dysadherin在肿瘤中的表达及其意义.doc

dysadherin在肿瘤中的表达及其意义【关键词】 dysadherin 肿瘤 预后 综述 2002年Ino等1首先发现一种能下调Ecadherin表达，降低细胞间黏附的“抗黏附分子”，并命名其为dysadherin。dysadherin在多种肿瘤细胞和少数正常细胞的胞膜表达，是一种癌相关细胞膜糖蛋白。dysadherin在肿瘤细胞的过表达能降低细胞间黏附、促进细胞运动和转移，对肿瘤演进具有重要意义。近年来,很多研究都发现dysadherin高表达与肿瘤的不良预后有关，检测dysadherin表达对了解一些肿瘤的转移及预后可能具有一定的价值。作者现就dysadherin及其与肿瘤发生发展的关系作一综述。 1 dysadherin分子结构和组织分布 dysadherin的cDNA编码178个氨基酸，包括一个可能的信号肽、O糖基化的胞外结构域、一个单跨膜结构域和一个胞内短尾12。dysadherin在胰腺癌、胃癌、甲状腺癌、子宫颈鳞状细胞癌、结直肠癌、肺癌、恶性黑色素瘤、舌鳞状细胞癌、头颈部鳞状细胞癌等312多种肿瘤组织中都有不同程度的表达。另外，dysadherin在少数正常细胞如T淋巴细胞、内皮细胞、复层鳞状上皮的基底细胞中也有表达。对转染dysadherin cDNA的肝癌PLC/PRF/5细胞的研究发现，dysadherin多表达于细胞间接触松散的部位，免疫电镜显示dysadherin存在于细胞膜表面1。 2 dysadherin促进肿瘤进展的作用机制 dysadherin过表达能影响肌动蛋白纤维组装（actin organization）、抑制Ecadherin介导的细胞间黏附，对细胞运动、形态变化和转移有着重要作用。另外，dysadherin阳性细胞分泌趋化因子配体CCL2也可能是dysadherin促进肿瘤发生、发展和转移的机制之一。 2.1 dysadherin 过表达影响肌动蛋白纤维组装 肿瘤细胞中过表达的dysadherin能招募肌动蛋白纤维，对细胞形态变化、运动和转移有重要作用1，3。 Shimamura等3发现，dysadherin表达改变能引起肌动蛋白纤维组装和细胞形态的变化。他们用dysadherin的小分子干扰核糖核酸(siRNA，small interfering RNA)抑制人类胰腺癌Panc1细胞中dysadherin表达，发现这些细胞显示出比对照组更大、更伸展、细胞间边界更模糊的形态，提示dysadherin低表达的细胞具有更强的黏附性，免疫荧光显示dysadherin低表达的细胞出现膜下肌动蛋白丝减少，并出现更多丝状的横向肌动蛋白张力纤维（这种肌动蛋白张力纤维与黏着斑的形成密切相关）；相反，转染dysadherin的人类胰腺癌Capan1细胞则出现明显增多的膜下肌动蛋白丝，并在细胞膜表面出现丝状伪足，而未见横向肌动蛋白张力纤维。他们对6种具有不同dysadherin表达水平的人类胰腺癌细胞系进行对比研究发现，高表达dysadherin的细胞具有比低表达dysadherin细胞高得多的运动指数，并且用dysadherin cDNA转染和siRNA方法改变细胞中dysadherin表达水平都能影响这些细胞的运动性。另外，dysadherin过表达能促进SCID小鼠体内人类胰腺癌移植瘤的转移。他们将转染dysadherin的Capan1细胞移植入SCID小鼠体内，35 d后出现肝转移，而亲代Capan1细胞移植瘤和模拟转染（mocktransfectanted）dysadherin的Capan1细胞移植瘤则未出现转移。 这些研究显示，在人类胰腺癌细胞中过表达dysadherin可以增加膜下肌动蛋白丝的数量，减少横向肌动蛋白张力纤维，抑制或干扰黏着斑的形成，提高运动性和促进肿瘤细胞转移。 2.2 dysadherin抑制Ecadherin介导的细胞间黏附 dysadherin通过转录后抑制作用下调Ecadherin蛋白表达，减少细胞间黏附。Ino 等1为明确dysadherin的生物学功能，将dysadherin cDNA导入肝癌PLC/PRF/5细胞（该细胞的mRNA和蛋白水平都无dysadherin表达），用Western blot分析发现，相对于dysadherin cDNA模拟转染组，dysadherin cDNA转染组细胞的Ecadherin蛋白表达明显减少；而用Northern blots分析则发现，模拟转染组和dysadherin cDNA转染组细胞的Ecadherin 具有等量表达。这些发现说明dysadherin转染可导致Ecadherin蛋白表达减少、功能下降，但对Ecadherin mRNA无影响。另外对甲状腺癌6、舌鳞形细胞癌11等的免疫组化分析发现，dysadherin蛋白表达与Ecadherin蛋白表达呈明显负相关。这些发现提示，dysadherin对Ecadherin具有转录后抑制作用1。 另外,Ino 等1 发现dysadherin存在于其 cDNA转染的肝癌PLC/PRF/5细胞膜表面，细胞间隙中有大量微绒毛形成，细胞间黏附减少，而在模拟转染组可以观察到细胞间仍存在紧密连接。