CD44v4、整合素α2β 1與胃癌

李鍵淇，齊潔敏

（承德醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，河北承德 067000）

CD44v4、整合素α2β 1與胃癌

李鍵淇，齊潔敏△

（承德醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室，河北承德 067000）

胃癌；CD44v44；整合素α2β1

我國是胃癌高發(fā)國，根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計及2012年中國腫瘤登記年報數(shù)據(jù)顯示：2009年，胃癌位居我國惡性腫瘤發(fā)病率前列，發(fā)病人數(shù)及死亡人數(shù)均占全球胃癌發(fā)病總?cè)藬?shù)的一半左右［1］。如何防治胃癌一直是研究的重點、熱點，隨著研究的深入，人們逐漸從分子和基因水平上發(fā)現(xiàn)了細胞黏附分子在胃癌的各個階段中扮演著重要作用。CD44v4和整合素α 2 β 1均屬于黏附分子，它們在腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移過程中起著重要的作用，但在胃癌浸潤、轉(zhuǎn)移中的研究均未見于文獻報道，因此，對于CD44v4分子和整合素α 2 β 1在胃癌中的浸潤、轉(zhuǎn)移的作用值得探討。

1 CD44v4分子與腫瘤

1.1 CD44v4分子的結(jié)構(gòu) 人類CD44分子的基因定位于人類11號染色體P13-14上，由至少20個外顯子組成，包括10個組成型外顯子和10個變異區(qū)（v區(qū)）變異性拼接的外顯子。CD44分子的外顯子根據(jù)其轉(zhuǎn)錄片段是否參與選擇性拼接可以分為2種類型：一類是含外顯子1-5、16、20，它們一起剪接成一種轉(zhuǎn)錄子編碼成標準型CD44s；另一種是變異性外顯子6-15（v1-10），能夠選擇性剪接，含有變異外顯子或者它們的產(chǎn)物稱為CD44v。在CD44s的N端外功能區(qū)至少有5個保守的N-糖基化位點，而且在外顯子5轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中有2個硫酸軟骨素結(jié)合點。CD44v也有廣泛的修飾位點。糖基化程度能影響配體結(jié)合富有特征的蛋白，從而改變它的功能。CD44v4分子是轉(zhuǎn)錄片段在CD44s的第222個密碼子的第1和第2個核苷酸之間插入第8位外顯子序列所編碼的跨膜糖蛋白，它的結(jié)構(gòu)中存在N-末端細胞外區(qū)，保留有高度保守的氨基酸序列，能與透明質(zhì)酸等結(jié)合，參與細胞-細胞、細胞-外基質(zhì)間的黏附過程［2-5］。

1.2 CD44v4分子的生物學(xué)功能 CD44分子主要有配體結(jié)合受體的功能、平臺功能、共受體功能、分子開關(guān)功能。（1）結(jié)合受體功能主要指細胞在ECM中黏附、轉(zhuǎn)移過程中是由CD44分子作為細胞表面受體與ECM中的透明質(zhì)酸結(jié)合。（2）平臺功能是指CD44分子如一個特殊的平臺，一些酶（如基質(zhì)金屬蛋白酶）和其底物的相互作用，以及MMPs 和生長因子的相互作用都是發(fā)生在這個平臺上的。（3）共同受體功能指的是在信號傳導(dǎo)理論中，信號傳導(dǎo)過程中不僅需要受體酪氨酸激酶發(fā)揮作用，還需要一些沒有激酶結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)或者受體的參與，形成復(fù)合體，這些蛋白質(zhì)或者受體可以影響受體酪氨酸激酶的活化，調(diào)節(jié)其活性。CD44分子就是這種可以參與形成復(fù)合體的蛋白質(zhì)分子。（4）分子開關(guān)功能是指在細胞跨膜段和錨蛋白結(jié)合序列之間有可磷酸化的ERM蛋白（ezrin/radixin/moesin，埃茲蛋白/根蛋白/膜突蛋白）和去磷酸化的梅林蛋白（moesin-ezrin-radixin-like protein，merlin蛋白）結(jié)合序列，從而促進生長轉(zhuǎn)移復(fù)合物的形成和抑制生長轉(zhuǎn)移復(fù)合物的形成。CD44v4分子作為CD44分子家族的一種亞型，不僅具有以上四種功能，而且在腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移中還可以通過跨膜糖蛋白的方式介導(dǎo)細胞-細胞、細胞-外基質(zhì)間的相互作用，在腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要的作用［6-7］。

