子的相互作用 L1與自身分子結(jié)合，還可以與家族中其它黏附分子作用，是其實(shí)現(xiàn)功能的重要步驟。L1胞內(nèi)結(jié)構(gòu)中某些酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化而被活化，不僅促使L1-L1二聚體的形成，而且促進(jìn)了L1與細(xì)胞連接蛋白的結(jié)合，從而導(dǎo)致了細(xì)胞骨架肌動(dòng)蛋白的激活，促進(jìn)細(xì)胞的遷移。此外，部分黏附分子只有通過與L1的相互作用形成聚合物輔助增強(qiáng)L1的功能。L1還可以誘導(dǎo)鈣離子局部?jī)?nèi)流，濃度發(fā)生變化，結(jié)果加速囊泡的內(nèi)吞，影響肌動(dòng)蛋白的活性，最終影響細(xì)胞的黏附和遷移[22]。

2.2.2 與CD24分子的相互作用 CD24分子也是黏附分子家族中的成員，定位在細(xì)胞表面，與L1關(guān)系密切，在多種腫瘤中共表達(dá)。L1與CD24的結(jié)合一方面促進(jìn)了胞外鈣離子的內(nèi)流以及胞內(nèi)鈣離子的釋放，增加了細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度，從而激活了多種與細(xì)胞增殖及轉(zhuǎn)移有關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑（如ERK1/2和依賴磷酸激酶-3途徑），進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。另一方面，與CD24結(jié)合后，L1的空間構(gòu)象發(fā)生了改變，不僅促進(jìn)了L1與胞外基質(zhì)配體的結(jié)合，而且也加強(qiáng)了L1RGD序列與整合素受體的結(jié)合[23]。進(jìn)一步研究表明， CD24的存在還能活化α3β和α4β1整合素的活性，與L1作用促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的黏附。

2.2.3 與整合素分子的作用 整合素（integrin） 是一類重要的黏附分子受體，由a、β兩個(gè)亞基構(gòu)成，大多存在于細(xì)胞表面。L1能夠與多種整合素分子結(jié)合發(fā)揮作用，其分子內(nèi)含有與整合素特異性結(jié)合的序列：L1胞外的第六個(gè)Ig區(qū)域存在的RGD序列和胞內(nèi)域存在的RSLE序列；RGD序列主要與整合素avβ1， a5β1， a1β3 和aIIβ3結(jié)合，RSLE序列主要與整合素β1結(jié)合。L1不管與哪種整合素結(jié)合均能促進(jìn)細(xì)胞的黏附和遷移，只是機(jī)制有別。avβ1、a5β1、 a1β3在基底膜、血管內(nèi)皮及胞外基質(zhì)中均有表達(dá)，與腫瘤細(xì)胞表面L1分子結(jié)合能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與基底膜、血管內(nèi)皮的黏附及向胞外基質(zhì)的遷移。在Mn2+存在的情況下，L1主要與整合素β1結(jié)合，一方面L1在細(xì)胞表面聚集與整合素相互作用形成復(fù)合體，通過胞內(nèi)的籠形蛋白介導(dǎo)的內(nèi)攝作用（籠形蛋白與L1胞質(zhì)區(qū)的RSLE序列結(jié)合后進(jìn)行的胞內(nèi)載體運(yùn)輸），復(fù)合體被運(yùn)輸?shù)桨麅?nèi)，不僅細(xì)胞表面黏附分子的數(shù)量減少，降低了腫瘤細(xì)胞間的黏附力，而且激活了多種與腫瘤惡化相關(guān)的激酶，繼發(fā)一系列信號(hào)的傳導(dǎo)，從而促使細(xì)胞向胞外基質(zhì)移動(dòng)[24，25]。另一方面，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞及胞外基質(zhì)表達(dá)更多的黏附分子受體，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與血管及胞外基質(zhì)的結(jié)合。

2.2.4 與ADAM10的作用 ADAM10是一種蛋白水解酶，在腫瘤中與L1分子共表達(dá)，能夠水解L1的胞外部分，使L1從細(xì)胞表面脫落下來進(jìn)入血漿及周圍組織液中，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[26]。研究表明：L1和ADAM10 是B-catenin-T-cell factor （TCF）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的靶向調(diào)節(jié)因子。B-catenin是一種原癌基因，介導(dǎo)TCF信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，該途徑不適當(dāng)?shù)谋患せ顣?huì)導(dǎo)致與腫瘤浸潤(rùn)進(jìn)展相關(guān)基因的表達(dá)。Nancy還用一個(gè)腫瘤侵襲模型：將轉(zhuǎn)染和未轉(zhuǎn)染L1、ADAM10基因的直腸癌細(xì)胞分別種植與動(dòng)物的體內(nèi)生長(zhǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染L1、ADAM10基因的直腸癌細(xì)胞內(nèi)B-catenin- TCF途徑調(diào)控的基因產(chǎn)物明顯增加，且更易發(fā)生浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，說明二者在激活該信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移方面起著重要作用。

