P-選擇素、CD44v6與乳腺癌轉(zhuǎn)移

作者：黃秀英　張穎　李鳳玲　張素華　　作者單位：河北省保定市第四醫(yī)院;河北省唐山市華北煤炭醫(yī)學院病理教研室

　　【關(guān)鍵詞】 腫瘤，乳腺;P-選擇素;CD44v6

　　乳腺癌是女性常見腫瘤之一，其發(fā)病率呈上升趨勢，全世界每年有一百多萬女性患病。全球每年有57萬女性死于乳腺癌[1]。我國近年來的統(tǒng)計資料顯示，很多地方乳腺癌已上升至婦女惡性腫瘤的首位[2]，并且發(fā)病年齡年輕化、發(fā)病率也呈快速上升趨勢。其預(yù)后與組織學分級及是否發(fā)生轉(zhuǎn)移有明顯關(guān)系，一旦發(fā)生轉(zhuǎn)移，將嚴重影響患者的生存質(zhì)量。如何早期將具有潛在轉(zhuǎn)移危險的患者篩選出來，給予積極治療，是提高乳腺癌生存率的關(guān)鍵所在。其中，遠處侵襲轉(zhuǎn)移是危及乳腺癌患者生命的主要原因。腫瘤的轉(zhuǎn)移是腫瘤細胞與機體組織和細胞間復雜的相互作用，是一個多分子參與的高度有序的、有器官選擇性的連續(xù)過程，其轉(zhuǎn)移機制至今尚不十分清楚。目前已知腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移與其粘附分子表達的改變有關(guān)。一方面腫瘤細胞某些粘附分子表達的減少可以使細胞間的附著減弱，腫瘤細胞脫離與周圍細胞的附著，這是腫瘤浸潤及轉(zhuǎn)移的步;另一方面，腫瘤細胞表達的某些粘附分子使已入血的腫瘤細胞得以粘附血管內(nèi)皮細胞，造成血行轉(zhuǎn)移。細胞粘附分子按其功能和結(jié)構(gòu)可分為五大類，即鈣依賴粘附素、整合素、選擇素、免疫球蛋白超家族和CD44。
　　1　P-選擇素
　　P選擇素是細胞黏附分子選擇素家族中的重要成員， 介導著腫瘤細胞-內(nèi)皮細胞之間的特異性粘附，是腫瘤細胞轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。
　　1.1　P-選擇素的分子結(jié)構(gòu)、生物學特性及其配體
　　1.1.1　P-選擇素的分子結(jié)構(gòu)：P-選擇素屬選擇素家族成員之一，其作用依賴于Ca2+。主要參與白細胞與血管內(nèi)皮細胞之間的識別與粘合。包括血小板選擇素(p-選擇素)、內(nèi)皮細胞選擇素(E-選擇素)和白細胞選擇素(L-選擇素)又為歸巢受體三種。E-選擇素主要表達在激活的內(nèi)皮細胞表面，L-選擇素表達在正常白細胞表面，在炎癥和淋巴細胞歸巢過程中發(fā)揮重要作用，P-選擇素表達于活化的血小板和EC表面，P-選擇素是一種分子量為140kda的跨膜糖蛋白，亦稱P-選擇蛋白、顆粒膜蛋白140(granule membrane protein，GMP-140)、血小板激活依賴性顆粒外膜蛋白(PADGEM)或稱CD62P。其染色體定位于1q21-24，由41個氨基酸殘基的信號肽和789個氨基酸殘基的成熟蛋白構(gòu)成。在結(jié)構(gòu)上，P-選擇素分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)：胞外區(qū)由N末端730個氨基酸構(gòu)成，包括1個鈣離子依賴的凝集素樣區(qū)(lectin-like domain)、1個表皮生長因子樣區(qū)(epidermal growth factor-like domain，EGF樣區(qū))，其半胱氨酸排列結(jié)構(gòu)類似于表皮生長因子前體，以及9個排列一致的短小的重復片段，稱補體調(diào)節(jié)蛋白短小重復單位(complement regulatory protein：short consensus repeat units，SCR區(qū));跨膜區(qū)是由C末端24個氨基酸組成;胞漿區(qū)由35 個氨基酸組成，稱胞漿短尾區(qū)，其通過凝集素結(jié)構(gòu)域來識別糖蛋白及糖脂分子上的糖配體。
