耿瑞慧 李淑德 李兆申
·綜述·
SiSo細(xì)胞表達(dá)的受體結(jié)合型癌抗原基因與胰腺癌
耿瑞慧 李淑德 李兆申
SiSo細(xì)胞系表達(dá)的受體結(jié)合型癌抗原(receptor-binding cancer antigen expressed on siso cells, RCAS1)可出現(xiàn)在多種不同類型腫瘤細(xì)胞表面,與腫瘤的分化、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān),并提示預(yù)后不良。本文就RCAS1與胰腺癌的關(guān)系作一綜述。
Sonoda等[1]用人宮頸癌細(xì)胞系SiSo免疫的小鼠骨髓瘤細(xì)胞與脾細(xì)胞融合,發(fā)現(xiàn)了22-1-1單克隆抗原。另外,Watanabe等[2]也從人乳腺癌細(xì)胞系MCF-7分離出了雌激素受體結(jié)合片段相關(guān)抗原9(estrogen receptor-binding fragment-associated gene 9,EBAG9)。后經(jīng)研究證實(shí),22-1-1抗原與EBAG9的cDNA具有同源性,實(shí)質(zhì)上為同一種蛋白質(zhì),并最終命名為RCAS1[3]。
人的EBAG9/RCAS1基因定位于8號(hào)染色體長臂q23??寺〉腞CAS1cDNA包括5′端242個(gè)核苷酸的非翻譯區(qū),639個(gè)核苷酸(213個(gè)氨基酸)的編碼區(qū)以及3′端179個(gè)核苷酸的非翻譯區(qū)。RCAS1蛋白是一種Ⅱ型膜蛋白,由213個(gè)氨基酸組成,含有一個(gè)N端的跨膜片段(8~27個(gè)氨基酸)和一個(gè)C端卷曲螺旋結(jié)構(gòu)(179~206個(gè)氨基酸),其氨基端位于細(xì)胞質(zhì)中,羧基端位于細(xì)胞膜外。螺旋結(jié)構(gòu)在RCASl與其受體的結(jié)合中起重要作用。RCAS1可通過C末端卷曲螺旋結(jié)構(gòu)形成同源寡聚體,也可以可溶性的形式(sRCAS1)存在于血清中,這可能是由于胞外結(jié)構(gòu)域的脫落,從細(xì)胞膜釋放而形成[4]。
然而對(duì)于RCAS1的結(jié)構(gòu),有學(xué)者持不同觀點(diǎn)。Engelsberg[5]等通過對(duì)膜的局部解剖學(xué)和RCASl編碼基因的亞細(xì)胞定位研究認(rèn)為,RCAS1定位于高爾基體而非細(xì)胞膜,是一個(gè)Ⅲ型的跨膜蛋白,其長C端位于胞質(zhì)內(nèi)。另外,Reimer等[6]研究認(rèn)為,雌激素誘導(dǎo)的EBAG9基因產(chǎn)物和22-1-1抗原在結(jié)構(gòu)和功能上是相互獨(dú)立的,兩者并不相同。
RCAS1蛋白是一種腫瘤相關(guān)抗原,主要表達(dá)于卵巢、子宮、乳房、肺和膽管癌等多種腫瘤細(xì)胞以及李-斯細(xì)胞和紅系祖細(xì)胞,與腫瘤的低分化、惡性程度呈正相關(guān)。然而,RCAS蛋白在正常組織中亦有表達(dá)。Kawano等[7]研究顯示,RCAS1蛋白可表達(dá)于正常女性子宮頸和子宮體組織,且表達(dá)程度與年齡相關(guān),但與凋亡指數(shù)無明顯相關(guān)性,其作用可能是影響化生過程以及腫瘤的進(jìn)程。
RCAS1蛋白能充當(dāng)人不同細(xì)胞系上相關(guān)受體的配體,如白血病細(xì)胞K562和正常的周圍淋巴細(xì)胞(T、B、NK細(xì)胞)。RCAS1蛋白與其受體結(jié)合后,可通過白介素1β轉(zhuǎn)化酶樣蛋白酶的活化,抑制淋巴細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)活化的細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTLs)和自然殺傷細(xì)胞(NK)凋亡,但對(duì)靜息淋巴細(xì)胞的生長和存活沒有作用。Han等[8]用shRNA干擾敲除MCF-7細(xì)胞的RCAS1基因表達(dá),然后再加入RCAS1蛋白,發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞生長率減少,凋亡比例增加,同時(shí)可增加Caspase-3蛋白的活性,減少IFN- 的分泌。表明抑制RCAS1的表達(dá)可有效地恢復(fù)T細(xì)胞增殖,減少細(xì)胞凋亡和局部逆轉(zhuǎn)IFN-分泌物的 細(xì)胞功能。在腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移的早期,NK細(xì)胞和腫瘤抗原提呈T細(xì)胞對(duì)腫瘤的識(shí)別和清除有重要作用,因而可以認(rèn)為,RCAS1參與腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視,促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。此外,活化的淋巴細(xì)胞可增加RCAS1的受體表達(dá),增強(qiáng)RCAS1的作用。
