HGF-c-met在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進展

趙 楊，申興斌

（承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院病理科，河北承德 067000）

HGF-c-met在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進展

趙 楊，申興斌△

（承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院病理科，河北承德 067000）

HGF；c-met；消化系統(tǒng)腫瘤

肝細胞生長因子(HGF）是一種多效生長因子，具有促進多種細胞分裂、生長、運動及促血管生成等作用，原癌基因c-met編碼產(chǎn)生的一種酪氨酸激酶相關(guān)產(chǎn)物是HGF的受體。近來大量研究表明，HGF-c-met與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。本文闡述HGF及其受體(c-met)的結(jié)構(gòu)及功能特點，并著重介紹其在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進展。

1 HGF的結(jié)構(gòu)及其功能

細胞生長因子(Hepatocyte Growth Factor，HGF）最初是從部分肝切除大鼠的血清中分離到一種能刺激肝細胞生長和合成的因子。后來發(fā)現(xiàn)，HGF與一種能分散上皮細胞集落的因子-擴散因子(Scatter Factor，SF）為同一物質(zhì)。

HGF是由一條含有728個氨基酸的前體蛋白裂解而來的異二聚體，相對分子量為105×103，由相對分子量為75×103的重鏈α鏈和相對分子量為30×103的輕鏈β鏈通過二硫鍵連結(jié)構(gòu)成。α鏈為一短的可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)的N-末端區(qū)與4個Kringle結(jié)構(gòu)連接而成，Kringle結(jié)構(gòu)是由3個二硫鍵連結(jié)成的雙環(huán)多肽結(jié)構(gòu)， 其特征性序列為Asn-Tyr-Cys-Arg-Asn-Pro-Asp。α鏈N-末端的發(fā)夾樣結(jié)構(gòu)與前兩個Kringle結(jié)構(gòu)為HGF發(fā)揮生物學活性所必需。β鏈結(jié)構(gòu)與絲氨酸蛋白酶超家族的假性蛋白酶的結(jié)構(gòu)很相似。人的HGF基因定位于第7號染色體上(7q21.1)，DNA長度大約為70kbp，包含18個外顯子和17個內(nèi)含子。

HGF是來源于間充質(zhì)的多效生長因子，廣泛分布于人體內(nèi)組織中，主要來源于肝臟內(nèi)枯否氏細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、貯脂細胞、肺臟內(nèi)皮細胞、多種惡性腫瘤細胞內(nèi)。胰腺、小腸、甲狀腺、腦、頜下唾液腺等正常組織中也能生成和表達HGF。天然的HGF以無活性的前體形式分泌，在體內(nèi)經(jīng)肝細胞生長因子激活因子(hepatocyte growth factor acti2vator， HGFA)切割成成熟的異二聚體HGF而具有生物活性。現(xiàn)已證明，HGF可以促進多種細胞的分裂和生長、促細胞運動。另外，HGF是有效的血管生成因子，可直接或間接促進血管生成，有研究表明，HGF也可促進淋巴管生成。

2 HGF的受體c-met

1991年，Naldini等[1]報道了原癌基因c-met編碼產(chǎn)生的一種與酪氨酸激酶相關(guān)產(chǎn)物-HGF受體。c-met基因位于染色體7q21-31，人的c-met基因全長超過120kb，共有21個外顯子。c-met編碼的蛋白質(zhì)是由50kD的α亞單位在細胞外通過二巰鍵與145kD的β跨膜亞單位連結(jié)形成的190 kD的異二聚體，是一類具有自身磷酸化活性的跨膜受體，包括α亞單位和β亞單位的N端構(gòu)成的胞外結(jié)合位點、跨膜蛋白和β亞單位C端構(gòu)成的胞內(nèi)激酶區(qū)。目前已經(jīng)證實，c-met在正常肝細胞、成纖維細胞、角化細胞、造血細胞和黑素細胞、多種腫瘤細胞等均有表達，在脾、肺、腎、皮膚、子宮、大腦中也能檢出。c-met的表達受許多細胞因子的調(diào)節(jié)，包括表皮生長因子、白介素21等，同時HGF本身也可促進c-met的表達。

3 HGF-c-met信號轉(zhuǎn)導通路

HGF可通過自分泌、旁分泌及經(jīng)典的軸突逆向運輸?shù)确绞剑c特異性c-met受體結(jié)合而發(fā)揮作用。生理條件下，HGF主要由間質(zhì)細胞產(chǎn)生，而c-met僅存在于上皮細胞，它們構(gòu)成上皮細胞-間質(zhì)細胞相互作用的介導分子，屬于受到嚴格調(diào)控的旁分泌機制。而在一些惡性腫瘤細胞中存在HGF、c-met共同表達，構(gòu)成不受調(diào)控的異常自分泌環(huán)，持續(xù)激活信號通路，促進腫瘤的惡性演進。