　　1.1.2　P-選擇素的生物學特性：P-選擇素主要儲存于內(nèi)皮細胞的Weibel-Palade小體和血小板的α顆粒內(nèi)。當細胞受刺激被激活后，含有P-選擇素的顆粒膜與質(zhì)膜融合，P-選擇素則很快表達于細胞表面。凝血酶、細胞因子、蛋白激酶C、補體C5b9、二磷酸腺苷、LPS、TNF-α、IL-1β、組織胺或白三烯C4等都可作為其激活物。內(nèi)皮細胞在正常生理情況下未被激活，P-選擇素為低水平表達或不表達。在炎癥等病理狀況下而呈高表達狀態(tài)，從而參與多種病理變化。P-選擇素即表達于激活的內(nèi)皮細胞，又表達于激活的血小板上，所以在腫瘤的轉(zhuǎn)移中具有雙重作用。P-選擇素表達迅速，高峰出現(xiàn)在刺激后的5～10 min，約20 min后消失。這種瞬時表達可能與炎癥早期有關(guān)。IL-1β、TNF-α、及細菌內(nèi)毒素(如LPS)等可上調(diào)選擇素的表達。
　　1.1.3　P-選擇素的配體：選擇素有很多種配體，如E選擇素配體-1(ESL-1)、P-選擇素糖蛋白配體-1(PSGL-1)、周圍淋巴結(jié)地址素(PNAd)等。配體中四維結(jié)構(gòu)唾液酸化LewisX和LewisA是已知三種選擇素所能識別的小配體單位。P-選擇素的配體都具有唾液酸化的氨基多糖結(jié)構(gòu)(sLex，sLea)或類似結(jié)構(gòu)。P-選擇素與其配體PSGL-1高親和力結(jié)合，與PSGL-1結(jié)構(gòu)中sLex中O-連接型聚糖及硫酸化絡(luò)氨酸的存在密切相關(guān)。PSGL-1一般表達于中性粒細胞、淋巴細胞和其他造血細胞。體內(nèi)、體外實驗表明PSGL-1是中性粒細胞和淋巴細胞與P-選擇素結(jié)合所必需的。當P-選擇素與白細胞表面的配體結(jié)合后，即介導白細胞的滾動，將其錨定在內(nèi)皮細胞上發(fā)揮作用[4]。一般P-選擇素在接受刺激后幾分鐘就移動到細胞表面，而E-選擇素需在激活后數(shù)小時才能表達，因此認為P-選擇素介導早期黏附，E選擇素參與稍后的黏附反映。
　　1.2　P-選擇素與乳腺癌轉(zhuǎn)移
　　1.2 1　P-選擇素與腫瘤轉(zhuǎn)移：越來越多的證據(jù)表明P-選擇素在腫瘤的轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮了極為重要的作用。Schadendorf等[5]報道不同階段的黑色素瘤病人血漿中P-選擇素均高于正常人，且與病情發(fā)展呈正相關(guān)。Nair等[6]在食道癌患者的血漿中也檢測出P-選擇素的含量是升高的。在一組68例胃癌標本的研究中，P-選擇素在血管內(nèi)皮細胞的陽性表達率為56%，而對照組呈陰性表達，且P-選擇素的高表達與淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移率和轉(zhuǎn)移程度有關(guān)，P-選擇素的高表達發(fā)生在胃癌細胞[7]。并且P-選擇素的高表達也與結(jié)腸直腸癌的惡性程度有關(guān)。有人用胃癌細胞株原位移植于裸鼠后，經(jīng)注射P-選擇素造成的腫瘤轉(zhuǎn)移率明顯高于對照組，腫瘤轉(zhuǎn)移裸鼠的血漿P-選擇素含量也顯著高于非轉(zhuǎn)移鼠，且P-選擇素單抗對腫瘤轉(zhuǎn)移有抑制作用[8]。并且腫瘤細胞可能通過促進炎細胞分泌炎性介質(zhì)間接誘導選擇素等黏附分子的表達。許多腫瘤細胞可以分泌血管通透因子，此因子可促使內(nèi)皮細胞Weibel-palade小體釋放P-選擇素。值得強調(diào)的是，在對多種生殖細胞腫瘤P-選擇素及其配體sLex、CD15在生殖細胞腫瘤中的高表達及意義和食管癌食管鱗癌P-選擇素及其配體sialyl lewisA、sialyl lewisX的表達的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞明顯表達P-選擇素和sLex。在循環(huán)中腫瘤細胞也可通過與炎癥類似的方式黏附到血管內(nèi)皮表面，提示P-選擇素可能在癌細胞與血管間存在雙重介導作用，此顯然更有利于腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移。一般而言腫瘤大小是影響淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的一個重要因素，因此本研究對淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移腫瘤的大小及其與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的關(guān)系進行了探討。