RCAS1蛋白主要由骨髓的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,脂多糖可以刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生RCAS1蛋白,誘導(dǎo)紅系祖細(xì)胞的死亡,從而對(duì)紅細(xì)胞產(chǎn)生負(fù)調(diào)節(jié)[9]。Sonoda等[10]研究發(fā)現(xiàn),RCAS1蛋白通過胞外功能區(qū)的脫落而被分泌,它的表達(dá)與細(xì)胞外基質(zhì)特性的改變和波形蛋白陽性的腫瘤間質(zhì)細(xì)胞數(shù)目減少相關(guān)。結(jié)果表明RCAS1蛋白可以誘導(dǎo)結(jié)締組織重塑,增強(qiáng)腫瘤的侵襲能力。此外,RCAS1蛋白表達(dá)與鈣粘素家族蛋白的反常表達(dá)相關(guān),其表達(dá)增高和E-鈣粘蛋白減少在人結(jié)腸癌復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的機(jī)制中起重要作用[11]。在風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中,RCAS1基因缺乏可導(dǎo)致逃避免疫攻擊的能力喪失,誘導(dǎo)CTLs滲透和滑膜襯里細(xì)胞的凋亡[12]。
1.RCAS1蛋白在胰腺癌組織中表達(dá):應(yīng)用抗RCAS1蛋白抗體免疫組化結(jié)果顯示, RCAS1陽性細(xì)胞表達(dá)于免疫細(xì)胞或炎癥靶細(xì)胞。Enjoji等[13]在一篇綜述中列出了良性肝臟、膽道和胰腺疾病中RCAS1蛋白的免疫組化結(jié)果,慢性胰腺炎的陽性率為20%。Akashi等[14]在20例胰腺導(dǎo)管腺癌和其他胰腺疾病組織中,用22-1-1單克隆抗體染色檢測RCAS1蛋白表達(dá),發(fā)現(xiàn)慢性胰腺炎組織陽性率為40%。慢性胰腺炎可出現(xiàn)明顯的不典型增生和纖維化,因而RCAS1蛋白在慢性胰腺炎表達(dá)被認(rèn)為是相當(dāng)常見的表現(xiàn)。RCAS1蛋白陽性細(xì)胞主要在活動(dòng)性炎癥區(qū),常呈低水平表達(dá)。目前還不清楚正常組織中RCAS1蛋白的功能。推測其功能可能是,RCAS1蛋白在健康狀態(tài)下沒有作用,但在某種情況下如自身免疫性疾病,RCAS1蛋白則很容易被檢測到。當(dāng)遭遇免疫攻擊時(shí),RCAS1蛋白在胰腺細(xì)胞中的表達(dá)出現(xiàn)質(zhì)和量的變化,從而逃避或者攻擊免疫系統(tǒng)、有效地促進(jìn)反應(yīng)性增生[13]。
Hiraoka等[15]對(duì)80例外科手術(shù)切除的胰腺腺癌組織進(jìn)行免疫組化分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),RCAS1蛋白表達(dá)陽性率為77例(96%);RCAS1蛋白表達(dá)和患者年齡、性別、腫瘤浸潤程度、腫瘤直徑、外科切除邊界、淋巴侵襲、血管侵犯和組織病理學(xué)分級(jí)無關(guān),但與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和組織病理學(xué)階段有臨界關(guān)系(分別為P=0.0608,P=0.0934);RCAS1蛋白高表達(dá)患者的存活時(shí)間顯著短于低表達(dá)者(P=0.0012);Cox回歸模型多元分析表明,RCAS1蛋白可作為胰腺腺癌有意義的腫瘤標(biāo)志物,是外科手術(shù)切除患者預(yù)后的不良預(yù)測因子。Giaginis等[16]對(duì)76例胰腺腺癌患者組織切片檢查結(jié)果顯示,RCAS1蛋白陽性、表達(dá)增強(qiáng)和染色強(qiáng)度與腫瘤細(xì)胞增殖能力、臨床病理參數(shù)和患者的存活率相關(guān)。