結(jié)直腸癌干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)記物L(fēng)gr5的研究進(jìn)展

鈕仕琦 劉昆 張娜 賈彬（通訊作者）

（1山西醫(yī)科大學(xué) 山西 太原 030001）

（2山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 山西 太原 030001）

結(jié)直腸癌在全球范圍內(nèi)都有著較高的發(fā)生率，且美國癌癥學(xué)會數(shù)據(jù)表明，晚期結(jié)直腸癌患者的5年生存率僅為13%[1]。Lgr5（富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體5）多表達(dá)于腸道的隱窩柱狀上皮細(xì)胞中，其陽性表達(dá)的細(xì)胞數(shù)約占總數(shù)的6%，在肝癌、卵巢癌等癌組織中也有表達(dá),是一種目前研究較為深入的結(jié)腸癌干細(xì)胞標(biāo)記物。Lgr5腫瘤標(biāo)記物作為G蛋白偶聯(lián)受體家族的一員，在人類胚胎和臟器的形成發(fā)育過程中起到重要的作用；今年來的研究發(fā)現(xiàn)它在結(jié)直腸癌組織中過度表達(dá)，是一種結(jié)直腸癌干細(xì)胞標(biāo)記物，密切參與結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、分化和轉(zhuǎn)移等過程，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移中起到了關(guān)鍵作用。目前對于Lgr5在細(xì)胞信號表達(dá)和傳導(dǎo)方面的的研究較為豐富，以下將對Lgr5與腫瘤的關(guān)系、治療及面臨的難點進(jìn)行闡述。

1.Lgr5在細(xì)胞生物學(xué)水平上對結(jié)直腸癌細(xì)胞的影響

1.1 Lgr5在細(xì)胞分子學(xué)方面研究的進(jìn)展

Lgr5在正常的腸腺細(xì)胞中是一種正常的干細(xì)胞標(biāo)記物，經(jīng)過Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)通路相應(yīng)的激活配體蛋白激活，可以轉(zhuǎn)換為癌癥細(xì)胞的促癌標(biāo)記物，然而，敲除干細(xì)胞中Lgr5后，對Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)通路和相應(yīng)的細(xì)胞增殖沒有影響，說明Lgr5標(biāo)記物可以被Wnt/β-catenin信號傳導(dǎo)通路激活并產(chǎn)生促癌作用，但不是其必須的信號標(biāo)記物[2]。Lgr5標(biāo)記物濃度水平對GTP酶激活蛋白1有著重要的調(diào)節(jié)作用，而其是細(xì)胞肌動蛋白和細(xì)胞黏附中Rac1/CDC42蛋白結(jié)構(gòu)里GTP酶的感受器，故在結(jié)直腸癌細(xì)胞中高水平表達(dá)的Lgr5標(biāo)記物可以增強(qiáng)腫瘤的侵襲性和加快腫瘤細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。目前Lgr5在細(xì)胞分子學(xué)方面的詳細(xì)機(jī)制尚不十分清楚，大多局限在細(xì)胞信號傳導(dǎo)層面，未來還需深入探究。

1.2 Lgr5與細(xì)胞微生態(tài)對結(jié)直腸癌細(xì)胞的影響

腫瘤細(xì)胞生長受到周邊微生態(tài)環(huán)境的精確調(diào)節(jié)，研究[3]顯示，在Lgr5陽性表達(dá)的結(jié)直腸癌干細(xì)胞中，抑制干細(xì)胞中的線粒體或抑制其周圍潘氏細(xì)胞的糖酵解過程，可以對腫瘤的繁殖起到強(qiáng)烈的抑制作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，其周圍潘氏細(xì)胞通過糖酵解作用持續(xù)為腫瘤細(xì)胞提供乳酸，強(qiáng)化其線粒體的氧化磷酸化作用，對腫瘤的增殖及轉(zhuǎn)移有著極大的促進(jìn)作用。所以細(xì)胞周圍微生態(tài)環(huán)境對腫瘤的增殖也有重要作用。

1.3 Lgr5具有的增殖分化能力對結(jié)直腸癌的影響

對結(jié)直腸癌細(xì)胞中Lgr5陽性表達(dá)的干細(xì)胞克隆進(jìn)行譜系追蹤研究[4]顯示，它具有自我繁殖更新并產(chǎn)生異型分化細(xì)胞的能力，證明了其對癌細(xì)胞的快速增殖和腫瘤的分化分期上起到重要作用。與此同時還發(fā)現(xiàn)，在正常的腸上皮細(xì)胞受到損傷后，如結(jié)腸的炎性病變，也可以發(fā)現(xiàn)Lgr5陽性干細(xì)胞的早期祖細(xì)胞對受損組織再生起到積極的促進(jìn)修復(fù)作用，說明了Lgr5陽性干細(xì)胞無論癌變組織中還是正常的腸上皮細(xì)胞中，都具有促進(jìn)細(xì)胞增殖分化的功能，但正常的Lgr5陽性干細(xì)胞是如何由轉(zhuǎn)化為腫瘤干細(xì)胞的過程還有待進(jìn)一步深入研究。

