神經(jīng)細胞黏附分子在涎腺腺樣囊性癌中的研究進展

史國娟，吳發(fā)印，胡關舉

(遵義醫(yī)科大學第五附屬(珠海)醫(yī)院口腔頜面外科，廣東 珠海 519100)

口腔頜面部常見惡性腫瘤以涎腺腺樣囊性癌(salivary adenoid cystic carcinoma，SACC) 多見。研究顯示，SACC占所有頭頸部腫瘤的1%，在唾液腺腫瘤中占10%～15%[1-2]。目前SACC常規(guī)的治療方法以手術治療為主，術后輔助放療。由于腫瘤局部侵襲性強，容易沿神經(jīng)及組織間隙擴散，且界限不清楚，手術切除時難以獲得明確的邊界，術后常出現(xiàn)遠處轉移，導致預后差。神經(jīng)細胞黏附分子(neural cell adhesion molecule，NCAM)是神經(jīng)系統(tǒng)內表達量最大的細胞黏附分子，常表達于自然殺傷細胞、活化T細胞、神經(jīng)和肌肉組織中[3]，NCAM的表達情況可直接影響腫瘤細胞的運動和遷移能力[4]。在NCAM與神經(jīng)組織細胞發(fā)生黏附的過程中具有明顯的親嗜性，通過對腺樣囊性癌、乳腺癌、胃癌、膽管癌等組織中NCAM表達情況的研究發(fā)現(xiàn)，NCAM與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、神經(jīng)浸潤轉移以及腫瘤惡性程度有密切關聯(lián)[5-6]。NCAM及其受體在SACC組織中表達水平可直接影響細胞的增殖分化，腫瘤細胞沿神經(jīng)軸突生長出現(xiàn)嗜神經(jīng)侵襲。因此NCAM的表達情況對腫瘤組織病理分型、預后等方面均有較大的臨床指導意義。現(xiàn)就NCAM在SACC中的研究進展予以綜述。

1 NCAM

1.1NCAM的分型及功能 NCAM屬于免疫球蛋白超家族，是一種介導細胞黏附和識別的非鈣依賴型黏附分子，具有多種亞型結構。目前已鑒定出20多種亞型結構，分子量為200 000～220 000，按相對分子質量主要分為NCAM-120、NCAM-140和NCAM-180三種亞型，每個亞型均由一個單一編碼基因通過選擇性剪接一個主轉錄本而產(chǎn)生[7]。不同亞型NCAM合成來源不同，NCAM-180和NCAM-140主要由神經(jīng)元合成，NCAM-140和NCAM-120主要由星型膠質細胞合成，而NCAM-120主要由少突膠質細胞合成[8]。另外，各亞型分布也有不同，NCAM-120主要分布于膠質細胞表面，屬于附膜型NCAM，不含胞質區(qū)和跨膜區(qū)，不能跨越細胞膜脂質雙層，可通過糖基磷脂酰肌醇直接與細胞膜相連，使其只能在細胞膜外錨定的脂筏上移動；而NCAM-140和NCAM-180兩者均屬于跨膜糖蛋白，兩者通過跨膜區(qū)與細胞內骨架相連進行信號轉導[9]。NCAM-140主要分布于神經(jīng)元軸突和未成熟神經(jīng)元的脂筏上，膠質細胞表面也有分布，NCAM-140在細胞脂筏中的定位可觸發(fā)NCAM細胞內信號的激活，而NCAM-180則主要分布于成熟神經(jīng)元的突觸后致密物[10-11]。由于NCAM分型不同，其分子結構和功能也不相同，NCAM結構的多樣性是因其結構域拼接方式不同產(chǎn)生的，3種NCAM多肽的基因編碼完全一致，只是通過不同的剪切方式使其外接分子大小不同的糖基，如NCAM-140與NCAM-180由于編碼基因的選擇性剪切不同，使NCAM-180比NCAM-140多一個外顯子，從而造成相對分子質量不同[10]。

