整合素連接激酶及其在消化道腫瘤中的研究進展

侯建章，張金生，侯振江

(1.滄州市人民醫(yī)院腫瘤院區(qū)普外科，河北 滄州 061001；2.滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校甲狀腺疾病研究所，河北 滄州 061001)

消化道是人類惡性腫瘤的好發(fā)部位之一，隨著人們飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變，消化道腫瘤的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。2008年我國第三次死亡原因回顧性抽樣調(diào)查結(jié)果顯示，惡性腫瘤的發(fā)病率以年均3%～5%的速度遞增，發(fā)病和死亡人數(shù)分別是2000年的1.25倍和1.22倍[1]，突出表現(xiàn)在消化道腫瘤[2]。據(jù)2011年美國癌癥學(xué)會發(fā)布的最新全球癌癥統(tǒng)計資料顯示，食管、胃、肝臟、結(jié)直腸等消化道腫瘤的發(fā)病率和病死率在發(fā)展中國家均占前10位[3]。由于消化道腫瘤的早期癥狀不典型，確診時多數(shù)已進入中晚期，綜合治療5年病死率在90%以上[4]，嚴(yán)重危害人類健康。因此，早診斷、早治療是提高患者存活率的關(guān)鍵，尋找早期診斷敏感性高、特異性強的腫瘤標(biāo)志物是目前研究的熱點和焦點。臨床常用的消化系統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物較多，但敏感性和特異性均不理想，因此，尋找早期診斷或監(jiān)測預(yù)后理想的腫瘤標(biāo)志物具有重要的臨床價值。有研究表明，整合素連接激酶(integrin-linked kinase，ILK)參與整合蛋白、生長因子介導(dǎo)等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)控，參與細胞的增殖、分化、凋亡、黏附、遷移、細胞外基質(zhì)沉積等，從而發(fā)揮不同的生物學(xué)作用[5-7]。ILK在肺癌[8]、乳腺癌[9]、卵巢癌[10]等腫瘤組織中過度表達，并與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)?，F(xiàn)就ILK的結(jié)構(gòu)、生物學(xué)特性及其在消化道腫瘤中的研究進展進行綜述。

1 ILK的結(jié)構(gòu)及生物學(xué)特性

ILK是1996年在酵母菌雙雜合篩選中首先發(fā)現(xiàn)的一種具有3個結(jié)構(gòu)單位的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，其相對分子質(zhì)量為59 000，基因全長為8.8 kb，定位于11號染色體p5.5～11p15.4，包括12個內(nèi)含子和13個外顯子，其中前12個外顯子參與翻譯[11]。ILK屬于整合素結(jié)合蛋白，分子中含有3個結(jié)構(gòu)域：N端有4個錨蛋白重復(fù)序列，能與黏著斑蛋白和ILK結(jié)合蛋白結(jié)合，黏著斑蛋白對ILK具有定位和功能調(diào)節(jié)作用，錨蛋白重復(fù)序列可介導(dǎo)ILK與ILK相關(guān)磷酸酶的相互作用；中間為磷脂酰肌醇結(jié)合結(jié)構(gòu)域(PH結(jié)構(gòu)域)，與磷酸肌醇脂質(zhì)相連，并與3，4，5-三磷酸磷脂酰肌醇結(jié)合；C端是蛋白激酶結(jié)構(gòu)域，ILK通過自身的磷酸化、與3-羥基磷脂酰肌醇激酶的產(chǎn)物相結(jié)合以及PH結(jié)構(gòu)域與三磷酸磷脂酰肌醇的結(jié)合而被激活，從而發(fā)揮不同的生物學(xué)作用[7，12]。ILK作為一種多結(jié)構(gòu)域蛋白，與多種蛋白結(jié)合后，不僅在細胞與細胞外基質(zhì)的粘連中發(fā)揮分子支架作用，還可通過多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，參與細胞的增殖、分化、生長、黏附、遷移、浸潤以及腫瘤血管生成等過程的調(diào)控，參與腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等[7]。ILK在各種腫瘤細胞內(nèi)異常表達或激活，影響細胞的分化、侵襲和血管生成[13]。ILK過度表達可能是惡性腫瘤的基本特征，其表達水平的高低與腫瘤的預(yù)后、病理分期等有關(guān)，ILK在膠質(zhì)瘤、舌鱗癌、膀胱癌等腫瘤組織內(nèi)異常高表達，基因剔除膀胱癌、舌鱗癌、膠質(zhì)瘤等腫瘤細胞內(nèi)的ILK，腫瘤的惡性程度降低[14]。因此，ILK與腫瘤的形成、腫瘤細胞的黏附、侵襲和轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。

