摘要:胃癌作為一種惡性腫瘤,具有浸潤轉移的特點,發(fā)病率和死亡率都非常高。胃癌的轉移途徑主要是原發(fā)腫瘤部位的癌細胞脫落,繼而侵襲鄰近組織引起臨近組織發(fā)生腫瘤侵潤;或通過血液循環(huán)及淋巴循環(huán)系統(tǒng),引起遠處腫瘤種植。在胃癌所致的腫瘤侵潤和遠處種植過程中,腫瘤細胞、細胞外基質(ECM)、基底膜(BM)和腫瘤細胞的黏附力的相互作用可以說是貫穿始終的,腫瘤細胞入侵和穿出循環(huán)系統(tǒng)時,都必須穿過基底膜,所以E-選擇素以及能破壞ECM和BM的乙酰肝素酶在腫瘤侵襲轉移中更為重要。本文就E-選擇素、乙酰肝素酶在胃癌中的有關研究作一綜述。
關鍵詞:E-選擇素;乙酰肝素酶;胃癌;浸潤;轉移
1 E-選擇素與胃癌
胃癌患者的腫瘤轉移情況決定了預后,而細胞粘附分子在腫瘤的轉移浸潤中起到了重要作用。E-選擇素對腫瘤細胞和血管內皮細胞的粘附有介導作用,所以近年來從E-選擇素探討胃癌的轉移侵潤成為熱點和治療的靶點,受到了普遍關注。
1.1 E-選擇素的結構與配體 E-選擇素的相對分子質量為115000,是一型單鏈糖蛋白。其構成的蛋白區(qū)域片段包括:表皮生長因子區(qū)、氨基末端C型植物凝集素區(qū)、4~9個段重復序列區(qū)、一個胞漿區(qū)和單一的跨膜區(qū)[1]。E-選擇素的主要結構特點包括:①補體調節(jié)型的序列重復結合表皮生長因子區(qū)域和凝集素;②每個補體調節(jié)的重復片段含6個半胱氨酸[2]。E-選擇素凝集素區(qū)域結合甘露糖,使其蛋白排列緊密,表皮生長因子區(qū)域和C型凝集區(qū)域與配體結合,其特點是保守性較高。E-選擇素的配體包括Slex、Slea和具有相關性的寡聚糖。Slex是E-選擇素的識別結構,在中性粒細胞表面,Slex呈高密度表達。Slea的表達與腫瘤的轉移有關[3]。
1.2 E-選擇素的功能 E-選擇素是細胞粘附分子選擇素族中的成員之一,能介導腫瘤細胞與血管內皮細胞的粘附。E-選擇素的血清濃度、細胞內粘附分子-l的血清濃度升高,常提示胃癌有腹膜轉移及播散,其診斷價值增高。
1.3 E-選擇素與腫瘤 國內外研究表明[2-5],E-選擇素與腫瘤的演進、血管生成和浸潤轉移密切相關[6],究其原因是腫瘤患者的巨噬細胞等可產生TNF,腫瘤本身也可產生細胞分裂素,這些因素均可使腫瘤患者局部內皮細胞表達E-選擇素,所以,在影響腫瘤細胞與內皮細胞的黏附性方面,E-選擇素具有促進作用;同時,E-選擇素可影響腫瘤細胞的轉移、介導白細胞遷移至炎癥部位,因此這一變化在某種程度上可反映惡性腫瘤的發(fā)展程度、轉移狀況,可作為對惡性腫瘤病情、病期、預后判斷的重要指標[7]。
腫瘤轉移可導致患者死亡,其過程復雜、環(huán)節(jié)較多,其中細胞粘附分子發(fā)揮著重要的作用。E-選擇素、P-選擇素、L-選擇素均屬于粘附分子,作用于腫瘤轉移、炎癥、血栓的形成等過程,介導腫瘤細胞、中性粒細胞、單核細胞、血小板與內皮細胞之間相互作用。
1.4 E-選擇素與胃癌 用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)技術檢測胃癌患者以及胃良性疾病患者、健康體檢者血清的可溶性E-選擇素的水平,在比較其中胃癌手術患者的手術前后的E-選擇素的血清可溶性E-選擇素的變化,結果證實胃癌血清組在手術后的E-選擇素表達水平明顯下降,并且胃癌患者的E-選擇素的表達水平與良性疾病患者、健康體檢者相比明顯增高,認為可溶性E-選擇素在胃癌的早期輔助診斷中可以作為有價值的腫瘤標記物,并且可以在預測復發(fā)轉移和預后評估方面具有重要作用[8]。
2乙酰肝素酶與胃癌
ECM(裂解細胞外基質)、BM(細胞基底膜)、HSPG(乙酰硫酸肝素鹽蛋白聚糖)、HS(乙酰硫酸肝素鹽)中的內源葡萄糖醛酸酶統(tǒng)稱為乙酰肝素酶。乙酰肝素酶性質不穩(wěn)定,純化困難、缺乏有效的檢測方法,難以判斷其與腫瘤轉移的關系。