NCAM由胞外段、膜段、胞內段三部分構成，胞外段包含5個免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)(IgⅠ、IgⅡ、IgⅢ、IgⅣ、IgⅤ)樣結構域和2個纖連蛋白Ⅲ(fibronectin Ⅲ，F(xiàn)NⅢ)結構域[7,12]，每一個Ig樣結構域由90～110個氨基酸殘基形成，其間由二硫鍵連接。Ig樣結構域是NCAM的主要功能部位，能介導細胞與細胞、細胞與基質間的黏附，還能作為功能受體活化多種胞內信號分子，通過調控細胞骨架結構及分布的改變，最終調節(jié)細胞的增殖、分化和遷移[13]。NCAM IgⅠ、IgⅡ樣結構域是細胞發(fā)生嗜同性和嗜異性黏附作用的特異性結合位點，雖然IgⅣ樣結構域不是細胞發(fā)生特異性結合的位點，但IgⅣ結構域和FNⅢ結構域是調節(jié)NCAM結合能力的重要區(qū)域，而IgⅤ樣結構域則是多聚唾液酸結合區(qū)[14]。

1.2NCAM的作用機制 NCAM作為一種糖蛋白受體，主要通過NCAM的嗜同性和嗜異性介導細胞與細胞間和細胞與基質間的黏附，還可通過不同的信號通路調節(jié)多種細胞的分化和遷移。細胞遷移成功的重要前提是細胞能否與細胞外基質發(fā)生黏附作用，而細胞與細胞外基質的黏附主要由細胞膜上的以整聯(lián)蛋白為核心構成的復合結構——黏著斑所介導，因此整聯(lián)蛋白的表達與活化直接決定細胞的黏附能力[15]。NCAM不同的結構域通過嗜同性(NCAM-NCAM)和嗜異性(NCAM-非NCAM分子)相互作用激活信號通路并提供結構基礎，從而介導細胞與其他細胞以及細胞外基質成分的黏附，如促分裂原活化的蛋白激酶、胞外信號調節(jié)激酶、p21活化激酶1和局灶性黏附激酶依賴通路等[16-19]。NCAM的Ig結構域與位于同一細胞表面或位于相反細胞表面的NCAM分子結合可發(fā)生嗜同性相互作用，NCAM與成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)發(fā)生同源性結合后可調節(jié)細胞生長；其機制為NCAM同源的結構域與FGF受體結合后可調節(jié)FGF活性，激活磷脂酶Cγ產(chǎn)生二酰甘油，誘導鈣離子(Ca2+)內流，使細胞內Ca2+濃度升高，生長錐導向作用增強，促進神經(jīng)細胞軸突生長和突觸發(fā)生，從而影響神經(jīng)細胞的遷移[10]。NCAM糖基化和選擇性拼接可直接影響NCAM嗜異性黏附，NCAM FN Ⅲ 結構域與NCAM-L1、膠質細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、血小板源性神經(jīng)營養(yǎng)因子、硫酸軟骨素蛋白多糖等多種生物分子可發(fā)生嗜異性相互作用[20]。NCAM調節(jié)神經(jīng)軸突生長、細胞遷移及目標識別，正是通過NCAM嗜同性和嗜異性相互作用實現(xiàn)的。目前，關于NCAM在腫瘤中的表達及作用已有相關的研究。NCAM啟動子上存在轉錄因子鋅指E盒結合蛋白1(zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1)結合位點，邱惠思等[21]通過Transwell實驗發(fā)現(xiàn)，ZEB1可調節(jié)NCAM的表達，在過表達ZEB1的膠質瘤細胞中，NCAM的表達率降低，細胞侵襲能力減弱，而在受干擾ZEB1的細胞中，NCAM表達率升高，膠質瘤細胞侵襲能力增強；同時實驗還表明，ZEB1可轉錄上調NCAM，而NCAM可通過一系列信號轉導激活蛋白激酶B通路，進而促進細胞發(fā)生上皮-間充質轉化。當然，ZEB1也可能直接通過上調NCAM來調控細胞上皮-間充質轉化進程。有報道指出，β聯(lián)蛋白可直接結合到NCAM啟動子區(qū)域調節(jié)NCAM的表達[22]。體外研究證實，NCAM過表達可促進NIH3T3細胞增殖并誘導其轉化，從而增強細胞向單層創(chuàng)面的遷移[23]。體內研究則發(fā)現(xiàn)，NCAM可加速瘤體生長[24-25]。