由于细胞间Ecadherin是通过与肌动蛋白细胞骨架相连形成连接复合体，从而发挥细胞间黏附作用13，因此，dysadherin也可能通过与Ecadherin竞争性结合肌动蛋白，进而影响Ecadherin的黏附功能并促进微绒毛的形成1。 近年来还发现dysadherin的O糖基化与Ecadherin功能抑制密切相关。Tsuiji等2发现dysadherin是高度O糖基化的黏液素样分子，具有O糖基化的富含丝氨酸苏氨酸脯氨酸的胞外结构域，dysadherin的这种糖基化结构能抑制Ecadherin的功能。他们将转染dysadherin的肝癌细胞置于含O糖基化抑制剂benzylGalNAc的环境中培养，出现同种细胞黏附增加伴形态学改变，提示dysadherin的抗黏附作用被减弱；在dysadherin转染组中抑制O糖基化出现dysadherin表达下调和Ecadherin表达上调，而在对照组中，抑制O糖基化对Ecadherin表达无影响。因此，dysadherin的O糖基化对抑制Ecadherin表达具有重要作用。 需要指出的是，在胰腺癌4、胃癌5、非小细胞肺癌9、皮肤恶性黑色素瘤10和舌鳞形细胞癌11 等肿瘤中，dysadherin高表达与Ecadherin低表达之间的关系尚无统计学意义。并有研究3显示，在胰腺癌细胞系的细胞中改变dysadherin表达并不导致Ecadherin表达的改变，可能是这些组织中存在保持Ecadherin表达的强烈信号，而dysadherin只能在多数病例中对抗这种信号。Ecadherin能在过表达dysadherin的肿瘤中保留表达的机制尚需进一步研究。 2.3 dysadherin表达与趋化因子 dysadherin阳性细胞分泌趋化因子配体CCL2，对肿瘤具有转移前作用。Nam 等14发现虽然在表达Ecadherin的乳腺癌细胞中敲除dysadherin表达，能使Ecadherin与肌动蛋白细胞骨架联系更加紧密、细胞侵袭性减少,但是在不表达Ecadherin的细胞中，敲除dysadherin也能抑制这部分细胞的侵袭性，提示dysadherin还通过别的机制参与调节细胞运动和转移。他们对乳腺癌MDAMB231细胞的全基因表达分析显示，敲除dysadherin对CCL2的影响最大，并发现dysadherin部分通过激活NFB途径(nuclear factorB pathway)调节CCL2表达。dysadherin阳性细胞以旁分泌形式分泌CCL2促进内皮细胞转移，而对CCL2的实验性抑制能减少乳腺癌MDAMB231细胞在体内转移的能力。这些研究提示,dysadherin阳性细胞分泌CCL2对肿瘤具有重要的转移前作用（the prometastatic effect）。 3 dysadherin在部分肿瘤中的表达及其意义3.1 胰腺癌 胰腺导管腺癌中常有dysadherin过表达，其表达水平与临床病理特征及预后有密切关系。Shimamura等4用dysadherin单克隆抗体mAb NCCM53对125例胰腺导管腺癌进行免疫组化研究发现，在非肿瘤组织中的正常导管和腺泡细胞或邻近癌巢处增生的导管和腺泡细胞中无dysadherin表达；在正常内皮细胞、基质淋巴细胞、胰岛部分细胞的细胞膜上可有dysadherin表达；在浸润性或低分化癌巢中几乎所有癌细胞的细胞膜都表达dysadherin；在分化较好的癌巢中只有部分细胞表达dysadherin。根据阳性细胞比例，125例胰腺导管腺癌中0 20%表达者有23例，21% 50%表达者有38例，51% 100%表达者有64例。结合临床资料分析发现：0 20%dysadherin表达组具有比其他组更长的生存时间，平均为41.6个月；21% 50%表达组的平均存活时间22.2个月；51% 100%表达组的为11.3个月。0 20%dysadherin表达组中，7/23的患者术后存活>5年，只有1例患者术后不到1年死亡。在 期患者中，dysadherin表达与生存明显相关；在期患者中，0 20%dysadherin表达者和21% 50%表达者的生存状况比51% 100%表达者好，但差异不显著。原发灶中dysadherin表达与肿瘤远处转移、较高的组织学分级、浸润性生长方式等恶性特征密切相关。结合分析Ecadherin表达发现，具有50% 100% dysadherin表达伴Ecadherin低表达的患者平均术后生存时间只有9.1个月，而具有0 50%dysadherin表达伴Ecadherin正常表达的患者则具有更长的平均术后生存时间（31.7个月）。这些结果都显示dysadherin是一个良好的肿瘤标记物，结合分析Ecadherin表达情况更有助于判断胰腺癌的预后。 3.2 胃癌 dysadherin阳性表达不但提示胃癌预后不良，而且与血行转移的发生密切相关。Shimada等5用免疫组化方法检测276例胃癌样本中dysadherin的表达情况，发现dysadherin在胃癌细胞、淋巴细胞和内皮细胞的细胞膜上都有表达，但有时多集中于浸润性癌细胞或散在的癌细胞。