張 穆 劉 君

(1.泰山醫(yī)學(xué)院,山東 泰安 271016；2.泰安市中心醫(yī)院，山東 泰安 271000)

細(xì)胞粘附分子參與細(xì)胞與細(xì)胞之間的粘著。目前已知的粘附分子其結(jié)構(gòu)由三部分組成：①胞外區(qū)；②跨膜區(qū)，③胞質(zhì)區(qū)，目前大家一致認(rèn)為CAM(細(xì)胞粘附分子)有五大類型，它們分別是：整合素、選擇素、鈣粘附分子(Cadherin)、粘蛋白樣家族、免疫球蛋白超家族，它們的功能雖略有差異，但當(dāng)粘附作用出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞的異常聚集、侵襲及轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致惡性腫瘤的形成及轉(zhuǎn)移。上皮型鈣粘素(E-cadherin,簡(jiǎn)化E-cad)是鈣粘素(鈣粘附分子Cadherin、可簡(jiǎn)寫為Cad)三大類中最重要的一個(gè)類型，它對(duì)于細(xì)胞分化及組織形成起重要作用。連接素(catenins)包括α-(102KDa)、β-(88KDa)、γ-(82Kda)catenin和p120ctn 。近年來腫瘤的高發(fā)病率、高轉(zhuǎn)移率、高死亡率已使其逐漸成為威脅人類生命健康的重大疾病。越來越多的研究表明，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生以及發(fā)展過程，是不同因素分別在多種水平相互協(xié)同、互相作用的結(jié)果。粘附、降解、運(yùn)動(dòng)和血管形成等一系列復(fù)雜的步驟，促成了癌細(xì)胞浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移[1]，細(xì)胞粘附性主要是由粘附分子完成的，當(dāng)細(xì)胞粘附分子的功能受損時(shí)，如E-cadherin表達(dá)下調(diào)，癌細(xì)胞脫離粘附分子的粘著，脫離原發(fā)灶構(gòu)成了浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵一步。其中E-cadherin、α-catenin功能的正常發(fā)揮對(duì)維持上皮組織的完整性，其在防止癌細(xì)胞脫離原發(fā)灶的過程中有重要作用[2]。E-cadherin 并不直接與α-catenin相連，而是借助于β- catenin連接在E-cadherin與α-catenin之間。E-cadherin/β- catenin形成的復(fù)合物通過α-catenin與骨架連接，已知如果缺乏α-catenin，E-cadherin/β- catenin形成的復(fù)合物功能將受損，細(xì)胞不能形成穩(wěn)定的連接[3]。近年E-cadherin的功能研究比較多，人們已經(jīng)注意到其功能受損直接關(guān)系到癌細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移，因?yàn)镋-cadherin決定著細(xì)胞間的相互黏附力的強(qiáng)弱，一旦E-cadherin數(shù)量減少(即所謂的表達(dá)下降或缺失)，癌細(xì)胞就容易脫離原處的細(xì)胞群，當(dāng)其他促癌轉(zhuǎn)移的條件成熟時(shí)，癌細(xì)胞就可脫離原發(fā)灶而發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移[4]。

1 E-cadherin

1.1 E-cadherin的分類和命名

細(xì)胞-細(xì)胞黏附和細(xì)胞-基質(zhì)黏附是細(xì)胞黏附分子的兩種粘附方式。在細(xì)胞-細(xì)胞黏附中又有同質(zhì)黏與附異質(zhì)黏附兩種情況，前者指相同細(xì)胞間的粘附，后者指兩種以上細(xì)胞間的黏附[5]。目前大家一致認(rèn)為CAM(細(xì)胞粘附分子)有五大類型，它們分別是：鈣粘附分子(Cadherin)、整合素、粘蛋白樣家族、免疫球蛋白超家族和選擇素。鈣粘附蛋白(Cadherin、可簡(jiǎn)寫為Cad)又有以下幾種：其一，上皮型鈣粘素(E-cadherin,簡(jiǎn)化E-cad)。其二：神經(jīng)型鈣粘蛋白(N-cadherin,N-cd)：分布于肌肉和神經(jīng)細(xì)胞；其三：胎盤型鈣粘蛋白(P-cadherin,P- cd)。最近又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)一些新的鈣粘蛋白，如M-、V-、B-、R-、T- cd等[6]。

