KAI1/CD82與消化道腫瘤的研究進展

崔榮花(綜述)，彭大為(審校)

(?？谑腥嗣襻t(yī)院腫瘤內(nèi)科,海口 570208)

KAI1基因是由Dong等[1]于1995年從AT6.1細(xì)胞中分離出的一種腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因，后經(jīng)研究證實其與已發(fā)現(xiàn)的CD82基因結(jié)構(gòu)相同，因此命名為KAI1/CD82。KAI1/CD82是四跨膜蛋白超家族(transmembrane 4 super family,TM4SF)成員之一，該家族由4個保守的疏水性跨膜結(jié)構(gòu)域(TM1～TM4)和1個胞外糖基結(jié)合位點構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)決定了KAI1/CD82可以與其他TM4SF成員(如CD9、CD63等)一樣通過多種機制影響分子的重排以及細(xì)胞形態(tài)、聚集、黏附、遷移等生理及病理活動，抑制食管癌、胃癌、大腸癌、胰腺癌等多種消化系統(tǒng)惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究KAI1/CD82將為腫瘤治療提供新思路。

1 KAI1/CD82基因結(jié)構(gòu)及其調(diào)控機制

KAI1/CD82基因位于人類染色體11p11.2上，含有10個外顯子和9個內(nèi)含子。該基因的編碼區(qū)從外顯子3的第25個堿基開始，到外顯子10的第75個堿基結(jié)束，3′端非編碼區(qū)大部分由外顯子10構(gòu)成，同時該基因含有長約29 kb的內(nèi)含子1，5′端還存在非編碼外顯子。這些結(jié)構(gòu)決定了KAI1/CD82基因表達調(diào)控的機制尤為復(fù)雜[2]。KAI1/CD82基因的5′端啟動子區(qū)長735 bp，富含CpG島，無共有序列的TATA框或CAAT框，但存在9個轉(zhuǎn)錄因子特異蛋白SPI結(jié)合位點和5個AP2結(jié)合位點以及TCF-1、Myb與MEP.1等結(jié)合位點，提示該基因受多種機制調(diào)控[3-4]。KAI1/CD82基因啟動子富含CpG雙核酸，CpG甲基化是多種抑癌基因失表達的表現(xiàn)，推測惡性腫瘤中KAI1/CD82基因表達下調(diào)可能與CpG的甲基化有直接關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),KAI1/CD82基因最小啟動子包括2個區(qū)域，第1區(qū)域從5′端197 bp到轉(zhuǎn)錄起始點，第2區(qū)域包含外顯子1和內(nèi)含子1的一部分(+1～+315 bp)，起正調(diào)控作用，其在上游處還存在1個負(fù)調(diào)控元件，5′端為一個編碼增強子，是第3個調(diào)控元件。啟動子的這種結(jié)構(gòu)成為KAI1/CD82基因特殊表達調(diào)節(jié)的一個分子基礎(chǔ)[5]。

KAI1/CD82基因的調(diào)控機制是極其復(fù)雜的，但具體受哪些基因、轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控及其具體調(diào)控機制尚未明確。Guo等[6]利用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR)檢測原發(fā)性肝癌中抑癌基因p53與KAI1/CD82的表達，結(jié)果證實KAI1/CD82與p53的表達具有明顯相關(guān)性。但也有研究證實，p53與KAI1/CD82表達并不一致，認(rèn)為KAI1/CD82基因不是p53的轉(zhuǎn)錄靶基因[7]。KAI1/CD82蛋白是一種高度糖基化蛋白，若糖基化缺陷也可導(dǎo)致其功能喪失，而此時KAI1/CD82蛋白表達量可正常[3]。Telse等[8]推測，p50-Tip 60-Fe 65-APP復(fù)合體可以與一種轉(zhuǎn)錄激活輔助因子SET一起結(jié)合到KAI1/CD82的啟動子區(qū)域，調(diào)節(jié)KAI1/CD82基因轉(zhuǎn)錄。

2 KAI1/CD82基因的功能

KAI1/CD82蛋白屬于TM4SF家族成員之一，該家族最大的結(jié)構(gòu)特點是由4個疏水區(qū)域構(gòu)成的跨膜區(qū)和1個大的細(xì)胞外親水區(qū)組成，在跨膜區(qū)內(nèi)還分別有1個較小和1個較大的膜外半環(huán)樣結(jié)構(gòu)EC和EC2，在EC2區(qū)有3個潛在的糖基化結(jié)合位點，TM4SF成員在白細(xì)胞及許多哺乳動物組織中都有不同程度的表達[9-10]。根據(jù)TM4SF在細(xì)胞膜上的定位和廣泛的糖基化，推測其可在細(xì)胞與細(xì)胞以及細(xì)胞與胞外基質(zhì)的相互作用中發(fā)揮重要作用，而這些作用在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起著十分重要的作用[11]。KAI1/CD82蛋白下調(diào)與許多惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[12]。

