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细胞粘附分子与卵巢肿瘤

2022-07-28
来源:求医网
国外医学妇幼保健分册1999年第10卷第4期

宁夏医学院附属医院(750004) 赵君利 任娟*综述)

南京医科大学第一附属医院(210029)王淑玉郑漪霖(审校)

摘要 细胞粘附分子是一种参与细胞-细胞、细胞-细胞外基质间相互作用的跨膜粘蛋白,具有多种生理功能。近年研究发现,以广泛腹腔种植转移为特点的卵巢癌,其侵袭转移与细胞粘附分子密切相关,其中与整合素、钙粘附素、CD44关系更密切。鉴于国内CD44与卵巢肿瘤的关系已有报道,本文着重介绍整合素、钙粘附素与卵巢肿瘤的关系。

主题词:1.细胞粘着分子 2.卵巢肿瘤

1.细胞粘附分子概述

细胞-细胞、细胞-细胞外基质(Extra celluar Matrix,ECM)间的相互粘附是最基本的生物学现象之一,介导这种相互作用的分子则称为细胞粘附分子(Cell adhesion Molecules,CAMs)。CAMs是存在于细胞膜表面或ECM中的跨膜糖蛋白,它们通常以配体(Ligand)和受体相结合的方式而发挥作用[1]。目前已发现的CAMs有50种以上,分为五大类:免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily,ISF)、整合素家族(Integrin Family,IF)、选择素家族(Selectin family,SF)、钙粘附素家族(Cadherin Family,CF)、和CD44分子。各类又有许多亚型或不同的粘附分子,所有的CAMs都具有共同的结构:细胞外区、跨膜区和细胞内区三部分。通过细胞外区与另一细胞或ECM相互联系,启动与胞内区相连接的功能区而发挥其功能。其中最重要的基本功能是介导细胞粘附,也参与细胞间识别、信息传递、胚胎发育和组织形成、维持完整组织结构和功能,并参与炎症反应、免疫反应及肿瘤侵袭转移与凋亡等多种生理和病理过程。

2.卵巢肿瘤和细胞粘附分子

癌细胞与癌细胞、血管内皮细胞及ECM的粘附和解离在肿瘤的转移扩散中起着决定的作用。已有许多研究发现,癌细胞在原发灶增殖、脱落、侵入转移位点并增殖的一系列过程中所涉及的细胞-细胞、细胞-基质间的相互作用可能由特异性的粘附分子介导。卵巢癌具有癌细胞从癌体脱落,进入腹水,继而在腹膜、网膜、肠浆膜表面广泛种植移植等特点,因此它与细胞粘附分子的关系近年来倍受重视。其中以CD44整合素、钙粘附素与卵巢癌关系最为密切,与选择素也有关。而免疫球蛋白超家族的个别成员只是作为整合素的配体在卵巢肿瘤转移中起一定的作用,本文着重讨论整合素、钙粘附素与卵巢癌的关系。

2.1整合素与卵巢肿瘤

整合素是在细胞-基质、细胞-细胞间,尤其是前者相互作用中起关键作用的一类细胞表面分子家族。是由两个糖蛋白亚单位α和β通过非共价结合的方式形成的二聚体跨膜糖蛋白受体。目前已知的有αv,α1……15种α和β1,β2……8种β亚基,组成了至少25~28种整合素分子。如αv可与多种β组合成αvβ1,αvβ3,αvβ6,αvβ8等多个整合素分子。每一种整合素分子的组织分布及配体具有其特异性。整合素家族是许多ECM成分;胶原(Collagen,Col)、纤维蛋白(Fibronectin,FN)、层粘蛋白(Laminin lN)玻璃体结合蛋白(Vitronectin,Vn)等粘附受体的配体。一种整合素可以识别不同的配体,不同的整合素也可识别同一个配体。如αvβ3共同识别Vn、FN,Col等上的ARG-GLY-ASP(RGD)三肽结构而作为它们的共同受体,同样αvβ5,αvβ3均是Vn的配体,α3β1,α4β1,α5β1均是FN的配体,α1β1,α2β1,α3β1是Col的配体以及α1β1,α2β1,α6β1是LN的共同配体。

整合素几乎存在于所有细胞的细胞膜上,介导与ECM粘附。正常组织中整合素表达存在量的差异。如正常上皮细胞中有α3β1的表达,而其在人类黑色素瘤的增殖和转移表型中及神经瘤细胞侵入正常脑组织时的表达量是增加的。乳腺癌、结肠癌等肿瘤细胞中整合素表达的种类、量与正常组织和良性肿瘤相比,明显不同[2]。腹膜是由间皮细胞及基质构成的,而整合素作为各种基质成分的受体,在卵巢癌腹腔转移中可能具有重要作用。有研究证实,在卵巢癌腹腔转移的早期,另一类介导细胞-基质作用的CD44分子在癌细胞与腹膜的粘附中仅起部分作用,研究者认为整合素可能在此过程中起关键作用。

