結(jié)合素4與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

郭明海 趙金鵬 孫巖巖 紀(jì)艷超

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院普外科，黑龍江哈爾濱 150001

結(jié)合素4（Nectin-4）在惡性腫瘤中的作用與機(jī)制，成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)，目前研究已證實(shí)外源性Nectin-4的表達(dá)通過(guò)活化GTP酶和Rac蛋白，促進(jìn)板狀偽足的形成和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的侵襲能力，因此有望通過(guò)小的干擾RNA對(duì)抗Nectin-4的表達(dá)，可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)侵襲，達(dá)到治療腫瘤的目的。生物治療是目前一種新興的治療手段，已被稱(chēng)為惡性腫瘤的第4種治療模式。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，更深入的探究Nectin-4在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程的生物學(xué)行為，為人類(lèi)惡性腫瘤的早期診斷、治療、判斷其預(yù)后提供更科學(xué)的依據(jù)。本文筆者對(duì)Nectin-4與惡性腫瘤關(guān)系進(jìn)行研究，現(xiàn)闡述如下：

1 Nectins的研究現(xiàn)狀

1.1 Nectins的分子結(jié)構(gòu)

Nectin一詞由日本科學(xué)家Takahashi K于1999年根據(jù)拉丁文“necto”（中文意思為連接）首次命名并使用的。Nectin蛋白家族是一類(lèi)屬于IgSF的新型細(xì)胞黏附分子，目前已發(fā)現(xiàn)該家族有 5 個(gè)成員，分別命名為：Nectin-1、Nectin-2、Nectin-3、Nectin-4和脊髓灰質(zhì)炎病毒受體 （PVR），其中 PVR和Nectin-2屬于部分α皰疹病毒受體[1]。除了Nectin-4以外，其他均有2～3個(gè)由于剪切方式不同而形成的異形體，如：Nectin-1有 α、β和δ三種形式，Nectin-2有 α和 δ兩種形式，Nectin-3同樣有α、β和δ三種形式，其中α在組織中的含量最高。

通過(guò)一級(jí)結(jié)構(gòu)序列比較發(fā)現(xiàn)，Nectin蛋白之間的同源性很低。但是在二級(jí)結(jié)構(gòu)上，它們具有以下相似的特點(diǎn)：細(xì)胞外端具有3個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)區(qū)域（Ig-like domian），從N端到 C端分別是：Ig-V，Ig-C2，Ig-C2；隨后是一段跨膜區(qū)域；在其胞質(zhì)的尾巴端，具有一段較為保守的四氨基酸序列（Glu/Ala-X-Tyr-Val），被稱(chēng)為 PDZ 結(jié)合 motif（PDZ-binding motif，PB），Nectin蛋白通過(guò)它與afadin蛋白上的PDZ結(jié)構(gòu)域結(jié)合[2-3]。雖然Nectin-4缺少這個(gè)保守序列，但是仍然可以和afadin蛋白的PDZ domian結(jié)合，相關(guān)機(jī)制還有待闡明。

1.2 Nectins的細(xì)胞黏附作用

Nectins的細(xì)胞黏附性是非Ca2+依賴(lài)型的，因此在細(xì)胞間黏附方式上與鈣粘素有著明顯不同，鈣粘素首先以單體平行對(duì)齊的方式形成順式二聚體，然后在形成反式二聚體，在反式二聚體中，順式二聚體以與細(xì)胞膜相對(duì)的相互作用方式形成反平行定位。反式二聚體是通過(guò)復(fù)雜交錯(cuò)的的蛋白交聯(lián)形成的，以保證強(qiáng)有力的黏附活性[4-5]。

1.3 Nectins在細(xì)胞連接形成過(guò)程中的調(diào)節(jié)

細(xì)胞與細(xì)胞間的連接主要是通過(guò)黏附連接（adherens junctions，AJs）和緊密連接（tight junctions，TJs）形成。 二者相互影響，聯(lián)系緊密，其中TJs形成和維持依賴(lài)于AJs的形成和維持。Nectins是一種不依賴(lài)鈣離子的細(xì)胞間黏附分子和鈣粘蛋白（cadherin）共同作用構(gòu)成細(xì)胞間連接。E鈣粘蛋白的反式相互作用誘導(dǎo)Rac小G蛋白的活性，而Nectin的反式相互作用除了能誘導(dǎo)Rac小G蛋白的活性之外，還能誘導(dǎo)Cdc42小G蛋白的活性，被活化的Rac蛋白和Cdc42蛋白通過(guò)作用于微絲結(jié)合蛋白IQGAP1而使微絲發(fā)生重排，重排后的微絲驅(qū)使cadherin被募集到細(xì)胞接觸處并參與細(xì)胞連接[6]。通過(guò)熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）提示E鈣粘蛋白的反式相互作用動(dòng)態(tài)地誘導(dǎo)了RAC的活性和失活，以致板狀偽足的動(dòng)態(tài)形成和退縮。此外，Nectins抑制E鈣蛋白誘導(dǎo)RAC的活性，并且降低E鈣粘蛋白為基礎(chǔ)的細(xì)胞間黏附連接的形成速度。Nectins在調(diào)節(jié)E鈣黏附蛋白誘導(dǎo)的RAC活性和黏附連接的形成起到重要的作用[7]。在生理情況下，Nectins和E-cadherin之間維持著動(dòng)態(tài)平衡以調(diào)節(jié)細(xì)胞間的連接。

