胃泌素對大腸癌的促生長作用及抗胃泌素治療進(jìn)展

趙玉峰 綜述，吳佩 審校

(皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院胃腸外科，安徽 蕪湖 241000)

多種胃腸道激素，如胃泌素、表皮生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子等與胃腸道惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［1－3］。其中胃泌素與大腸癌的關(guān)系越來越受到重視［4］。大量的研究表明胃泌素通過其受體介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳導(dǎo)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分裂和DNA 合成并抑制其凋亡，因此以胃泌素為治療靶點(diǎn)的研究已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)［5］，胃泌素及其衍生物、胃泌素拮抗劑正在成為腫瘤免疫治療的重要目標(biāo)，本文就胃泌素與大腸癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系及抗胃泌素治療研究進(jìn)展作如下綜述。

1 胃泌素的概述

胃泌素(Gastrin)是一種由消化道G 細(xì)胞分泌的促進(jìn)胃酸釋放的多肽類胃腸激素，由英國學(xué)者Edlkine 于1905 年發(fā)現(xiàn)并命名［6］。胃泌素的合成需經(jīng)歷三個(gè)階段，前胃泌素、甘氨酸延伸型胃泌素和成熟胃泌素。成熟胃泌素即指酰胺化的胃泌素，是由前胃泌素原到前胃泌素，再經(jīng)生物合成到甘氨酸胃泌素后產(chǎn)生的［7］。胃泌素在體內(nèi)以多種分子形式存在，但主要的分子形式有兩種:大胃泌素G34和小胃泌素G17，G－17 的生物效應(yīng)是G－34 的5～6 倍，而從半衰期來看，G－34 的半衰期約為50 min，而G－17 通常只有6 min。胃竇黏膜的胃泌素主要是G－17，而十二指腸黏膜中的胃泌素G－34 與G－17 大約各占一半，胃泌素各家族成員即具有各自的生物活性，彼此之間也可相互協(xié)調(diào)相互促進(jìn)，共同發(fā)揮功能。

胃泌素作為胃酸釋放的主要激素類刺激物，還可以刺激內(nèi)因子、促胰液素、胃蛋白酶原、HCO3－、胰酶、肝性膽汁的分泌，增強(qiáng)胃和小腸的運(yùn)動，胃泌素是非胃竇黏膜的重要生長因子，對壁細(xì)胞及可分泌組胺的類腸嗜鉻細(xì)胞都有作用，生理水平的胃泌素對胃以外的組織沒有營養(yǎng)作用。胃泌素通過作用于胃泌素受體，介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)一系列信號的傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)其生物效應(yīng)。人類胃泌素受體(Gastrin Receptor)基因于1992 年—1993 年由Kopin 等人［8］由犬的壁細(xì)胞克隆成功。其定位于人染色體1lpl5，14區(qū)位，屬于G 蛋白偶聯(lián)型受體。分子克隆證明，胃泌素受體和膽囊收縮素B (CCK－B)受體基因交替排列共同存在，從而證明胃泌素受體不是一種單獨(dú)的受體亞型，而是存在于胃中的膽囊收縮素B 受體，因此統(tǒng)稱為CCK－B/胃泌素受體。

