CT抗原的研究进展

1、CT抗原的研究进展【关键词】 CT 抗原 研究进展1991年，Bruggen等人1使用基因转染技术发现了第一个癌/睾丸抗原(cancer testis antigen,CTA)MAGE1。以后的20多年中，不少学者对CT抗原做了大量的研究。CTA是一类具有特异性表达模式的肿瘤相关抗原，其表达具有以下特点2,3：具有共同的表达模式，即在正常组织中仅限于睾丸的生殖细胞如精子、卵子和胎盘的滋养层细胞中表达，而在各种肿瘤组织中有不同频率的表达;大多数CT抗原位于X染色体上;通常是以多个家族成员的形式存在;在各种来源不同的肿瘤组织中，CT抗原的表达常具有异质性。目前已发现96个CTA，分别有15个基因家

2、族和31种基因编码。根据CT抗原定位是否在X染色体上，可将CTA基因分为两大类：XCTA，定位于X染色体上，包括MAGE、GAGE、NYESO1等;NonXCTA，则定位在不同的染色体上，如SCP1、CT9等。1 CTA在生殖细胞中的表达 CTA最初定义为只能限制性表达在正常睾丸和多种肿瘤组织的一类抗原。随着研究的深入，发现有些CTA并不严格限制表达于正常睾丸，在一些正常组织中也有表达。成人的卵巢一般很少有CTA的表达46，但是胎儿时期的卵巢却发现有多种CTA的表达7。2007年，Peter等7应用了免疫组织化学的方法检测了MAGEA1、MAGEA3、MAGEA4、MAGEC1、NYESO1等

3、5种CTA在胎儿不同时期卵巢中的表达情况，结果发现5种CTA 在胎儿时期的卵巢中均有表达，其中MAGEA3、MAGEA4、MAGEC1的表达具有时相性，在胚胎的早期1317周表达由弱逐渐增强，在18周时3种CTA均达到高峰，随后又逐渐减弱， MAGEA1和NYESO1一直处于低水平表达，而在其他的非性腺组织中未能检测到这5种CTA的表达。CTA主要限制性的表达于男性生殖细胞精子发生的早期8，9，例如MAGEA主要表达于精原细胞10， SCP1主要表达于精母细胞的减数分裂偶线期11，而OYTES1 编码的蛋白也称为SP32(sperm protein 32)则主要表达在精子发生的晚期12。Gje

4、rstorff MF等13还对CT抗原MAGEA1、GAGE和NYESO1在人生殖腺发育过程中的表达进行了研究，发现GAGE在生殖原基的原生殖细胞中有表达，而MAGEA1和NYESO1则是在生殖腺分化为睾丸和卵巢之后才表达。在妊娠6个月时，3个CT抗原在生殖细胞中的表达达到高峰，此后逐渐下降，在卵母细胞中，MAGEA1的表达在出生后终止，而NYESO1则持续到新生时期，GAGE可达成年。2 CTA基因的表达调控 DNA甲基化是由DNA甲基化转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)介导，S腺苷酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为5甲基胞嘧啶的一种反应，主要发生在胞嘧啶鸟嘌呤的Cp

5、G二核苷酸种的胞嘧啶碱基上。目前认为DNA 甲基化是基因表达调控的机制之一，主要通过以下三方面影响基因的转录：DNA 的甲基化改变了DNA 分子的空间构象，从而影响基因表达;基因启动子区域高甲基化状态直接阻碍转录因子与启动子的结合;高甲基化的CpG 岛通过特异的甲基化结合蛋白(methylCpGbindingprotein，Mecp)与组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)协同作用，增强HDAC 去乙酰化的活性，从而导致基因转录失活14。目前已有不少实验证明，DNA甲基化在CTA基因的表达调控中起作用。Jang等15研究发现癌组织中的AGEA1、MAGEA3、MAG

6、EB2的表达率和启动子低甲基化的百分率均高于癌旁组织。2008年，Sara J等16再次证实了DNMT抑制剂DAC(5aza2deoxycytidine)能使卵巢癌细胞株表达的多种CTA基因，其中包括MAGEA1、MAGEA3、MAGEA4、MAGEA6等11种CTA表达上调。3 CTA的功能 CTA在生殖方面的功能，目前了解的很少。Itoh研究10提出MAGEA1和A4蛋白在精原细胞和初级精母细胞的细胞核及细胞质中表达，表明这些蛋白在精子发生的早期起作用。CAGE1作为精子细胞和精子顶体的重要组成部分,对精子头部顶体蛋白的包装起重要作用。SCP1为联会复合体的主要成分,与染色体配对、交换及分

7、离密切相关17，SSX 基因可能与抑制转录有关等18。精子蛋白17(Sp17)，它在精子的顶体反应时有高水平的表达，通过卵细胞透明带硫酸碳水化合物的结合来促进受精，Sp17 的N端与环腺苷酸依赖的蛋白激酶调节亚基二聚体相互作用位点和蛋白激酶A锚定蛋白(a kinase anchoring proteins, AKAPs)结合以调节它们的活性，进而影响精子的顶体反应与活力19。这说明Sp17在受精过程中扮演着重要角色。CT抗原成员之一OYTES1/Sp32具有连接和促进顶体素原成熟形成顶体素的作用，属于顶体素结合蛋白(acrosin binding protein)20。Tardif、Janic

