胃泌素受體在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用

蔣鶴松 吳俊華 江春平

·綜述與講座·

胃泌素受體在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用

蔣鶴松 吳俊華 江春平

胃泌素(gastrin,GAS)對腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有促進作用已得到一致的認可，如在胃癌、大腸癌、胰腺癌及小細胞肺癌等腫瘤組織中均有GAS及其受體的基因表達。經(jīng)分子克隆實驗證明[1]，胃泌素受體(gastrin receptors,GR)就是膽囊收縮素2受體(cholecystokinin2 receptors,CCK2R),統(tǒng)稱為胃泌素/膽囊收縮素2受體(GAS/CCK2R,簡寫為GR)。GAS對腫瘤的作用是通過GR介導(dǎo)的。近年來胰腺癌的發(fā)病率逐年上升，在我國，胰腺癌已成為我國人口死亡的十大惡性腫瘤之一。由于胰腺癌確診時往往已屬于腫瘤晚期,因而深入探討胰腺癌發(fā)生的有關(guān)機制,可使患者在早期得以診治。研究表明，正常胰腺組織中除少數(shù)胰島細胞外無GR表達,而胰腺癌組織則多顯示中度至強度表達。

一、胃泌素受體的結(jié)構(gòu)和功能

1．胃泌素受體的結(jié)構(gòu)與分布：GR由477個氨基酸組成，定位于人類11號染色體短臂遠端11p15.4區(qū)，由5個外顯子和4個內(nèi)含子組成，有7個功能區(qū)域，屬于G蛋白耦聯(lián)型受體。整個受體包括三部分：N端胞外域，含N糖基化位點；跨膜域,含7個疏水的跨膜片段；C端胞質(zhì)域,含PKC(蛋白激酶C)和PKA(蛋白激酶A)的磷酸化位點。GR主要存在于胃腸消化道和消化腺中。在犬和豚鼠的胰腺腺泡細胞中也存在GR,其主要作用是調(diào)節(jié)生長,對胰酶的分泌無促進作用。也有報道稱正常人胰腺腺泡細胞不表達GR，但胰島部分少量表達[2]。另外在胃癌、結(jié)腸癌、小細胞肺癌中有GR的表達。

2．胃泌素受體的功能：GR主要作用是調(diào)節(jié)胃壁細胞的胃酸分泌、腸嗜絡(luò)細胞組胺的釋放以及平滑肌細胞的收縮。隨腫瘤分子生物學(xué)的研究，人們相繼發(fā)現(xiàn)胃癌、大腸癌、胰腺癌、甲狀腺髓樣癌及小細胞肺癌等腫瘤細胞膜表面存有GR。大部分研究結(jié)果顯示，上述腫瘤組織中GR表達量有顯著增高，癌組織和無形態(tài)學(xué)改變的癌旁組織GR陽性表達率明顯高于正常組織，提示此組織可能處于癌前狀態(tài)，為腫瘤的早期診斷提供了理論依據(jù)。

二、胃泌素受體在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

GAS是通過促進腫瘤細胞增殖、抑制腫瘤細胞凋亡、刺激腫瘤細胞浸潤等方式來加速腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[3]。胃癌細胞具有分泌GAS的能力。一項對胃疾病的研究發(fā)現(xiàn),在腸型胃癌及癌前病變(萎縮性胃炎、腸上皮組織轉(zhuǎn)化)組織中均高表達GAS家族及其受體[4]，說明GAS家族及受體在胃癌發(fā)生、發(fā)展的早期起重要的刺激生長作用。GAS能促進GR陽性的胃癌細胞生長。Ishizuka等[5]發(fā)現(xiàn)，GAS可促進GR陽性表達的AGS-9、AGS-10癌細胞株生長，而GR阻滯劑JMV520則起抑制作用。一組用RT-PCR檢測60例結(jié)腸息肉GAS及GR mRNA表達的研究中[6]，陽性率分別是78%和81%,而免疫組化檢測蛋白表達的陽性率分別是胃泌素原91%、G17-Gly 80%,CCK2BR 96%、G17 47%，表明GAS自分泌調(diào)節(jié)機制的激活是結(jié)腸癌發(fā)生的早期事件。GAS還可通過GR直接作為SCLC(小細胞肺癌)的生長因子刺激癌細胞的增生和轉(zhuǎn)移，其在培養(yǎng)基中能刺激SCLC的克隆形成，而GR拮抗劑CI2988體外能顯著抑制SCLC的生長,體內(nèi)能抑制裸鼠移植瘤的形成[7]。最新研究表明，GAS對肝癌細胞株有促增殖作用及促進DNA合成，而拮抗劑丙谷胺對其有抑制作用，可能成為肝癌內(nèi)分泌輔助治療的一個新的途徑[8]。