2 NCAM與SACC

2.1診斷應用 NCAM與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關。NCAM不僅影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，還能促進脊髓損傷和腦外傷等神經(jīng)損傷后的再生與修復，NCAM缺乏則會促進損傷部位的神經(jīng)細胞凋亡[19,26]。研究發(fā)現(xiàn)，NCAM表達上調與一些惡性腫瘤發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉移或周圍神經(jīng)浸潤密切相關[27]。在臨床應用中NCAM常作為腫瘤標志物，NCAM的表達情況直接影響腫瘤的預后。梁艷等[28]對多發(fā)性骨髓瘤細胞進行流式細胞術檢測，分析骨髓細胞群中NCAM的表達情況，結果發(fā)現(xiàn)，患者組NCAM陽性表達率為76.9%，而在正常組中NCAM的表達水平極低，NCAM是區(qū)分良、惡性漿細胞的重要標志；由此認為，NCAM在多發(fā)性骨髓瘤表達與否可作為區(qū)分正常漿細胞與骨髓瘤細胞的重要指標，同時NCAM表達情況與疾病侵襲性及預后相關。通過對SACC的研究發(fā)現(xiàn)，SACC細胞可分泌NCAM，NCAM通過與其他NCAM分子發(fā)生嗜同性結合介導細胞與細胞的黏附，通過嗜異性結合介導細胞與底物的黏附，賦予了腫瘤嗜神經(jīng)的特性，進而發(fā)生嗜神經(jīng)侵襲[29]。Fukuda等[30]報道了SACC對NCAM的表達呈陽性，且人涎腺腫瘤細胞與神經(jīng)細胞的黏附功能依賴于人涎腺腫瘤細胞和神經(jīng)細胞表面NCAM的表達，其黏附關系與NCAM的表達呈正相關。但NCAM在甲狀腺乳頭狀癌中的表達情況卻不同，有學者通過免疫組織化學試驗研究發(fā)現(xiàn)，甲狀腺乳頭狀癌患者NCAM陽性表達率(11.9%)顯著低于良性乳頭狀增生患者(88.5%)[31-32]。這些研究結果提示，NCAM可為某些良惡性腫瘤的診斷提供幫助，為病理診斷提供依據(jù)。

2.2分型及預后 腺樣囊性癌常發(fā)生于涎腺，其中小涎腺以腭腺為主，其惡行程度高，而頭頸的其他部位(如淚腺、鼻腔和鼻旁竇、咽喉及氣管)均可發(fā)生[33]。SACC的診斷和治療一直都是臨床關注的重點。SACC根據(jù)其腫瘤細胞類型和排列方式分為篩狀型、管狀型和實性型三種組織類型。為了探討NCAM在SACC不同病理分型中的意義及表達情況，金善恩等[34]利用蘇木精-伊紅染色法檢測49例SACC病理標本NCAM表達情況與不同組織病理分型的關系，結果顯示，管狀型、篩狀性和實性型NCAM陽性表達率分別為70.00%、58.82%和33.33%，差異有統(tǒng)計學意義(P=0.04)，而其他各型間的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，并認為NCAM蛋白的表達與SACC細胞的分化程度相關。趙昆[29]通過對SACC切片染色觀察發(fā)現(xiàn)，NCAM在切片組織呈弱陽性染色，同時根據(jù)神經(jīng)侵襲情況進行分組，結果發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)侵襲組NCAM的染色程度顯著低于無神經(jīng)侵襲組，且不同病理類型的染色程度也不同，其中管狀型和篩狀型NCAM染色程度顯著高于實性型，由此認為，SACC細胞中NCAM低表達可能導致癌細胞黏附力下降、增殖性增強，從而表現(xiàn)出易于侵襲的特性，且實性型SACC較管狀型和篩狀型更容易發(fā)生嗜神經(jīng)侵襲。陳琦[35]也發(fā)現(xiàn)，SACC實性型出現(xiàn)嗜神經(jīng)侵襲患者多于篩狀型與管狀型患者。李倩[36]追蹤研究59例SACC患者0.5～12年隨訪病歷的臨床資料，其中17例實性型患者局部復發(fā)率和轉移率分別為82.4%和64.7%，而42例管狀和篩狀型患者局部復發(fā)率和轉移率分別為50.0%和31.0%，顯示管狀型和篩狀型復發(fā)率及轉移率顯著低于實性型。這些研究結果提示，NCAM可能參與了SACC的分化調節(jié)，NCAM表達水平不同導致其分型不同。因此，根據(jù)NCAM表達情況為SACC的惡性程度及預后提供有利的判斷指標。