2.Lgr5的促癌作用在大樣本統(tǒng)計學(xué)調(diào)查方面的進(jìn)展

一項針對Lgr5陽性表達(dá)病人與結(jié)直腸癌相關(guān)性的Meta研究[5]分析中顯示，在符合8項納入標(biāo)準(zhǔn)的2193名病人中，Lgr5和結(jié)直腸癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(OR=2.248,95%CI=1.205–4.192,P=0.011)，腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(OR=3.872,95%CI=2.792–5.370,P＜0.001)和TNM分期(OR=3.264,95% CI=1.731–6.155,P＜0.001)有直接的相關(guān)性，Lgr5的過度表達(dá)在統(tǒng)計學(xué)意義上與結(jié)直腸癌患者總體生存率呈顯著的相關(guān)性。這項研究提示，Lgr5可作為一項預(yù)測癌癥病人預(yù)后的一項指標(biāo)，也可以作為結(jié)直腸腫治療的新靶標(biāo)。國內(nèi)有學(xué)者[6]應(yīng)用免疫組化方法檢測145例不同病理類型標(biāo)本中大腸癌干細(xì)胞中Lgr5標(biāo)記物的表達(dá)，分析研究其與大腸癌發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后的聯(lián)系，結(jié)果顯示Lgr5標(biāo)記物在大腸癌組織中的陽性率高達(dá)95.65%，明顯高于正常的腸粘膜細(xì)胞以及炎性增生性息肉中Lgr5的表達(dá)率16.12%（P＜0.05）。

3.Lgr5在臨床診斷和靶向治療新方案方面的進(jìn)展

最近，利用腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物檢測循環(huán)血液中的腫瘤干細(xì)胞受到了廣泛關(guān)注[7]。相關(guān)實驗結(jié)果顯示，結(jié)直腸癌患者中Lgr5表達(dá)水平顯著高于與健康對照組，這項臨床檢測成果可能在未來的臨床檢測中得到應(yīng)用。研究腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物的另一個重要目的就是將其應(yīng)用于精準(zhǔn)的靶向治療方面，以期求得低毒、高效的殺滅腫瘤細(xì)胞。“抗體藥物偶聯(lián)物（ADCs）”是一種利用Lgr5標(biāo)記物精確治療治療結(jié)直腸癌的新方法[8]，ADCs通過與Lgr5抗體相偶聯(lián)，與對應(yīng)抗原表達(dá)細(xì)胞結(jié)合，通過胞吞作用將ADCs內(nèi)含有的細(xì)胞毒性藥物完全的運送至腫瘤細(xì)胞內(nèi)，起到靶向高效的滅瘤作用，且對正常組織細(xì)胞的損傷很小。這種靶向治療方法具有特異性高、針對性強(qiáng)、毒性作用小的特點，是對Lgr5標(biāo)記物臨床前期應(yīng)用的一個新突破。

4.Lgr5標(biāo)記物研究面臨的難點

雖然目前關(guān)于Lgr5的研究已取得不小的進(jìn)步，但仍有以下幾個有待解決的難點，（1）Lgr5的細(xì)胞分子水平的機(jī)制尚未被系統(tǒng)闡明；（2）對于Lgr5標(biāo)記物的起源細(xì)胞還沒有完全確認(rèn)；（3）Lgr5標(biāo)記物檢測對于臨床上檢測結(jié)直腸癌的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的應(yīng)用價值有待進(jìn)一步提升；（4）因Lgr5在少數(shù)正常組織干細(xì)胞中也有表達(dá)，安全有效的特異性殺滅腫瘤細(xì)胞而不傷及正常組織，是一個在靶向治療過程中需要解決的問題。

5.結(jié)語

Lgr5腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)研究的不斷發(fā)展，對于結(jié)直腸腫瘤的診斷和防治復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等方面有著積極且重要的意義。雖然目前對于Lgr5標(biāo)記物的認(rèn)識尚不十分透徹與深入，但目前大量的基礎(chǔ)研究和臨床調(diào)查已經(jīng)明確其在腫瘤發(fā)生及發(fā)展中的促進(jìn)作用，未來前景十分廣闊，相信在不就的將來，針對性的干細(xì)胞標(biāo)記物靶向治療徹底治愈結(jié)直腸癌的日子離我們不會遙遠(yuǎn)。

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