胃泌素对大肠癌的促生长作用及抗胃泌素治疗进展

赵玉峰 综述，吴佩 审校

(皖南医学院弋矶山医院胃肠外科，安徽 芜湖 241000)

多种胃肠道激素，如胃泌素、表皮生长因子、转化生长因子等与胃肠道恶性肿瘤发生、发展密切相关［1－3］。其中胃泌素与大肠癌的关系越来越受到重视［4］。大量的研究表明胃泌素通过其受体介导细胞内一系列信号传导，促进肿瘤细胞分裂和DNA 合成并抑制其凋亡，因此以胃泌素为治疗靶点的研究已成为国内外研究的热点［5］，胃泌素及其衍生物、胃泌素拮抗剂正在成为肿瘤免疫治疗的重要目标，本文就胃泌素与大肠癌发生、发展的关系及抗胃泌素治疗研究进展作如下综述。

1 胃泌素的概述

胃泌素(Gastrin)是一种由消化道G 细胞分泌的促进胃酸释放的多肽类胃肠激素，由英国学者Edlkine 于1905 年发现并命名［6］。胃泌素的合成需经历三个阶段，前胃泌素、甘氨酸延伸型胃泌素和成熟胃泌素。成熟胃泌素即指酰胺化的胃泌素，是由前胃泌素原到前胃泌素，再经生物合成到甘氨酸胃泌素后产生的［7］。胃泌素在体内以多种分子形式存在，但主要的分子形式有两种:大胃泌素G34和小胃泌素G17，G－17 的生物效应是G－34 的5～6 倍，而从半衰期来看，G－34 的半衰期约为50 min，而G－17 通常只有6 min。胃窦黏膜的胃泌素主要是G－17，而十二指肠黏膜中的胃泌素G－34 与G－17 大约各占一半，胃泌素各家族成员即具有各自的生物活性，彼此之间也可相互协调相互促进，共同发挥功能。

胃泌素作为胃酸释放的主要激素类刺激物，还可以刺激内因子、促胰液素、胃蛋白酶原、HCO3－、胰酶、肝性胆汁的分泌，增强胃和小肠的运动，胃泌素是非胃窦黏膜的重要生长因子，对壁细胞及可分泌组胺的类肠嗜铬细胞都有作用，生理水平的胃泌素对胃以外的组织没有营养作用。胃泌素通过作用于胃泌素受体，介导细胞内一系列信号的传导来实现其生物效应。人类胃泌素受体(Gastrin Receptor)基因于1992 年—1993 年由Kopin 等人［8］由犬的壁细胞克隆成功。其定位于人染色体1lpl5，14区位，属于G 蛋白偶联型受体。分子克隆证明，胃泌素受体和胆囊收缩素B (CCK－B)受体基因交替排列共同存在，从而证明胃泌素受体不是一种单独的受体亚型，而是存在于胃中的胆囊收缩素B 受体，因此统称为CCK－B/胃泌素受体。