三、胃泌素受體在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用

Povoski等[9]觀察到正常鼠的胰腺組織沒有檢測到GR mRNA及GR,但在轉(zhuǎn)基因鼠發(fā)育不良的胰腺組織及胰腺癌組織中都檢測出GR mRNA及GR。Zhou等[10]報道，大多數(shù)人胰腺癌細胞系均有GR mRNA的表達，其表達量要遠遠大于正常組織。張弘等[11]研究結(jié)果表明，GR在正常胰腺組織中不表達，而在胰腺癌組織中多呈中、高度的陽性表達,且各病理分級組間陽性表達率均無差異。免疫組化法證實，在人胰腺癌組織中GR不僅存在于細胞膜上，而且細胞質(zhì)也有一定量的表達，且細胞膜上GR的表達強度高于細胞質(zhì)內(nèi)，但在胞質(zhì)內(nèi)GR分布比較均勻。這一現(xiàn)象提示GR的激活可能參與調(diào)控胰腺癌細胞生長的途徑。常見的通路有：PLC途徑。促使胞內(nèi)Ca2+濃度增加，PKC被激活，從而進一步促進c-fos基因反式作用因子磷酸化而最終導(dǎo)致細胞增殖；MAPK途徑。促使c-fos基因表達,c-fos與c-jun 結(jié)合成復(fù)合物并最終引起其他基因的轉(zhuǎn)錄,從而達到調(diào)節(jié)生長的作用；另外還可能通過JAK-STAT3途徑、整合素激活黏著斑激酶(FAK)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等通路對癌細胞起作用。異常的Src/ERK通路調(diào)控腫瘤細胞的增殖分化[11]及癌前病變腫瘤發(fā)展早期階段。在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，Elas-CCK2小鼠的胰腺定向表達GR，導(dǎo)致了Src/ERK通路的激活。體內(nèi)實驗結(jié)果說明被GR激活的Src/ERK通路，需要GR 7次跨膜末端的NPXXY模式，Gq在這個機制中可能也有一定的作用。在胰腺腫瘤模型中，體外和體內(nèi)GR激活Src/ERK的信號通路在人類腫瘤細胞中的轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)上調(diào)，擴大了致癌效應(yīng)。GAS可以通過調(diào)節(jié)bcl-2、bax基因表達及誘導(dǎo)腫瘤抑制基因p53突變來抑制腫瘤細胞凋亡。Konturek等[12]證實，GAS還可促進suvivin等抗凋亡基因表達來抑制腫瘤細胞凋亡。Slice等[13]研究發(fā)現(xiàn),GAS誘導(dǎo)環(huán)氧化酶2(COX-2)蛋白表達,呈劑量和時間依賴性，抑制腫瘤細胞凋亡。鼠胰腺表達的GR還可調(diào)控細胞的黏合和分化[14]。

體內(nèi)過度表達的GR可促進細胞增殖，抑制細胞凋亡，導(dǎo)致分化被修改，細胞形態(tài)改變，并可能進一步促進機體化學(xué)致癌，在癌變的早期起重大的作用。GR的激活能促進重氮絲氨酸誘導(dǎo)胰腺癌前病變的形成，促進癌前病變轉(zhuǎn)化為胰腺癌，并產(chǎn)生累積效應(yīng)。最新研究證實，胰腺癌組織中存在一種GR變異體,其中起主要作用的是U2小核核糖體蛋白輔助銜接因子(U2 small nuclear ribonucleoprotein auxiliary splicing factors，UASF)，它在癌組織中的表達僅為正常組織的50%左右。Smith等[15]證實，正常GR基因開放閱讀框含有1356 bp,而GR變異體閱讀框含有1551 bp,堿基數(shù)增加的根本原因是第4內(nèi)含子的滯留。在變異受體的跨膜肽鏈第3環(huán)中多了額外的69個氨基酸。正常情況下該部位主要與GTP相結(jié)合,其結(jié)構(gòu)的改變影響受體與第2信使的藕聯(lián),從而也改變了細胞的生長和功能。GR基因轉(zhuǎn)錄過程的異常,其結(jié)果可能使人正常胰腺細胞向惡性腫瘤方向轉(zhuǎn)化, 最終導(dǎo)致胰腺癌的發(fā)生。

四、胃泌素受體在腫瘤診治中的作用

CCK耦聯(lián)放射性核素111In用于甲狀腺髓樣癌和SCLC的治療效果相當明顯。用抗GR氨基末端17 肽的抗血清耦聯(lián)上白喉毒素作用于結(jié)腸癌細胞株C170HM2的肝轉(zhuǎn)移模型,可顯著減少腫瘤的體積和重量。

另外，GR拮抗劑JMY1155能顯著抑制GAS-Gly介導(dǎo)的裸鼠結(jié)腸癌細胞的生長。選擇性GR拮抗劑Gastrazole持續(xù)靜脈滴注能延長胰腺癌患者存活時間[16]。新型口服的活性GR拮抗劑Z-360能顯著抑制GAS誘導(dǎo)的人GR陽性表達的胰腺癌細胞株的增殖，并能顯著減少GAS誘導(dǎo)的PKB/Akt磷酸化水平，在臨床上常與吉西他濱聯(lián)合使用治療胰腺癌[17]。

五、展望

在我國胰腺癌目前呈多發(fā)的趨勢，關(guān)于胰腺癌的研究越來越受到人們的關(guān)注。將GR用作胰腺癌早期的臨床診斷指標有極其重要的意義。深入了解GR在腫瘤發(fā)生中的作用機制、尋找出信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路交匯點進行阻斷，進一步發(fā)現(xiàn)更有效的受體拮抗劑，或?qū)R作為分子靶標用于腫瘤的靶向治療，可以為胰腺癌的治療提供新思路，并為治療其他腫瘤提供新的方法和理論依據(jù)。

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2010-02-20)

(本文編輯：呂芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.05.033

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江春平，Email:chunpingjiang@yahoo.com.cn