2 ILK表達與消化道腫瘤的關(guān)系

2.1ILK在食管癌中的應(yīng)用 食管癌是世界上最常見的十大惡性腫瘤之一，居我國惡性腫瘤病死率的第四位[15]。有資料表明，我國每年食管癌的發(fā)病和死亡人數(shù)分別為47.79萬和37.5萬人，居世界之首，其中食管鱗狀細胞癌(esophageal squamous cell carcinoma，ESCC)是食管癌的主要組織學(xué)亞型[16]。余俊隆和溫劍虎[17]報道，ESCC組織ILK的陽性率(68.89%)顯著高于對照組(20%)，Ⅲ～Ⅳ期和有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的陽性率(88.89%和81.25%)顯著高于 Ⅰ～Ⅱ 期和無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(38.89%和38.46%)，而高、中分化鱗癌的陽性率(54.17%)顯著低于低分化鱗癌(85.17%)。因此，ILK可作為診斷ESCC和判斷預(yù)后的主要依據(jù)。李勝水等[18]發(fā)現(xiàn)，ESCC組織ILK的陽性率顯著高于癌旁黏膜組織，且隨ESCC細胞的分化程度、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的升級而增高(P<0.05)，提示ILK高表達與預(yù)后密切相關(guān)。與Driver和Veale[19]對ESCC組織ILK表達的研究結(jié)果類似，證實ILK的陽性表達可能參與ESCC的發(fā)生、發(fā)展過程，并在浸潤和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。

2.2ILK在胃癌(gastric cancer，GC)中的應(yīng)用 GC是臨床常見的消化道惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和病死率僅次于肺癌，居第二位[3]。我國GC的發(fā)病率較高，僅2015年GC的發(fā)病率和病死率分別高達 679.1/10萬和498.0/10萬，且發(fā)病年齡呈年輕化趨勢，預(yù)后較差，5年生存率<30%，嚴(yán)重影響人類健康和患者的生活質(zhì)量[16]。鄔麟等[20]報道，GC組織中ILK信使RNA的陽性率(93.3%，28/30)顯著高于癌旁組織(65.0%，13/20)和正常胃黏膜組織(45.0%，9/20)，但后兩組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.341)，GC組織中ILK信使RNA陽性率的高低與病理類型、侵襲深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期無關(guān)(P>0.05)，但GC組織中ILK信使RNA含量隨侵襲程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期的遞增而增加(P<0.05)，即GC組織中ILK信使RNA的含量顯著高于癌旁組織和正常胃黏膜組織(P<0.01)，而癌旁組織也高于正常胃黏膜組織，說明GC組織中ILK信使RNA的表達水平與臨床分期、侵襲深度、淋巴結(jié)和遠處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，ILK信使RNA高表達預(yù)示惡性度高、侵襲性強、容易轉(zhuǎn)移，預(yù)后不良，提示ILK信使RNA可作為反映GC轉(zhuǎn)移和侵襲性的分子標(biāo)志物。Ito等[21]報道，正常胃黏膜組織中ILK呈低表達，GC組織中呈高表達，ILK表達水平與腫瘤的浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。李勝水等[22]對120例GC及癌前病變組織ILK的表達進行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著正常胃黏膜、慢性淺表性胃炎、慢性萎縮性胃炎伴腸上皮化生、慢性萎縮性胃炎伴不典型增生以及GC的進展，ILK的陽性率呈上升趨勢，GC與其他各組的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，且ILK的表達與GC的浸潤深度、分化程度、臨床分期顯著相關(guān)，浸潤越深、分化越差、分期越晚，其陽性率越高，提示ILK的過度表達與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。Li等[23]將微RNA-196b轉(zhuǎn)染胃癌細胞后，發(fā)現(xiàn)細胞的磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B水平和G0/G1期比值上調(diào)，且細胞的克隆形成、增殖和遷移能力顯著增強。劉文宗等[24]發(fā)現(xiàn)，人胃癌細胞(HGC-27和KATOⅢ)過表達ILK，可顯著促進其增殖和遷移能力。提示ILK通過磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B途徑參與GC的發(fā)生發(fā)展過程，加深了對GC發(fā)生分子機制的認識，為GC診斷和治療提供了新的分子標(biāo)志物和靶點。