2 胃泌素與大腸癌的關(guān)系

2.1 胃泌素對大腸癌促生長作用

胃泌素刺激消化道上皮細(xì)胞生長的作用吸引著人們對其在消化道腫瘤的發(fā)生的作用進(jìn)行了廣泛的探索，研究表明胃泌素作為一種營養(yǎng)性胃腸激素，不僅能刺激正常黏膜組織的生長，而且還能刺激胃癌、大腸癌等胃腸道腫瘤細(xì)胞的生長。Sobhaul等［9］對23 例高胃泌素血癥的卓一艾綜合征患者進(jìn)行結(jié)腸鏡檢和細(xì)胞增殖動力學(xué)研究，結(jié)果表明長期高胃泌素血癥可以促進(jìn)結(jié)腸黏膜過度增生而發(fā)生癌變。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)已證明胃泌素能促進(jìn)胃泌素受體表達(dá)陽性的大腸癌細(xì)胞增殖，且其促增殖作用可以被胃泌素受體拮抗劑所抑制。在大腸癌手術(shù)切除的標(biāo)本中胃泌素及胃泌素受體mRNA 的表達(dá)明顯高于正常組織，但其所編碼的胃泌素非酰胺化胃泌素，而是胃泌素前體，且腫瘤的惡性度越高其比例越高。消化道腫瘤可通過自分泌方式分泌胃腸激素，而腫瘤細(xì)胞又表達(dá)該激素受體，前者通過后者調(diào)節(jié)腫瘤的生長。對于胃泌素促進(jìn)大腸癌發(fā)生的機(jī)制一般認(rèn)為，胃泌素可通過自分泌、旁分泌、神經(jīng)內(nèi)分泌方式與受體結(jié)合，通過多種途徑刺激細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳導(dǎo)，如刺激胃基底部如ECL 細(xì)胞和壁細(xì)胞釋放肝素結(jié)合的表皮生長因子樣生長因子(HB－EGF)、雙向調(diào)節(jié)因子(AR)和Reg 蛋白等一些生長因子，介導(dǎo)細(xì)胞過度增殖，形成腫瘤。而且大腸癌癌組織及不同病理類型、分化程度和分期的大腸癌GAS、SS mRNA 表達(dá)與其蛋白表達(dá)呈顯著正相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)了部分大腸癌細(xì)胞自身能分泌GAS、SS，通過自分泌和旁分泌調(diào)節(jié)大腸癌生長。多項(xiàng)研究表明胃泌素可以調(diào)節(jié)bcl－2、bax、caspase 3、P53、bak 等凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)大腸癌的發(fā)生、發(fā)展［10－11］。Steigedal TS［13］研究表明小胃泌素G－17 能誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞細(xì)胞周期蛋白Cyclin D1 的過表達(dá)，加快細(xì)胞從G 1 進(jìn)入S 期，從而導(dǎo)致細(xì)胞失控性生長，吳佩等［12］研究顯示GAS 減弱了p21CIP1 基因在細(xì)胞周期G 期對CDK4 的抑制作用和在G/S、s、G2/M期對CDK2 的抑制作用，導(dǎo)致CDK2、CDK4 過表達(dá)，加速細(xì)胞周期G、S 期的進(jìn)程及G/S、G2/M期轉(zhuǎn)換，促進(jìn)大腸癌細(xì)胞增殖，因此，現(xiàn)在認(rèn)為胃泌素誘導(dǎo)細(xì)胞周期相關(guān)因子的異常表達(dá)，可能是胃腸激素對大腸癌生長的調(diào)控機(jī)制之一。研究證實(shí)，環(huán)氧化酶－2 (COX－2)與大腸癌等消化道腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，Subramaniam D 等［14］研究證實(shí)胃泌素能夠轉(zhuǎn)染體細(xì)胞COX－2 啟動子活性增加兩倍，誘導(dǎo)COX－2 蛋白的表達(dá)，增加PGE2 的合成，因此認(rèn)為胃泌素與COX－2 對大腸癌的發(fā)生有協(xié)同作用。