1.4 Nectins的表達(dá)及定位

Nectins廣泛地表達(dá)于生物體，Nectin-1、Nectin-2和Nectin-3在多種細(xì)胞中表達(dá)，包括：成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞。Nectin-2和Nectin-3還表達(dá)在缺少鈣黏著糖蛋白類(lèi)的細(xì)胞，如B細(xì)胞、單核細(xì)胞和精細(xì)胞。而人類(lèi)Nectin-4的表達(dá)主要在胚胎發(fā)育階段和腫瘤組織，在成人正常組織中是不表達(dá)的[8]。

在小鼠小腸的吸收上皮細(xì)胞中Nectin-2和afadin高度聚集在以E-cadherin為基礎(chǔ)的黏附連接 （AJs）中，而在以claudin為基礎(chǔ)的緊密連接（TJs）和橋粒中卻沒(méi)有表達(dá)。這種分布方式與E-cadherin不同，盡管E-cadherin在Ajs中聚集，但是它從上皮細(xì)胞的頂部到基底之間的側(cè)膜中廣泛表達(dá)[9]。在Ajs的細(xì)胞基質(zhì)中均未發(fā)現(xiàn)有Nectins和afadin的表達(dá)，在上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，每個(gè)Nectin對(duì)稱(chēng)定位在AJs的兩側(cè)漿膜[10]。在海馬CA3區(qū)由苔鮮纖維末端和錐形細(xì)胞突形成的突觸中，突觸連接和黏著斑連接高度發(fā)達(dá)，Nectin-1和Nectin-3分別在突觸的黏著斑處的突觸前膜和后膜非對(duì)稱(chēng)分布[10]，N-cadherin在此處對(duì)稱(chēng)分布，并且Nectin和N-cadherin參與了這些連接的形成。在眼的睫狀體的色素上皮細(xì)胞和非色素上皮細(xì)胞形成的連接中，Nectin-1和Nectin-3非對(duì)稱(chēng)地定位在兩側(cè)，而P-cadherin則對(duì)稱(chēng)地定位在兩側(cè)。在睪丸滋養(yǎng)細(xì)胞-精子細(xì)胞連接中，Nectin-2和Nectin-3分別特異定位在這兩種細(xì)胞上[10]。因此Nectins高表達(dá)在這些連接中，是主要的細(xì)胞黏附分子。

2 Nectins與腫瘤關(guān)系的研究現(xiàn)狀

根據(jù)目前對(duì)Nectins的功能研究，已知或未知的Nectins系統(tǒng)的異常，有可能是癌細(xì)胞異常表型的重要分子機(jī)制[11]?，F(xiàn)在Nectins與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的研究還較少，但是通過(guò)Nectins基礎(chǔ)功能的研究得知，Nectins不僅能介導(dǎo)細(xì)胞間的黏附，而且對(duì)細(xì)胞的生物學(xué)行為有較大影響，Nectins的表達(dá)異常，能夠使細(xì)胞失去原有的穩(wěn)定性，增強(qiáng)細(xì)胞的增殖活性和運(yùn)動(dòng)能力，從而促進(jìn)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)惡性腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。

Nectins和腫瘤的生物學(xué)關(guān)系密切，表現(xiàn)在以下幾方面：①PVR和Nectin-2可以作為腫瘤的抗原，并且通過(guò)DNAM-1/CD226分子作為NK細(xì)胞的分子靶點(diǎn)；②PVR在造血系統(tǒng)腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤和起源于上皮組織的腫瘤組織中是過(guò)表達(dá)的；③Nectin-1在鱗癌組織中是過(guò)表達(dá)的[12]。

近些年來(lái)Nectin-4和腫瘤的關(guān)系被人們所重視，Nectin-4在成人的正常組織和血清中是檢測(cè)不到的，只有在腫瘤患者的組織和血清中才能被檢測(cè)到，目前這方面研究較多的是Nectin-4和乳腺癌、肺癌、卵巢癌，另?yè)?jù)文獻(xiàn)報(bào)道，Nectin-4還在四分之一的前列腺癌和膀胱癌中高表達(dá)[12]。

2.1 Nectin-4與乳腺癌

Nectin-4在正常的乳腺上皮組織中是檢測(cè)不到的。在體內(nèi)，乳腺癌組織中能檢測(cè)出Nectin-4，而血清中循環(huán)形式的Nectin-4只能在轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中檢測(cè)到。在體外培養(yǎng)乳腺癌細(xì)胞，上清液中能檢測(cè)到溶解形式的Nectin-4。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，患者血清中的Nectin-4和在體外乳腺癌細(xì)胞培養(yǎng)上清液中的Nectin-4在生物學(xué)和免疫學(xué)上有相似的特性。通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)溶解形式的Nectin-4是由Nectin-4的胞外域脫落形成的，它的脫落受腫瘤壞死因子α轉(zhuǎn)換酶（TACE）控制，呈正相關(guān)。而TACE在乳腺癌中是高表達(dá)的[13]。

