SiSo细胞表达的受体结合型癌抗原基因与胰腺癌
2010-02-09耿瑞慧李淑德李兆申
耿瑞慧 李淑德 李兆申
·综述·
SiSo细胞表达的受体结合型癌抗原基因与胰腺癌
耿瑞慧 李淑德 李兆申
SiSo细胞系表达的受体结合型癌抗原(receptor-binding cancer antigen expressed on siso cells, RCAS1)可出现在多种不同类型肿瘤细胞表面,与肿瘤的分化、侵袭和转移有关,并提示预后不良。本文就RCAS1与胰腺癌的关系作一综述。
一、RCAS1的基因结构
Sonoda等[1]用人宫颈癌细胞系SiSo免疫的小鼠骨髓瘤细胞与脾细胞融合,发现了22-1-1单克隆抗原。另外,Watanabe等[2]也从人乳腺癌细胞系MCF-7分离出了雌激素受体结合片段相关抗原9(estrogen receptor-binding fragment-associated gene 9,EBAG9)。后经研究证实,22-1-1抗原与EBAG9的cDNA具有同源性,实质上为同一种蛋白质,并最终命名为RCAS1[3]。
人的EBAG9/RCAS1基因定位于8号染色体长臂q23。克隆的RCAS1cDNA包括5′端242个核苷酸的非翻译区,639个核苷酸(213个氨基酸)的编码区以及3′端179个核苷酸的非翻译区。RCAS1蛋白是一种Ⅱ型膜蛋白,由213个氨基酸组成,含有一个N端的跨膜片段(8~27个氨基酸)和一个C端卷曲螺旋结构(179~206个氨基酸),其氨基端位于细胞质中,羧基端位于细胞膜外。螺旋结构在RCASl与其受体的结合中起重要作用。RCAS1可通过C末端卷曲螺旋结构形成同源寡聚体,也可以可溶性的形式(sRCAS1)存在于血清中,这可能是由于胞外结构域的脱落,从细胞膜释放而形成[4]。
然而对于RCAS1的结构,有学者持不同观点。Engelsberg[5]等通过对膜的局部解剖学和RCASl编码基因的亚细胞定位研究认为,RCAS1定位于高尔基体而非细胞膜,是一个Ⅲ型的跨膜蛋白,其长C端位于胞质内。另外,Reimer等[6]研究认为,雌激素诱导的EBAG9基因产物和22-1-1抗原在结构和功能上是相互独立的,两者并不相同。
二、RCAS1蛋白的生物学功能
RCAS1蛋白是一种肿瘤相关抗原,主要表达于卵巢、子宫、乳房、肺和胆管癌等多种肿瘤细胞以及李-斯细胞和红系祖细胞,与肿瘤的低分化、恶性程度呈正相关。然而,RCAS蛋白在正常组织中亦有表达。Kawano等[7]研究显示,RCAS1蛋白可表达于正常女性子宫颈和子宫体组织,且表达程度与年龄相关,但与凋亡指数无明显相关性,其作用可能是影响化生过程以及肿瘤的进程。
RCAS1蛋白能充当人不同细胞系上相关受体的配体,如白血病细胞K562和正常的周围淋巴细胞(T、B、NK细胞)。RCAS1蛋白与其受体结合后,可通过白介素1β转化酶样蛋白酶的活化,抑制淋巴细胞增殖和诱导活化的细胞毒性T细胞(CTLs)和自然杀伤细胞(NK)凋亡,但对静息淋巴细胞的生长和存活没有作用。Han等[8]用shRNA干扰敲除MCF-7细胞的RCAS1基因表达,然后再加入RCAS1蛋白,发现T细胞生长率减少,凋亡比例增加,同时可增加Caspase-3蛋白的活性,减少IFN- 的分泌。表明抑制RCAS1的表达可有效地恢复T细胞增殖,减少细胞凋亡和局部逆转IFN-分泌物的 细胞功能。在肿瘤进展和转移的早期,NK细胞和肿瘤抗原提呈T细胞对肿瘤的识别和清除有重要作用,因而可以认为,RCAS1参与肿瘤细胞逃避免疫监视,促进肿瘤的进展。此外,活化的淋巴细胞可增加RCAS1的受体表达,增强RCAS1的作用。
RCAS1蛋白主要由骨髓的巨噬细胞产生,脂多糖可以刺激巨噬细胞产生RCAS1蛋白,诱导红系祖细胞的死亡,从而对红细胞产生负调节[9]。Sonoda等[10]研究发现,RCAS1蛋白通过胞外功能区的脱落而被分泌,它的表达与细胞外基质特性的改变和波形蛋白阳性的肿瘤间质细胞数目减少相关。结果表明RCAS1蛋白可以诱导结缔组织重塑,增强肿瘤的侵袭能力。此外,RCAS1蛋白表达与钙粘素家族蛋白的反常表达相关,其表达增高和E-钙粘蛋白减少在人结肠癌复发和转移的机制中起重要作用[11]。在风湿性关节炎中,RCAS1基因缺乏可导致逃避免疫攻击的能力丧失,诱导CTLs渗透和滑膜衬里细胞的凋亡[12]。
三、RCAS1基因与胰腺癌