3 NCAM與嗜神經(jīng)侵襲

腺樣囊性癌病程較長，生長速度相對緩慢，嗜神經(jīng)侵襲是腺樣囊性癌顯著的生物學特征之一，腫瘤細胞可沿神經(jīng)軸突生長，損傷正常神經(jīng)纖維束，從而誘發(fā)神經(jīng)癥狀，常導致患者出現(xiàn)頭痛、感覺麻木、面癱等周圍神經(jīng)受損癥狀[37]。據(jù)國外報道，涎腺鱗狀細胞癌(尤其是腺樣囊性癌)周圍神經(jīng)生長發(fā)生率約為50%[38]。因此，有學者將腫瘤細胞的嗜神經(jīng)侵襲視為腫瘤繼局部浸潤、血行轉移、淋巴途徑轉移和體腔植入以外的第5種轉移方式[39]。NCAM在細胞內運輸和細胞與細胞黏附之間存在交互作用，NCAM在細胞表面聚集通過調節(jié)神經(jīng)元和改變細胞外環(huán)境來調節(jié)細胞分化，介導細胞識別和遷移，參與神經(jīng)再生，在腫瘤的生長及浸潤方面發(fā)揮著重要的作用[40-41]。郭鵬等[42]通過免疫組織化學試驗研究NCAM在乳腺癌中的表達情況，結果顯示，NCAM在乳腺癌患者中呈高表達信號，且腫瘤在伴有神經(jīng)侵襲和轉移時NCAM表達更為明顯。在另一篇頭頸部鱗狀細胞癌的報道中，Vural等[43]發(fā)現(xiàn)，93%有神經(jīng)浸潤的病理標本中有NCAM表達，而無神經(jīng)浸潤的標本中NCAM的表達只有36%。林海升等[44]通過檢測46例SACC病理標本中NCAM蛋白的表達情況，發(fā)現(xiàn)在有復發(fā)和轉移的SACC組織中NCAM蛋白表達的陽性率顯著高于無復發(fā)和轉移的SACC組織。

諸多文獻研究結果證實NCAM的表達情況與腫瘤的嗜神經(jīng)侵襲性有密切關聯(lián)，嗜神經(jīng)侵襲不僅會破壞被侵襲神經(jīng)的結構和功能，還參與腫瘤的侵襲和代謝[39,45]。為了解NCAM在SACC中發(fā)生嗜神經(jīng)侵襲的相關機制，有研究顯示，NCAM的表達程度與SACC的浸潤和神經(jīng)侵襲具有顯著的相關性，其機制可能為NCAM的過表達使S期細胞增殖活躍，導致腫瘤細胞數(shù)量增多，致使腫瘤侵襲和轉移能力增強[46-47]。此外，F(xiàn)ran?a等[48]通過免疫熒光對腺樣囊性癌細胞系ACC-2進行觀察，發(fā)現(xiàn)腺樣囊性癌細胞可表達NCAM，且NCAM主要位于腫瘤細胞的偽足處。Fukuda等[30]發(fā)現(xiàn)，人涎腺腫瘤細胞的黏附依賴于NCAM的表達，激活核因子κB可誘導NCAM表達，促進腫瘤細胞與神經(jīng)組織黏附，發(fā)生嗜神經(jīng)侵襲。研究發(fā)現(xiàn)，NCAM的表達是施萬細胞參與誘導的細胞分裂和侵襲[49]。郭佳等[50]證實，當神經(jīng)組織分泌的神經(jīng)營養(yǎng)因子-3與癌細胞分泌的酪氨酸激酶的受體發(fā)生特異性結合時，可引起細胞的磷酸化，參與激活細胞內的酪氨酸激酶信號轉導通路，介導SACC細胞與神經(jīng)組織內的施萬細胞向腫瘤遷移，從而促進腫瘤在嗜神經(jīng)侵襲中發(fā)揮調控作用。通過大量學者的相關研究發(fā)現(xiàn)，嗜神經(jīng)侵襲是SACC復發(fā)和預后不良的獨立指標[51-52]。因此，NCAM表達水平對評估腫瘤復發(fā)和預后具有指導意義。

4 小 結

NCAM過表達可加速腫瘤的發(fā)展，增強腫瘤轉移速率，增加嗜神經(jīng)侵襲癥狀的出現(xiàn)，因此NCAM的表達與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及生物學行為密切相關。NCAM及其受體的表達在解釋SACC的發(fā)生發(fā)展、病理分型、嗜神經(jīng)侵襲、腫瘤預后等方面均有較大的臨床指導意義。目前對于SACC嗜神經(jīng)侵襲分子機制的研究有限，仍有很多問題需要進一步探索研究。但隨著分子生物學技術的發(fā)展及NCAM研究的逐步深入，NCAM很有可能作為評估腫瘤預后或治療反應的分子標志物，為SACC特定靶向診斷和治療開辟新的途徑，從而更好地服務于臨床，為SACC的早期診斷及治療提供新的思考方案。