Nectin-4是乳腺癌的一個(gè)新的血清標(biāo)記物，目前已發(fā)現(xiàn)在乳腺導(dǎo)管癌中Nectin-4的陽(yáng)性率是61%，在乳腺小葉癌中的陽(yáng)性率是6%，提示Nectin-4的表達(dá)與乳腺癌的組織類(lèi)型有關(guān)，另外Nectin-4的表達(dá)與EGFR、P53和P-cadherin密切相關(guān)，和ER、PR和GATA3呈負(fù)相關(guān)。因此血清Nectin-4的水平可以預(yù)測(cè)乳腺癌的進(jìn)展，水平的高低和轉(zhuǎn)移數(shù)目呈正相關(guān)[14]，但是沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道Nectin-4與腫瘤的大小、SBR分級(jí)有關(guān)。對(duì)Nectin-4的檢測(cè)可以改善和提高乳腺癌患者的診斷、預(yù)后、隨訪(fǎng)和對(duì)治療效果的判斷。但是在早期乳腺癌血清中Nectin-4的陽(yáng)性率很低，而在轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的血清中陽(yáng)性率卻很高，說(shuō)明Nectin-4對(duì)乳腺癌早期檢測(cè)意義不大，而對(duì)晚期乳腺癌的轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，需要更深入地去研究其作用和機(jī)制。

2.2 Nectin-4與肺癌

Nectin-4在大多數(shù)非小細(xì)胞肺癌中是高表達(dá)的，其陽(yáng)性率可以達(dá)到57.3%，并且提示患者預(yù)后不佳，通過(guò)對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，Nectin-4的測(cè)定在敏感性和特異性上明顯優(yōu)于癌胚抗原（CEA）和細(xì)胞角質(zhì)素片斷抗原（CYFRA21-1），并且用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法聯(lián)合檢測(cè) Nectin-4和CEA、Nectin-4和CYFRA21-1發(fā)現(xiàn)敏感性增加，Nectin-4和CEA聯(lián)合測(cè)定在肺腺癌中陽(yáng)性率為65%，假陽(yáng)性率為6.1%；聯(lián)合檢測(cè)Nectin-4和CYFRA21-1，在肺鱗狀細(xì)胞癌中陽(yáng)性率為68.3%，假陽(yáng)性率為6.1%[15]。用RNA干擾技術(shù)抑制Nectin-4的合成，可以抑制細(xì)胞生長(zhǎng)，相反增加Nectin-4的合成可以促進(jìn)細(xì)胞板狀偽足的生成，以增加細(xì)胞的侵襲能力。因此Nectin-4可能在肺癌的發(fā)展轉(zhuǎn)移過(guò)程中起到重要作用，可以作為一種新的血清學(xué)和組織學(xué)標(biāo)志物，同時(shí)有望成為一個(gè)治療靶點(diǎn)。

2.3 Nectin-4與卵巢癌

研究發(fā)現(xiàn)Nectin-4轉(zhuǎn)染卵巢癌細(xì)胞系SKOV3，通過(guò)PTPCR和免疫組織化學(xué)分別測(cè)定Nectin-4 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)情況，以Boyden小室體外侵襲實(shí)驗(yàn)檢測(cè)卵巢癌體外侵襲能力，結(jié)果表明，轉(zhuǎn)染了Nectin-4的卵巢癌細(xì)胞SKOV3中，無(wú)論是mRNA還是蛋白質(zhì)，表達(dá)量都明顯增高；并且SKOV3體外侵襲力明顯增強(qiáng)，表明Nectin-4的高表達(dá)可增強(qiáng)卵巢癌細(xì)胞的侵襲力[20]。但是這些復(fù)雜的生理或病理過(guò)程的潛在分子機(jī)制尚未完全闡明。

3 結(jié)語(yǔ)

腫瘤的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的、多步驟的過(guò)程，腫瘤分子標(biāo)志物反映了腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程及腫瘤相關(guān)基因的激活和失活程度，不同分子標(biāo)志物的表達(dá)與否和表達(dá)的水平高低，對(duì)預(yù)后的影響也不同。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展，新的腫瘤標(biāo)志物被不斷地發(fā)現(xiàn)，Nectin-4作為一種新發(fā)現(xiàn)的腫瘤標(biāo)志物，目前已經(jīng)在多種腫瘤的患者血清和組織中檢測(cè)到，并且證實(shí)Nectin-4的表達(dá)增強(qiáng)了惡性腫瘤細(xì)胞的增值、轉(zhuǎn)移及侵襲能力，其相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究闡明，因此Nectin-4的表達(dá)提示患者的預(yù)后差。

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