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透明質(zhì)酸(hyaluronic acid,HA)受體CD44是一類重要的黏附分子,與腫瘤轉(zhuǎn)移的關系十分復雜,本文通過探討CD44在腫瘤轉(zhuǎn)移中所起的作用及CD44與宮頸癌的相關研究,認為CD44可作為宮頸癌早期診斷及預后評估的生物學指針。
1、CD44的主要結(jié)構
CD44是分布廣泛的單鏈膜表面糖蛋白,可賦予腫瘤細胞很強的侵襲及遷移行為。其基因位于人類第11號染色體短臂上,分為:
(1)CD44標準體(CD44s)體,成熟CD44s胞內(nèi)C-端結(jié)構域可通過錨蛋白或ERM復合體(ezrin/radixin/moesin complex)與細胞骨架相連。
(2)CD44拼接變異體(CD44v)。CD44v在胞膜外靠近跨膜結(jié)構域處插入了V編碼肽段,提供了與配體的結(jié)合位點。正常組織以表達CD44s為主,腫瘤組織CD44s表達可增高,并可豐富表達CD44v。Screaton認為CD44膜外成分的變異與細胞黏附及導向作用有關,胞內(nèi)分子尾部與活化T淋巴細胞的潛在作用有關,胞內(nèi)分子長度可調(diào)節(jié)蛋白激酶A/C的位置,影響細胞信號傳遞。
2、CD44與腫瘤的研究
2.1CD44與腫瘤的發(fā)生、生長、發(fā)展的研究
CD44在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用已被證實。Gunthert等首先發(fā)現(xiàn)無轉(zhuǎn)移能力的癌細胞只表達CD44s,有轉(zhuǎn)移能力的癌細胞能表達CD44s和CD44v;將CD44v-cDNA轉(zhuǎn)染非轉(zhuǎn)移癌株模型鼠,可使其獲得轉(zhuǎn)移能力,認為CD44s與CD44v的表達失衡與腫瘤有關。用抗CD44v的抗體預先處理細胞,顯示鼠癌細胞的轉(zhuǎn)移潛能被終止。CD44s-Ig是一種融合蛋白,具有競爭性結(jié)合HA而抑制CD44s的作用;通過注射CD44s-Ig,與腫瘤細胞接種裸鼠,發(fā)現(xiàn)實驗性肺轉(zhuǎn)移能力顯著降低,證實CD44s是腫瘤細胞在原位和轉(zhuǎn)移灶生長所必須的。Yahyaoui等發(fā)現(xiàn)有侵襲潛能的腫瘤細胞其CD44H表達增強,認為CD44可作為判斷腫瘤患者預后的指針。Fujita發(fā)現(xiàn)CD44還具有抗腫瘤細胞凋亡的作用;而CD44的變異可能與ras癌基因激活有關。
2.2CD44與腫瘤細胞的黏附
CD44v可與內(nèi)皮細胞表面的硫酸類肝素(HS)結(jié)合,破壞正常細胞,促進血栓形成;將CD44v2-10種植在不表達CD44v2-10的SCID(嚴重混合型免疫缺乏)鼠,發(fā)現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移明顯增高。腫瘤細胞也可通過胞膜上的CD44與細胞外基質(zhì)的HA結(jié)合,錨定在宿主細胞外基質(zhì)。某些CD44(如含v10的CD44)增強了腫瘤細胞間的黏附,使腫瘤細胞更易在循環(huán)系統(tǒng)中存活并著床,并使細胞間、細胞與ECM間的黏附力下降,為浸潤轉(zhuǎn)移奠定基礎。CD44還可直接促進腫瘤細胞與內(nèi)皮細胞黏附,表達CD44v6的腫瘤細胞更易進入淋巴和循環(huán)系統(tǒng),發(fā)生脈管浸潤及遠處轉(zhuǎn)移。Fonseca等認為CD44v與腫瘤基質(zhì)浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關。選擇性剪接、翻譯后修飾和CD44聚集的狀態(tài),也影響CD44配體的結(jié)合,與細胞的黏附能力有關。
通過CD44單抗或透明質(zhì)酸片段引起CD44的交聯(lián),可顯著提高整合蛋白LFA-1的表達,并誘導其活化,LFA-1對白細胞黏附于內(nèi)皮細胞及穿出血管進入組織中起重要作用。CD44還可作為肝細胞生長因子/擴散因子(HGF/SF)的共受體,通過與HGF結(jié)合,促進信號傳導,進一步引起LFA-1的活化。Shimabukuro認為HGF/SF主要是由基質(zhì)細胞產(chǎn)生,通過減少肌動蛋白等的表達,可增強宮頸鱗癌向基質(zhì)侵襲的能力。
2.3CD44與細胞外基質(zhì)的降解
