程洋洋，翟泰宇，林鑫，孫軼華(哈爾濱醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院檢驗科，哈爾濱 150081)

整合素(integrin，ITG)屬于細胞黏附受體家族，包含18個α亞基(ITGA)和8個β亞基(ITGB)，可在不同細胞或組織上以非共價鍵結合，形成24種跨膜異二聚體[1]。整合素的胞外結構域?qū)δz原蛋白、層連蛋白等多種細胞外基質(zhì)蛋白(extracellular matrix，ECM)呈現(xiàn)出高度親和性，具有促進腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)黏附、增殖、遷移、侵襲、腫瘤血管形成、調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞通透性等多種功能，是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關鍵因素[2-4]。

整合素β5 (integrin β5，ITGB5)屬整合素β亞家族，由細胞外結合區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)組成，在空間上具有N末端、C末端、重復序列和特異結構域[5]。ITGB5與整合素ɑ亞基家族中的v亞基結合，形成整合素ɑvβ5異二聚體復合物，從而發(fā)揮作用。整合素ɑvβ5在多種類型細胞上均有表達，如內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、上皮細胞、角質(zhì)形成細胞、各種白細胞譜系、腸巨噬細胞以及視網(wǎng)膜色素細胞等[6-8]。整合素ɑvβ5可與多種配體結合，包括纖維連接蛋白、波連蛋白、纖維蛋白原、骨橋蛋白和乳脂球蛋白E8等[6,9]。除此之外，整合素ɑvβ5對細胞吞噬作用、維持視網(wǎng)膜色素上皮細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及調(diào)節(jié)血管通透性等方面均具有重要影響[6,8]。研究表明，在乳腺癌等惡性腫瘤中，ITGB5不僅可以影響腫瘤細胞與細胞外基質(zhì)的黏附，還可以調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞屏障、促進腫瘤血管生成、腫瘤細胞遷移、侵襲及TGF-β誘導下的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)[2-3,10]。由此可見，ITGB5在癌癥的發(fā)生、發(fā)展過程中具有舉足輕重的作用。

1 ITGB5與腫瘤的關系

1.1ITGB5與胃癌的關系 ITGB5與胃癌的轉(zhuǎn)移和預后存在密切關聯(lián)。Hirano等[11]通過TCGA數(shù)據(jù)分析得出，原發(fā)性胃癌組織中ITGB5基因的表達水平顯著高于正常組織(P<0.001)，其還發(fā)現(xiàn)當整合素ɑvβ5與FARP1結合后，可以激活CDC42，促進胃癌細胞的侵襲、遷移能力。Li等[12]發(fā)現(xiàn)，ITGB5mRNA和ITGB5蛋白在HER2陽性的胃癌細胞系N87中的含量明顯升高(P<0.01)。當沉默或過表達人表皮生長因子受體2(HER2)后，HER2可通過介導PI3K-AKT信號通路上調(diào)ITGB5，在胃癌細胞侵襲和轉(zhuǎn)移中同樣起到促進作用，且ITGB5的表達水平僅與胃癌肝轉(zhuǎn)移存在顯著相關性(P=0.006)。

另外，Song等[13]研究了中國漢族胃癌患者整合素基因上miRNA結合位點單核苷酸多態(tài)性，發(fā)現(xiàn)位于ITGB5基因3′非編碼區(qū)(3′-UTR)的rs2675位點可能是評價胃癌易感性(OR=0.52,P=0.028)、TNM分期(OR=0.39,P=0.009)的有效參數(shù)。另有學者在研究整合素ɑvβ5對胃癌的診斷及預后價值時發(fā)現(xiàn)，在腸型胃癌(Lauren分型)中整合素ɑvβ5在女性患者、G1/G2分級腫瘤中的陽性率更高，腫瘤間質(zhì)細胞整合素ɑvβ5蛋白陽性表達患者的生存時間更短(P=0.005)，這不僅有助于胃癌病理亞型分類，更能作為判斷腸型胃癌患者預后的獨立危險因素[14]。

