CD62P及其配体在肿瘤转移中的作用.doc

CD62P及其配体在肿瘤转移中的作用【摘要】 CD62P是一种存在于血小板颗粒内和血管内皮细胞棒状小体内的糖蛋白，可以介导血小板、血管内皮细胞与肿瘤细胞黏附形成瘤栓，在肿瘤浸润、侵袭和转移灶形成过程中起重要作用。检测CD62P在肿瘤组织的表达，对肿瘤患者的预后有明显的临床意义。 【关键词】 CD62P；配体；瘤栓；肿瘤转移恶性肿瘤是目前危害人类健康最严重的一类疾病。肿瘤转移是恶性肿瘤治疗失败和导致肿瘤患者死亡最主要的原因，肿瘤转移是一个多步骤、多环节、多因素参与的连续复杂过程，其转移机理至今尚不十分清楚。近年来许多学者研究发现细胞黏附分子在肿瘤转移中起重要作用，CD62P能介导肿瘤细胞与血小板及血管内皮细胞间的黏附，促进肿瘤细胞的转移和扩散 1。本文就CD62P及其配体与肿瘤转移关系的研究作一简要综述。 1 CD62P的结构及分子生物学特点 CD62P又称P-选择素、GMP-140或血小板激活依赖性颗粒外膜蛋白（PADGEM），1989年McEver等首先在激活的血小板膜上发现，其存在于血管内皮细胞的棒状（Weibel-palade）小体内和血小板的颗粒内，由789个氨基酸残基构成，分子量为140 KD。CD62P是糖基化单链跨膜蛋白，糖链以N键与蛋白相接，其结构分为5个区域：从氨基末端开始依次为钙离子依赖的凝集素样区（lectin-like domain）、表皮生长因子样区（epidermal growth factor-like domain，EGF样区）、9个补体调节蛋白短一致重复单位（complement regulatory protein：short consensus repeat units，SCR区）、1个疏水跨膜区和1个胞浆短尾区 2-4。CD62P的DNA基因在人或鼠的第1对染色体的长臂上，其凝集素样区可能是它与配体结合及参与细胞间黏附的部位，推测此功能区在细胞黏附中起关键作用。目前已发现CD62P有两种变异型，一种为缺乏跨膜区域的外显子所致的可溶性CD62P，另一种为缺乏编码第7补体蛋白序列的外显子所致的膜性CD62P 5。CD62P主要在肝、肺、结肠、胃以及肾上腺的中等以上血管内皮细胞及激活的血小板上表达，毛细血管一般不表达，胰内少见阳性表达，血管、肾和心未见表达。它在肺、结肠、胃、肾上腺等组织中含量低，提示正常情况下血管内皮细胞未受刺激和激活，CD62P为低水平表达；相反，在炎症等病理状况下，受炎症因子等刺激CD62P高表达并参与多种病理变化。研究表明肿瘤患者血管内皮细胞表面的CD62P呈高表达 6。 2 CD62P的配体 CD62P介导内皮细胞、血小板与中性粒细胞、单核细胞及肿瘤细胞的黏附，主要通过其氨基末端凝集素样区域在Ca2+存在的条件下识别并结合其相应的配体 7。目前已知CD62P可以识别多种配体，迄今发现的这些配体都是具有唾液酸化的氨基多糖结构（sLex，sLe）或类似结构。其对应的重要配体有两个：一是CD62P糖蛋白配体（PSGL-1），另一个是CD24。 PSGL-1是型膜蛋白，由两条相同的通过2个二硫键连接的亚单位组成，共约412个氨基酸残基，每个亚单位分子量约120 KD。细胞外部分包含3个潜在的N-糖苷键糖基化位点，53个可能的O-糖苷键基化位点和3个硫酸酪氨酸位点。PSGL-1要求3个酪氨酸至少有一个硫酸化及一条O-糖苷键糖链位于57位苏氨酸上,而这两种修饰都位于氨基末端一个阴极多肽区。其N末端的硫酸酪氨酸残基似乎是其功能关键区 8。PSGL-1一般在中性粒细胞、淋巴细胞和其他造血细胞表达。体内、体外实验都证明PSGL-1是中性粒细胞和淋巴细胞与CD62P结合所必需的。 CD24是CD62P的另一配体，又被称作热稳定抗原（heat-stable antigen，HAS），是存在于细胞表面的高度糖基化的小分子糖磷脂蛋白，常表达在大量实体瘤如上皮卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌等癌细胞的表面，CD24的阳性表达程度是各种上皮癌治疗预后重要的分子标记 9。 3 CD62P与肿瘤转移 肿瘤细胞与内皮细胞、血小板、中性粒细胞等黏附是恶性肿瘤经血道转移，在靶器官停留，侵入血管外形成转移灶不可缺少的环节。肿瘤细胞通过激活凝血系统，活化凝血酶，激活血小板，刺激表达CD62P，使肿瘤细胞在血循环中与中性粒细胞、血小板等结合形成瘤栓，有利于癌细胞在血循环中逃避免疫系统的攻击,更易与靶器官微血管黏附 10。Nair K S等 11研究发现食道癌病人血浆中的CD62P表达升高，并提出CD62P表达高低可作为病人预后好坏的参考指标的观点。Borsig L等 12研究发现CD62P可以促进血小板与癌细胞黏连成瘤栓促进转移，而缺乏CD62P或用肝素抑制CD62P则可以减少血小板与癌细胞的黏附，使转移减少。Wei M等 13研究发现肝素及经过化学修正后的肝素抑制人的3种结肠癌细胞系（COLO320，LS174T and CW-2）是通过抑制CD62P的cDNA表达而干预癌细胞与血小板结合形成瘤栓，从而抑制转移。Fox S B等 6发现CD62P在浸润性乳腺癌组织中表达增强。