　　腫瘤細胞在血液循環(huán)中與血小板黏附，可使瘤細胞在轉(zhuǎn)移過程中免于被吞噬細胞消滅，較高的黏附能力使瘤細胞具有較高的轉(zhuǎn)移活性。腫瘤患者尤其是中晚期患者血小板粘附分子的表達釋放增加，血小板膜表面P-選擇素明顯高于正常人群。Borsig等[9]研究發(fā)現(xiàn)，P-選擇素可以促進血小板與癌細胞黏連成瘤栓促進轉(zhuǎn)移，而缺乏P-選擇素或用肝素抑制劑P-選擇素則可以減少血小板與癌細胞的黏附，使轉(zhuǎn)移減少。Wei等[10]研究發(fā)現(xiàn)肝素及經(jīng)過化學修正后的肝素抑制人的3種結(jié)腸癌細胞系(COLO320，LS174T and CW-2)，是通過抑制P-選擇素的cDNA表達而干預(yù)癌細胞與血小板結(jié)合形成瘤栓，從而抑制轉(zhuǎn)移。Stone等[11]研究了腫瘤細胞與激活的血小板和內(nèi)皮細胞黏附后，發(fā)現(xiàn)小細胞肺癌細胞株、神經(jīng)母細胞瘤細胞株和畸胎瘤細胞株由P-選擇素介導與活化的血小板結(jié)合，P-選擇素多抗和單抗可完全抑制血小板與腫瘤細胞的黏附;腫瘤細胞在血液循環(huán)中與血小板黏附，可使癌細胞在轉(zhuǎn)移過程中免于被吞噬細胞消滅，總之，P-選擇素同時介導了腫瘤細胞與血管內(nèi)皮的黏附及激活的血小板與腫瘤細胞的結(jié)合。腫瘤細胞經(jīng)由P-選擇素和配體結(jié)合：(1)通過其帶有的唾液酸增加細胞表面的負電荷以掩蓋其表面抗原，使瘤細胞能逃避免疫系統(tǒng)的攻擊。(2)介導腫瘤細胞與特定臟器脈管內(nèi)皮細胞黏附，使之易于通過內(nèi)皮發(fā)生轉(zhuǎn)移。
　　1.2.2　P-選擇素與乳腺癌轉(zhuǎn)移：Caine等[12]發(fā)現(xiàn)乳腺癌特別是伴有轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者的血小板粘附性增高，此改變與P-選擇素有關(guān)。Fox等發(fā)現(xiàn)P-選擇素在浸潤性乳腺癌組織中表達增強。另一組研究發(fā)現(xiàn)，P-選擇素在纖維腺瘤、乳腺導管內(nèi)癌及浸潤性癌組織中的表達依次增高，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者[13]。提示P-選擇素參與了乳腺癌的浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。 Renkonen等[14]檢測出乳腺癌原發(fā)灶的癌細胞P-選擇素的表達明顯高于正常乳腺上皮細胞，原發(fā)灶癌細胞sLea和內(nèi)皮細胞sLex有過度表達，且淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中的癌細胞sLea和(或)sLex的表達遠高于原發(fā)灶，提示表達sLea和(或)sLex的癌細胞在表達P-選擇素的血管內(nèi)皮部位表達有更高的侵襲和形成轉(zhuǎn)移灶的可能性。研究還發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者手術(shù)后1年復發(fā)組的血清P-選擇素明顯高于未復發(fā)組。此結(jié)果預(yù)示P-選擇素可作為術(shù)后復發(fā)的監(jiān)測指標。Currie等[15]進一步的細胞學和組織學研究揭示，乳腺癌細胞通過其自身表達P-選擇素而上調(diào)血管內(nèi)皮細胞的P-選擇素，此外，乳腺癌細胞還通過其自身表達P-選擇素上調(diào)血管生成因子(TP)。乳腺癌細胞的這種調(diào)節(jié)機制顯然更有利于其浸潤和轉(zhuǎn)移。
　　2　CD44

　　CD44是近年來研究較多的一種重要黏附分子，其表達產(chǎn)物為細胞膜表面的糖蛋白，其中CD44v6被認為與多種惡性腫瘤的浸潤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[3]，其在乳腺癌的浸潤轉(zhuǎn)移中具有重要作用，所以備受關(guān)注。現(xiàn)就P-選擇素和CD44與乳腺癌的研究進展綜述如下。
　　2.1　CD44的分子結(jié)構(gòu)及生物功能