1.2ITGB5與肝細胞癌的關系 Lin等[15]首次闡明了肝細胞癌中ITGB5與β-catenin之間的關系，其應用抑制劑處理miR-185后，發(fā)現(xiàn)Huh-7和MHCC-97L肝癌細胞系中ITGB5的表達水平升高，且ITGB5的上調(diào)減緩了β-catenin蛋白的降解速度，證實了miR-185/ITGB5/β-catenin信號軸參與調(diào)控肝癌細胞生長和遷移。朱紅娟等[16]發(fā)現(xiàn)敲除ITGB5基因后，Huh7與Hep3B肝癌細胞系的細胞增殖、侵襲與遷移能力均顯著下降(P<0.05)。此外，Shang等[17]證實，在HBV相關肝細胞癌患者中，ITGB5與ITGA5基因表達水平均較低的患者術后OS(P=0.017)和RFS(P=0.002)更長。以上研究為ITGB5成為肝細胞癌潛在的預后生物學標志物和治療靶點提供了實驗依據(jù)。

值得注意的是，整合素還能以非傳統(tǒng)方式發(fā)揮作用，即以外泌體形式促進癌細胞靶向轉(zhuǎn)移及生存[4]。其中，外泌體ITGB5介導惡性腫瘤肝轉(zhuǎn)移傾向性的調(diào)控，包括結直腸癌、胰腺癌和胃癌[18]。這為破解腫瘤器官轉(zhuǎn)移趨向性提供了新的思路，然而，該機制在癌癥轉(zhuǎn)移的普遍適用性還有待驗證。

1.3ITGB5與乳腺癌的關系 一項有關乳腺癌瘤內(nèi)組織形態(tài)異質(zhì)性的研究表明，間充質(zhì)細胞上ITGB5可作為EMT的標志物[19]。Bianchi等[10]通過抑制ITGB5表達后發(fā)現(xiàn)，除阻斷mda-mb-231和MCF7乳腺癌細胞系中TGF-β介導的EMT外，還破壞細胞的黏附性、降低乳腺癌細胞的侵襲力。在3D懸浮培養(yǎng)條件下，乳腺癌細胞上的纖維粘連蛋白(fibronectin,FN)明顯增多，并通過ITGB5促進乳腺癌細胞黏附[20]。當乳腺癌ITGB5表達下調(diào)時，則依靠Src-FAK和MEK-ERK 2條相互獨立的信號通路，顯著抑制乳腺癌細胞的增殖、遷移及腫瘤血管生成過程[21]。上述結果表明，ITGB5誘導乳腺癌侵襲、轉(zhuǎn)移、EMT等過程，促進乳腺癌的發(fā)生與發(fā)展。

1.4ITGB5與肺癌的關系 Cho等[22]研究證實，F(xiàn)N Ⅲ-1c區(qū)可通過PI3K-AKT信號通路激活整合素ɑvβ5，增強腫瘤細胞黏附性。Berghoff等[23]對191例肺癌腦轉(zhuǎn)移組織樣本檢測時發(fā)現(xiàn)，整合素ɑvβ5在87.4%的血管內(nèi)皮細胞(167/191)及79.1%的周圍基質(zhì)(151/191)中呈高表達，同時伴隨腫瘤細胞缺氧誘導因子-1ɑ指數(shù)的升高(P=0.007)。由此可見，整合素ɑvβ5參與了肺癌腦轉(zhuǎn)移過程，可作為肺癌腦轉(zhuǎn)移患者預后不良的重要指標。

1.5ITGB5與膠質(zhì)母細胞瘤的關系 ITGB5參與膠質(zhì)母細胞瘤微環(huán)境中免疫反應過程，主要通過調(diào)節(jié)骨橋蛋白，介導膠質(zhì)母細胞瘤局部微環(huán)境中巨噬細胞浸潤[24]。與此同時，Zhang等[25]證實ITGB5不僅可以促進膠質(zhì)母細胞瘤的遷移和侵襲，還兼具調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞成管能力的功能。其通過免疫組織化學染色以及western blot檢測發(fā)現(xiàn)，與低級別膠質(zhì)瘤樣本相比，膠質(zhì)母細胞瘤樣本中ITGB5蛋白升高更為顯著，而ITGB5表達水平較高患者與低表達患者相比，其預后更差(P=0.004 2)。提示ITGB5有利于膠質(zhì)母細胞瘤臨床診斷及預后評估。

