组织蛋白酶D与消化道肿瘤的关系

1、DOC格式论文，方便您的复制修改删减组织蛋白酶D与消化道肿瘤的关系（作者：单位：邮编：）【关键词】组织蛋白酶D消化道肿瘤自Westley和Rochefort 1979 年首次报道组织蛋白酶 D（ cathepsinD, CD以来，许多学者对此产生了很大兴趣，并进行了大量的基础 和临床研究，特别是在乳腺癌方面。与此同时，在子宫内膜癌、骨髓 瘤、肺癌、胃癌、大肠癌等方面也有不少的研究与报道。本文就CD在消化道肿瘤中表达的研究情况做一综述。1 CD的生物学特点1.1结构与理化性质CD是一种糖蛋白，正常组织即可合成，在所有细胞中都以低浓度存 在，主要分布在胞浆中，亦可见于胞膜上。CD在胞浆中储存于溶酶

2、体内，是一种天门冬氨酸肽链内切酶，像其他的天冬氨酸酶如肾素、 凝乳酶和胃蛋白酶（原）一样具有两叶结构，但与它们不同的是:CD是通过细胞内的路径到达溶酶体内的1。能够在溶酶体内pH呈酸性 的环境下分解蛋白质，在pH为2.85.0的范围内能够降解结构蛋白 和功能蛋白、肽、肽前体和激素，在 pH为4时可发挥最大的水解效 应,但pH大于5.5时就检测不到其活性。1.2合成、转运与定位已知CD也可以由体外培养的乳腺癌细胞所分泌，并且有多种分子量的形式，最初合成的是52ku的蛋白质，然后该前体被转运到溶酶体 内加工成分子量为48ku的中介蛋白质，最后转变成分子量为 34000 和14000的成熟形式2。与

3、正常细胞相比，癌细胞中的CD的加工过 程要慢得多，结果在癌细胞中所能积累的52ku和48ku的蛋白比非恶 性细胞中要高得多。CD基因存在于人类靠近H ras原癌基因的11p15染色体上，并且包 含有9个外显子1。有研究认为34 , CD基因调控区染色体结构 在雌激素依懒型和非依懒型乳腺癌细胞中排列不同，相关的DNA酶也不一样，在ER( +)的乳腺癌细胞中，CD在 mRN水平可能直接受到 雌激素和生长因子的调节，由雌激素诱导产生；ER(-)的乳腺癌细胞CD调节机制尚不明，有待进一步研究。1.3 CD具有丝裂原活性在乳腺癌研究中5 , CD被证明是一种丝裂原在起作用，其通过酶 的非活性前肽促进细胞

4、生长。在体外培养的乳腺癌细胞系中CD就表现出促有丝分裂活性。Giondu及其同事6报道通过反义基因的转入 而下调CDS因的表达时可以抑制在人的 MDA MB 231乳腺癌细胞的 实验性肺转移。CD的前体人工合成肽并没有促有丝分裂的作用，这 就表明前体片段的受体并没有涉及到，进一步说，CD的丝裂原活性并没有因为抑制CD的前体与6以磷酸甘露醇(M6P受体5的相互 作用而受到阻断。过量的 M6F部分的抑制了 CD前体的结合和细胞内摄取作用，这表明对于有助于吞噬作用的M6P的相关受体可能与CD的丝裂原活性相关，这些结果表明 CD作为一种蛋白质配体而存在， 并与一种丝裂原受体相互作用，但是这种丝裂原活性

5、作用机制仍然不 清楚。1.4 CD参与肿瘤免疫反应巨噬细胞炎性蛋白（MIP） 1a、MIP 1B和次级淋巴组织趋化因 子（SLC）可以被CD降解，并与在肿瘤组织中表达 CCR（也是MIP 1 a的受体）和CCR（也是MIP 1 a / B的受体）的未成熟的树突状细 胞（DCS的转移有着复杂的关系7，未成熟DCs在与肿瘤细胞或基 质接触后会成熟并使得SLC的受体CCR7的表达上调，而且在原位会 发起破坏肿瘤细胞的免疫反应8，载有抗原的成熟的DCs能迁移到 下一个淋巴器官引起抗肿瘤细胞的反应。在肿瘤原发部位由CD对MIP 1a、MIP. 1 B和SLC的降解使得它们对成熟DCs不再起趋化作 用而不