2 胃泌素与大肠癌的关系

2.1 胃泌素对大肠癌促生长作用

胃泌素刺激消化道上皮细胞生长的作用吸引着人们对其在消化道肿瘤的发生的作用进行了广泛的探索，研究表明胃泌素作为一种营养性胃肠激素，不仅能刺激正常黏膜组织的生长，而且还能刺激胃癌、大肠癌等胃肠道肿瘤细胞的生长。Sobhaul等［9］对23 例高胃泌素血症的卓一艾综合征患者进行结肠镜检和细胞增殖动力学研究，结果表明长期高胃泌素血症可以促进结肠黏膜过度增生而发生癌变。体外细胞实验已证明胃泌素能促进胃泌素受体表达阳性的大肠癌细胞增殖，且其促增殖作用可以被胃泌素受体拮抗剂所抑制。在大肠癌手术切除的标本中胃泌素及胃泌素受体mRNA 的表达明显高于正常组织，但其所编码的胃泌素非酰胺化胃泌素，而是胃泌素前体，且肿瘤的恶性度越高其比例越高。消化道肿瘤可通过自分泌方式分泌胃肠激素，而肿瘤细胞又表达该激素受体，前者通过后者调节肿瘤的生长。对于胃泌素促进大肠癌发生的机制一般认为，胃泌素可通过自分泌、旁分泌、神经内分泌方式与受体结合，通过多种途径刺激细胞内一系列信号传导，如刺激胃基底部如ECL 细胞和壁细胞释放肝素结合的表皮生长因子样生长因子(HB－EGF)、双向调节因子(AR)和Reg 蛋白等一些生长因子，介导细胞过度增殖，形成肿瘤。而且大肠癌癌组织及不同病理类型、分化程度和分期的大肠癌GAS、SS mRNA 表达与其蛋白表达呈显著正相关，进一步证实了部分大肠癌细胞自身能分泌GAS、SS，通过自分泌和旁分泌调节大肠癌生长。多项研究表明胃泌素可以调节bcl－2、bax、caspase 3、P53、bak 等凋亡相关基因的表达，抑制肿瘤细胞凋亡，促进大肠癌的发生、发展［10－11］。Steigedal TS［13］研究表明小胃泌素G－17 能诱导胃癌细胞细胞周期蛋白Cyclin D1 的过表达，加快细胞从G 1 进入S 期，从而导致细胞失控性生长，吴佩等［12］研究显示GAS 减弱了p21CIP1 基因在细胞周期G 期对CDK4 的抑制作用和在G/S、s、G2/M期对CDK2 的抑制作用，导致CDK2、CDK4 过表达，加速细胞周期G、S 期的进程及G/S、G2/M期转换，促进大肠癌细胞增殖，因此，现在认为胃泌素诱导细胞周期相关因子的异常表达，可能是胃肠激素对大肠癌生长的调控机制之一。研究证实，环氧化酶－2 (COX－2)与大肠癌等消化道肿瘤的发生、发展关系密切，Subramaniam D 等［14］研究证实胃泌素能够转染体细胞COX－2 启动子活性增加两倍，诱导COX－2 蛋白的表达，增加PGE2 的合成，因此认为胃泌素与COX－2 对大肠癌的发生有协同作用。

2.2 胃泌素促进大肠癌的浸润、转移

侵袭和转移是影响大肠癌疗效、预后和导致死亡的重要因素，研究消化道激素对恶性肿瘤浸润和转移的调控作用有可能为消化道恶性肿瘤治疗提供有效的方法，因此消化道激素对恶性肿瘤浸润和转移的影响近年已开始引起人们的重视。关于肿瘤细胞侵袭力的研究表明［15－16］细胞侵袭力的增加与黏着斑激酶(FAK)定位于板状伪足、FAK－ Src－p130Cas－Dock18 信号复合物形成、Rac 活化等有关。相关研究发现，胃泌素与其受体作用后，可引起FAK 磷酸化，促进磷酸化FAKTyr397 定位在板状伪足、使FAK－Src－p130Cas－Dock180 信号复合物形成以及活化Rac，并呈时间和浓度依赖性，从而使转染了CCK－BR 的大肠癌细胞Colo320WT侵袭力明显增加。GAS 促进大肠癌生长、抑制其凋亡还可通过提高FasL 的表达，进而诱导表达Fas受体的T 淋巴细胞凋亡，从而使大肠癌细胞得以逃避免疫监视，减少受免疫细胞对其攻击，使其细胞凋亡受到抑制。

3 大肠癌抗胃泌素治疗进展

3.1 胃泌素受体拮抗剂

胃肠激素的自分泌和旁分泌对消化道肿瘤的生长可能起着重要的调节作用，即大肠癌细胞能产生和分泌可促进或抑制其生长的胃肠激素，而其细胞膜上同时具有该激素的受体，这样肿瘤细胞产生和分泌的促生长性或抑制生长性的激素通过作用于自身细胞受体，从而发挥其生物效应。通过阻断大肠癌的自馈性调节或促进自控性调节机制，可用于大肠癌的内分泌治疗。胃泌素受体拮抗剂在消化性溃疡、高胃泌素血症、胃肠道肿瘤中的应用潜力越来越受到重视，尤其是其对消化道肿瘤的内分泌治疗。现有的基础和临床研究均已证实胃泌素受体拮抗剂有抗肿瘤作用。国内外现已发现的胃泌素受体拮抗剂主要有胃泌素类似物(如BOC－β－Ala－Trp－leu－ Asp－ phenylethylster)、氨基酸衍生物(如benzotript、D134308/CI－ 988)、苯二氮卓衍生物(如L－365260)、Quinazolinone 衍生物(如Compound22)、丙谷胺类衍生物(如Lorglumide/CR1409 oxiglumide/CR1505)、Diphenylpyrzo－ lidinone 衍生物(如LY262691 吡唑啉啶)、丙谷胺、生长抑素等。最新发展的高效和高选择性胃泌素受体拮抗剂有YF476 和YM022 等。此类受体拮抗剂能够抑制高胃泌素介导的大肠癌细胞过度增殖作用，增加肿瘤移植小鼠的存活期。部分胃泌素受体拮抗剂如丙谷胺现已用于临床，临床研究发现其联合化疗可延长大肠癌肝转移手术切除患者的生存期［17］。