1.2 E-cadherin的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性

E-cadherin常見于上皮細(xì)胞，其組成包括：①屬于Ca2+的結(jié)合位點(diǎn)，對(duì)Ca2+有高度敏感性的N端胞外區(qū)，此部分通過與Ca2+的特異性結(jié)合而發(fā)揮粘附功能;②高度疏水的跨膜區(qū)及C端胞內(nèi)區(qū)；③通過連接蛋白(catenins)、微絲、中間絲，與動(dòng)蛋白相連接，形成復(fù)合體的胞內(nèi)區(qū)，通過以上步驟該部分可以使E-cadherin與臨近細(xì)胞形成更為穩(wěn)定的連接[7]。

目前大家對(duì)E-cadherin的研究比較深入，它就像粘著劑連接著上皮細(xì)胞，它的數(shù)量減少即大家所說的表達(dá)下調(diào)或不表達(dá)就成為上皮細(xì)胞離散的分子基礎(chǔ)。E-cadherin基因定位于第16q22.1附近,胞外區(qū)包含6、7、8、9、10、11共六個(gè)外顯子，能與Ca2+特異性地結(jié)合的區(qū)域?yàn)槠涞谝粎^(qū)(ECL或CHI)，所以當(dāng)?shù)谝粎^(qū)所含的等位基因缺失或突變，直接影響細(xì)胞的粘附性，因?yàn)榇藭r(shí)cadherin黏附功能喪失。所以CHI決定著E-cadherin超家族的共同特征。胞內(nèi)區(qū)含2個(gè)的同原性基元，該基元具有高度一致性，每個(gè)基元含有的氨基酸序列為30-35個(gè)，分別被命名為CH2和CH3，為經(jīng)典Cadherin所共有[8]。

E-鈣粘附蛋白的生理功能主要有：(1)負(fù)責(zé)細(xì)胞與細(xì)胞的粘著，從而保證組織結(jié)構(gòu)的完整性。 (2)維持細(xì)胞極性和參與細(xì)胞分化。(3)在胚胎形成時(shí)，能夠調(diào)節(jié)其發(fā)生過程。

也就是說E-cadherin的完整性，包括其組成成員的完整性(質(zhì)與量的完整)是其功能的發(fā)揮的基礎(chǔ)條件，只有滿足此條件時(shí)，粘附蛋白才能發(fā)揮其粘附功能，當(dāng)其完整性受損或遭到破壞時(shí)，粘附蛋白的表達(dá)率降低，細(xì)胞間粘著力下降，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的脫落、侵襲和轉(zhuǎn)移[9]，故癌癥患者，若其術(shù)后病理結(jié)果中粘附蛋白的表達(dá)率低，其預(yù)后相對(duì)較差。

另外值得一提的是，鈣離子在細(xì)胞粘附過程中，也就是在保證組織完整性上必不可少，由于它參與了粘附分子的構(gòu)成，也就影響到E-鈣粘附蛋白構(gòu)型的穩(wěn)定性，所以，防止蛋白酶把它水解，將會(huì)意義重大。

1.3 癌組織內(nèi)E-adherin的表達(dá)及意義

我們指導(dǎo)上皮細(xì)胞正常的粘著，E-adherin起著舉足輕重的作用。不難推測(cè)在癌組織中其功能應(yīng)受損，且應(yīng)與惡性程度的不同，其受損程度也應(yīng)不同。Awaya[10]等,研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)不同分期肺癌進(jìn)行E-cadherin和beta-catenin的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)E-adherin的表達(dá)率與肺癌不同分期還是有很大的差異，E-adherin在ⅢA期和ⅡA期肺癌組其表達(dá)率分別為76.6%和86.6%，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其研究的肺癌患者中E-adherin的受損(即表達(dá)減少)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和腫瘤的惡性程度有關(guān)(正相關(guān))。Wu[11]也得出類似的結(jié)論。

2005年國(guó)內(nèi)研究者龐俊[12]，等，研究了膀胱癌患者的手術(shù)標(biāo)本中E-cadherin的表達(dá)情況，其結(jié)果與理論是一致的，他的標(biāo)本中E-cadherin的陽性率為68.3%(41/60)，而這些患者的正常上皮E-cadherin表達(dá)正常。該作者應(yīng)用的是免疫組化方法。

2009年國(guó)內(nèi)馬杰[13]等，研究了胃癌患者的手術(shù)標(biāo)本中E-cadherin的表達(dá)情況，其結(jié)果與理論是一致的，他的標(biāo)本中E-cadherin的陽性率為51.3%(61/119)。E-cadherin的異常表達(dá)與其研究的胃癌患者的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等惡性程度有關(guān)。