8、e等21，22先后通过实验证实Sp32与获能相关，但是具体机制尚不清楚。4 CTA与肿瘤 CT抗原特殊的表达模式使得CT抗原在肿瘤方面。CT抗原SPAG 9(spermassociated antigen 9)23是cJun NH2端激酶互动蛋白家族新成员之一，在精卵融合和有丝分裂活化激活蛋白信号通路中有着重要作用。最近研究中发现，90%的卵巢癌组织中检测到SPAG 9 mRNA和蛋白。并在卵巢上皮癌病人中检测到SPAG 9特异性抗体，阳性率为67%，而在正常人为阴性。因此SPAG 9具有卵巢上皮癌诊断和免疫治疗特异性靶抗原的潜力。除此之外，有研究表明24，NYESO1抗原决定簇ESO1571

9、70，能被HLADP4限制性CD4T 细胞和HLAA2 及A24 限制性CD8T细胞识别。Kunle O等24对卵巢上皮癌研究时发现，ESO157170疫苗诱导的CD8和CD4 细胞克隆能够识别NYESO1表达阳性的肿瘤，对T细胞受体分析显示肿瘤识别的CD4T细胞和非肿瘤识别的CD4T细胞克隆的分子结构是截然不同的。这些都表明NYESO1抗原决定簇ESO157170或NYESO1全长蛋白具有肿瘤免疫治疗靶抗原的可能。CAGE在子宫内膜癌中亦有表达，而在正常子宫内膜中不表达25，应用Western blot技术证实了癌细胞中表达有此种蛋白，并用重组蛋白CAGE检测子宫内膜癌患者血清中的抗体ant

10、iCAGE IgG，5/45为阳性，而用ELISA技术则12/45阳性。并且在子宫内膜癌中microsatellite instability(MSI)H的病人， CAGE抗体阳性率更高7/13(53.8%),而non MSIH 20例均为阴性。这些都表明了CAGE可用于子宫内膜癌的诊断和免疫治疗，尤其是MSI阳性的子宫内膜癌。CT抗原KUCT1也类似26，在胰腺癌、肺癌和子宫内膜癌中均有表达，其中子宫内膜癌最高7/11(64%)在血清中也检测到相应特异性抗体(2/12)，而在正常人为阴性。CT抗原与表达模式的特性与肿瘤有着密切的关系，因此，很多学者都致力于筛选CT抗原作为肿瘤的标记，并应用于

11、免疫治疗。5 CTA的研究动态 生殖免疫学的研究证明，免疫因素与不育症有一定的关系。用精子特异性抗原主动免疫动物，能有效地降低动物的生育能力，但是过去的动物试验都未能应用免疫避孕获得满意的效果。因此，免疫避孕遭到怀疑。CT抗原的提出和在生殖领域的研究给免疫避孕带来了新的希望。其中Sp17就有很强的免疫原性，90%的输精管切除的男性可产生抗Sp17 抗体，在患者的血清和生殖道中可检测到这种抗体27。Lea IA等27做了Sp17对小鼠的生殖能力影响的研究，发现随着嵌合肽免疫剂量的增加，小鼠的生殖能力明显下降，妊娠率从72%减少到29%。撤销免疫后68周，基本恢复到免疫前的生育能力28。最近研究报

12、道29，有些CT抗原如：NRAGE、NYESO、MAGE1和SSX都有在人体骨髓间充质干细胞中表达，表明CT抗原不仅是生殖细胞的特异性抗原，同时也是干细胞的标志物。最近的研究30结果都支持CT抗原SSX在干细胞中有重要作用，SSX在核域段被PcG蛋白Bmi1占据，PcG蛋白Bmi1是一个干细胞自我更新的调节因子。SSX还与间充质细胞向上皮细胞分化(mesenchymaltoepithelial transition MET)相关，通过促进基质金属蛋白酶2的表达和改变钙粘蛋白E的水平，从而影响细胞的迁移。MET实质是胚胎不同胚层发育分化的过程，这一过程是可逆的。因此SSX的过度表达有可能是上皮细

13、胞向间充质细胞转变的关键所在，并更有助于肿瘤细胞的转移31。Thomas John等32研究还发现CT抗原与ECSA/DPPA2胚胎肿瘤抗原EmbryoCancer Antigen存在共表达。这些都表明CT抗原与肿瘤干细胞有着密切的联系，值得我们深入的研究。6 结 语 目前对CT抗原的研究都仅限于CT抗原mRNA 和蛋白表达水平的检测，而对CT抗原表达机制及CT抗原对肿瘤细胞生物学行为的作用了解很少。新的RNA 干扰技术为CT抗原进一步的研究提供了新的平台。随着研究的深入，定能揭开CT表达特异的面纱。【参考文献】 1Bruggen P,Traversari C,Chomez P,et al.A

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