KAI1/CD82與消化道腫瘤的研究進展

2014-03-06 23:29:50崔榮花綜述彭大為審校

醫學綜述 2014年3期

崔榮花(綜述)，彭大為(審校)

(海口市人民醫院腫瘤內科,海口 570208)

KAI1基因是由Dong等[1]于1995年從AT6.1細胞中分離出的一種腫瘤轉移抑制基因，后經研究證實其與已發現的CD82基因結構相同，因此命名為KAI1/CD82。KAI1/CD82是四跨膜蛋白超家族(transmembrane 4 super family,TM4SF)成員之一，該家族由4個保守的疏水性跨膜結構域(TM1～TM4)和1個胞外糖基結合位點構成，這種結構決定了KAI1/CD82可以與其他TM4SF成員(如CD9、CD63等)一樣通過多種機制影響分子的重排以及細胞形態、聚集、黏附、遷移等生理及病理活動，抑制食管癌、胃癌、大腸癌、胰腺癌等多種消化系統惡性腫瘤的侵襲和轉移。研究KAI1/CD82將為腫瘤治療提供新思路。

1 KAI1/CD82基因結構及其調控機制

KAI1/CD82基因位于人類染色體11p11.2上，含有10個外顯子和9個內含子。該基因的編碼區從外顯子3的第25個堿基開始，到外顯子10的第75個堿基結束，3′端非編碼區大部分由外顯子10構成，同時該基因含有長約29 kb的內含子1，5′端還存在非編碼外顯子。這些結構決定了KAI1/CD82基因表達調控的機制尤為復雜[2]。KAI1/CD82基因的5′端啟動子區長735 bp，富含CpG島，無共有序列的TATA框或CAAT框，但存在9個轉錄因子特異蛋白SPI結合位點和5個AP2結合位點以及TCF-1、Myb與MEP.1等結合位點，提示該基因受多種機制調控[3-4]。KAI1/CD82基因啟動子富含CpG雙核酸，CpG甲基化是多種抑癌基因失表達的表現，推測惡性腫瘤中KAI1/CD82基因表達下調可能與CpG的甲基化有直接關系。研究發現,KAI1/CD82基因最小啟動子包括2個區域，第1區域從5′端197 bp到轉錄起始點，第2區域包含外顯子1和內含子1的一部分(+1～+315 bp)，起正調控作用，其在上游處還存在1個負調控元件，5′端為一個編碼增強子，是第3個調控元件。啟動子的這種結構成為KAI1/CD82基因特殊表達調節的一個分子基礎[5]。

KAI1/CD82基因的調控機制是極其復雜的，但具體受哪些基因、轉錄因子的調控及其具體調控機制尚未明確。Guo等[6]利用反轉錄聚合酶鏈反應(reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR)檢測原發性肝癌中抑癌基因p53與KAI1/CD82的表達，結果證實KAI1/CD82與p53的表達具有明顯相關性。但也有研究證實，p53與KAI1/CD82表達并不一致，認為KAI1/CD82基因不是p53的轉錄靶基因[7]。KAI1/CD82蛋白是一種高度糖基化蛋白，若糖基化缺陷也可導致其功能喪失，而此時KAI1/CD82蛋白表達量可正常[3]。Telse等[8]推測，p50-Tip 60-Fe 65-APP復合體可以與一種轉錄激活輔助因子SET一起結合到KAI1/CD82的啟動子區域，調節KAI1/CD82基因轉錄。

2 KAI1/CD82基因的功能

KAI1/CD82蛋白屬于TM4SF家族成員之一，該家族最大的結構特點是由4個疏水區域構成的跨膜區和1個大的細胞外親水區組成，在跨膜區內還分別有1個較小和1個較大的膜外半環樣結構EC和EC2，在EC2區有3個潛在的糖基化結合位點，TM4SF成員在白細胞及許多哺乳動物組織中都有不同程度的表達[9-10]。根據TM4SF在細胞膜上的定位和廣泛的糖基化，推測其可在細胞與細胞以及細胞與胞外基質的相互作用中發揮重要作用，而這些作用在腫瘤的侵襲和轉移中起著十分重要的作用[11]。KAI1/CD82蛋白下調與許多惡性腫瘤發生、發展、轉移密切相關[12]。