在上述76例標(biāo)本中65例(86%)RCAS1蛋白表達(dá)陽性,其中36例(55%)表達(dá)增強(qiáng)。RCAS1蛋白陽性與胰腺癌組織病理學(xué)分級(jí)顯著相關(guān)(P=0.026),同時(shí)與腫瘤大小相關(guān)(P=0.071);RCAS1蛋白表達(dá)增強(qiáng)和染色強(qiáng)度也與腫瘤的組織病理學(xué)分級(jí)顯著相關(guān)(分別為P=0.06和P=0.089),但RCAS1蛋白表達(dá)陽性、染色強(qiáng)度和表達(dá)增強(qiáng)與腫瘤增殖能力和患者的存活率無關(guān)。結(jié)果提示RCAS1蛋白對(duì)胰腺癌有診斷價(jià)值,但還不能作為標(biāo)志物對(duì)患者存活率進(jìn)行預(yù)測。在上述兩項(xiàng)研究中,RCAS1蛋白的表達(dá)對(duì)生存期的影響作用是不一致的,可能是因?yàn)镽CAS1蛋白陽性細(xì)胞定義的標(biāo)準(zhǔn)以及RCAS1陽性細(xì)胞百分比臨界點(diǎn)的設(shè)定不同所致。因此,RCAS1陽性和胰腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移等惡性表型是否呈正相關(guān),還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。
2.血清RCAS1蛋白檢測對(duì)胰腺癌的診斷價(jià)值:在大多數(shù)良性疾病患者中,RCAS1蛋白血清水平在正常范圍,但在其相關(guān)細(xì)胞如免疫攻擊的靶細(xì)胞中,RCAS1抗原免疫反應(yīng)陽性,這表明RCAS1血清水平不反映組織的RCAS1蛋白表達(dá)。Ozkan等[17]檢測39例胰腺腺癌、19例膽管和胰腺良性疾病、13例健康志愿者血清RCAS1蛋白水平,結(jié)果顯示血清RCAS1蛋白水平在上述3組中均超過正常值,分別為92.3%、26.3%和23.0%;RCAS1蛋白對(duì)胰腺癌的診斷特異性與CA19-9相似,但敏感性較CA19-9高(P<0.05);當(dāng)腫瘤分期增加時(shí),血清RCAS1蛋白中位數(shù)增加。Yamaguchi等[18]將48例胰腺癌血清RCAS1蛋白檢測結(jié)果與CEA和CA19-9結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)單獨(dú)應(yīng)用一種腫瘤標(biāo)志物診斷良性和惡性狀態(tài)時(shí), RCAS1蛋白的敏感性(55%)高于CEA(27%),RCAS1蛋白的特異性高于CA19-9(78%);當(dāng)兩種標(biāo)志物聯(lián)合檢測時(shí),RCAS1蛋白聯(lián)合CA19-9(95%)檢測優(yōu)于單獨(dú)的CEA(78%)、RCAS1蛋白和CEA聯(lián)合(59%)以及CA19-9和CEA聯(lián)合(82%)檢測。上述結(jié)果表明,血清RCAS1蛋白是診斷胰腺癌的有價(jià)值標(biāo)志物,與CA19-9聯(lián)合檢測可提高診斷的敏感性。Enjoji等[19]研究結(jié)果表明,當(dāng)患者血清腫瘤標(biāo)志物如CEA和CA19-9水平不升高時(shí),RCAS1蛋白檢測是膽管癌和胰腺癌非常有意義的血清標(biāo)志物。腫瘤根治后,如果患者血清RCAS1蛋白水平增加,則提示腫瘤有復(fù)發(fā)可能。
目前,RCAS1對(duì)胰腺癌的腫瘤免疫調(diào)節(jié)作用尚無相關(guān)報(bào)道,但是已有多項(xiàng)研究結(jié)果顯示,RCAS1蛋白在胰腺癌組織中高表達(dá),患者血清RCAS1蛋白濃度明顯升高,且與腫瘤臨床病理學(xué)參數(shù)和預(yù)后相關(guān),因此可作為胰腺癌新的腫瘤標(biāo)志物,對(duì)胰腺癌的診斷和預(yù)后判斷有重要價(jià)值。然而, RCAS1基因表達(dá)的具體機(jī)制和功能還有待進(jìn)一步研究。
[1] Sonoda K,Nakashima M,Kaku T,et al.A novel tumor-associated antigen expressed in human uterine and ovarian carcinomas.Cancer,1996,77:1501-1509.
