细胞粘附分子与卵巢肿瘤

　　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，αvβ_3，αvβ_6，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αvβ_5，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αvβ_3，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,p125^FAK）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/p125^FAK磷酸化系统功能不正常所致^[5]。p125^FAK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-PCR对E-cad的转录检测结果与此一致。而体外腹水癌细胞细胞的侵袭能力却远远高于相应的实体癌细胞。此外，研究还发现在卵巢表面上皮转化为肿瘤的过程中，在细胞信息传递通道一缝隙连接处E-cad的表达和功能性粘附减少。关于基因突变，Bcrchor等研究了135例卵巢肿瘤患者，仅一例有基因突变，突变位于Catcin粘附区。

　　2.3选择素与卵巢肿瘤

　　选择素是带有一个细胞外凝集素粘附位点的单链跨膜粘附蛋白。它介导对细胞间糖配体如Sialyl-lews-x组份的识别。主要表达在造血细胞或血管内皮细胞上，它也分为L、P、E—选择素三个亚型，分别表达在白细胞、血小板、被激活的血管内皮细胞上，选择素是介导细胞趋向炎症区域的重要调节因子。选择素可能通过介导肿瘤细胞对激活的血小板或血管内皮细胞粘附而促成转移，可能与肿瘤转移的方式和器官选择性有关。

　　正常卵巢上皮细胞，卵巢癌细胞株及患者组织标本与腹水癌细胞中均无三种选择素的表达^[1]。但也有人认为有表达。培养的卵巢癌细胞株上选择素配体le^x表达高峰与细胞生长高峰出现时间一致，因此认为癌细胞可能通过增加其表面选择素配体le^x来提高对转移位点的粘附，并使其在粘附后迅速增殖。用与卵巢癌细胞表面选择素配体的类似物处理细胞后，该细胞对此选择素介导的粘附作用被抑制。因此利用粘附分子或其配体类似物来抑制某些粘附分子介导的癌细胞的粘附生长和转移，将可能成为一种肿瘤浸润转移阻断方法。

　　2.4CD44与卵巢肿瘤

　　CD₄₄分子是由CD₄₄基因编码的一种跨膜糖蛋白，其基因通过外显子选择性剪接，形成目前所已知的至少9种CD₄₄分子亚型，主要分为两类：一类称标准型CD₄₄S或CD₄₄H，另一类称变异型CD₄₄V或CD₄₄E。

　　CD₄₄分子被各种细胞广泛表达，如上皮细胞、造血细胞的淋巴细胞等。人类结肠癌、乳腺癌的研究发现，CD₄₄V与这些肿瘤的转移和进展相关。卵巢癌的体外实验^[1]和体内实验^[8]均证实以透明质酸为配体的CD₄₄H，在卵巢癌腹腔转移中对癌细胞与腹膜间皮细胞的粘附过程中起部分作用。体外研究发现，粘附到间皮细胞上的癌细胞表达的是CD₄₄H，且粘附力弱的细胞表达水平低或缺失^[1,12]。用CD₄₄H cDNA转染粘附力弱的卵巢癌细胞能恢复它们对间皮细胞的粘附能力^[9]。在体内研究也发现腹腔转移时，最初粘附到肠系膜上的均是CD₄₄阳性的卵巢癌细胞^[10]。用CD₄₄单抗处理卵巢癌细胞后腹腔转移灶数目明显减少^[8]。因此认为CD₄₄与卵巢癌转移密切相关。但也有认为CD₄₄并不起关键作用[^11]。CD₄₄E与其它肿瘤的血行转移和不良预后有关。由于卵巢癌以腹腔转移为主，因此推测CD₄₄H和CD₄₄E都与肿瘤转移相关。

　　 3.小结

　　综上所述，细胞间粘附力降低使其脱落于腹腔继而对腹膜间皮细胞及其下基质粘附，可能是卵巢癌易发生腹腔转移的重要分子基础。卵巢癌由于广泛的腹腔转移及由此产生的腹水，加之不能完全手术切除弥散转移灶以及对化疗的抗药性，使许多患者既使还没有发展到远处转移可能已死于各种综合症。细胞粘附分子与卵巢肿瘤的发生、侵袭和转移密切相关，因此对腹腔种植转移过程中粘附分子的研究，有助于阐明卵巢癌发生和转移的分子机制，对腹腔转移提供一个临床和治疗策略。有关这方面的研究对今后的治疗有重要的参考意义，并对卵巢癌的腹腔转移、诊治取得突破性进展。然而，这一领域的许多问题还有待于进一步深入研究和阐明，尤其是各种粘附分子在卵巢肿瘤转移发生的各个阶段中的作用以及它们之间的关系，我们期待着在今后的研究中取得突破。

　　* 西安医科大学第一临床医学院肿瘤医院

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录入：惠冬莉

校对：白艳萍