浅谈细胞粘附分子cd44与泌尿系肿瘤.doc

浅谈本文综述细胞粘附分子cd44的结构及生物学特性，及其与前列腺癌、膀胱癌、肾癌的生物学行为之间的关系。 1 cd44的结构及生物学特性1，2 细菌粘附分子cd44基因定位于人类第11号染色体短壁p1413上，其cdna长度大于50kb，由至少20个外子显子及其间的内含子组成。每个外显子长度从70到210bp不等，内含子长度从300到420bp不等。cd44外显子按其转录片段是否参与选择性拼接分为两种表型：组成型外显子和选择型拼接外显子（变异体外显子，v外显子）。仅含组成型外cd44称为标准型cd44（cd44s），它所编码的蛋白有4个功能区，即信号肽区、n-末端细胞外区、跨膜区、c-末端细胞内区。变异体外显子有十个，总长度仅1245bp，其间的内含子却长达23.6kb，在染色体dna上跨越25bp左右。含有v外显子的cd44统称cd44v，其转录片段在cd44s第222个密码子的第1和第2个核苷酸之间插入不同大小的序列，最长可百叶窗1245bp，所编码的氨基酸序列的正好位于细胞膜外靠近胞膜的区域。v外显子之间既可以跳跃方式拼接，也可以连接方式拼接。目前已得到证实的cd44分子有10余种，有人建议用分子中所含v外显子序列号进行命名，例如cd44310，cd44v47等。 细胞粘附分子cd44是一种跨膜糖蛋白，其存在一个高度保守的氨基酸末端，与透明质酸（ha）结合结构区域之间具有氨基酸序列的高度同源性，目前认为cd44是透明质酸受体，cd44的其它配体为层粘素、纤维连接素的肝素部分、?型及?型胶原。cd44具有gtp酶活性的鸟嘌呤核苷酸连接蛋白，提示cd44具有独特的信号传递通路，相同的序列表明cd44与ras同源。cd44作用方式被认为是同型间反应。cd44具有广泛的组织分布，某些cd44蛋白及rna变异体选择性分布于上皮及肿瘤细胞，虽然这些变异体分子的功能及调节机制知之不多，但目前的研究表明cd44变异体表达与肿瘤的进展及转移相关。研究还表明，cd44介导细胞与细胞、细胞与胞外基质粘附作用，参与淋巴细胞再循环，影响淋巴细胞归巢，促进t细胞、b细胞和单核细胞发生同型间粘附作用，影响t细胞激活和增强nk细胞活性。 2 cd44与前列腺癌（pca） 自从认识到cd44与肿瘤转移相关以来，pca与cd44关系的报导逐渐增多。目前许多学者正在探讨pca细胞及组织表达cd44与其生物学行为的关系。dunning小鼠pca细胞株dunning-3327的亚细胞株cub、g、at1、at2转移能力较差，而at6.1、at3.1、mat-lylu细胞株的转移能力较强。gao3在实验中检测到前组细胞株cd44的表达24倍高于后组。而当cd44的cdnas转移到强转移能力的细胞株后，其转移能力60%受到抑制。作者认为cd44是pca转移抑制因子，cd44s下调表达与pca的转移相关miyake4的研究更进一步，他把cd44s转入极少表达cd44的细胞株pc3k，以观察这种蛋白的下调表达是如何影响肿瘤细胞的生长及转移的。结果发现pc3细胞表达cd44可加强pc3细胞与ha的连接及向ha迁移的能力，并使pc3细胞在体内及体外的生长减慢。转移后pc3细胞静脉及腹腔注射后，其转移能力减弱。 不少的体内研究发现，pca组织下调表达cd44，并与肿瘤的分级及转相关。kallakury5用免疫组化检测到95%良性前列腺组织腺上皮细胞膜强表达cd44s蛋白，而gleason记分36分的pca组织40%表达；正确前列腺组织腺上皮95%及97%分别表达cd44v3及cd44v6，而pca组织表达cd44v3及cd44v6蛋白分为7%及2%；pcanda双倍体病例中66%表达cd44s，而非整倍体病例中65%不表达或灶性弱表达。作者认为cd44的表达与肿瘤的分级相关，与肿瘤的非整倍相关。magabhushan6检测到60%的原发pca中度到强表达cd44v,而只有14%的转移pca弱表达cd44，无中度到强表达病例，原发与转移ppca中cd44表达有明显差异，并且发现cd44的表达与gleason分级负相关。作者认为cd44的表达可作为pca预后的指标；而癌转移的淋巴结中12/14例无表达cd44，肿瘤的转移与cd44的表达有显著差异。 有趣的是zhang7检 测16例pca组织。8/16表达cd44s,gleason记分高的病例cd44表达数多于gleason记分少的病例。虽然作者亦认为cd44的表达与gleason记分相关，但pca组织中cd44的表达是上调的。而jung8通过检测正常前列腺组、bph组、无转移pca组及转移pca组间cd44s、cd44v6的血浆浓度无区别，从而提出cd44不可作为疾病预后的指标。 3 cd44与膀胱癌（bc） 研究表明正常膀胱组织表达cd44s912，主要表达于上皮组织基质低层，基质细胞亦有表达9，11，并且cd44v5、v69，11、cd44v8、v11、v1210、v212也表达于正常膀胱组织。而膀胱癌变时出现异常的cd44表达。