3 KAI1/CD82抑制腫瘤浸潤和轉移的機制

KAI1/CD82對腫瘤轉移的抑制作用可能與腫瘤細胞的運動、增殖、抑制腫瘤新生血管的形成、誘導腫瘤細胞凋亡、參與抗瘤免疫反應等多方面有關。黏附是腫瘤轉移的重要環節，整合素在細胞的黏附和遷移過程中是必不可少的，KAI1/CD82可以通過調節整合素家族介導信號的啟動及相關細胞的黏附而抑制腫瘤細胞轉移，還可直接調節整合素依賴性細胞外基質的黏附作用，也可通過控制細胞表面分子活動和信號轉導影響細胞轉移，從而抑制腫瘤細胞的運動[13]；Choi等[14]研究證實，KAI1/CD82也可通過干預介導腫瘤病理過程的磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白信號通路下調Rac1(Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1)蛋白的表達，從而抑制腫瘤細胞轉移和浸潤。血管生成是惡性腫瘤增殖、轉移的必要條件[15]，血管內皮生長因子是目前已知最強的血管內皮細胞促有絲分裂劑，通過與其受體相互作用刺激內皮細胞增殖，促進腫瘤血管生成，從而促進腫瘤的增殖、侵襲及轉移。研究證實，KAI1/CD82表達的上調能夠抑制血管內皮生長因子的分泌，從而抑制腫瘤細胞的轉移和浸潤[16]。綜合以上KAI1/CD82與其他分子協作，從多方面影響腫瘤生成、轉移的大部分環節，其具體機制還有待進一步研究。

4 KAI1/CD82與消化道腫瘤

KAI1/CD82可通過多種機制抑制腫瘤的浸潤和轉移，其與胃癌、大腸癌、肝癌等消化道腫瘤的關系已成為當今研究的熱點。KAI1/CD82基因在絕大部分惡性腫瘤中起抑制腫瘤轉移作用，其與腫瘤的分化程度、轉移、預后顯著相關，可作為惡性腫瘤預后的一個重要指標。

4.1KAI1/CD82與胃癌 Tsusumi等[17]證實KAI1/CD82蛋白在正常胃上皮細胞中呈高表達，在胃原發癌中低表達。郭紹文等[18]研究表明，KAI1/CD82mRNA表達水平與胃癌的分化程度、浸潤深度及淋巴結遠處轉移密切相關，檢測KAI1/CD82mRNA的表達水平可作為預測胃癌預后的指標之一。

4.2KAI1/CD82與胰腺癌胰腺癌是一種起病隱匿、發展較快、預后極差的消化系統惡性腫瘤，患者病死率高達99%。關于KAI1/CD82基因在胰腺癌中的抗轉移作用的研究最早始于1996年，經原位雜交和免疫組織化學分析發現，KAI1/CD82蛋白在胰腺癌細胞內有不同程度的表達，而在周圍基質、炎性細胞、胰島細胞及鄰近癌旁組織的腺泡細胞內無或弱表達[19]。Guo等[20]通過體外實驗證明了KAI1/CD82能通過抑制胰腺癌細胞的運動遷移而抑制癌細胞的轉移，同時還能抑制癌細胞增殖。任麗楠等[21]分別從KAI1 m RNA在胰腺癌組織中的表達、與胰腺癌的臨床及病理關系、在胰腺癌組織中的定位、與胰腺癌轉移的關系等多個方面證實KAI1/CD82基因有抑制胰腺癌轉移的作用。

4.3KAI1/CD82與肝癌原發性肝癌是惡性腫瘤致死的最常見原因之一，年發病率約30/10萬。近20年來，許多國家肝癌的發病率呈上升趨勢，KAI1/CD82與肝癌的相關研究成為近幾年研究的熱點。Yu等[22]通過酶聯免疫吸附測定法和蛋白質印跡法證實KAI1/CD82能夠影響肝癌MHCC97-H細胞的生長方式和增殖，具體途徑可能與抑制細胞間黏附分子的分泌、產生上皮細胞鈣黏素有關。也有研究證實，KAI1/CD82可抑制肝細胞生長因子所誘導的腫瘤細胞轉移，此途徑可能與上調Sprouty 2蛋白的表達有關[23]。國內外研究證實，反義KAI1基因可使肝癌MHCC97-H細胞的克隆形成能力增強，促進癌細胞的侵襲和轉移，其機制可能與腫瘤細胞黏性增加、細胞外基質表達上調、黏附分子表達下調及黏附力下降有關[24-25]，由此提示上調KAI1蛋白的表達水平能在一定程度上降低腫瘤的侵襲性，抑制腫瘤轉移，這為肝癌的抗浸潤轉移治療研究提供了重要線索。通過蛋白印跡法研究塞來昔布對肝癌HepG2細胞KAI1/CD82蛋白表達的影響，證實了塞來昔布可通過上調KAI1/CD82蛋白表達而發揮抗腫瘤作用，其機制可能是通過上調KAI1/CD82的表達而抑制肝癌細胞合成和分泌血管內皮生長因子，抑制腫瘤細胞的轉移和浸潤。

5 小結

文章分析了近年來對KAI1/CD82基因廣泛而深入的研究以及其在常見消化道腫瘤發生、發展中的作用，研究有力地證明了KAI1/CD82是細胞生物學行為的重要調節者。它的早期檢測可用于腫瘤發生、發展的預測和評估，其表達下調與腫瘤侵襲和轉移有一定的相關性。推測KAI1/CD82可能成為腫瘤靶向治療的新靶點，進一步對KAI1/CD82進行研究可為腫瘤的治療提供更有力的科學依據。

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