許多惡性腫瘤中HA的合成分泌顯著升高,CD44的表達同時也上調(diào),兩者結(jié)合后,經(jīng)內(nèi)吞作用進入溶酶體降解。Calikoglu指出CD44可通過降解HA,這種細胞外基質(zhì)(extracellar matrix,ECM)中含量豐富的基質(zhì),促進腫瘤細胞的侵襲。血管壁周圍HA降解,使腫瘤細胞更易進入循環(huán)系統(tǒng)。高分子量的HA可與周圍結(jié)締組織形成間隙,促進細胞的侵襲,當新的HA合成時,這些高分子量HA被降解,由降解后的低分子量HA刺激膠原合成及內(nèi)皮細胞移動、增殖,最后合成新生毛細血管。近來發(fā)現(xiàn)CD44對基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的表達和活化也有影響。MMPs是人體內(nèi)一組降解ECM的主要酶系,幾乎能降解ECM的所有成分。CD44v可激發(fā)活體細胞內(nèi)某些信號的傳導,使腫瘤細胞分泌MMPs,加速ECM降解,有助于腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移。CD44可以誘導MMP-2分泌及其mRNA含量的增加,增強再重建基膜上的侵襲能力;與CD44結(jié)合的MMP-9促進了膠原的降解,干擾CD44與MMP-9結(jié)合, 可抑制腫瘤的侵襲。CD44與MMP-9的結(jié)合受到CD44的許多配體,如HA和一些抗體誘導,使MMP-9的活性集中于細胞—基質(zhì)的作用位點,也使MMP-9避免接觸組織金屬蛋白酶抑制劑而失活。
2.4CD44與腫瘤細胞的運動
CD44的胞內(nèi)結(jié)構域通過ERM(代表ezrin radixin moesin三種蛋白質(zhì))家族與肌動蛋白相互作用, Eugene指出CD44/ERM復合物的形成, 受Rho(細胞骨架重排中關鍵的信號分子)調(diào)控。而CD44分子氨基酸末端細胞外區(qū)域能和ECM相互作用而調(diào)節(jié)腫瘤細胞的構象、分布及運動,或ECM被水解,或由TPA誘導CD44裂解, 均可造成舊的黏附解體,使細胞向前運動;CD44的裂解還受到不同因子的調(diào)控:如Ca2+內(nèi)流和絲氨酸蛋白酶抑制因子都可增強CD44的裂解,Rho家族蛋白中的Rac和Rho分別可增強和抑制CD44的裂解。
3、CD44與宮頸癌的相關研究
Wobus等發(fā)現(xiàn)CD44有助于宮頸癌的發(fā)生發(fā)展和癌轉(zhuǎn)移。Darai等認為隨著CIN分級升高,CD44v6表達增加。Ibrahim等認為CD44v5可作為CIN的標志物。Ayhan研究顯示CD44v6陽性比陰性者預后差,認為CD44v6表達與脈管浸潤轉(zhuǎn)移密切相關,是早期宮頸癌一個獨立的預后因素。Kainz提出表達CD44v6的宮頸鱗癌患者更易發(fā)生盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,且生存率下降,無盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者中,CD44v6表達陽性者較陰性者預后明顯差。另一值得注意的變異型CD44v7和CD44v8,在正常宮頸上皮中表達缺失,隨著癌變的發(fā)展,陽性率逐漸升高,浸潤癌陽性表達率為100%,提示其可能成為宮頸癌早期篩查和早期診斷的指標。
Speiser認為CD44v6與宮頸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移密切相關,可作為早期的獨立預后因素。Gorham等認為CD44的表達有助于宮頸癌最微小范圍浸潤的早期診斷。Lu發(fā)現(xiàn)在宮頸腺癌的原位癌及浸潤癌中CD44s彌漫表達,且浸潤癌比原位癌明顯高表達,幾乎所有的原位癌與浸潤癌CD44v9均增加,僅較少的浸潤癌表達CD44v4和CD44v6,而原位癌幾乎不表達,認為宮頸上皮的癌變與CD44s和幾種CD44v表達的量變和質(zhì)變有關。
Tokumo指出CD44v6表達可能與宮頸癌的浸潤和轉(zhuǎn)移無關。Callagy和Saegusa等均認為在宮頸癌的發(fā)展過程中,CD44v6表達呈下降趨勢,CD44v6尚不能作為預后指針。Kohlberger認為CD44v5與CIN的病理分級呈負相關,CD44v5抗原決定簇的丟失在CIN向惡性轉(zhuǎn)變過程中起一定作用。Dellas等發(fā)現(xiàn)在宮頸癌的發(fā)展過程中,CD44s和CD44v4的表達逐漸降低。Davidson發(fā)現(xiàn)CIN組織類型高的患者有>50%出現(xiàn)CD44表達下降,認為此種現(xiàn)象與細胞黏附特性損失有關。Costa等認為術前檢測宮頸癌患者CD44v6的表達有助于選擇更合適的化療藥物。
4、結(jié)語
腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移是一個復雜的連續(xù)過程,目前CD44和宮頸癌的研究結(jié)果雖有差異,但均表明CD44在宮頸癌的早期發(fā)生中發(fā)揮了一定的作用,相信檢測CD44將成為宮頸癌預防、早期診斷、判斷預后和尋找早期終止疾病進程的新指針。
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