1.3 CD44v4分子與腫瘤 CD44v4分子分布十分廣泛，但主要在上皮細胞中表達，在腫瘤中的表達增加。近年來研究發(fā)現(xiàn)，CD44v4分子在多種腫瘤中均存在表達異常。王毅等［8］運用免疫組化方法研究食管鱗癌中CD44v4/5、MMP-10的表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD44v4的表達與食管鱗癌的浸潤、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Lee等［9］運用免疫組化的方法研究膽管癌中CD44v4分子表達情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD44v4分子水平隨著膽管癌的分期分級增高而表達上調(diào)，侵襲性腫瘤要明顯高于非侵襲性腫瘤，且預(yù)后明顯較差。李宏等［10］運用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應(yīng)（RT-PCR）和免疫組織化學(xué)的方法研究CD44v4分子在原發(fā)性腦腫瘤和腦轉(zhuǎn)移瘤中的表達，結(jié)果顯示，76例原發(fā)性腦腫瘤患者均無CD44v4基因及蛋白的表達，而26例腦轉(zhuǎn)移患者中均有CD44v4基因及蛋白的表達。

2 整合素α2 β 1與腫瘤

2.1 整合素α 2β1的分子結(jié)構(gòu) 整合素是一種黏附分子，它廣泛存在于動植物細胞的上皮細胞的表面。整合素是由α和β兩個亞單位組成的異二聚體，兩者相結(jié)合形成細胞黏

附受體，目前發(fā)現(xiàn)至少有18種α亞單位和8種β亞單位，它們通過非共價鍵形成至少24種不同的整合素。其中α亞單位分子量介于120kD-180kD之間；β亞單位介于90kD-110kD之間。整合素每個亞單位由較長的胞膜外區(qū)、跨膜區(qū)及較短的胞質(zhì)區(qū)三部分構(gòu)成。（1）胞膜外區(qū)：是整合素和配體的特異性結(jié)合區(qū)域。α亞單位有一個插入?yún)^(qū)域，對整合素與配體的結(jié)合很重要；β亞單位的N端有一個插入樣區(qū)域，與特異性配體結(jié)合。（2）跨膜區(qū)：相對保守，近膜區(qū)域側(cè)卻變異多樣。多種細胞因子和調(diào)節(jié)因子依靠此作用調(diào)節(jié)整合素的功能。（3）胞質(zhì)區(qū)：羧基末端形態(tài)多樣，與細胞骨架蛋白連接可導(dǎo)致細胞形態(tài)變化，與連接蛋白結(jié)合可激活胞內(nèi)酶鏈系統(tǒng)，引起信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。α亞單位胞內(nèi)區(qū)域較短，而胞外區(qū)域較長，含鈣離子結(jié)合區(qū)；而β亞單位胞內(nèi)域較長，胞外區(qū)域含有胱氨酸重復(fù)序列，可通過與紐帶蛋白等結(jié)合完成細胞內(nèi)外雙向信號的傳遞［11］。整合素α2 β1是由α 2亞基和β 1亞基組成的異二聚體，主要是細胞與I型膠原蛋白作用的功能性受體，α 2亞基與基質(zhì)成分特異性黏附，β 1亞基通過其細胞內(nèi)片段與細胞骨架連接，參與細胞信號的傳導(dǎo)，調(diào)節(jié)細胞與膠原蛋白相互作用及腫瘤細胞浸潤、轉(zhuǎn)移過程中的各個基本環(huán)節(jié)。

2.2 整合素α2 β1的生物學(xué)功能 整合素的生物學(xué)功能多樣，主要有黏附作用和信號傳導(dǎo)作用。黏附作用是通過介導(dǎo)細胞與ECM、細胞與細胞之間的黏附，參與細胞之間及細胞內(nèi)外的信號傳導(dǎo)與活化、細胞的伸展和移動、細胞的生長與分化。整合素是α、β亞基的異二聚體受體家族，參與調(diào)節(jié)細胞外黏附分子與細胞內(nèi)肌動蛋白細胞骨架之間的動力黏附。整合素α2 β1通過識別與細胞外基質(zhì)配體上特殊氨基酸結(jié)合，介導(dǎo)細胞與細胞、細胞與ECM間黏附，導(dǎo)致腫瘤與周圍組織黏附［12］。整合素α2 β1通過黏附作用及信號傳導(dǎo)作用，參與炎癥的反應(yīng)、創(chuàng)傷的愈合、腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移等一系列重要的過程，對維持組織完整和促進細胞遷移具有重要作用［13］。整合素α 2 β1的信號傳導(dǎo)作用具有雙向性，既可以將細胞外信號向細胞內(nèi)傳導(dǎo)，又可以將細胞內(nèi)信號向細胞外傳導(dǎo)，從而影響細胞的生物學(xué)行為。