　　2.1.1　CD44的分子結(jié)構(gòu)：人CD44是Dalchau等[16]于1980年用單克隆抗體技術(shù)檢測并初發(fā)現(xiàn)。CD44是一種跨膜性糖蛋白，為一組重要的但尚未歸類的黏附分子。人CD44基因定位于11號染色體短臂上，按所含外顯子的不同分為兩種類型：一種是標準型CD44(CD44S)，僅含組成型外顯子編碼的氨基酸序列，而不含有任何V區(qū)變異型外顯子，分子量為80～90 kDa。另一種是變異型CD44(CD44v)，CD44v基因含有變異性拼接外顯子，目前已發(fā)現(xiàn)有十幾種CD44v。CD44v的外顯子可以是連續(xù)式拼接，也可以是跳躍式拼接。參加拼接的V區(qū)外顯子可多可少，從而產(chǎn)生了不同大小的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，CD44v的分子量可達80～230 kDa[17]，CD44v6與CD44S基本結(jié)構(gòu)相似，只是在細胞膜外區(qū)插入了34個由v6拼接型外顯子所編碼的不同序列氨基酸殘基。
　　2.1.2　CD44的生物功能：CD44s廣泛分布在正常人體內(nèi)，主要在間質(zhì)和造血源性細胞表達，在淋巴細胞和成纖維細胞表面均能檢測到。CD44s介導淋巴細胞的活化、分化、回流、黏附等一系列過程。CD44v主要表達于上皮源性細胞、內(nèi)皮細胞、激活的淋巴細胞和近年發(fā)現(xiàn)的多種腫瘤細胞上。作為分布廣泛的粘附分子，CD44分子是細胞與細胞、細胞與基質(zhì)相互識別和作用的分子基礎(chǔ)，由于CD44肽鏈N端可結(jié)合透明質(zhì)酸，故CD44也被視為透明質(zhì)酸的受體。其主要功能是：①參與細胞間、細胞與ECM的粘附;②介導淋巴細胞與血管內(nèi)皮細胞的結(jié)合，使其穿過血管壁，在血液和淋巴液間運行、并將淋巴細胞歸還到淋巴組織(淋巴細胞歸巢)，故CD44又稱歸巢受體(lymphocyte homing receptor);③調(diào)節(jié)免疫功能，參與淋巴細胞的激活過程;④能與細胞骨架蛋白結(jié)合，參與細胞的偽足形成;⑤促進細胞遷移，包括腫瘤細胞的遷移運動。
　　2.2　CD44與乳腺癌轉(zhuǎn)移

　　2.2.1　CD44與腫瘤轉(zhuǎn)移：近年來發(fā)現(xiàn)，CD44分子在許多腫瘤都有異常表達，Kim等[18]認為CD44與細胞外的透明質(zhì)酸相互作用對于結(jié)腸癌細胞的侵襲性生長至關(guān)重要。CD44蛋白連接細胞外基質(zhì)及其基底膜透明質(zhì)酸，使腫瘤細胞將自身錨定在宿主組織的細胞外基質(zhì)或基底膜上，進而發(fā)生侵襲。Hofmann等[19]用notherm印跡法在20多個人癌細胞系中，發(fā)現(xiàn)許多腫瘤細胞表達CD44v。應(yīng)用免疫組化的方法在一組肺腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)，CD44v6在肺癌組織中表達顯著高于癌旁組織，其高表達與臨床病理分期呈顯著正相關(guān)，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組顯著高于無轉(zhuǎn)移組。此外，還發(fā)現(xiàn)在非小細胞肺癌中表達顯著高于小細胞肺癌。Liu等[20]應(yīng)用免疫組化檢查了胃腺癌和結(jié)腸直腸腺癌各62例，CD44v6只在癌組織中表達，CD44v6的高表達與病理分級、浸潤程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。Yamamichi等[21]進一步對CD44v在多種臟器惡性腫瘤的研究認為CD44v5、CD44v6的表達與腫瘤進展程度、轉(zhuǎn)移及預(yù)后關(guān)系密切。有研究表明CD44v6與多種惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，可作為評價腫瘤患者預(yù)后的重要指標[3]。然而Skmen等[22]發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌細胞CD44v6的表達與其復發(fā)和轉(zhuǎn)移無關(guān)。