2.1乙酰肝素酶的結構 乙酰肝素酶為內源性β-葡萄糖醛酸酯酶,是一種內切糖苷酶。乙酰肝素酶識別特異的HS結構,使HS鏈的糖苷鍵水解,將其降解為10~20個不等的短糖鏈[9]。乙酰肝素酶的cDNA的開放閱讀框架是1629bp,多肽鏈的分子量為61.2KD,在翻譯及加工的過程中,乙酰肝素酶的N端信號肽(Met1-Ala35)被切除成酶原前體。在蛋白水解酶的作用下,從前體切割下8KD(Gln36-Glu109)多肽鏈,并與C端的50KD蛋白(Lys158-Ile543)結合,構成成熟的、有活性的二聚體蛋白[10]。
2.2乙酰肝素酶的功能
2.2.1 Dempsey研究指出,乙酰肝素酶可在炎癥環(huán)境中的由血小板釋放出來,并被激活而發(fā)揮作用。乙酰肝素酶可破壞血管粘膜的完整性,損傷移植器官。乙酰肝素酶常表達于急性免疫排斥反應中,大量沉積于患者血管內皮細胞的表面。免疫細胞被激活后,誘發(fā)乙酰肝素酶發(fā)生表達,促使激活的T淋巴細胞穿越血管內皮,到達靶組織,引發(fā)自身免疫疾病及炎癥反應[11]。
2.2.2乙酰肝素酶存在于中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞、血小板、毛細血管內皮細胞中。它對基底膜中HSPG的切割可以破壞此物理屏障,釋放隱藏在其中的生長因子,在血管生成中起重要作用。
2.2.3腫瘤的浸潤、轉移是一個復雜、多階段的過程。細胞侵襲、游走、粘附、增生和新生血管形成均與乙酰肝素酶有關。HPA不僅破壞組織屏障,促進腫瘤細胞侵入基質和血管壁,而且通過調節(jié)生長因子的活性誘發(fā)了新生血管的形成,其對HS的切割有助于腫瘤細胞的游走和血管內皮細胞的生芽。
2.3乙酰肝素酶與腫瘤 HPA可促進腫瘤轉移,HPA的表達水平與腫瘤的轉移密切相關。表達常見于乳腺癌、胰腺癌、肝癌、大腸癌、前列腺癌及膀胱癌等癌組織中。Vlodav sky等研究,將HPA分別通過載體導入無轉移潛力的小鼠淋巴瘤細胞系和低轉移潛力的黑色素瘤細胞系,結果轉染細胞均有高水平HPA表達,并獲得高轉移潛能。腫瘤轉移即腫瘤由原發(fā)灶遷移到遠處器官后生長、發(fā)育的過程,在此過程中,細胞粘附、細胞運動、ECM的降解及血管生成[12]。
2.4乙酰肝素酶與胃癌 采用SP連接免疫組織化學方法,對手術切除的胃癌組織和距腫瘤組織5cm以上的正常組織進行了對比研究,發(fā)現(xiàn)與正常組織中只有極少陽性表達,乙酰肝素酶的表達率在胃癌組織中為66.7%[13],這一陽性表達率提示乙酰肝素酶與胃癌的關系密切。
在眾多試驗中用半定量逆轉錄聚合酶鏈式反應方式來檢測乙酰肝素酶mRNA的表達,發(fā)現(xiàn)在正常胃組織中沒有表達,而癌旁組織的表達陽性率為26.8%,胃癌患者中的陽性表達率最高位73.2%,此外,在對癌組織乙酰肝素酶mRNA表達分析是發(fā)現(xiàn)其與腫瘤直徑大小、淋巴轉移、靜脈侵犯等因素有關[14]。
3 E-選擇素、乙酰肝素酶與胃癌的相關性
目前,關于E -選擇素與乙酰肝素酶在胃癌中表達之間的關系尚未見報道。E -選擇素、乙酰肝素酶在腫瘤發(fā)生發(fā)展,轉移浸潤過程中都起著非常重要的作用,關于二者在胃癌中的表達的相關性的問題則有待我們進一步研究。
4結論
胃癌早期發(fā)現(xiàn)及早期診斷,可提高胃癌治療成功率。因此,應了解治療侵潤、轉移的步驟及參與因素,并找出腫瘤標志物,早期監(jiān)測并進行有效的確定,以防止胃癌的侵襲和轉移,為臨床治療提供科學合理的依據(jù)。一旦找到腫瘤浸潤、轉移的步驟、參與因素及特異性途徑,就可抑制轉移,或者在其作用機制中的環(huán)節(jié)中進行阻斷,將可能有效阻止并且對腫瘤的浸潤和轉移進行控制。當前從乙酰肝素酶入手的腫瘤治療藥物開發(fā)已經取得了初步的進展,而對E-選擇素的研究也為胃癌治療提供了新的思路。當深入研究E-選擇素、乙酰肝素酶與胃癌浸潤、轉移過程中的作用以及二者之間的相互關系,必將為早期診斷胃癌提供新線索和手段,并且可以在治療胃癌的抗轉移方面提供理論依據(jù)。
參考文獻:
[1]Bevilacqua MP, Stengelin S, Gimbrone MA, et al. Endothelial leuko-cyteadhesion molecule-1:An inducible receptor for neutrophils relatedto complement regulatory proteins and lectins[J].Science,1989,243(6):1160-1165.
