NCAM1與口腔扁平苔蘚的相關性研究進展

張松蔚，詹淵博，苗 楠，閆 穎，王 艷，張瑞敏，穆 森

口腔扁平苔蘚(oral lichen planus，OLP)是一種常見的口腔黏膜慢性炎癥性疾病，發病率為0.1%～4.0%，僅次于復發性阿弗他潰瘍，是口腔黏膜病中的第二大常見疾病。OLP的發生與免疫因素、遺傳因素、感染因素、精神因素等有關，但其具體病因及發病機制目前尚不明確。

有學者發現，神經細胞粘附分子1(neural cell adhesion moleculel 1，NCAM1)基因可能是OLP與抑郁癥之間相互作用的候選分子[1]。NCAM1除了參與精神抑郁疾病的發生，還與免疫疾病、腫瘤的發生與轉移關系密切[2-3]。OLP作為一種受精神因素影響的自身免疫性疾病，已有研究發現NCAM1在OLP患者體內存在異常表達，NCAM1可能在其發生發展及癌變過程中發揮重要作用。

1 NCAM1的結構、功能與調節

NCAM1，又稱為CD56，屬細胞粘附分子免疫球蛋白超家族成員，由Rutishauser等在雞視網膜及腦組織中發現，是一種膜表面糖蛋白，表達于大多數脊椎動物和無脊椎動物中樞神經系統及外周神經系統，介導細胞與細胞、細胞與細胞外基質(extracellular matrix，ECM)間的相互作用。該分子由胞外區、跨膜區和胞內區三部分組成，胞外區段包括5個免疫球蛋白樣結構域和2個Ⅲ型纖連蛋白結構域[4]。目前認為，免疫球蛋白樣結構域與NCAM分子間的結合(嗜同性結合)有關，這種結合方式對于細胞間粘附、信號轉導具有重要意義。此外，NCAM還可以與膜受體及ECM等其他分子結合(嗜異性結合)。

NCAM1在神經系統的發育、神經元突觸可塑性及受損神經組織的再生中起著重要作用[5]，NCAM1缺乏與阿爾茨海默病、精神分裂癥、抑郁癥、雙相情感障礙和自閉癥等疾病相關[6-8]。目前，NCAM模擬物已成功應用于臨床前研究，以治療中風、腦外傷和阿爾茨海默病等神經系統疾病[9]。NCAM1(CD56)是NK細胞的表面標記物，在NKT細胞、激活的T細胞、樹突狀細胞、單核細胞等免疫細胞中也有表達[3]，可影響免疫細胞的發育成熟、遷移及對靶細胞的殺傷過程[10]。NCAM1可通過影響細胞的形態、粘附、遷移、增殖及凋亡過程來調節細胞與細胞、細胞與ECM之間的相互作用[11]。NCAM1介導多種細胞信號通路，繼而影響腫瘤的發生與發展[2]，可作為唾液腺腺樣囊性癌、甲狀腺乳頭狀癌、肺癌等腫瘤的組織學腫瘤標記物[12-13]，其表達水平常與腫瘤的侵襲性及預后相關[14]。有學者發現，急性髓細胞性白血病患者NCAM1表達陽性提示預后不良[15]。另外，NCAM1也可用于腎部Wilms腫瘤分期的預測等。

多聚唾液酸(poiysialic acid，PSA)是一種由唾液酸單體組成的線性碳水化合物，其鏈長聚合度可達2～400不等。PSA常與NCAM第5個IgG樣結構域的第5和第6個糖鏈末端結合形成多聚唾液酸化的NCAM(PSA-NCAM)，調節NCAM在細胞粘附、遷移、神經發育和重塑過程中的作用[16-18]。PSA主要通過大量親水負電荷形成空間位阻，阻礙相鄰細胞表面NCAM分子之間、NCAM與其他分子間的粘附，促進細胞遷移。不同的多聚唾液酸鏈結構及聚合度也可影響細胞間相互作用的結果[19]。研究表明，PSA-NCAM的表達水平與多種腫瘤的惡性程度及淋巴結轉移呈正相關，其表達陽性患者的存活率低于陰性患者[20]。PSA-NCAM異常表達還與精神心理疾病的發生及抗抑郁藥物的療效相關[18]。