2012年國(guó)內(nèi)朱月芹，等[14]研究了結(jié)直腸癌組織中E-cadherin表達(dá)與臨床病理情況，腫瘤有出芽和無出芽E-cadherin表達(dá)陽性率分別為79.55%和91.67%，P值0.0006，差異有顯著性；高、中分化和低分E-cadherin表達(dá)陽性率分別為97.78%和18.18%,P值0.0000，差異有顯著性；同時(shí)發(fā)現(xiàn)E-cadherin的表達(dá)在淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移方面差異明顯，P值0.0000，異有顯著性。

E-cadherin與乳腺癌：國(guó)內(nèi)專家時(shí)志民，等[15]等研究了56例在乳腺癌中E―cadherin的表達(dá)，陽性表達(dá)者僅23例(23/56,41.06%)，而正常乳腺組織的陽性表達(dá)為100%，兩者比較差別顯著(P﹤0.005)。由以上的研究可得出結(jié)論：E-cadherin的表達(dá)缺陷在乳腺癌中較常見，其異常表達(dá)常常與乳腺癌的發(fā)生及預(yù)后有重要關(guān)系，E-cadherin的表達(dá)率可作為判斷乳腺癌患者術(shù)后治療預(yù)后的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

E-cadherin與原發(fā)性肝癌：國(guó)內(nèi)專家楊國(guó)儀[16]等研究發(fā)現(xiàn)，癌旁正常肝組織的E-cadherin陽性率為100%，而在肝細(xì)胞癌中E-cadherin的陽性表達(dá)率為59.18%，差異顯著，并且隨著HCC分化程度的降低、浸潤(rùn)程度的增加及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生，E-cadherin異常表達(dá)率亦隨之升高，提示E-cadherin的異常表達(dá)促進(jìn)HCC去分化、侵襲和轉(zhuǎn)移，故E-cadherin的異常表達(dá)率可作為腫瘤預(yù)后不良的分子標(biāo)志。

在婦科腫瘤：Mell[17]等對(duì)Ⅰ～Ⅲ期102例子宮內(nèi)膜癌術(shù)后標(biāo)本進(jìn)行免疫組化染色，根據(jù)在腫瘤細(xì)胞膜上表達(dá)E-cadherin的多少分為4級(jí)A> 75%,B25% ～75%,C5% ～ 25%,D<5%為低表達(dá)。在5年生存率方面研究發(fā)現(xiàn)：Ⅰ～Ⅲ期患者中低E-cadherin表達(dá)患者的比高表達(dá)患者差(P< 0.05),同時(shí)發(fā)現(xiàn)在癌細(xì)胞浸潤(rùn)深度上也與E-cadherin的低表達(dá)正相關(guān)(P< 0.01)。

2004年我國(guó)專家李紅英[18]，等對(duì)41例宮頸癌患者標(biāo)本進(jìn)行了研究，檢測(cè)了標(biāo)本中E-鈣粘附蛋白的表達(dá)，結(jié)果E-鈣粘素的陽性表達(dá)率為51%(21/41)，與正常宮頸上皮比較，差異均有極顯著性(P< 0.01)。同時(shí)證實(shí)宮頸癌的病理分化程度、癌細(xì)胞浸潤(rùn)深度與E-鈣粘素的陰性表達(dá)率與有關(guān)。

頭頸部腫瘤：我國(guó)學(xué)者葛自力[19]，等2002年對(duì)涎腺腺癌25例患者術(shù)后病理標(biāo)本進(jìn)行分析，他們采用免疫組化的傳統(tǒng)方法檢測(cè)了E-cadherin在涎腺腺癌中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)涎腺腺癌中E-cadherin的表達(dá)是降低的，且E-cadherin的低表達(dá)與涎腺腺癌的惡性分化程度息息相關(guān)，并認(rèn)為E-cadherin是決定涎腺腺癌患者浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的關(guān)鍵性因子之一。

國(guó)內(nèi)郭劍鋒[20]，等，2006年的時(shí)候?qū)-cadherin蛋白進(jìn)行了一項(xiàng)研究，他們檢測(cè)了喉癌患者的術(shù)后病理共79例，當(dāng)然應(yīng)用的是免疫組化，同時(shí)用正常的喉粘膜做對(duì)照，共10例正常喉粘膜標(biāo)本，該10例正常喉粘膜標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)E-cadherin蛋白的表達(dá)為全部，而喉癌患者的E-cadherin蛋白表達(dá)卻明顯降低，為34.18%的表達(dá)，兩者相比，發(fā)現(xiàn)它們差異較為顯著(P=0.000)。隨后他們又進(jìn)行了5年生存率的復(fù)查統(tǒng)計(jì)，經(jīng)與E-cadherin蛋白表達(dá)的分析，陽性表達(dá)組的5年生存率均明顯高于陰性表達(dá)組(P<0.05和P=0.000 )。