　　關(guān)于CD44與腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)系，Stella等[23]在研究57例人類黑素瘤原位癌的活組織時，發(fā)現(xiàn)57例患者中有56例都在細胞膜上表達了CD44s，但是沒有檢測到CD44v(包括CD44v3和CD44v6)的表達。Gunthert等[24]發(fā)現(xiàn)無轉(zhuǎn)移能力的大鼠胰腺癌細胞只表達CD44s，而不表達CD44v;有轉(zhuǎn)移能力的癌細胞可同時表達CD44s和CD44v，但后者比前者高10倍。將CD44v的cDNA轉(zhuǎn)染非轉(zhuǎn)移癌株模型鼠，發(fā)現(xiàn)癌細胞獲得了轉(zhuǎn)移能力。認為腫瘤轉(zhuǎn)移可能與CD44s和CD44v的表達失衡有關(guān)。CD44s丟失提示細胞間黏附能力減弱，惡性瘤細胞易于浸潤。也有提出腫瘤細胞表達的過量CD44與間質(zhì)的透明質(zhì)酸相互作用促使其擴散。
　　2.2.2　CD44與乳腺癌轉(zhuǎn)移：有文獻報道，CD44s和CD44v6在乳腺導管內(nèi)癌呈陽性表達，而兩者在正常乳腺組織都不表達，兩者的陽性表達與乳腺癌的浸潤和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，CD44v6的高表達與細胞分化有關(guān)。Sinn等[25]的研究表明，CD44v6表達與乳腺癌組織學分級有關(guān)，伴有腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌組織CD44v6表達明顯高于無腋轉(zhuǎn)移的乳腺癌組織。研究顯示，CD44V6在乳腺癌中的表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，與預(yù)后呈負相關(guān)， CD44v6是一個獨立于大小、分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等的較好預(yù)后指標。關(guān)于標準CD44s在乳腺癌中的表達，有研究表明CD44s在乳腺癌中的表達率為40%，與正常乳腺組織相比，乳腺癌CD44s表達上調(diào)，但CD44s的表達與患者年齡、腫瘤的大小與分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)、腫瘤DNA含量、激素受體、SPF(S-phase fraction)等均無統(tǒng)計學相關(guān)[26]。
　　Kopp等[27]對伴有或不伴遠處轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者血清的CD44v6含量進行檢查發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移患者CD44v6均值顯著高于健康者和未轉(zhuǎn)移者。然而 Lopez等[28]甚至認為CD44分子的高表達在乳腺癌的發(fā)展中起到阻止和減少浸潤及轉(zhuǎn)移的作用。Diaz等[29]進一步通過試驗證實CD44分子的高表達可以增加淋巴結(jié)陰性的進展期乳腺癌患者的生存率。由此可見乳腺癌中CD44的表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后之間的關(guān)系仍有爭議，仍需進一步闡明。
　　3　P-選擇素、CD44與乳腺癌轉(zhuǎn)移

　　盡管大量的研究結(jié)果證實，P-選擇素、CD44作為重要的粘附分子促進了惡性腫瘤的播散，但兩者相關(guān)性的探討報道很少見。Tesarova等[30]發(fā)現(xiàn)乳腺癌患者的血清中可溶性粘附分子E-選擇素、P-選擇素、CD44s和ICAM-I是增高的。Hanlev等[31]研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌細胞系LS174T細胞表面的CD44V是一個類似P-選擇素配體PSGL-1的功能性配體，能與P-選擇素結(jié)合，認為這種選擇素與配體結(jié)合促發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移的作用關(guān)鍵是CD44V的過度表達。所以P-選擇素、CD44在惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移擴散過程中無疑起著十分重要作用。但P-選擇素、CD44是否共同參與了乳腺癌的浸潤轉(zhuǎn)移，及其相互作用機制還有待于進一步深入研究和闡明。
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