整合素分子在胃癌組織中的表達(dá)及作用研究進(jìn)展

劉金祿，王震，陳俊強

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,南寧 530021)

·綜述·

整合素分子在胃癌組織中的表達(dá)及作用研究進(jìn)展

劉金祿，王震，陳俊強

(廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院,南寧 530021)

胃癌的形成與發(fā)展受多種因素的影響，其中黏附分子家族中的整合素在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重大作用，其亞基和分子的總數(shù)達(dá)50余種，目前研究發(fā)現(xiàn)α5β1、αvβ6、α2β1、α3β1、αvβ3、αvβ5、α6β4等整合素分子在胃癌組織及細(xì)胞表達(dá)，并分別通過不同的途徑影響胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲、遷移、凋亡等生物學(xué)功能。

整合素分子；胃腫瘤；胃癌；細(xì)胞增殖；細(xì)胞侵襲；細(xì)胞遷移；細(xì)胞凋亡

胃癌是臨床常見的惡性腫瘤之一，其致死的主要原因是侵襲和轉(zhuǎn)移[1]。目前研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)黏附及相互作用，是機(jī)體構(gòu)建完整的組織器官形態(tài)結(jié)構(gòu)并行使生理功能最基本的生命現(xiàn)象之一，而參與黏附作用的物質(zhì)是一些屬性為糖蛋白的細(xì)胞黏附分子[2]。整合素是細(xì)胞黏附分子家族的一種[3]，其在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。整合素分子是由α(120～185 kD)和β(90～110 kD)亞單位以1∶1的比例通過非共價鍵結(jié)合在一起的跨膜糖蛋白分子。迄今在哺乳類動物中，已被確認(rèn)的至少有18種α亞單位(α1～α11及αL、αM、αX、αD、αⅡ、αv、αE)和8種β亞單位(β1～β8)，它們以不同的組合方式構(gòu)成至少24種整合素分子。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、連續(xù)的主動過程，這一過程中多種因素起到了重要的作用。整合素是影響胃癌發(fā)生發(fā)展的一個因素，目前其與胃癌的研究越來越受到重視，已發(fā)現(xiàn)多種整合素分子如α5β1、αvβ6、α2β1、α3β1、αvβ3、αvβ5、α6β4等參與胃癌的發(fā)生發(fā)展。本文就整合素分子在胃癌組織中的表達(dá)及作用作一綜述。

1 α5β1

Ren等[4]用免疫組化法對186例份胃癌組織和72例份正常胃黏膜組織進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)整合素α5β1在胃癌組織和正常胃組織的陽性率分別為68.3%(127/186)和22.2%(16/72)，在胃癌組織中明顯高表達(dá)(χ2=44.569，P<0.01)，且發(fā)現(xiàn)其表達(dá)與胃癌組織分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤復(fù)發(fā)密切相關(guān)；他們又用Q-PCR法對各48例份胃癌和無癌胃組織的mRNA進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)胃癌組織中α5β1陽性率為70.8%，是無癌胃組織的2.4倍，與免疫組化結(jié)果基本相符，從而進(jìn)一步說明其在基因和蛋白水平均呈高表達(dá)。白興武等[5]對80例份胃癌組織和50例份癌旁組織進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果顯示胃癌組織α5β1蛋白、mRNA陽性表達(dá)率均高于癌旁組織，且其表達(dá)與癌組織分化程度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度密切相關(guān)。上述結(jié)果充分說明α5β1在胃癌組織中高表達(dá)，這是對α5β1分子整體所做的一個檢測，但在癌組織中兩個亞基同時高表達(dá)還是僅某個亞基高表達(dá)帶動了亞分子高表達(dá)呢？2012年，Chi等[6]研究發(fā)現(xiàn)胃癌和癌旁組織中均有α5、β1表達(dá)，且兩者在癌組織中的表達(dá)均高于對照組。但也有學(xué)者持相悖的觀點。早在2002年，Su等[7]就對75例份胃癌組織和51例份癌旁組織進(jìn)行免疫組化檢測，發(fā)現(xiàn)胃癌組織中僅有22例份(30%)α5呈中度陽性表達(dá)，19例份(25%)β1呈中度陽性表達(dá)，兩者均未發(fā)現(xiàn)存在強陽性表達(dá)；而在癌旁組織中76%(39/51)的α5和85%(43/51)的β1呈中度陽性或強陽性表達(dá)。同時對其中44例份分化較差的胃癌組織分析，發(fā)現(xiàn)81.8%(36/41)的α5和84.0%(37/41)的β1呈陰性或少量表達(dá)，因此認(rèn)為α5β1的表達(dá)僅與腫瘤的分化有關(guān)，與胃癌的浸潤深度及是否轉(zhuǎn)移無關(guān)。此與近幾年的研究結(jié)果截然相反，這與標(biāo)本的收集及實驗方法的選擇、使用和實驗標(biāo)本的數(shù)量等都可能有關(guān)，需進(jìn)一步深入探討。而α5β1是直接作用于腫瘤發(fā)揮作用，還是通過其他途徑發(fā)揮作用，目前研究結(jié)果尚未統(tǒng)一。有研究[8]發(fā)現(xiàn)，α5β1在原發(fā)性胃癌和肝轉(zhuǎn)移病灶中都有表達(dá)，其在細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮不同程度作用。Kim等[9]研究發(fā)現(xiàn)，α5β1與纖維黏連蛋白結(jié)合可上調(diào)血管生長，導(dǎo)致促腫瘤生長。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，胰蛋白酶可促進(jìn)整合素α5β1與纖維黏連蛋白的相互作用，激活蛋白酶激活受體2而促進(jìn)胃癌的增殖擴(kuò)散。