sugino9报导几乎所有的检测的膀胱乳头状瘤均表达cd44s、cd44v及cd44v6，分布于增生混乱的上皮细胞，深层基质的细胞巢无表达；而浸润性癌组织中，10/15例cd44s表达阴性，9/15例cd44s及cd44v均阴性；乳头状瘤的cd44smrna大量表达，而浸润性癌则较少表达或缺失。iczkowski13用抗cd44v6单克隆抗体免疫组体发现膀胱小细胞癌25/27例无表达，2例少于10%的细胞弱表达，所有12例低分化的bc组织中50100%的细胞中等强度以上表达。相反地，woodman10发现19/19例bc表面上皮细胞膜、胞浆强表达cd44s，cd44v7、cd44v11亦同样表达，但密度低；cd44s，cd44v7、cd44v11的mrna在bc中明显增强，而相应的正常膀胱上皮细胞无表达。sgiyama11用westem blot检测bc患者尿液中细胞溶解物75%cd44阳性，正常对照组无发现；免疫组化发现正常组织cd44主要表达于基低层，而肿瘤组织表达于基低层及表层细胞；相对于分化好、成熟的尿路上皮肿瘤细胞上调表达cd44s、cd44c6。 膀胱癌变时出现不同的cd44表达异常，许多学者都将之归于不同的基因异常活动，从而出现异常的蛋白表达911，虽然目前两者的确切机制仍未明确。有作者告介人们，要了解cd44的作用，必须了解其在细胞表面的动力学11。虽然现有的研究多数认为cd44的异常表达bc有关，但关于生物学行为及预后的报导极少。lipponen14用免疫组化方法分析173例bc组织cd44s、cd44v6的表达。结果发现非基低层肿瘤细胞的表达密度与肿瘤tn分类、s期成分、有丝分裂指数、分级、肿瘤浸润淋巴细胞密度相关；而cd44v6表达密度与dna倍体、s期成份、有丝分裂指数负相关。基低层肿瘤细胞表达cd44v6 t分类、分级、乳头状状态、dna倍体、s期成分、分裂指数相关；表达cd44s与生存率无关，非基低层及基低层肿瘤细胞表达cd44v6与生存率相关。cd44v6的表达在肌层浸润肿瘤中与预后相关，而cd44s在浅表肿瘤中与预后相关。但有1作者通过检测bc患者尿液标本中cd44v212、cd44v515蛋白含量，认为cd44蛋白水平不能作为检测尿路恶性病的标志；况且muller12用免疫组化方法检测bc组织cd44v2在浸润性及非浸润肿瘤中的表达无差异。 4 cd44与肾、肾盂、输尿管癌 cd44的表达与肾、肾盂、输尿管肿瘤关系虽然体内外都有研究，但报导不多，都认为与肿瘤相关。koga16在实验中发现肾细胞癌细胞株sn12c-mm3、sn12c-clone2、sn12c-clone8、sn12c均表达cd44，但其转移能力却不同。hathom17发现经基因修饰后的肾癌细胞r11相对于修饰前cd44表达下降，浸泣能力及转移能力亦均下降。masuda18用免疫组化研究62例男性、26例女性肾盂、输尿管移行上皮细胞癌组织中cd44s、cd44v6、cd44v3的蛋白表达，结果随着病理分期及组织分级的增加，cd44s、cd44v6的表达显著下降，而cd44v3则随着组织分级升高而下降；在少于25% cd44s阳性细胞的患者预后好，而cd44v3、cd44v6蛋白表达无预后价值。作者指出，cd44变异体的表达与肿瘤的分化及进展密切相关，但并不是独立的指标。de alava19检测58例肾细胞癌并随访三年，发现，22/58例肾癌组织cd44v6至少表达在1%的细胞上，10例cd44v6阴性的肾癌组织rt-pcr未能检测 到cd44v6的转录。cd44v6主要表达在血管区。作者认为cd44v6的表达与核分级、诊断分期、肾癌切除后复发相关，但无估价预后的价值。tokada20检测25例移行上皮癌组织发现23/25例肿瘤组织、1/11例正常移行上皮只表达cd44变构体，作者认为检测cd44变构体不失为一种有用的预测称行上皮肿瘤的好方法。 参 考 文 献 1 tavemor as,et al.immunogenetics,1993;37:474 2 screnton gr,et al.j bio chem,1993;268:12235 3 gao ac,et al.cancer,1997;57:846 4 miyake h,et al.j urol.1998;78:1461 5 kallakury b,et al.cance,1996;78:1461 6 magabhushan m,et al.am j clin pathol,1996;106:647 7 zhang xh,et al.br j urol,1996;77:441 8 jung k,et al.eur j cancer,1996;32a:627 9 sugino t,et al.am j pathol,1996;149?:873 10 woodman ac,et al.am j pathol,1996;149:1519 11 sugiyama m,et al.j clin pathol;mol pathol,1995;48:m142 12 muller m,et al.urol res,1997;25:187 13 iczkowski ka,et al.histopathology,1998;32:322 14 lipponen p,et al.j pathol,1998;186:157 15 l