结合临床病理资料分析发现，dysadherin表达与患者年龄、肿瘤中度分化、血行转移、残胃癌、淋巴结转移有关。结合Ecadherin表达情况发现，dysadherin阳性表达伴Ecadherin低表达的患者预后最差，而dysadherin阴性表达伴Ecadherin正常表达的患者则具有最长的生存时间。因此，检测dysadherin表达有助于判断胃癌的预后和转移模式。 3.3 甲状腺癌 Sato等6分析了92例甲状腺癌（51例乳头状癌、10例滤泡癌和31例未分化癌）中dysadherin的表达情况发现，dysadherin在正常甲状腺滤泡上皮细胞表达完全缺失，但在部分淋巴细胞表面有表达；在10例滤泡状癌样本中均未见dysadherin表达；在乳头状癌中，dysadherin表达于相邻癌细胞边界；在未分化癌中可见dysadherin在肿瘤细胞表面表达。在51例乳头状癌中，12例dysadherin阴性表达，28例低表达，7例中等表达，4例高表达。在所有未分化癌的癌细胞表面可见dysadherin表达，其中12例中等表达，19例高表达。在3种组织类型中，未分化癌的dysadherin表达最高，其次是乳头状癌,滤泡状癌的dysadherin表达最低。dysadherin与甲状腺pTNM分期的关系也十分密切。在pT4样本中dysadherin表达强度最高，其次是pT3样本，再次是pT2样本，在pT1样本中表达最低(P0.001)，因此dysadherin表达与肿瘤大小密切相关；dysadherin在pN1肿瘤中的表达高于pN0肿瘤（P0.001）；在M1样本中dysadherin表达也高于M0样本（P0.011）。综合分析显示，dysadherin表达强度与甲状腺癌的进展、组织类型、原发灶的大小、淋巴结转移和肺转移明显相关，可以认为dysadherin表达增高对提示甲状腺癌不良预后具有重要意义。 3.4 子宫颈鳞形细胞癌 Wu等7用免疫组化检测206例子宫颈鳞形细胞癌样本中dysadherin的表达，发现dysadherin在大多数肿瘤细胞、部分淋巴细胞以及内皮细胞的细胞膜表达，在正常宫颈上皮的基底细胞中也有dysadherin阳性表达。多数肿瘤的dysadherin阳性细胞多位于癌巢边缘，但在部分病例可见癌巢中dysadherin广泛表达。结合临床病理资料分析发现dysadherin高表达与较短的总生存期明显相关（P0.04），但与年龄、FIGO分期、淋巴结转移无明显关系。因此，检测dysadherin表达有助于子宫颈鳞形细胞癌的预后判断。 3.5 结直肠癌 dysadherin表达对进展期结直肠癌的生存与肺转移有重要影响。Aoki等8对82例、期的结直肠癌样本进行检测，结果发现dysadherin在正常结直肠上皮不表达，51%的肿瘤中有大于50%的肿瘤细胞dysadherin阳性表达；dysadherin表达增高与肺转移明显相关（P0.003）；其高表达对患者的总生存率和无复发生存率也都有很大影响（分别为P0.0099和P0.0036）；dysadherin高表达伴Ecadherin低表达的肿瘤患者的预后最差（总生存率，P0.0043；无复发生存率,P0.0028）。这些结果提示，dysadherin高表达是进展期结直肠癌患者不良预后的重要标志。 3.6 其他 在非小细胞肺癌9、皮肤恶性黑色素瘤10、舌鳞形细胞癌11等多种恶性肿瘤中也都发现有dysadherin的高表达，提示dysadherin也可能参与这些肿瘤的发生发展。 4 结 语 综上所述，dysadherin通过多种机制降低细胞间黏附、促进细胞运动和转移、促进肿瘤进展。dysadherin在多种肿瘤中都有阳性表达，并与肿瘤不良预后因素密切相关，对dysadherin表达的进一步研究有望使其成为重要的肿瘤预后标记物。另外，dysadherin促进肿瘤发生发展的分子机制及其在部分正常细胞中表达的作用尚需进一步研究，这对于临床上能否以dysadherin为靶点治疗肿瘤具有重要意义。【参考文献】 1INO Y,GOTOH M,SAKAMOTO M,et al.dysadherin,a cancerassociated cell membrane glycoprotein,downregulates Ecadherin and promotes metastasisJ.Proc Natl Acad Sci U S A,2002,99(1):365370.2TSUIJI H,TAKASAKI S,SAKAMOTO M,et al.Aberrant Oglycosylation inhibits stable expression of dysadherin,a carcinomaassociated antigen,and facilitates cell adhesionJ.Glycobiology,2003,13(7):521527.3SHIMAMURA 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