2 αvβ6

2003年，Kawashima等[10]研究發(fā)現(xiàn)，αvβ6在18例胃癌組織中陽性表達(dá)17例(94%)，顯著高于非腫瘤性的胃黏膜組織。但該研究涉及病例數(shù)較少，結(jié)果可靠性不強。2008年，Zhang等[11]采用免疫組化法檢測300例份胃癌組織αvβ6，其中陽性表達(dá)率為36.7%(110/300)，且其陽性表達(dá)與胃癌病理類型、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期密切相關(guān)。雖然該實驗例數(shù)較多，但該實驗僅對胃癌組織做了檢測，未對相應(yīng)的癌旁和(或)非癌正常胃組織進(jìn)行對照研究，故無法明確其表達(dá)的高低。2011年，孔磊等[12]用免疫組化En Vision法進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)胃癌及癌旁組織中αvβ6的陽性表達(dá)率分別為44.7%(42/94)、3.2%(3/94)，其陽性表達(dá)與胃癌TNM分期、Lauren分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N分期)及組織分化程度密切相關(guān)。2013年，Zhuang等[13]發(fā)現(xiàn)51例胃癌組織中31例αv陽性表達(dá)，19例β6陽性表達(dá)，均高于癌旁組織、正常組織。2016年，Lian等[14]發(fā)現(xiàn)αvβ6在126例胃癌組織中的陽性表達(dá)率為34.92%。這與Zhang等[11]的研究結(jié)果相符，但該研究也缺少正常對照組。從對照數(shù)據(jù)可看出αvβ6在胃癌組織中均呈高表達(dá)，且其表達(dá)可通過多種途徑影響胃癌生物學(xué)功能。Zhao等[15]發(fā)現(xiàn)，αvβ6表達(dá)陽性的胃癌組織中VEGF大多也呈陽性，并且VEGF促進(jìn)胃癌侵襲轉(zhuǎn)移的作用可能是通過上調(diào)αvβ6的表達(dá)以及激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶通路來實現(xiàn)。用單克隆抗體10D5封閉胃癌AGS細(xì)胞表面的αvβ6表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，與對照組和10D5陰性對照劑IgG2a處理組相比，胃癌細(xì)胞AGS的存活率下降，凋亡率和Caspase 3蛋白表達(dá)水平卻升高[16]。再次證明αvβ6表達(dá)可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，并抑制細(xì)胞凋亡，在胃癌細(xì)胞惡性生物學(xué)行為中發(fā)揮重要的作用。在細(xì)胞水平的研究還發(fā)現(xiàn)，S100A4低表達(dá)可降低胃癌細(xì)胞的失巢凋亡，在S100A4低表達(dá)的同時α5和αv的表達(dá)量也明顯下降，從而認(rèn)為S100A4通過介導(dǎo)α5和αv而發(fā)揮其相應(yīng)的作用[17]。