胸部腫瘤：2015年學(xué)者陳蘭花[21]，等，對(duì)胸部腫瘤中的食管鱗癌中E-cadherin蛋白的情況進(jìn)行的鉆研，他們共收集食管鱗癌術(shù)后病理標(biāo)本226例，發(fā)現(xiàn)食管鱗癌組織中E-cadherin的表達(dá)存在低表達(dá)情況，他們吃驚地發(fā)現(xiàn)其陰性率竟高達(dá)32.74%。在腫瘤大小、病人性別、年齡方面與E-cadherin的表達(dá)無差異，而在患者惡性程度方面比如臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與否等方面出現(xiàn)了差異，同時(shí)他們驚奇地發(fā)現(xiàn)食管鱗癌E-cadherin表達(dá)和患者生存率呈正相關(guān)(P<0.05)。國(guó)內(nèi)其他研究者[22]也得出同樣結(jié)果。

程波[23]，等，研究了139例非小細(xì)胞肺癌中E-cadherin的表達(dá)，結(jié)果NSCLC與正常肺組織相比，E-cadherin表達(dá)量顯著降低(P<0.01),NSCLC與癌旁肺組織相比，E-cadherin表達(dá)量明顯降低(P< 0.05),E-cadherin的異常表達(dá)與肺癌分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床情況明顯相關(guān)。

2 連環(huán)蛋白家族(catenins)

連環(huán)蛋白家族(catenin，cats)中蛋白質(zhì)的氨基酸組成中都具有數(shù)個(gè)相同序列的結(jié)構(gòu)域，它們是一組具有相似結(jié)構(gòu)的胞內(nèi)糖蛋白家族。研究者最早把cats分成α-、β-和γ- 3類。后來又發(fā)現(xiàn)p120ctn[24]，并發(fā)現(xiàn)其分子量為120 000。

2.1 catenins的生物學(xué)特性

α-catenin基因定位于人類第5號(hào)染色體q31，cDNA全長(zhǎng)3.4kb。它是一種細(xì)胞骨架蛋白[25]?，F(xiàn)已證實(shí)α-catenin蛋白身上存在多個(gè)作用位點(diǎn)，能和其他蛋白質(zhì)分子作用以發(fā)揮其功能。在細(xì)胞漿內(nèi)β-catenin及γ-catenin直接與E-cadherin的胞內(nèi)部分相結(jié)合然后α-catenin再與β-catenin及γ-catenin結(jié)合并將其連接到細(xì)胞骨架的肌動(dòng)蛋白絲發(fā)揮作用[26]。在鈣粘蛋白復(fù)合體中α-catenin的作用舉足輕重(他與肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架系統(tǒng)連接)。α-catenin在進(jìn)化中相當(dāng)保守，Oda[27]等比較了人和鼠的α-catenin，發(fā)現(xiàn)他們?cè)诤似账岷桶被崴缴贤葱苑謩e達(dá)91.8%和99.3%，這足以證明在正常細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化及生存過程中α-catenin起著舉足輕重的作用。α-catenin參與構(gòu)成并加以調(diào)節(jié)的鈣粘蛋白復(fù)合體在細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間粘附作用中發(fā)揮重要作用。

α-catenin是目前研究最詳細(xì)的catenin成員，在E-cadherin介導(dǎo)的細(xì)胞粘附中起關(guān)鍵作用[28]。除了參與粘附形成外，α-catenin的C末端含有一個(gè)具有轉(zhuǎn)錄活性的結(jié)構(gòu)域，在對(duì)Wnt生長(zhǎng)因子的反應(yīng)中與轉(zhuǎn)錄因子家族LEF-1/TCF家族形成復(fù)合體，增加基因的轉(zhuǎn)錄活性，對(duì)Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)到途徑有一定的調(diào)節(jié)作用[29]。

2.2 α-catenin在細(xì)胞黏附中的關(guān)鍵作用

β-catenin在胞質(zhì)內(nèi)依靠α-catenin的粘附功能與細(xì)胞骨架的肌動(dòng)蛋白微絲相連，共同形成E一cadherin蛋白-連接素復(fù)合體，因此，α-catenin具有調(diào)節(jié)E-cadherin蛋白功能的作用，其表達(dá)下調(diào)將影響E-cadherin蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞一細(xì)胞粘附活性，盡管此時(shí)E-cadherin蛋白和β-catenin表達(dá)正常[30]。體外實(shí)驗(yàn)[31]證實(shí)，缺失α-catenin的PC9肺癌細(xì)胞株，盡管E-cadherin蛋白表達(dá)正常，但細(xì)胞-細(xì)胞間黏附喪失;而當(dāng)轉(zhuǎn)染α-catenin基因后，細(xì)胞黏附功能恢復(fù)。