[2] Watanabe T,Inoue S,Hiroi H,et al.Isolation of estrogen responsive genes with a CpG island library.Mol Cell Biol,1998, 18:442-449.
[3] Nakashima M,Sonoda K,Watanabe T.Inhibition of cell growth and induction of apoptotic cell death by the human tumor-associated antigen RCAS1.Nature Med,1999,5:938-942.
[4] Sonoda K,Miyamoto S,Hirakawa T,et al.Clinical significance of RCAS1 as a biomarker of uterine cancer.Gynecol Oncol,2006,103:924-931.
[5] Engelsberg A,Hermosilla R,Karsten U,et al.The Golgi protein RCAS1 controls cell surface expression of tumor-associated O-linked glycan antigens.J Biol Chem,2003,278:22998-23007.
[6] Reimer TA,Anagnostopoulos I,Erdmann B,et al.Reevaluation of the 22-1-1 antibody and its putative antigen,EBAG9/RCAS1,as a tumor marker.BMC Cancer,2005,5:47.
[7] Kawano Y,Kaku T,Sonoda K,et al.Expression of RCAS1 in female genital organs.Int J Gynecol Pathol,2005,24:330-334.
[8] Han Y,Qin W,Huang G.Knockdown of RCAS1 expression by RNA interference recovers T cell growth and proliferation.Cancer Lett,2007,257:182-190.
[9] Suehiro Y,Muta K,Nakashima M,et al.A novel mechanism in suppression of erythropoiesis during inflammation:a crucial role of RCAS1.Eur J Haematol,2005,74:365-373.
[10] Sonoda K,Miyamoto S,Nakashima M,et al.The biological role of the unique molecule RCAS1:a bioactive marker that induces connective tissue remodeling and lymphocyte apoptosis.Front Biosci,2008,13:1106-1116.
[11] Tsujitani S,Saito H,Honboh T,et al.Prognostic significance of receptor-binding cancer antigen expressed on SiSo cells (RCAS1) expression in relation to cadherin expression in patients with colorectal carcinoma.Dis Colon Rectum,2007,50:1241-1249.
[12] Yoshida S,Higuchi F,Ishibashi Y,et al.Downregulation of RCAS1 and upregulation of cytotoxic T cells affects synovial proliferation and apoptosis in rheumatoid arthritis.J Rheumatol,2008,35:1716-1722.
[13] Enjoji M,Nakashima M,Yamaguchi K,et al.Significance of RCAS1 antigen in hepatocellular,cholangiocellular and pancreatic carcinomas.J Gastroenterology Hepato,2005,20:1143-1148.
[14] Akashi T,Oimomi H,Nishiyama K,et al.Expression and diagnostic evaluation of the human tumor-associated antigen RCAS1 in pancreatic cancer.Pancreas,2003,26:49-55.
[15] Hiraoka K,Hida Y,Miyamoto M,et al.High expression of tumor-associated antigen RCAS1 in pancreatic ductal adenocarcinoma is an unfavorable prognostic marker.Int J Cancer,2002,99:418-423.
[16] Giaginis C,Davides D,Zarros A,et al.Clinical significance of tumor-associated antigen RCAS1 expression in human pancreatic ductal adenocarcinoma.Dig Dis Sci,2008,53:1728-1734.
[17] Ozkan H,Akar T,K?klü S,et al.Significance of serum receptor-binding cancer antigen (RCAS1)in pancreatic cancer and benign pancreatobiliary diseases.Pancreatology,2006,6:268-272.
[18] Yamaguchi K,Enjoji M,Nakashima M,et al.Novel serum tumor marker,RCAS1,in pancreatic diseases.World J Gastroenterol,2005,11:5199-5202.
[19] Enjoji M,Nakamuta M,Yamaguchi K,et al.RCAS1,a useful serum marker to predict the recurrence of cancer:two cases of cholangiocarcinoma and pancreatic cancer.Dig Dis Sci,2004,49:1654-1656.
2009-06-26)
(本文編輯:屠振興)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.01.025
200433 上海,第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院消化內(nèi)科
李淑德,Email: lishude57@126.com