Peeters C F等 14研究指出CD62P的表达高低与结肠直肠癌的恶性程度有关。人体黑色素瘤细胞的体外黏附和黏附抑制实验表明，血小板可增强肿瘤细胞与内皮细胞的黏附（2.22.5倍）以及与细胞外基质的黏附。活化血小板与内皮细胞的黏附由血小板CD62P、GPb-a介导，肿瘤细胞与内皮细胞-血小板的黏附主要由GPb-a介导 15-16。Stone J P等 17研究了肿瘤细胞与激活的血小板和内皮细胞黏附后发现小细胞肺癌细胞株、神经母细胞瘤细胞株和畸胎瘤细胞株由CD62P介导与活化的血小板结合，CD62P多抗和单抗可完全抑制血小板与肿瘤细胞的黏附；肿瘤细胞在血液循环中与血小板黏附，可使癌细胞在转移过程中免于被吞噬细胞消灭 18，肿瘤细胞产生的IL-1和肿瘤坏死因子（TNF）可使内皮细胞表达CD62P从而加速肿瘤转移。 4 CD62P的配体与肿瘤转移 肿瘤细胞可表达大量的sLex、sLea，此类寡糖可介导肿瘤细胞与内皮细胞的直接接触。在肿瘤治疗和手术后，sLex、sLea在血浆中的含量有下降趋势，而一旦肿瘤复发其含量可再度升高，故常被作为多种肿瘤患者预后评估的标志 19。Renkonen J等 20发现正常乳腺上皮细胞不表达sLex或sLea，原发性乳腺癌中上皮细胞sLea和内皮细胞sLex有过度表达，而大多数乳腺癌转移的淋巴结中上皮性sLea和/或sLex、以及内皮性sLex的表达远高于原发灶，肿瘤组织中CD62P的表达同样明显高于正常组织。提示表达sLea和/或sLex的癌细胞在表达CD62P的血管内皮部位表位有更高的浸润、侵袭和形成新的肿瘤转移灶的可能性。Aigner S等 21研究证实CD62P的配体CD24能介导血小板与乳腺癌细胞的结合，促进肿瘤转移，并提出肿瘤细胞与CD62P经过CD24介导相互黏附是肿瘤转移过程中一个重要的黏附通路。Baumann P等22研究发现在实验动物体内CD24的异常表达可以促进肿瘤转移，CD24表达增高了肿瘤细胞的增殖并间接刺激了细胞与纤维蛋白原、I型胶原和IV胶原的黏附，这些与肿瘤生长和转移有直接的相关性。Schabath H等 23研究表明CD24的高表达与乳腺癌生长和转移有相关性。Su M C等 24用免疫组化法检测了70例肝内胆管癌患者体内CD24的含量，发现有36例（约占51%）病人CD24高表达，并发现CD24表达阳性的患者存活时间缩短。CD24常被用来判定病人的预后和作为恶性肿瘤病人的诊断标记，并且可以辅助临床医生为不同病人选择合适的治疗方法 25。 5 结 语 综上所述，CD62P通过介导肿瘤细胞与血小板、内皮细胞的黏附而促进肿瘤转移，该作用过程的研究日益受到各国学者的重视，检测血中及病变组织中的CD62P含量对预测肿瘤转移和判断预后有重要意义。CD62P与肿瘤生长、浸润、转移关系的研究才刚刚起步，对其进一步的研究为应用生物治疗方法通过选择性阻断CD62P与肿瘤细胞相互作用以治疗肿瘤、改善预后提供可能。【参考文献】 1Kim Y J，Borsig L，Varki N M，et al.P-selectin deficiency attenuates tumor growth and metastasisJ.Proc Natl Acad Sci U S A，1998，95（16）：9 325-9 330.2Kansas G S.Selectin and their ligands：current concepts and controversiesJ.Blood，1996，88（9）：3 259-3 287.3Dunlop L C，Skinner M P，Bendall L J，et al.Characterization of GMP-140（P-selectin） as a circulating plasma proteinJ.J Exp Med，1992，175（4）：1 147-1 150.4Kuzu I，Bicknell R，Fletcher C D，et al.Expression of adhesion molecules on the endothelium of normal tissue vessels and vascular tumorsJ.Lab Invest，1993，69（3）：322-328.5Fbreqa E，Casafont F，Merino J，et al.Value of plasma P-selectin for vascular complications in liver transplantationJ.Clin Transplant，1996，10（3）：261-265. 