已有许多研究发现卵巢癌细胞株,患者卵巢癌组织标本及腹水癌细胞中均有许多不同的整合素表达[3,4]。Canistra等研究发现各种卵巢癌细胞及组织标本中整合素表达的种类和量存在着一定的差异,但αvβ3,β1都表达却是它们的共同特征。进一步研究卵巢癌细胞上表达的整合素与腹膜转移的关系,则发现尽管癌细胞上有与FN粘附的αvβ3,α5β1表达,且腹膜间皮细胞也有FNmRNA和蛋白质的表达,但αvβ3,α5β1单抗并不能阻断癌细胞对腹膜的粘附。因此,认为卵巢癌上普遍表达的整合素虽对ECM有识别,似乎并不介导卵巢癌细胞在腹膜转移时对腹膜间皮细胞的粘附,但可能与侵入间皮细胞下基质有关[3]。Bottini等人的研究则发现α6β4表达极性的丧失与肿瘤的恶性程度有关。正常卵巢组织中α6β4则呈极性分布,仅在基底膜处的上皮细胞或此处上皮细胞的基底膜侧上连续、线状表达,良性的和分化好的卵巢癌仅在包围瘤结节的周围细胞的上述部位表达,癌体内部呈阴性,低分化卵巢癌的癌灶边界表达减弱且不连续或消失,而癌体内部却呈阳性表达。Skubitz等的结果与此相同,并发现卵巢癌腹水转移细胞中α6β4的表达比实体癌细胞明显减少[4]。Carreiras等研究发现:能代表体内、体外试验中卵巢癌转移模型的人卵巢癌IGROV-I能与各种ECM成分Vn、Fn、Col等有效粘附,但用该细胞表达的αvβ3单抗处理该细胞后仅对Vn的粘附出现明显抑制,免疫荧光分析进一步证实与αv共同构成完整整合素分子的是β3,在培养细胞、癌组织标本中αvβ3的检测结果认为αvβ3及其配体Vn在卵巢癌的侵袭行为中起重要作用[2]

Yoshiko等对整合与表达与卵巢肿瘤转移的机制研究发现:从同一鼠卵巢癌细胞OV2944分离出的高转移株(OV-HM)比低转移株(OV-LM)对FN的粘附力低,虽二者均有识别FN上RGD结构的α5αv和高表达的整合素,便用FN刺激后OV-HM局部粘附激酶酪氨酸磷酸化(Tyrosine phosphorylation of Focal Adhesion Kinase,p125FAK)水平明显减少,OV-LM则明显提高,FN沉积量的变化也与此一致。因此认为,高转移的细胞株OV-HM上整合素-FN相互作用介导的粘附能力的降低和转移能力的增强并不是由于癌细胞整合素表达数量减少所致,而是由于整合素/p125FAK磷酸化系统功能不正常所致[5]。p125FAK的酪氨酸磷酸化是细胞信号传递通道开启的重要早期信号[5]。越来越多的证据认为,整合素可能通过介导跨膜信号传递在细胞生存、生长和转移中起着关键作用。因此,推测整合素对卵巢肿瘤可能也是通过上述跨膜信号传递的改变而发挥作用。

2.2钙粘附素与卵巢肿瘤

钙粘附素是一类钙依赖性糖蛋白,主要介导同种细胞间的粘附,它分为E-cad,N-cad,P-cad三个亚类,其中E-cad在维持组织完整性方面起重要作用。E-cad在正常组织细胞中有表达,胃癌、乳腺癌、肝癌等其表达下降,故E-cad与这些肿瘤的转移及病期进展有关。用E-cad抗体或反义RNA导入高表达E-cad的细胞株,可明显提高该癌细胞株的转移力,而用E-cad cDNA转染侵袭力强的上皮肿瘤细胞,在体外可导致其侵袭力的下降和成瘤性、转移性的减弱。E-cad基因位于16号染色体长壁上(16q),被认为是一种重要的肿瘤转移抑制基因。该基因失活或突变则导致E-cad表达消失或减弱,这与肿瘤形成及浸润密切相关。

正常卵巢组织中E-cad仅在上皮细胞中有表达,位于细胞与细胞交接处;同时观察发现卵巢癌中E-cad在此处也呈阳性表达。另有研究发现,正常卵巢E-cad仅在包涵囊肿内层上皮细胞及上皮细胞在基质的反折处有表达,卵巢表层上皮无表达;良性卵巢肿瘤,卵泡膜细胞瘤在围绕基质组织的上皮细胞膜上有E-cad强表达,卵巢癌与上述结果相同,且Ⅲ期未分化癌,胞浆中也有E-cad表达[6]。故认为,E-cad的表达与卵巢肿瘤相关,且推测正常卵泡包涵囊肿和交界性囊肿,上皮层E-cad的细胞特异性表达,可能在囊肿向恶性表型进展的早期过程中起作用[6]。Darai研究还发现:E-cad在卵巢癌患者血清中可不升高,而在卵巢肿瘤的囊液中往往含量增加。通过对囊液E-cad含量的测定可以帮助判别其恶性程度及其预后[7]

尽管上述研究并没有发现随卵巢肿瘤病期进展E-cad表达减少的现象,但却有研究发现卵巢癌转移灶中E-cad表达低于原发灶[6]。接受人类卵巢细胞株种植的裸鼠中及卵巢癌患者腹水中癌细胞比实体瘤E-cad表达明显减少。半定量RT-