2.3 癌組織內(nèi)α-catenin的表達(dá)及意義

α-catenin與E-cadherin結(jié)合并在E-cadherin和細(xì)胞骨架之間提供一種連接機(jī)制，α-catenin的正常表達(dá)是E-cadherin功能正常的重要條件，E-cadherin介導(dǎo)的粘附系統(tǒng)己被公認(rèn)為浸潤(rùn)抑制系統(tǒng)且E-cadherin蛋白基因己被公認(rèn)為抑癌基因。當(dāng)E-cadherin蛋白表達(dá)下調(diào)或功能障礙將使同種細(xì)胞失去粘附; E-cadherin蛋白粘附功能的發(fā)揮還要受其配體α-catenin調(diào)節(jié)。腫瘤的轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括:粘附作用的減弱、腫瘤細(xì)胞侵入鄰近的組織、腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血管和淋巴道。α-catenin具有調(diào)節(jié)E-鈣粘蛋白功能的作用其表達(dá)下調(diào)將影響E-cadherin蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞一細(xì)胞粘附活性盡管此時(shí)E-cadherin蛋白和β-連接素表達(dá)正常。體內(nèi)外多項(xiàng)研究表明: α-catenin蛋白的表達(dá)即含量的多與少：分化好的腫瘤細(xì)胞往往含量高(表達(dá)水平較高)，而在低分化或未分化的腫瘤細(xì)胞中其含量往往明顯降低,類似情況也出現(xiàn)在癌腫轉(zhuǎn)移形成的病灶中。

2008年司衛(wèi)鋒[32]研究了α-catenin在喉癌中的表達(dá)及意義，其采用的是免疫組化的檢查方法，共檢測(cè)了60例術(shù)后喉癌患者的病理切片，發(fā)現(xiàn)α-catenin的陽性表達(dá)為33例(55%)，而在喉旁正常組織為100%表達(dá)，α-catenin與喉癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況差異有顯著意義(P<0.01)。

龔麗艷[33]等，在宮頸癌的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)α-catenin表達(dá)減少與腫瘤低分化、侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生呈正相關(guān)。

2003年徐采樸[34]等對(duì)163例胃癌患者的病理標(biāo)本進(jìn)行了鉆研，他們對(duì)病理標(biāo)本進(jìn)行了α-catenin蛋白的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)α-catenin表達(dá)減少與腫瘤低分化、侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生呈正相關(guān)。

同年，祝曙光[35]等對(duì)50例NSCLC患者的病理標(biāo)本進(jìn)行了鉆研，他們對(duì)病理標(biāo)本進(jìn)行了α-catenin蛋白的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)α-catenin表達(dá)減少與腫瘤低分化、侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生呈正相關(guān)。

2006年國(guó)內(nèi)陳森林[36]等，在乳腺癌的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)α-catenin表達(dá)減少與腫瘤低分化、侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的發(fā)生呈正相關(guān)。他們共檢測(cè)了60例的乳腺癌患者術(shù)后病理切片，驚奇發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者癌組織中α-catenin的陰性表達(dá)高達(dá)38.3%。

3 前景與展望

總之，E-cadherin/catenins介導(dǎo)細(xì)胞同質(zhì)黏附作用，抑制腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移.通過分析E-cadherin、catenins在腫瘤中的表達(dá)，有助于判斷腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移能力，判斷腫瘤的復(fù)發(fā)及預(yù)后，而且通過調(diào)節(jié)E-cadherin、catenins的黏附功能，能為抑制腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移提供新的手段。

E-鈣附蛋白和α-連接素不僅與腫瘤的轉(zhuǎn)移和侵襲力密切相關(guān)，而且更可能是活化癌基因、誘導(dǎo)細(xì)胞增殖、導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的重要因素之一。對(duì)E-鈣粘附蛋白復(fù)合體進(jìn)行更深入的研究將有助于提高臨床醫(yī)師對(duì)肝細(xì)胞癌的早期診斷率，并對(duì)早期肝細(xì)胞癌的惡性程度和預(yù)后、及下一步治療作出正確判斷有重要的幫助。