6、能迁移到下一个淋巴器官，此是一种抗肿瘤细胞免疫反应的逃 避机制。上述表明CD降低抗肿瘤免疫反应是通过对 DCs有激活和转 移的趋化因子的降解来实现的。1.5侵袭与转移的作用机制CD在恶性肿瘤中的侵袭转移过程中作用较大，其通过降解细胞外基 质和基底膜，并激活其他组织蛋白酶 B（CE）、组织蛋白酶L （CL）以 及胶原酶等，从而触发链式反应，并诱导产生活化的尿激酶型纤溶酶 原激活剂（u PA）、CB CL胶原酶及u PA有降解细胞外基质（ECM 的能力，使正常组织结构破坏从而导致肿瘤的侵润与转移。CD表达 水平高的病人发生浸润癌的机会远高于表达水平低的病人，然而究竟 是肿瘤细胞中的CD还是间质细胞

7、中的CD对侵袭和转移起作用，目前 还处于研究中，但认为前者反映肿瘤细胞的侵袭能力，后者与远处转 移有关。CD的表达水平与恶性肿瘤的预后也密切相关，表达水平高 者预后较差，故可作为肿瘤侵润转移的标志物2。2 CD的测定方法目前对CD的测定以对肿瘤组织测定为主，有定量法和定性法2种。前者主要包括免疫放射测定法（IRMA和酶免疫测定法（ELISA），它 们的共同点是对肿瘤组织的匀浆进行测定，但不能区分CD是来源于肿瘤细胞还是间质细胞，并要求新鲜标本，实验条件要求高；后者以 免疫组织化学法（IH）为主，自1990年以来得到广泛应用，优点是 不需要新鲜标本，能在病理玻片上观察，方法易掌握，能定性测定肿

8、瘤细胞和间质细胞内CD的表达，特异性强，有利于对CD在不同的细 胞内表达的意义进行评价。3 CD与消化道肿瘤3.1 CD与食道癌到目前关于CD与食道癌的报道很少，国内谷化平等用IH对65例食 管磷癌组织进行CD15 C以erbB拟2、PCNA和 CD检测，检测到CD的 阳性率为64.6 %，与肿瘤的分化程度、浸润和转移及预后有关，并 提示CD具有破坏宿主间天然屏障的作用，有利于肿瘤的浸润与转移。 在他与其他学者分别作 CD与 CD15 C以erb珈2和CD44v69在食管 癌方面相关的后续研究发现：CD15 C erbB 2和CD44v6表达分别与食管癌患者分化程度、浸润深度、淋巴结转移和患者

9、生存状况有 明显相关；对判断恶性程度、预测侵袭转移和评估预后是一种可靠的 指标。CD分别与上三者在食管癌中的阳性表达率呈正相关，提示CD与以上三者在食管癌发生发展过程中起协同作用。3.2 CD与胃癌（GC通过IH分析胃组织中CD的分布情况，发现这种蛋白水解酶普遍存 在于正常胃黏膜中各种类型的细胞中，也存在于良性和恶性的胃疾病 中，但是它在GC的恶性侵润过程中的具体作用并不清楚10。早期 并没有弄清楚这种蛋白水解酶在正常胃黏膜与炎性胃疾病中的重要 区别，而且这些研究在肠化生或者高分化的胃腺癌中没有发现对CD有任何的免疫反应，但是在低分化胃腺癌和印戒细胞癌中可以观察到 CD强而弥漫的染色。表明CD

10、的表达水平与GC的分化程度相关，只 是没有阐明其是否在 GC的进展中起到了特定的作用，但是临床的观 察支持CD可能在这个过程中起到了重要的作用的假设，很可能使肿 瘤细胞变的更具有侵袭性。通过IH对肿瘤细胞中的CD进行染色发现 染色最强的部位在肿瘤进展的边缘，这一特殊的部位与胃癌进展的某 些临床参数非常相关，比如临床分期和淋巴结转移。Allgayer等11 对203例患者通过IH进行的持续性研究表明CD的水平与总存活期和 很短的无病间期密切相关，多变量分析认为CD可作为反应无病间期的一种独立参数。Goishi等12对浸润到黏膜下层和固有肌层的136 例患者的研究表明：CD表达高时淋巴转移的几率就