1.RCAS1蛋白在胰腺癌组织中表达:应用抗RCAS1蛋白抗体免疫组化结果显示, RCAS1阳性细胞表达于免疫细胞或炎症靶细胞。Enjoji等[13]在一篇综述中列出了良性肝脏、胆道和胰腺疾病中RCAS1蛋白的免疫组化结果,慢性胰腺炎的阳性率为20%。Akashi等[14]在20例胰腺导管腺癌和其他胰腺疾病组织中,用22-1-1单克隆抗体染色检测RCAS1蛋白表达,发现慢性胰腺炎组织阳性率为40%。慢性胰腺炎可出现明显的不典型增生和纤维化,因而RCAS1蛋白在慢性胰腺炎表达被认为是相当常见的表现。RCAS1蛋白阳性细胞主要在活动性炎症区,常呈低水平表达。目前还不清楚正常组织中RCAS1蛋白的功能。推测其功能可能是,RCAS1蛋白在健康状态下没有作用,但在某种情况下如自身免疫性疾病,RCAS1蛋白则很容易被检测到。当遭遇免疫攻击时,RCAS1蛋白在胰腺细胞中的表达出现质和量的变化,从而逃避或者攻击免疫系统、有效地促进反应性增生[13]。
Hiraoka等[15]对80例外科手术切除的胰腺腺癌组织进行免疫组化分析,结果发现,RCAS1蛋白表达阳性率为77例(96%);RCAS1蛋白表达和患者年龄、性别、肿瘤浸润程度、肿瘤直径、外科切除边界、淋巴侵袭、血管侵犯和组织病理学分级无关,但与淋巴结转移和组织病理学阶段有临界关系(分别为P=0.0608,P=0.0934);RCAS1蛋白高表达患者的存活时间显著短于低表达者(P=0.0012);Cox回归模型多元分析表明,RCAS1蛋白可作为胰腺腺癌有意义的肿瘤标志物,是外科手术切除患者预后的不良预测因子。Giaginis等[16]对76例胰腺腺癌患者组织切片检查结果显示,RCAS1蛋白阳性、表达增强和染色强度与肿瘤细胞增殖能力、临床病理参数和患者的存活率相关。在上述76例标本中65例(86%)RCAS1蛋白表达阳性,其中36例(55%)表达增强。RCAS1蛋白阳性与胰腺癌组织病理学分级显著相关(P=0.026),同时与肿瘤大小相关(P=0.071);RCAS1蛋白表达增强和染色强度也与肿瘤的组织病理学分级显著相关(分别为P=0.06和P=0.089),但RCAS1蛋白表达阳性、染色强度和表达增强与肿瘤增殖能力和患者的存活率无关。结果提示RCAS1蛋白对胰腺癌有诊断价值,但还不能作为标志物对患者存活率进行预测。在上述两项研究中,RCAS1蛋白的表达对生存期的影响作用是不一致的,可能是因为RCAS1蛋白阳性细胞定义的标准以及RCAS1阳性细胞百分比临界点的设定不同所致。因此,RCAS1阳性和胰腺癌的增殖、转移等恶性表型是否呈正相关,还需要进一步的研究证实。
2.血清RCAS1蛋白检测对胰腺癌的诊断价值:在大多数良性疾病患者中,RCAS1蛋白血清水平在正常范围,但在其相关细胞如免疫攻击的靶细胞中,RCAS1抗原免疫反应阳性,这表明RCAS1血清水平不反映组织的RCAS1蛋白表达。Ozkan等[17]检测39例胰腺腺癌、19例胆管和胰腺良性疾病、13例健康志愿者血清RCAS1蛋白水平,结果显示血清RCAS1蛋白水平在上述3组中均超过正常值,分别为92.3%、26.3%和23.0%;RCAS1蛋白对胰腺癌的诊断特异性与CA19-9相似,但敏感性较CA19-9高(P<0.05);当肿瘤分期增加时,血清RCAS1蛋白中位数增加。Yamaguchi等[18]将48例胰腺癌血清RCAS1蛋白检测结果与CEA和CA19-9结果进行了比较,结果发现当单独应用一种肿瘤标志物诊断良性和恶性状态时, RCAS1蛋白的敏感性(55%)高于CEA(27%),RCAS1蛋白的特异性高于CA19-9(78%);当两种标志物联合检测时,RCAS1蛋白联合CA19-9(95%)检测优于单独的CEA(78%)、RCAS1蛋白和CEA联合(59%)以及CA19-9和CEA联合(82%)检测。上述结果表明,血清RCAS1蛋白是诊断胰腺癌的有价值标志物,与CA19-9联合检测可提高诊断的敏感性。Enjoji等[19]研究结果表明,当患者血清肿瘤标志物如CEA和CA19-9水平不升高时,RCAS1蛋白检测是胆管癌和胰腺癌非常有意义的血清标志物。肿瘤根治后,如果患者血清RCAS1蛋白水平增加,则提示肿瘤有复发可能。
四、小结
目前,RCAS1对胰腺癌的肿瘤免疫调节作用尚无相关报道,但是已有多项研究结果显示,RCAS1蛋白在胰腺癌组织中高表达,患者血清RCAS1蛋白浓度明显升高,且与肿瘤临床病理学参数和预后相关,因此可作为胰腺癌新的肿瘤标志物,对胰腺癌的诊断和预后判断有重要价值。然而, RCAS1基因表达的具体机制和功能还有待进一步研究。
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2009-06-26)
(本文编辑:屠振兴)
10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.01.025
200433 上海,第二军医大学长海医院消化内科
李淑德,Email: lishude57@126.com