2 NCAM1在OLP中的異常表達

NCAM1陽性免疫細胞在各種傳染性、自身免疫性或惡性疾病中存在數量、表型改變及功能缺陷[3]。OLP作為一種與精神因素關系密切的自身免疫性疾病，也存在NCAM1的異常表達。研究表明，OLP患者口腔黏膜中NCAM1基因的表達水平顯著高于對照組[1]。Lorenzini等[21]在OLP紅色病變的基底膜下區域觀察到有表達NCAM1的淋巴細胞浸潤，而在OLP白色病變及健康黏膜中幾乎觀察不到該類淋巴細胞，提示表達NCAM1的淋巴細胞在局部黏膜中的浸潤與OLP紅色病損(如發生糜爛及明顯的組織損傷)存在相關性。外周血中表達NCAM1的NK細胞數目在糜爛型與非糜爛型OLP患者中均高于對照組[22]，且接受心理治療后表達NCAM1的NK細胞水平顯著降低[23]。也有學者認為，OLP患者外周血中NK細胞的數量及活性均降低[24]，可能與患者免疫狀態不同及樣本量差異等因素相關。盡管NCAM1的表達結果不盡相同，但一定程度上反映了該分子在OLP發病過程中具有不容忽視的作用。

3 NCAM1在OLP發生、發展過程中的可能作用

OLP典型的病理表現為基底細胞液化變性及固有層有密集的淋巴細胞(T淋巴細胞為主)帶狀浸潤。OLP與免疫因素相關，此外，精神心理異常也可導致機體功能紊亂，促使OLP發病。NCAM1的異常表達不僅與患者的免疫狀態及精神狀態關系密切，還可能與OLP病程的調控相關。

3.1 影響患者的精神心理

OLP患者存在較高的焦慮、抑郁、心理壓力水平[25]，且該水平與OLP病損嚴重程度存在相關性[26]，心理治療對糜爛型OLP患者存在顯著療效[27]。NCAM1參與神經系統的發育并與抑郁癥關系密切，NCAM1基因可能是OLP與抑郁癥之間相互作用的候選分子[1]。研究發現，敲除NCAM1基因可致大鼠抑郁行為，慢性應激刺激可致大鼠NCAM mRNA表達上調，喂食抗抑郁藥物(ADDs)后可使上調的NCAM mRNA表達水平發生逆轉，推測NCAM1可為新型ADDs作用的靶點[28]。另一方面，抑郁癥患者基底外側和基底體杏仁核中也存在PSA-NCAM表達降低[29]。基因集富集分析顯示，NCAM1基因組還與健康個體的抑郁癥狀相關[30]。NCAM1基因的遺傳變異對普通人群季節性情緒變化和晝夜節律也存在影響[31]。表達NCAM1的NKT細胞可通過分泌細胞因子影響體內Th1/Th2平衡[32]，參與抑郁癥發病及抗抑郁藥作用過程。因此，我們分析NCAM1可能通過影響患者的精神心理狀態參與到OLP的發病過程中，甚至可以作為ADDs的作用靶點為OLP治療提供新的方向。

3.2 調節免疫功能

NCAM1陽性免疫細胞參與了多種自身免疫性疾病的發生，如牛皮癬、類風濕性關節炎、HIV、多發性硬化癥、克羅恩病等[3]。OLP作為一種自身免疫性疾病，NCAM1在其病程中也發揮重要作用。

在OLP局部浸潤、表達NCAM1的淋巴細胞包括NK細胞、NKT細胞、樹突狀細胞及其他被激活的T細胞[3，33]，目前的研究主要集中于NK細胞及NKT細胞，這兩種細胞主要通過以下方式發揮作用：①產生細胞毒性作用、誘導靶細胞凋亡；②釋放細胞因子、調節免疫平衡；③調節樹突狀細胞、T細胞活性及功能等[33-35]。表達NCAM1的免疫細胞還可通過細胞膜表面的NCAM分子形成同質相互作用(NCAM-NCAM)，建立強大的免疫突觸[3]。

此外，NCAM1分子還影響某些免疫細胞的發育成熟、遷移及對靶細胞的殺傷過程。Gunesch等[10]發現，敲除NCAM可導致NK細胞在免疫突觸形成過程中無法極化，胞吐作用嚴重受損。Takase等[36]敲低巨噬細胞NCAM基因后發現巨噬細胞遷移和存活率顯著降低。Jarahian等[37]發現NCAM在腫瘤細胞上的異常表達可抑制NK細胞對靶細胞的識別和裂解。OLP局部病損存在大量免疫細胞聚集，NCAM1分子表達異常可能影響這些免疫細胞功能，進而影響OLP的發病過程。