11、增加。这些观察 结果与Ikeguchi等13的研究结果相一致，其对160例早期GC患者的研究表明CD的表达水平与淋巴结转移之间密切相关，并对这些 患者的进一步研究发现C邙日性的癌细胞百分数在弥散型GC要高于肠 型GC而且Ikeguchi等14进一步报道CD在弥散型和肠型GC中的 表达水平与肿瘤侵润深度和很低的五年存活率有关。这些结果说明间 质细胞的CD在这种类型肿瘤浸润中起到了活性作用，并能够很大程 度的影响这种酶的预后意义。尽管通过对CD可能诱导GC生长和蔓延 的研究并不能完全阐明机制，但是它们可以为在临床上把CD作为涉及淋巴结转移的标志提供了依据，并且提示这种蛋白水解酶可以作为 GC患者临

12、床预后的指标。3.3 CD与肝癌一些研究提出CD也可能与肝癌的发病与进展有关，比如在体外和体 内都可以观察到在生长很快的 Morris777肝癌细胞内CD的前体的加 工过程与生成量的改变，而在小鼠腹水和血浆中植入Y oshidaAH 130肝癌细胞时发现 CD的活性上升15。把人肝癌组织与正常 组织进行对照时发现 CD的活性增高，这些研究结果得到了临床观察 的肯定：在与健康受试者的对照研究中发现慢性肝病患者血清中的 CD的活性或含量显著增加，比如活动性肝炎，肝硬化和原发性肝癌(HCC10。这些结果表明在肝癌的恶性进展中 CD起到了积极作用。 对CD可能触发病理学改变的机制进行的实验研究表明这种

13、蛋白水解 酶可能使肝癌细胞增生和播散得更快。 在活体小鼠的腹腔里注入经过 纯化的CD制剂时，在这些小鼠完好的肝脏中能激发 DNA勺合成和有 丝分裂。根据CD在体外能促使肿瘤细胞增生可以提出这种蛋白水解酶是通过其丝裂原活性激发肿瘤增生的假设， 然而能支持这个假设的 实验性证据到目前并没有找到。现在的研究也发现脂肪肝患者血清 CD水平要显著高于健康受试者，但又明显低于肝硬化或者HCC患者16。这些结果表明与其他蛋白水解酶一样在肝硬化的进展中CD参与了组织改建的过程，这个过程也可能与肝组织的恶性转变有关，进而可以推测在硬变组织中 CD有助于恶性损伤的始动。这些看法表明 CD可以作为在肝硬化向HCC发

14、展的危险的生化标志。3.4 CD与大肠癌（CRC研究表明在大肠癌中CD的水平是改变的，并且这种现象往往与 CRC 的进展有关17，这就说明CD在 CRC的生长与蔓延中起到了积极的 作用,但是CD是如何使这个过程变得容易的机制并不完全清楚。由于CD可能涉及到细胞程序性凋亡的生物调节，可以设想它生成的变化 可以扰乱正常凋亡的过程，从而使得肿瘤细胞变得更易于生长。 然而 另一些研究表明 CD可能是通过其他的机制来诱导肿瘤的生长与蔓 延：比如通过在转移过程中的其他蛋白水解酶前体的活性。早期对 68个CRC与正常组织样本匀浆进行的配对研究发现肿瘤组织中的CD活性水平要明显高于癌旁正常黏膜，提出在 CRC

15、早期CD水平也要显 著高于其后期17，但是后一结论没有被后来的学者证实。Arao等17报道CD的表达水平也是与淋巴转移显著相关，而不是与CD阳性肿瘤的发生率有关，而且Oh e等18对254个具有侵袭性的CRC细 胞内的CD表达情况进行评估时指出在基质细胞中 CD的阳性表达与淋 巴转移发生率之间存在着显著相关性。因而对肿瘤或基质细胞中CD表达的分析可视为是否发生淋巴转移的预警器，进而在临床上对患者进行预后分析。4CD在消化道肿瘤治疗方面的展望临床与实验都表明CD在肿瘤的进展过程中起到了作用，这就意味着 通过其抑制剂或抗体可以调整其在生物方面的活性进而在临床上对 肿瘤起到治疗效果。目前对抗.CD抗

16、体的研究较少，更多的研究集 中在其抑制剂方面，比如胃蛋白酶抑素 A,但对其药理学与毒理学及 活性方面的研究尚在进一步深入中。由于CD在消化道方面的研究尚不多，虽然在食道癌、胃癌、大肠癌的浸润、转移和预后方面的价值 得到了相关研究人员的肯定，但是仍然有很多的问题有待进一步研究 和解决。【参考文献】1 Bossard N, Descotes F, BremondAG et al.Keeping data con ti nu ous whe n an alyz ing the prog no stic impact of a tumor marker : an example with with c

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