3 KAI1/CD82抑制腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的機制

KAI1/CD82對腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用可能與腫瘤細(xì)胞的運動、增殖、抑制腫瘤新生血管的形成、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、參與抗瘤免疫反應(yīng)等多方面有關(guān)。黏附是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)，整合素在細(xì)胞的黏附和遷移過程中是必不可少的，KAI1/CD82可以通過調(diào)節(jié)整合素家族介導(dǎo)信號的啟動及相關(guān)細(xì)胞的黏附而抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，還可直接調(diào)節(jié)整合素依賴性細(xì)胞外基質(zhì)的黏附作用，也可通過控制細(xì)胞表面分子活動和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)影響細(xì)胞轉(zhuǎn)移，從而抑制腫瘤細(xì)胞的運動[13]；Choi等[14]研究證實，KAI1/CD82也可通過干預(yù)介導(dǎo)腫瘤病理過程的磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路下調(diào)Rac1(Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1)蛋白的表達，從而抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移和浸潤。血管生成是惡性腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移的必要條件[15]，血管內(nèi)皮生長因子是目前已知最強的血管內(nèi)皮細(xì)胞促有絲分裂劑，通過與其受體相互作用刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖，促進腫瘤血管生成，從而促進腫瘤的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移。研究證實，KAI1/CD82表達的上調(diào)能夠抑制血管內(nèi)皮生長因子的分泌，從而抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和浸潤[16]。綜合以上KAI1/CD82與其他分子協(xié)作，從多方面影響腫瘤生成、轉(zhuǎn)移的大部分環(huán)節(jié)，其具體機制還有待進一步研究。

4 KAI1/CD82與消化道腫瘤

KAI1/CD82可通過多種機制抑制腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移，其與胃癌、大腸癌、肝癌等消化道腫瘤的關(guān)系已成為當(dāng)今研究的熱點。KAI1/CD82基因在絕大部分惡性腫瘤中起抑制腫瘤轉(zhuǎn)移作用，其與腫瘤的分化程度、轉(zhuǎn)移、預(yù)后顯著相關(guān)，可作為惡性腫瘤預(yù)后的一個重要指標(biāo)。

4.1KAI1/CD82與胃癌 Tsusumi等[17]證實KAI1/CD82蛋白在正常胃上皮細(xì)胞中呈高表達，在胃原發(fā)癌中低表達。郭紹文等[18]研究表明，KAI1/CD82mRNA表達水平與胃癌的分化程度、浸潤深度及淋巴結(jié)遠處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，檢測KAI1/CD82mRNA的表達水平可作為預(yù)測胃癌預(yù)后的指標(biāo)之一。

4.2KAI1/CD82與胰腺癌 胰腺癌是一種起病隱匿、發(fā)展較快、預(yù)后極差的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，患者病死率高達99%。關(guān)于KAI1/CD82基因在胰腺癌中的抗轉(zhuǎn)移作用的研究最早始于1996年，經(jīng)原位雜交和免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，KAI1/CD82蛋白在胰腺癌細(xì)胞內(nèi)有不同程度的表達，而在周圍基質(zhì)、炎性細(xì)胞、胰島細(xì)胞及鄰近癌旁組織的腺泡細(xì)胞內(nèi)無或弱表達[19]。Guo等[20]通過體外實驗證明了KAI1/CD82能通過抑制胰腺癌細(xì)胞的運動遷移而抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，同時還能抑制癌細(xì)胞增殖。任麗楠等[21]分別從KAI1 m RNA在胰腺癌組織中的表達、與胰腺癌的臨床及病理關(guān)系、在胰腺癌組織中的定位、與胰腺癌轉(zhuǎn)移的關(guān)系等多個方面證實KAI1/CD82基因有抑制胰腺癌轉(zhuǎn)移的作用。

4.3KAI1/CD82與肝癌 原發(fā)性肝癌是惡性腫瘤致死的最常見原因之一，年發(fā)病率約30/10萬。近20年來，許多國家肝癌的發(fā)病率呈上升趨勢，KAI1/CD82與肝癌的相關(guān)研究成為近幾年研究的熱點。Yu等[22]通過酶聯(lián)免疫吸附測定法和蛋白質(zhì)印跡法證實KAI1/CD82能夠影響肝癌MHCC97-H細(xì)胞的生長方式和增殖，具體途徑可能與抑制細(xì)胞間黏附分子的分泌、產(chǎn)生上皮細(xì)胞鈣黏素有關(guān)。也有研究證實，KAI1/CD82可抑制肝細(xì)胞生長因子所誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移，此途徑可能與上調(diào)Sprouty 2蛋白的表達有關(guān)[23]。國內(nèi)外研究證實，反義KAI1基因可使肝癌MHCC97-H細(xì)胞的克隆形成能力增強，促進癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，其機制可能與腫瘤細(xì)胞黏性增加、細(xì)胞外基質(zhì)表達上調(diào)、黏附分子表達下調(diào)及黏附力下降有關(guān)[24-25]，由此提示上調(diào)KAI1蛋白的表達水平能在一定程度上降低腫瘤的侵襲性，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移，這為肝癌的抗浸潤轉(zhuǎn)移治療研究提供了重要線索。通過蛋白印跡法研究塞來昔布對肝癌HepG2細(xì)胞KAI1/CD82蛋白表達的影響，證實了塞來昔布可通過上調(diào)KAI1/CD82蛋白表達而發(fā)揮抗腫瘤作用，其機制可能是通過上調(diào)KAI1/CD82的表達而抑制肝癌細(xì)胞合成和分泌血管內(nèi)皮生長因子，抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和浸潤。

5 小 結(jié)

文章分析了近年來對KAI1/CD82基因廣泛而深入的研究以及其在常見消化道腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用，研究有力地證明了KAI1/CD82是細(xì)胞生物學(xué)行為的重要調(diào)節(jié)者。它的早期檢測可用于腫瘤發(fā)生、發(fā)展的預(yù)測和評估，其表達下調(diào)與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移有一定的相關(guān)性。推測KAI1/CD82可能成為腫瘤靶向治療的新靶點，進一步對KAI1/CD82進行研究可為腫瘤的治療提供更有力的科學(xué)依據(jù)。

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