HGF與c-met受體蛋白特異性結(jié)合后能激活多種細胞內(nèi)信號通路， 兩者結(jié)合后，首先誘導c-met受體蛋白發(fā)生構(gòu)象改變，激活受體胞內(nèi)蛋白激酶結(jié)構(gòu)域中的酪氨酸蛋白激酶(PTK）。激活的PTK先使受體自身的酪氨酸殘基(Tyr)磷酸化，c-met受HGF體激活后，使位于C末端的Tyr1349和Tyr1356磷酸化，為c-met介導的侵襲性生長所必需。除自身磷酸化外，c-met蛋白的酪氨酸激酶活性可導致多種底物蛋白的酪氨酸磷酸化，引起一系列磷酸化反應，導致多種信號傳導通路的激活，包括：磷脂酶通路的激活、磷脂酰肌醇3激酶通路的激活、絲裂原活化蛋白激酶通路的激活、磷脂酶A2及花生四稀酸通路的激活、磷脂酶D的激活，通過上述通路的激活，引起細胞的增殖和分化[2]。

HGF-c-met信號轉(zhuǎn)導具有重要的生物學意義：可促進胎盤和胚胎的發(fā)育；促進神經(jīng)系統(tǒng)和肌肉的發(fā)育；調(diào)節(jié)肺、腎和乳腺等器官的發(fā)育和結(jié)構(gòu)的形成；調(diào)節(jié)造血干細胞的增殖和分化等。而異常的HGF-c-met信號轉(zhuǎn)導與腫瘤發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移存在著密切關(guān)系。

4 HGF-c-met與腫瘤

大量的臨床和實驗研究表明，HGF-c-met系統(tǒng)在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用，HGF及其受體c-met與甲狀腺癌、乳腺癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌、肺癌、鼻咽癌、口腔鱗癌、中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤及消化系統(tǒng)腫瘤關(guān)系密切。Trovato等[3]研究表明，甲狀腺癌中HGF、c-met呈高度共同強陽性表達，HGF不僅表達于間質(zhì)細胞，在癌細胞的胞膜和胞質(zhì)中也有表達，大多數(shù)甲狀腺癌中存在HGF-c-met自分泌環(huán)，可能與甲狀腺癌惡性演進及甲狀腺癌早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。Edakuni等[4]研究表明，HGF-c-met在乳腺癌中的高表達可能對乳癌的發(fā)生、發(fā)展及預后起重要的作用。Masuya等[5]研究表明，HGF-c-met與非小細胞肺癌分期密切相關(guān)，說明HGF-c-met在非小細胞肺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。較多研究表明，HGF-c-met的高度表達與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。口腔鱗癌中HGF和c-met蛋白表達升高，可能促進腫瘤的侵襲、復發(fā)、局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。楚勝華等[6]研究得出，HGF-c-met在腦星形細胞瘤的發(fā)生與發(fā)展過程中起重要作用，并能促進腫瘤的增殖和新生血管的生成。

5 HGF-c-met與消化系統(tǒng)腫瘤

Kermorgant等[7]研究發(fā)現(xiàn)，HGF、c-met存在于人類正常消化道組織中，并且與消化道癌轉(zhuǎn)移相關(guān)。癌基因c-met的異常過度表達，與消化道惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

5.1 HGF-c-met在胃癌組織中的表達與調(diào)控 Park等[8]研究了HGF及其受體c-met的自分泌機制對SUN-484胃癌細胞系增殖和轉(zhuǎn)移的作用，結(jié)果證明該胃癌細胞系可以分泌HGF，分泌的HGF可以結(jié)合c-met，并誘導下游信號系統(tǒng)。該實驗表明：HGF-c-met對SUN-484細胞的生長和轉(zhuǎn)移具有重要作用。陳俊忠等[9]采用即用型免疫組化染色法檢測44例胃癌、20例慢性淺表性胃炎、10例慢性萎縮性胃炎和16例胃潰瘍組織中HGF、c-met的表達，研究結(jié)果顯示，HGF和c-met在胃癌組織中表達的陽性率均顯著高于胃的良性和癌前疾病(包括胃潰瘍和萎縮性胃炎），慢性淺表性胃炎組織中均無HGF、c-met表達。同時還顯示，在胃癌的不同組織類型中，c-met表達的陽性率是低分化腺癌＞粘液腺癌＞腺癌，提示c-met表達的強弱可能與胃癌的惡性程度有關(guān)。江晨等[10]應用組織芯片技術(shù)結(jié)合免疫組織化學法對88例胃癌組織及相應癌旁胃組織中HGF、c-Met的表達及以CD105為標記的MVD進行觀察，結(jié)果提示：HGF-c-met的異常分泌能促使血管形成能力的增強，也在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要的作用。Amemiya等[11]采用RTPCR及免疫組織化學法對Ⅳ期胃癌及其肝轉(zhuǎn)移灶進行HGF和c-met表達的分析，結(jié)果顯示c-met在癌組織中過度表達，可能與胃癌肝轉(zhuǎn)移機制有關(guān)，c-met可能是胃癌肝轉(zhuǎn)移有價值的標志物。5.2 HGF-c-met在大腸癌組織中的表達與調(diào)控 Umeki等[12]采用Southern blot分析和RT-PCR方法，對43例大腸癌標本進行c-met基因擴增與過度表達的研究，研究提示c-met基因過度表達在大腸癌生長過程中起重要作用。李宏武等[13]采用RT-PCR技術(shù)研究40例大腸癌組織中HGF、c-met的表達規(guī)律，究結(jié)果表明，HGF在大腸癌中表達率為52.5%，與正常組比較差異顯著，同時發(fā)現(xiàn)HGF mNRA