3 α2β1、α3β1

Ura等[18]于1998年對110例份胃癌組織進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)只有27%的標(biāo)本表達(dá)α2β1，20%表達(dá)α3β1。2000年，Matsuoka等[19]發(fā)現(xiàn)胃癌組織中α2β1陽性表達(dá)率為48%，在伴有腹膜轉(zhuǎn)移胃癌組織中的陽性表達(dá)率高達(dá)70.4%。以上的數(shù)據(jù)僅對胃癌組織進(jìn)行了研究，未設(shè)立對照組，只能說明其在胃癌組織中有表達(dá)，但表達(dá)強弱尚無法判斷。李鍵淇等[20]研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織α2β1、mRNA陽性表達(dá)率均高于癌旁正常胃組織，且其陽性表達(dá)與胃癌分化程度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和浸潤深度有關(guān)。進(jìn)一步研究[21]發(fā)現(xiàn)，半胱氨酸61促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的黏附而利于胃癌細(xì)胞的腹膜轉(zhuǎn)移是通過AP-1依賴途徑上調(diào)α2β1表達(dá)來實現(xiàn)。再用α2、β1抗體抑制高轉(zhuǎn)移胃癌細(xì)胞MKN-45-P中α2、β1表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，其可阻止胃癌細(xì)胞與Ⅰ型、Ⅳ型膠原纖維黏附；將β1抗體注入腹膜接種了mkn-45-p細(xì)胞的裸鼠模型中可發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞數(shù)目減少。α3β1可與laminin-5相互作用，調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶9而降解細(xì)胞外基質(zhì)，從而增加腫瘤細(xì)胞的侵襲性[22]。阻斷α3β1和層粘連蛋白的相互作用可以實現(xiàn)結(jié)締組織生長因子抑制腫瘤細(xì)胞的腹膜轉(zhuǎn)移趨勢[23]。最近研究發(fā)現(xiàn)，46例份胃癌組織和23例份正常胃組織中α3β1的陽性表達(dá)率分別為52.2%和4.3%，α3β1在胃癌組織中呈明顯高表達(dá)，從而也說明影響胃癌的發(fā)生發(fā)展。

4 αvβ3、αvβ5

2015年，德國學(xué)者研究482例份行胃癌手術(shù)的白種人標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)在所有標(biāo)本的癌細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞中，至少一種中有αvβ3或αvβ5表達(dá)，也就是說所有胃癌標(biāo)本中均存在兩者的表達(dá)；其中癌細(xì)胞中αvβ3陽性率為26.0%(119/457)、基質(zhì)細(xì)胞為91.9%(420/457)、內(nèi)皮細(xì)胞為100.0%(457/457)；αvβ5在三種細(xì)胞中的陽性率分別為66.0%(299/453)、100.0%(457/457)和76.8%(274/357)，其中125例未做內(nèi)皮細(xì)胞的分析。國內(nèi)學(xué)者也發(fā)現(xiàn)，αvβ3在胃癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織(73.08%、20.00%)。

5 α6β4

α6β4屬于層粘連蛋白受體，其主要靠腫瘤細(xì)胞表面前緣部位的板狀偽足和絲狀偽足參與腫瘤細(xì)胞的運動、侵襲以及轉(zhuǎn)移。Ishii等對120例份原發(fā)胃癌標(biāo)本分析發(fā)現(xiàn)，β4亞單位陽性組腹膜腔種植轉(zhuǎn)移率明顯低于β4亞單位陰性組(P=0.036)，且β4陽性的患者預(yù)后較好；他們在SCID小鼠腹膜腔轉(zhuǎn)移模型中也發(fā)現(xiàn)，α6β4的表達(dá)可明顯抑制胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

6 其他

Fukuda等將胃癌細(xì)胞注入SCID小鼠的腹腔后，用流式細(xì)胞儀分析腹腔轉(zhuǎn)移瘤，發(fā)現(xiàn)α1、β1比其他亞基高表達(dá)，用藥物抑制α1表達(dá)后，腫瘤細(xì)胞的黏附能力明顯下降，說明α1β1在腫瘤腹膜轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了重要作用。Song等發(fā)現(xiàn)，骨橋蛋白可阻礙姜黃素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，并通過αvβ3激活A(yù)kt信號途徑來延長胃癌細(xì)胞SGC7901的生存時間。

綜上所述，α5β1、αvβ6、α2β1、α3β1、αvβ3、αvβ5、α6β4等在胃癌組織或細(xì)胞中均有不同程度的表達(dá)，且其表達(dá)通過不同途徑影響胃癌的發(fā)生發(fā)展。但目前對其研究較為分散，深度和廣度尚欠缺?，F(xiàn)有的報道多是一種或幾種針對某個腫瘤的研究，作為一個群體針對某個腫瘤的研究未見報道，因此很難闡明其作用機(jī)制。對胃癌的相關(guān)研究雖然在70年代既已開始，但只是揭示了少數(shù)整合素的作用及其機(jī)制，尚有大量的整合素分子與胃癌的關(guān)系不能明確，有待更進(jìn)一步的研究。

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國家自然科學(xué)基金資助項目(81360370)；廣西自然科學(xué)基金資助項目(2016GXNSFAA380180)；廣西醫(yī)藥衛(wèi)生基金資助項目(Z2015526)；廣西醫(yī)科大學(xué)青年基金資助項目(GXMUYSF201502)。

陳俊強(E-mail： gxhans@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.31.032

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1002-266X(2017)31-0101-03

2017-03-12)