6Fox S B，Turner G D，Gatter K C，et al.The increased expression of adhesion molecules ICAM-3，E-and P-selectins on breast cancer endotheliumJ.J Pathol，1995，177（4）：369-376.7Carlos T M，Harlan J M.Leukocyte-endothelial adhesion moleculesJ.Blood，1994，84（7）：2 068-2 101.8Moore K L，Patel K D，Bruehl R E，et al.P-selectin glycoprotein ligand-1 mediates rolling of human neutrophils on P-selectinJ.J Cell Biol，1995，128（4）：661-671.9Lim S C，Oh S H.The role of CD24 in various human epithelial neoplasiasJ.Pathol Res Pract，2005，201（7）：479-486. 10Rickles F R，Levine M，Edwares R L.Hemostatic alternations in cancer patientsJ.Cancer Metastasis Rev，1992，11（3/4）：237-248.11Nair K S，Naidoo，Chetty R.Expression of cell adhesion molecules in oesophageal carcinoma and its prognostic valueJ.J Clin Pathol，2005，58（4）：343-351.12Borsig L，Wong R，Feramisco J，et al.Heparin and cancer revisited：mechanistic connections involving platelets，P-selectin，carcinoma mucins, and tumor metastasisJ.Proc Natl Acad Sci U S A，2001，98（6）：3 352-3 357.13Wei M，Tai G，Gao Y，et al.Modified heparin inhibits P-selectin-mediated cell adhesion of human colon carcinoma cells to immobilized platelets under dynamic flow conditionsJ.J Biol Chem，2004，279（28）：29 202-29 210.14Peeters C F，Ruers T J，Westphal J R，et al.Progressive loss of endhothelial P-selectin expression with increasing malignancy in colorectal cancerJ.Lab Invest，2005，85（2）：248-256.15Dardik R，Savion N，Kaufmann Y，et al.Thrombin promotes platelet-mediated melanoma cell adhesion to endothelial cells under flow conditions：role of platelet glycoproteins P-selectin and GPIIb-IIIAJ.Br J Cancer，1998，77（12）：2 069-2 075.16Dardik R，Kaufmann Y，Savion N，et al.Platelets mediate tumor cell adhesion to the subendothelium under flow conditions: involvement of platelet GPIIb-IIIa and tumor cell alpha（v） integrinsJ.Int J Cancer，1997，70（2）：201-207.17Stone J P，Wagner D D.P-selectin mediates adhesion of platelets to neuroblastion and small cell lung cancerJ.J Clin Invest，1993，92（2）：804-13.18Albelda S M.Role of integrins and other cell adhesion molecules in tumour progression and metastasisJ.Lab Invest，1993，68（1）：4-17.19Shamsuddin A M，Sakamoto K.Carbohydrate tumor marker：basis for a simple test for colorectal cancerJ.Adv Exp Med Biol，1994（354）：85-99.20Renkonen J，Paavonen T，Renkonen R.Endothelial and epithelial expression of sialyl Lewis（x） and sialyl Lewis（a） in lesions of breast carcinomaJ.Int J Cancer，1997，74（3）：2