2.3 整合素α2 β1與腫瘤 人體正常細胞在向惡性腫瘤細胞轉(zhuǎn)變的過程中，細胞表面的黏附分子受體的類型會發(fā)生改變，維持細胞正常狀態(tài)的表型下調(diào)，促進惡性腫瘤細胞侵潤、轉(zhuǎn)移和基質(zhì)溶解的表型激活［14］?，F(xiàn)已證明，整合素α2 β 1參與多種腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移及血管的生成。Langsenlehner等［15］采用RT-PCR法對乳腺癌患者和正常女性乳腺整合素α2 β1的表達進行檢測，發(fā)現(xiàn)整合素α2 β1在乳腺癌的浸潤和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。Liu等［16］采用RT-PCR法檢測軟骨肉瘤患者軟骨肉瘤細胞和正常人的軟骨細胞中整合素α 2 β 1表達水平，研究結(jié)果表明，前列腺素E2（prostaglandin，PGE2）通過信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路增加整合素α2 β1表達，提高軟骨肉瘤細胞的遷移性。胡曉暉等［17］在骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移患者血漿中整合素α2β 1的研究中，運用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA法）檢測肺轉(zhuǎn)移的骨肉瘤患者和未轉(zhuǎn)移的骨肉瘤患者，以及普通體檢者的整合素α2β1在血漿中的表達情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：骨肉瘤肺轉(zhuǎn)移患者血漿中的整合素α 2 β 1表達水平較正常人和非轉(zhuǎn)移骨肉瘤患者明顯升高。劉智屏等［18］采用免疫組化法在研究內(nèi)生腫瘤神經(jīng)節(jié)苷脂（gangliosides，Gls）對整合素α2 β1介導(dǎo)神經(jīng)母細胞瘤細胞與膠原蛋白（collagen，col） 黏附反應(yīng)的影響時發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)母細胞瘤細胞中整合素α 2 β 1高表達于正常神經(jīng)母細胞。

3 CD44v4、整合素α2 β1與胃癌

3.1 胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移 胃癌細胞浸潤、轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵在于黏附作用，胃癌細胞黏附于基底膜能力的高低對癌細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移能力的強弱有著直接的關(guān)系。胃癌細胞黏附于基底膜后會突破基底膜，進一步侵入到ECM，分泌蛋白溶解酶溶解ECM，繼而進入到血液循環(huán)，在遠處形成轉(zhuǎn)移灶［19］。ECM作為胃癌細胞侵襲的屏障，胃癌細胞必須溶解ECM才能向遠端轉(zhuǎn)移［20］。而癌變的細胞表面的黏附分子類型發(fā)生改變，此時一些在正常細胞不表達或很少表達的黏附分子就會大量表達，而正常表達的黏附分子的表達就會減少，從而使胃癌細胞更容易黏附于基底膜，進而突破基底膜，溶解EMC，進入到血液循環(huán)，轉(zhuǎn)移到其它組織和器官。

3.2 CD44v4、整合素α2 β1與胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移 CD44v4與整合素α2β1作為正常細胞黏附因子都正常表達于細胞，但在胃癌發(fā)生時，它們出現(xiàn)大量表達，使癌細胞對基底膜的侵襲力增強，ECM的溶解加快，促使轉(zhuǎn)移灶的形成。CD44v4分子和整合素α 2β1作為黏附分子中的一種亞型，研究在胃癌向腹膜的浸潤、轉(zhuǎn)移的預(yù)測和早期診斷方面具有重要價值。但在查閱文獻時發(fā)現(xiàn)，這兩種黏附分子在胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移中的研究未見報道。

4 展望

胃癌早期不易被發(fā)現(xiàn)，多數(shù)病人出現(xiàn)臨床癥狀時已經(jīng)為進展期。因此，胃癌早期診斷的研究，對于提高早期病人的診斷率、制定胃癌病人的治療方案及提高胃癌患者的存活率具有極為重要的意義［21-22］。胃癌的早期診斷，以及尋找一種無創(chuàng)傷性的理想、快速、準確的檢測法，一直是臨床應(yīng)用基礎(chǔ)研究的熱點。CD44v4和整合素α 2 β1作為癌癥發(fā)生時浸潤、轉(zhuǎn)移過程中的重要黏附分子，對于它們進行深入的研究，可為胃癌的發(fā)生機制的研究和早期診斷提供重要的線索，也可以為胃癌的惡性程度做出判斷，進而制定胃癌患者的治療方案，對評估患者的預(yù)后具有非常重要的價值。

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