2.2.5 ERK （Extracellular Signal-regulated Kinase）介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的激活：Steve等的研究從翻譯的角度解釋了L1的表達(dá)和細(xì)胞浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移間的關(guān)系：L1的表達(dá)誘導(dǎo)了ERK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑激活，使ERK調(diào)節(jié)的基因產(chǎn)物持續(xù)的表達(dá)，其中部分產(chǎn)物直接促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞向基質(zhì)的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。

2.2.6 與血管生成的關(guān)系：在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中，腫瘤細(xì)胞首先和血流中血小板黏附結(jié)合，形成栓子（包含血小板、黏附蛋白及腫瘤細(xì)胞）是轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟。腫瘤細(xì)胞被包裹于栓子內(nèi)，既阻止了被血流沖散又防止被血液中的巨噬細(xì)胞吞噬，然后再黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞，這些過程需要黏附分子及其配體介導(dǎo)細(xì)胞的起始黏附和遷移。L1激活及與配體的作用促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞與活化的血小板和內(nèi)皮細(xì)胞的黏附，介導(dǎo)細(xì)胞克服血流的切應(yīng)力遷移和附壁；同時(shí)，還能誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞及血小板表面表達(dá)更多的黏附分子受體，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與血管的再黏附。另一方面，血管形成是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)的必備條件之一。新生血管不僅為腫瘤細(xì)胞的增殖提供養(yǎng)分，而且是腫瘤細(xì)胞進(jìn)一步侵襲的重要途徑，腫瘤血管生成像癌細(xì)胞浸潤(rùn)一樣從局部基膜的破壞開始，而隨后的內(nèi)皮細(xì)胞出芽、增生、延長(zhǎng)及形成血管網(wǎng)的過程也都與L1表達(dá)活性的增加有關(guān)。Hall [27]研究發(fā)現(xiàn)L1的第六個(gè)免疫球蛋白區(qū)域（L1Ig6）與配體整合素avβ3結(jié)合后具有血管生長(zhǎng)因子的作用且使血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子R2（VEGF-R2）的酪氨酸殘基磷酸化而激活，進(jìn)而促進(jìn)新生血管的生成。因此，L1促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，參與了腫瘤血管生成。文獻(xiàn)報(bào)道微血管密度（microvessel density ，MVD） 與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是較為客觀的反映腫瘤生物學(xué)行為的指標(biāo)之一。近年來發(fā)現(xiàn)L1有促進(jìn)腫瘤血管形成的作用，是血管發(fā)生啟動(dòng)系統(tǒng)中的成員。

此外，Robin [28]通過cDNA 微點(diǎn)陣列法對(duì)66例兒童神經(jīng)母細(xì)胞瘤研究發(fā)現(xiàn)，L1在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中的表達(dá)不但與腫瘤的浸潤(rùn)進(jìn)展無關(guān)而且L1陽性預(yù)示著兒童神經(jīng)母細(xì)胞瘤預(yù)后良好，此結(jié)果與L1在成人惡性實(shí)體瘤中的作用恰好相反。因此，在不同的腫瘤中L1的作用及作用方式可能存在差異，尚需要進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與展望

L1高表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞表面，參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。通過體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型證實(shí)L1 對(duì)多種腫瘤生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移具有促進(jìn)作用。研究顯示L1與卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌及肝內(nèi)膽管癌等多種腫瘤患者的生存率及預(yù)后密切相關(guān)。多個(gè)研究小組在體外通過抗L1特異性抗體來治療黑色素瘤和卵巢癌等均取得了明顯的抑制效果。設(shè)想利用該治療方法干預(yù)高表達(dá)L1 的人類腫瘤，可能不失為一個(gè)新的腫瘤靶向治療途徑。由于L1在成人和兒童腫瘤中的作用相差甚遠(yuǎn)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究L1與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制尤為重要。因此，L1作為腫瘤診斷和靶向治療有著廣闊的應(yīng)用前景。

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編輯/王海靜