2.2 胃泌素促進(jìn)大腸癌的浸潤、轉(zhuǎn)移

侵襲和轉(zhuǎn)移是影響大腸癌療效、預(yù)后和導(dǎo)致死亡的重要因素，研究消化道激素對惡性腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的調(diào)控作用有可能為消化道惡性腫瘤治療提供有效的方法，因此消化道激素對惡性腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的影響近年已開始引起人們的重視。關(guān)于腫瘤細(xì)胞侵襲力的研究表明［15－16］細(xì)胞侵襲力的增加與黏著斑激酶(FAK)定位于板狀偽足、FAK－ Src－p130Cas－Dock18 信號復(fù)合物形成、Rac 活化等有關(guān)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，胃泌素與其受體作用后，可引起FAK 磷酸化，促進(jìn)磷酸化FAKTyr397 定位在板狀偽足、使FAK－Src－p130Cas－Dock180 信號復(fù)合物形成以及活化Rac，并呈時(shí)間和濃度依賴性，從而使轉(zhuǎn)染了CCK－BR 的大腸癌細(xì)胞Colo320WT侵襲力明顯增加。GAS 促進(jìn)大腸癌生長、抑制其凋亡還可通過提高FasL 的表達(dá)，進(jìn)而誘導(dǎo)表達(dá)Fas受體的T 淋巴細(xì)胞凋亡，從而使大腸癌細(xì)胞得以逃避免疫監(jiān)視，減少受免疫細(xì)胞對其攻擊，使其細(xì)胞凋亡受到抑制。

3 大腸癌抗胃泌素治療進(jìn)展

3.1 胃泌素受體拮抗劑

胃腸激素的自分泌和旁分泌對消化道腫瘤的生長可能起著重要的調(diào)節(jié)作用，即大腸癌細(xì)胞能產(chǎn)生和分泌可促進(jìn)或抑制其生長的胃腸激素，而其細(xì)胞膜上同時(shí)具有該激素的受體，這樣腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生和分泌的促生長性或抑制生長性的激素通過作用于自身細(xì)胞受體，從而發(fā)揮其生物效應(yīng)。通過阻斷大腸癌的自饋性調(diào)節(jié)或促進(jìn)自控性調(diào)節(jié)機(jī)制，可用于大腸癌的內(nèi)分泌治療。胃泌素受體拮抗劑在消化性潰瘍、高胃泌素血癥、胃腸道腫瘤中的應(yīng)用潛力越來越受到重視，尤其是其對消化道腫瘤的內(nèi)分泌治療?，F(xiàn)有的基礎(chǔ)和臨床研究均已證實(shí)胃泌素受體拮抗劑有抗腫瘤作用。國內(nèi)外現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的胃泌素受體拮抗劑主要有胃泌素類似物(如BOC－β－Ala－Trp－leu－ Asp－ phenylethylster)、氨基酸衍生物(如benzotript、D134308/CI－ 988)、苯二氮卓衍生物(如L－365260)、Quinazolinone 衍生物(如Compound22)、丙谷胺類衍生物(如Lorglumide/CR1409 oxiglumide/CR1505)、Diphenylpyrzo－ lidinone 衍生物(如LY262691 吡唑啉啶)、丙谷胺、生長抑素等。最新發(fā)展的高效和高選擇性胃泌素受體拮抗劑有YF476 和YM022 等。此類受體拮抗劑能夠抑制高胃泌素介導(dǎo)的大腸癌細(xì)胞過度增殖作用，增加腫瘤移植小鼠的存活期。部分胃泌素受體拮抗劑如丙谷胺現(xiàn)已用于臨床，臨床研究發(fā)現(xiàn)其聯(lián)合化療可延長大腸癌肝轉(zhuǎn)移手術(shù)切除患者的生存期［17］。