1.6ITGB5與口腔癌的關系 ITGB5在口腔癌方面的研究有限，但可以肯定的是ITGB5在口腔鱗狀細胞癌中表達升高(P<0.01)，伴有淋巴結轉(zhuǎn)移的患者ITGB5上調(diào)幅度較未轉(zhuǎn)移者更大(P<0.05)[26]。與此同時，Huang等[27]研究發(fā)現(xiàn)，c-Met通過ITGB5與KRT16結合形成復合物，介導口腔鱗狀細胞癌細胞中c-Met/ITGB5相關信號轉(zhuǎn)導。當KRT16缺失時，經(jīng)溶酶體途徑加速ITGB5和c-Met降解，下游Src磷酸化受抑，阻礙Src-STAT3信號通路轉(zhuǎn)導，進而抑制口腔鱗狀細胞癌細胞的遷移、侵襲以及干細胞活化。

1.7ITGB5與其他腫瘤的關系 在骨肉瘤中，上調(diào)的ITGB5可充當Hippo通路上游的負性調(diào)節(jié)因子，阻礙腫瘤細胞凋亡，增加了骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移的風險[28]。而在卵巢癌[29]和宮頸癌[30]中，ITGB5則通過FAK信號通路影響細胞生長及代謝過程。ITGB5在腫瘤中的表達及機制見表1。

表1ITGB5在腫瘤中的表達及機制

2 ITGB5檢測技術

常用于檢測ITGB5基因和蛋白質(zhì)的方法主要包括實時熒光定量RT-PCR(real-time quantitative PCR,qRT-PCR)、免疫組織化學染色(immunohistochemistry,IHC)和 western blot。多項研究單獨或聯(lián)合應用qRT-PCR、IHC、western blot檢測后證實，ITGB5在多種實質(zhì)腫瘤中高表達，包括胃癌[12]、肝細胞癌[15]、膠質(zhì)母細胞瘤[25]、口腔癌[26]等。此外，有學者采用qRT-PCR法檢測證實，ITGB5基因在血液系統(tǒng)腫瘤中也呈異常表達，如急性T淋巴細胞白血病[31]。Li等[12]通過ELISA法檢測后發(fā)現(xiàn)，胃癌患者血清外泌體ITGB5含量增加，其表達水平與western blot測得的組織中ITGB5蛋白升高的幅度較為一致，表明外泌體ITGB5可作為液體活檢的生物學標志物。但受到現(xiàn)有研究條件的限制，外周血ITGB5的檢測方法及臨床應用價值仍有待深入。

3 ITGB5在治療中的價值

目前，以整合素ITGB5為靶點的惡性腫瘤臨床治療藥物也在研發(fā)中。西侖吉肽(Cilengitide)作為針對整合素ɑvβ5的選擇性抑制劑，具有極強的抗血管生成、抗腫瘤細胞形成、減少侵襲轉(zhuǎn)移和誘導內(nèi)皮細胞凋亡的功能[28]。然而在隨后的Ⅲ期臨床實驗中，無論是在膠質(zhì)母細胞瘤細胞還是在內(nèi)皮細胞，整合素ɑvβ5差異表達與西侖肽治療均無關聯(lián)[32]。

雖然西侖吉肽的臨床應用價值有待商榷，但不可否認的是，基于ITGB5在腫瘤進展中的重要作用，以ITGB5為靶點研發(fā)腫瘤治療藥物仍具有可行性。

4 小結及展望

綜上所述，ITGB5與癌癥發(fā)生、發(fā)展密切相關，并且ITGB5在腫瘤細胞或組織中呈高表達標志著患者預后差，血清外泌體ITGB5升高提示胃癌肝轉(zhuǎn)移傾向性，表明ITGB5可能是腫瘤診斷和預后評價的潛在標志物。但到目前為止，ITGB5所調(diào)控的信號通路和下游靶基因尚未完全闡明。ITGB5在腫瘤中異常表達的機制還待進一步實驗完善。血清外泌體ITGB5在癌癥定向轉(zhuǎn)移的普遍適用性仍需明確。外周血ITGB5是否可以作為癌癥生物學標志物也存在探索空間。此外，ITGB5作為腫瘤治療靶點的應用價值也需要大量臨床實驗數(shù)據(jù)支持。相信隨著人們對于ITGB5的不斷深入研究，其在腫瘤中的作用機制和臨床意義終將被揭示，為癌癥診療提供可靠的方向和手段，為未來戰(zhàn)勝腫瘤做出貢獻。