2.3ILK在肝細胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)中的應(yīng)用 原發(fā)性肝癌是全球病死率較高的惡性腫瘤之一，在癌癥的病死率位居第二，其發(fā)病率呈上升趨勢，嚴(yán)重威脅人類的生命健康[25]。HCC是原發(fā)性肝癌最常見的病理類型。張書俊[26]發(fā)現(xiàn)，HCC患者ILK的陽性率(63.3%，50/79)顯著高于對照組(16.9%，12/55)，ILK高表達者的生存時間顯著短于低表達者。與安陽等[27]的結(jié)論相同，提示ILK在HCC的發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用，并與預(yù)后相關(guān)。另據(jù)趙占學(xué)[28]報道，HCC組織ILK的陽性率(71.67%，43/60)顯著高于癌旁組織(15%，9/60)，且與性別、年齡無關(guān)，與臨床分期、分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，中低分化者 ILK的陽性率(92%)顯著高于高分化者(57.14%)，Ⅲ～Ⅳ期的陽性率(83.78%)顯著高于Ⅰ～Ⅱ期 (52.17%)，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的陽性率(88.46%)顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(58.82%)(P<0.05)，表明 ILK可能在HCC的發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。

2.4ILK在膽管腫瘤中的應(yīng)用 膽管系統(tǒng)腫瘤絕大部分來源于膽管上皮細胞惡性病變，根據(jù)發(fā)病部位可分為膽囊癌和膽管癌，膽管癌又分為肝內(nèi)膽管癌和肝外膽管癌[29]。流行病學(xué)資料顯示，膽管癌在各類腫瘤的患病率并不高，但發(fā)病率和病死率在過去的30年中呈顯著進行性增加趨勢，且我國膽管癌的發(fā)病率顯著高于西方國家，達到7/10萬[30]。膽管癌是一種來源于膽管上皮的惡性腫瘤，早期一般無癥狀，臨床發(fā)現(xiàn)時多屬晚期[31]，目前尚無理想的早期診斷指標(biāo)。膽囊癌是常見的膽管惡性腫瘤之一，早期診斷率低，發(fā)現(xiàn)時多數(shù)已進入中晚期，手術(shù)切除率低，惡性程度高，預(yù)后較差。李勝水等[32]報道，膽囊癌組織ILK的陽性率(66.7%，32/48)顯著高于對照組(36.0%，9/25)，且低分化組的陽性率高于高、中分化組，隨分化程度的降低，ILK的陽性率有升高趨勢，有漿膜浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的陽性率顯著升高，提示ILK陽性表達與膽囊癌的分化程度、浸潤深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。

2.5ILK在胰腺癌中的應(yīng)用 胰腺癌是消化系統(tǒng)惡性程度最高、預(yù)后最差的惡性腫瘤之一，平均生存期不超過半年，5年生存率<5%，這與早期診斷困難、易較早發(fā)生轉(zhuǎn)移有關(guān)[33]。近年來，我國胰腺癌的發(fā)病率占常見惡性腫瘤的1%～2%，有逐年升高的趨勢，居惡性腫瘤死亡原因的第四位[34]，多數(shù)患者確診時已轉(zhuǎn)移或侵襲至胰腺外器官而無法切除，只能采用放、化療等姑息治療手段，但療效欠佳，不良反應(yīng)較大。劉偉等[35]發(fā)現(xiàn)，ILK在胰腺癌的陽性率(65.0%，39/60)和表達水平顯著高于癌旁組織(18.8%，6/32)(P<0.05)，與腫瘤的臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，提示胰腺癌組織ILK的高表達與惡性程度有關(guān)，而與腫瘤的分化程度無關(guān)。朱相宇和白靜慧[34]報道，胰腺癌組織ILK的陽性率顯著高于癌旁組織和正常胰腺組織，且隨病理分級的增加和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移而增高，與腫瘤的分化程度無關(guān)，說明ILK高表達可能參與胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移過程。張鳳梅等[36]報道，胰腺癌組織ILK的陽性率(67.7%，44/65)顯著高于癌旁組織(15%，3/20)，ILK的表達水平與性別、年齡無明顯關(guān)系，而與腫瘤大小、分化程度、淋巴結(jié)和遠處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)(P<0.05)，提示ILK的高表達可能參與胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展，并在浸潤和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。ILK異常表達及活性高低影響胰腺癌的腫瘤特性，細胞增殖能力的增強，直接影響胰腺癌的預(yù)后，故抑制腫瘤細胞的增殖對提高療效至關(guān)重要[37]。