[2]Dong J, Kukula AK, Toyoshima M, et al. Genomic organization and chromosome localization of the newly identified human heparanase gene[J].Gene,2000,253(2):171-178.
[3]付麗梅,孫青.E-選擇素的研究進展[J].醫(yī)學綜述,2008,14(2):185-186.
[4]Aoki M, Kanamori M, Yudoh K, et al. Effects of vascular endothe-lial growth factor and E-selectin on angiogenesis in the murinemetastatic RCT sarcoma[J].Tumour Biol,2001,22(4):239-246.
[5]Laubli H, Stevenson JL, Varki A, et al. L-selectin facilitation of metastasis involves temporal induction of Fut7-dependent ligands at sites of tumor cell arrest[J]. Cancer Res, 2006,66(3):1536-1542.
[6]安萍,蔡惠蕓,齊洪峰,等.結直腸癌患者血清可溶性E-選擇素表達及臨床意義的研究[J].華北國防醫(yī)藥,2008,20(3):12-14.
[7]Shimada Y, Maeda M, Watanabe G, et al. High serum soluble E-selectin levels are associated with postoperative haematogenic re-currence in esophageal squamous cell carcinoma patients[J].Oncol Rep,2003,10(4):991-995.
[8]仇愛峰,徐青,王慶慶.乳腺癌組織中E-選擇素及其配體的表達及臨床意義[J].中國交通醫(yī)學雜志,2006,20(1):20-22.
[9]蔡慧云,趙菲,安萍.胃癌患者血清可溶性E-選擇素的表達及臨床意義[J].實用醫(yī)學雜志,2010,26,(4):588-590.
[10]Pikas DS, Li JP, Vlodavsky I, et al. Substrate specificity of heparanases from human hepatoma and platelets[J].J Biol Chem,1998,273:18770-18777.
[11]Hulett MD, Hornbu JR, Ohms SJ, et al. Identification of active-site of the pro-metastatic endoglycosidase heparanase [J].Biochemistry,2000,39:15659-15667.
[12]Vlodavsky I, Friedmann Y. Molecular properties andinvolvement of heparanase in cancer metastasis and angiogenesis[J].J Clin Invest,2001,108(3):341-347.
[13]姜維華,朱辛明,楊志平,等.乙酰肝素酶在胃癌組織中的表達及其與臨床病理特征的關系[J].中華老年學雜志,2011,31(17):3262-3264.
[14]劉爭,陳昕,劉學進.乙酰肝素酶和堿性成纖維細胞生長因子在胃癌中的表達及臨床意義[J].江蘇醫(yī)藥,2010,36(11):1284-1286.
編輯/申磊