3.2 抗胃泌素抗體

美國科學(xué)家Hoosein 最先報(bào)道了抗胃泌素抗體對大腸癌可能的治療作用。他們用專門針對羧基末端胃泌素的抗胃泌素抗體作用于體外培養(yǎng)的人結(jié)腸癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)能夠明顯抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞的增長，而加入過量的G17 可以逆轉(zhuǎn)這種抑制作用，說明抑制效果是呈抗體特異性的。進(jìn)一步的研究是向?qū)嶒?yàn)動物直接輸注抗胃泌素抗體，結(jié)果顯示是人結(jié)腸癌移植C523 細(xì)胞生長受到抑制。但是，在臨床上直接輸注抗胃泌素抗體來治療人體腫瘤因免疫原性、需長期使用等原因并未取得理想的效果。而原位產(chǎn)生抗體在活性胃泌素與受體結(jié)合相互作用之前將其中和，能很好的解決這些問題，近年來關(guān)于胃泌素G17 疫苗的研究為抗胃泌素抗體的抗腫瘤研究帶來了新的方向。英國科學(xué)家通過一段多肽交聯(lián)橋(peptide spacer)把胃泌素G17N 端9 肽序列和白喉毒素 (diphtheria toxoid，DT)交聯(lián)在一起，構(gòu)建了一種叫做胃泌素免疫原(Gastrimmune)的疫苗。之后的動物實(shí)驗(yàn)表明靜脈注射Gastrimmune誘生的抗體可以使人結(jié)腸癌細(xì)胞AP5 移植小鼠的早期腫瘤生長降低30% 并且能抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。與5－ 氟尿嘧啶(5－ fluorouracil，5－ FU)/四氫葉酸(leucovorin)對照治療腫瘤移植小鼠的研究表明，兩者抑制早期腫瘤效果相當(dāng)，但在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移方面Gastrimmune 抗體效果更好。從而表明在腫瘤自發(fā)轉(zhuǎn)移模型中抗胃泌素治療比傳統(tǒng)化療更加有效［18］?，F(xiàn)關(guān)于抗胃泌素抗體的新藥已有數(shù)個(gè)適應(yīng)癥進(jìn)入了臨床研究，進(jìn)展非常順利［19］。

3.3 放射性核素標(biāo)記胃泌素

胃泌素受體在許多大腸癌組織中的高表達(dá)，預(yù)示了胃泌素類似物載帶放射性核素用于診斷和治療胃泌素受體陽性的大腸癌。對于胃泌素受體過表達(dá)的腫瘤，可以利用與受體的高親和力，高選擇性的結(jié)合，給予胃泌素多肽及類似物作放射性標(biāo)記或連接細(xì)胞毒藥物，用于腫瘤的診斷和治療［20］，常用于標(biāo)記放射性核素有99Tcm、51Cr、67Ga、75Se、90Y、131I、153Sm、186Re、123I、201Tl、32P、89Sr、198Au 和211At 等。BeHe M 等［21］對微胃泌素的類似物進(jìn)行了90Y 標(biāo)記，研究發(fā)現(xiàn)標(biāo)記物在正常動物和健康人體內(nèi)都表現(xiàn)出對CCK－B 受體很好的靶向性，并且在荷甲狀腺髓樣癌(MTC)鼠中表現(xiàn)出明顯的抗腫瘤效應(yīng)。在隨后的臨床初步研究中，將111In－ DTPA—D－GIu (1)—MG (MGO)注入甲狀腺髓樣癌患者體內(nèi)，1 h 后，75% (32/43)的患者顯像呈陽性。在所有測試的患者中，包括肺部、肝、脾、骨轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)的腫瘤患者，顯像總有效率達(dá)91% (29/32)。Matsumom M 等［22］通過125I 標(biāo)記Leul5－胃泌素17 觀察其與狗胃壁細(xì)胞或胃黏膜的親和力，結(jié)果均顯示了較高的親和力。因此對于胃泌素高表達(dá)的大腸癌，用放射性核素標(biāo)記胃泌素用于診斷和治療具有很大研究價(jià)值。相信不遠(yuǎn)的將來我們將明白用相同的靶向方法能否應(yīng)用于胃泌素受體高表達(dá)的大腸癌。

4 展 望

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，對胃泌素與大腸癌研究的不斷深入，胃泌素與大腸癌之間的關(guān)系和作用機(jī)制的必將被進(jìn)一步闡明，人們有望通過阻斷調(diào)節(jié)過程中的多個(gè)環(huán)節(jié)來抑制腫瘤細(xì)胞的生長，包括內(nèi)源性激素水平的調(diào)節(jié)，胃泌素基因，受體的結(jié)合，以及胃泌素基因細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)的表達(dá)等方面，這必將為大腸癌臨床治療帶來新的曙光。

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