2.6ILK在結(jié)腸癌中的應(yīng)用 結(jié)腸癌因難以早期診斷及高發(fā)病率和病死率而備受關(guān)注[38]。流行病學(xué)資料顯示，結(jié)腸癌的發(fā)病受飲食習(xí)慣、精神因素、年齡、結(jié)腸病變及遺傳因素等影響[39]。我國結(jié)腸癌的發(fā)病率呈逐年上升和年輕化趨勢，由20世紀(jì)70年代的12/10萬上升至2015年的56/10萬，年均增長率為4.2%，顯著高于國際水平[40]。結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展受多基因、多步驟的調(diào)控，結(jié)腸癌的形成是一個緩慢而復(fù)雜的過程，最長可達20年之久，隨著診斷技術(shù)的不斷進步，盡管在過去的20年結(jié)腸癌病死率顯著下降，在全球癌癥相關(guān)死亡原因中排第四位，但發(fā)病率仍居高不下，且臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管及淋巴浸潤等因素均可影響結(jié)腸癌的預(yù)后[41]。在過去的數(shù)十年中，結(jié)直腸癌的發(fā)病率增加了2～4倍，影響預(yù)后的主要因素是侵襲和轉(zhuǎn)移，也是導(dǎo)致死亡的重要原因[42]。尋找影響結(jié)腸癌的關(guān)鍵基因成為遠期結(jié)腸癌治療的可靠手段[43]。楊鳳武和梁后杰[44]發(fā)現(xiàn)，ILK信使RNA在不同結(jié)腸癌細胞系中均有表達，且表達強度均在中度以上，而正常結(jié)腸黏膜內(nèi)ILK無表達或極微弱表達，這與Hannigan等[12]報道的結(jié)果一致。何靜華等[45]報道，結(jié)腸腺癌組織ILK的陽性率為57%(53/93)，且Dukes A～B期ILK陽性率(69.6%)顯著高于Dukes C期(40.5%)，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的陽性率(40.5%)顯著低于無淋巴結(jié)者(67.9%)，與患者的臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，而與性別、年齡、腫瘤復(fù)發(fā)、分化程度無顯著相關(guān)。Bravou等[46]發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性結(jié)腸癌和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中ILK的陽性率分別為98.4%(123/125)和100%(45/45)，且轉(zhuǎn)移者的表達水平顯著增高，并與腫瘤的浸潤、分級和分期密切相關(guān)，推測ILK可能通過體內(nèi)調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白、β-聯(lián)蛋白和蛋白激酶B途徑，在結(jié)腸癌的進展中發(fā)揮重要作用。劉偉等[47]發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌組織ILK的陽性率(66.0%，33/50)顯著高于正常結(jié)腸組織(24%，6/25)，ILK的表達水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和浸潤深度密切相關(guān)，結(jié)腸癌組織中ILK水平也高于正常結(jié)腸組織(P<0.05)，ILK在低分化中的陽性率有上升趨勢，但與腫瘤的分化程度無關(guān)。與Bravou等[46]對結(jié)直腸癌組織ILK的表達情況的研究結(jié)果類似。提示結(jié)腸癌組織ILK的高表達，可激活某些腫瘤相關(guān)因子及腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，促進結(jié)腸癌的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移，在結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移中起重要作用。

3 小 結(jié)

ILK蛋白具有癌基因的特性，在細胞和細胞外基質(zhì)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、骨架形成、細胞黏附、凋亡和細胞周期等方面具有重要的生理和病理作用，經(jīng)多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑影響并參與腫瘤細胞的分化、侵襲和轉(zhuǎn)移等。ILK在食管、胃、肝、膽囊、胰腺和直結(jié)腸等消化道腫瘤組織中的高表達對腫瘤的診斷和預(yù)后判斷具有重要的臨床價值，動態(tài)監(jiān)測可能對判斷腫瘤的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)提供重要的臨床依據(jù)。應(yīng)用抗ILK單克隆抗體或ILK反義寡核苷酸療法與抗腫瘤藥物聯(lián)合應(yīng)用，具有顯著的協(xié)同作用，可能抑制腫瘤的進展，為以ILK為靶點的基因治療開辟了新的途徑，并展示出更加廣闊的應(yīng)用前景。