3.2 抗胃泌素抗体

美国科学家Hoosein 最先报道了抗胃泌素抗体对大肠癌可能的治疗作用。他们用专门针对羧基末端胃泌素的抗胃泌素抗体作用于体外培养的人结肠癌细胞，发现能够明显抑制人结肠癌细胞的增长，而加入过量的G17 可以逆转这种抑制作用，说明抑制效果是呈抗体特异性的。进一步的研究是向实验动物直接输注抗胃泌素抗体，结果显示是人结肠癌移植C523 细胞生长受到抑制。但是，在临床上直接输注抗胃泌素抗体来治疗人体肿瘤因免疫原性、需长期使用等原因并未取得理想的效果。而原位产生抗体在活性胃泌素与受体结合相互作用之前将其中和，能很好的解决这些问题，近年来关于胃泌素G17 疫苗的研究为抗胃泌素抗体的抗肿瘤研究带来了新的方向。英国科学家通过一段多肽交联桥(peptide spacer)把胃泌素G17N 端9 肽序列和白喉毒素 (diphtheria toxoid，DT)交联在一起，构建了一种叫做胃泌素免疫原(Gastrimmune)的疫苗。之后的动物实验表明静脉注射Gastrimmune诱生的抗体可以使人结肠癌细胞AP5 移植小鼠的早期肿瘤生长降低30% 并且能抑制肿瘤的转移。与5－ 氟尿嘧啶(5－ fluorouracil，5－ FU)/四氢叶酸(leucovorin)对照治疗肿瘤移植小鼠的研究表明，两者抑制早期肿瘤效果相当，但在抑制肿瘤转移方面Gastrimmune 抗体效果更好。从而表明在肿瘤自发转移模型中抗胃泌素治疗比传统化疗更加有效［18］。现关于抗胃泌素抗体的新药已有数个适应症进入了临床研究，进展非常顺利［19］。

3.3 放射性核素标记胃泌素

胃泌素受体在许多大肠癌组织中的高表达，预示了胃泌素类似物载带放射性核素用于诊断和治疗胃泌素受体阳性的大肠癌。对于胃泌素受体过表达的肿瘤，可以利用与受体的高亲和力，高选择性的结合，给予胃泌素多肽及类似物作放射性标记或连接细胞毒药物，用于肿瘤的诊断和治疗［20］，常用于标记放射性核素有99Tcm、51Cr、67Ga、75Se、90Y、131I、153Sm、186Re、123I、201Tl、32P、89Sr、198Au 和211At 等。BeHe M 等［21］对微胃泌素的类似物进行了90Y 标记，研究发现标记物在正常动物和健康人体内都表现出对CCK－B 受体很好的靶向性，并且在荷甲状腺髓样癌(MTC)鼠中表现出明显的抗肿瘤效应。在随后的临床初步研究中，将111In－ DTPA—D－GIu (1)—MG (MGO)注入甲状腺髓样癌患者体内，1 h 后，75% (32/43)的患者显像呈阳性。在所有测试的患者中，包括肺部、肝、脾、骨转移及淋巴结的肿瘤患者，显像总有效率达91% (29/32)。Matsumom M 等［22］通过125I 标记Leul5－胃泌素17 观察其与狗胃壁细胞或胃黏膜的亲和力，结果均显示了较高的亲和力。因此对于胃泌素高表达的大肠癌，用放射性核素标记胃泌素用于诊断和治疗具有很大研究价值。相信不远的将来我们将明白用相同的靶向方法能否应用于胃泌素受体高表达的大肠癌。

4 展 望

随着分子生物学的发展，对胃泌素与大肠癌研究的不断深入，胃泌素与大肠癌之间的关系和作用机制的必将被进一步阐明，人们有望通过阻断调节过程中的多个环节来抑制肿瘤细胞的生长，包括内源性激素水平的调节，胃泌素基因，受体的结合，以及胃泌素基因细胞内信号传导的表达等方面，这必将为大肠癌临床治疗带来新的曙光。

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