6 結(jié)語

HGF-c-met系統(tǒng)對許多腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移具有重要意義，HGF-c-met促細胞分裂、促血管、淋巴管生成等生物學特性還有待于進一步研究。同時，對于HGF-c-met系統(tǒng)的深入研究將有助于腫瘤的診斷、治療和預后。HGF-c-met與食管癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系還有待于進一步研究。表達與大腸癌相關(guān)病理因素無關(guān)，這提示HGF可能通過旁分泌途徑影響大腸癌的發(fā)生、發(fā)展。另外，癌組織中c-met mRNA過度表達，正常組中無表達，c-met高表達組分化低，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多，說明浸潤轉(zhuǎn)移機會更大。Fazekas等[14]采用人類大腸癌細胞株及SCID鼠為實驗動物，分析c-met的表達及HGF的生物學作用，結(jié)果證明c-met在人類大腸癌中的表達可作為肝轉(zhuǎn)移潛能的標志物。

5.3 HGF-c-met與肝細胞癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系 吳福生等[15]檢測了25例肝癌患者血清HGF水平及肝癌組織中c-met蛋白、mRNA的表達水平，結(jié)果顯示：肝癌患者血清HGF水平明顯高于正常對照組；癌組織中c-met蛋白與mRNA表達均明顯高于癌旁組織。Vejchapipat等[16]對55例不宜進行手術(shù)的肝細胞癌患者血清HGF進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝癌患者血清HGF水平明顯高于健康對照組，且血清HGF水平與肝癌患者生存時間呈負相關(guān)，血清HGF水平高于1.0ng/ ml的患者較其他患者預后差。Xie等[17]將HGF cDNA轉(zhuǎn)染的肝癌細胞SMMC 7721克隆接種到裸鼠后，其腫瘤生長增快，并出現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移。黃臘平等[18]研究表明，c-met的表達與腫瘤大小、侵襲及轉(zhuǎn)移能力明顯相關(guān)。

5.4 HGF-c-met對胰腺癌發(fā)生發(fā)展作用的研究 Otte等[19]研究了c-met在胰腺組織再生中的作用，結(jié)果表明，HGF-c-met在胰腺組織再生及胰腺癌的發(fā)生過程中發(fā)揮了重要作用。Kemik等[20]對80例胰腺癌患者血清HGF水平進行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者血清HGF水平明顯高于健康對照組，表明測定血清HGF水平對胰腺癌患者的預后有重要意義。Yu等[21]研究發(fā)現(xiàn)：c-met在胰腺癌組織中的表達明顯高于慢性胰腺炎組織和正常胰腺組織，但研究也顯示，單一改變c-met的表達并不能促使炎癥累及的胰腺上皮細胞向胰腺癌細胞轉(zhuǎn)化。

5.5 在食管癌組織中的研究進展 國內(nèi)外對于食管癌中HGF-c-met的研究較少，目前國內(nèi)尚無此類報道。Ren等[22]利用ELISA方法測定149例食管鱗癌患者血清中HGF的含量，結(jié)果顯示，患者血清中HGF含量較正常顯著增高，且HGF的水平與食管鱗癌轉(zhuǎn)移和預后密切相關(guān)。他們同時利用免疫組化法和原位雜交技術(shù)分別檢測15例食管鱗癌患者癌組織與正常食管粘膜組織中HGF與c-met的表達情況，發(fā)現(xiàn)HGF與c-met在食管癌組織中的表達均顯著高于其在正常組織中的表達。結(jié)果表明：HGF-c-met與食管鱗癌的進展與轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，HGF可能通過自分泌或旁分泌的形式促進腫瘤血管形成、侵襲和轉(zhuǎn)移。Herrera等[23]利用免疫組織化學法和RT-PCR方法測定食管腺癌、Barrett食管、正常食管組織中c-met蛋白和mRNA的表達，結(jié)果顯示，c-met在食管腺癌及發(fā)育不良的Barrett試管中均過度表達，但在正常食管及發(fā)育良好的Barrett食管中表達極低。

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