3.3 調節細胞質中Ca2+的濃度

0.03%的他克莫司軟膏局部治療OLP總有效率高，復發率及不良反應發生率較低[38-39]，該藥作為一種鈣調磷酸酶抑制劑，主要通過抑制鈣調磷酸酶(calcineurin，CaN)的活性發揮免疫抑制作用。他克莫司通過阻斷CaN與活化T細胞核因子(nuclear factor of activated T cell，NFATc)的結合，抑制NFATc脫磷酸化過程，使IL-2、IL-4、IFN-γ等免疫相關細胞因子的表達下降，發揮免疫抑制作用[40]。CaN的活性受Ca2+或鈣調素調節，并在細胞因子介導的T細胞活化過程中起重要作用[41]。研究表明，NCAM介導的細胞內信號傳導可調節細胞質中Ca2+濃度，且該過程可能受胞質中Ca2+濃度影響。一方面，NCAM可通過激活非選擇性陽離子通道和T型電壓門控Ca2+通道來介導Ca2+內流，進而激活CaN，促進T細胞活化及免疫相關細胞因子表達[42-43]，放大局部炎癥反應、誘導上皮細胞凋亡。有研究發現，NCAM-140kD(NCAM1的一種同工型)表達上調可抑制衰竭的心肌細胞中Ca2+內流[44]。另一方面，Ca2+可調節NCAM合成和聚唾液酸化過程[45]，Ca2+內流使NCAM介導的細胞間相互作用減弱，細胞遷移增強。綜上，NCAM可通過調節細胞質中Ca2+濃度影響CaN活性及細胞因子介導的T細胞活化過程，進而參與OLP的發病過程。

3.4 調節上皮細胞與基底膜的粘附

細胞與細胞、細胞與ECM之間的穩定粘附對于細胞間信號傳遞、上皮完整性和ECM代謝至關重要。OLP存在上皮細胞與基底膜粘附異常：基底細胞排列紊亂、液化變性，基底膜界限模糊不清，嚴重者可見上皮層與結締組織分離導致的上皮下皰。

NCAM分子可能參與上皮細胞與基底膜的粘附過程，PSA對NCAM功能的調節也參與其中。在OLP病變過程中，活化的CD8+T細胞通過釋放多種細胞因子導致基底膜完整性破壞、Ⅳ型膠原喪失[46]，進而使基底細胞對PSA內吞作用減弱、細胞表面PSA-NCAM積聚，最終導致細胞與細胞、細胞與基底膜的粘附下降。NCAM1對OLP中上皮細胞與基底膜粘附的調控機制有待深入研究。此外，基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)是一種在OLP病損中基底膜異常表達的蛋白酶，它在基底膜的降解中發揮了重要作用[47]。NCAM是MMP的水解目標之一[48]，MMP對基底細胞表面NCAM的水解也可能影響了細胞與基底膜的粘附。

3.5 參與基底膜纖維化

在OLP病損區的基底膜上能觀察到纖維蛋白和纖維蛋白原高頻沉積(可達90%～100%)，部分血管壁內亦有纖維蛋白沉積。NCAM可能參與OLP基底膜纖維化過程。NCAM上調可促進肝、肺、腎等多組織器官纖維化，并對基底膜和結締組織中成纖維細胞存在影響，其表達受ECM及生長因子調控[49-50]。經典的促纖維化機制包括以下兩種：①NCAM通過調節整聯蛋白信號傳導促進纖維化。在肝損傷模型中NCAM-140kD可將黏著斑激酶轉移至黏著斑，催化相應的靶蛋白酪氨酸磷酸化，進而參與整聯蛋白信號傳導了，而整聯蛋白αVβ6正是上皮細胞表面特異性纖連蛋白受體，在纖維化過程中起重要作用[51]。②NCAM是成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor，FGF)及其受體相互作用的調節劑，敲低NCAM可抑制成纖維細胞生長因子受體1信號傳導，進而減少FGF誘導的成纖維細胞增殖，調節纖維化的發生[36]。在OLP中，NCMA1是否存在相似調控機制參與基底膜纖維化有待深入探索。

4 NCAM1與OLP癌變

OLP糜爛病損長期存在可能發生惡變，嚴重影響患者身心健康，已被WHO組織列入癌前狀態。有研究認為，OLP惡變涉及上皮-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)過程[52]。在液化變性的OLP上皮細胞中，E-鈣黏蛋白表達降低，波形蛋白表達升高，表現出典型的上皮-間質轉化改變，此時上皮細胞的形態改變，粘附力、極性下降，呈現出間質細胞表型，使上皮的通透性增強，T淋巴細胞更易侵入上皮層，變性的上皮細胞更易轉移至結締組織[53-54]。EMT的啟動和維持需要NCAM。研究表明，EMT的早期事件涉及NCAM表達上調，而NCAM表達的消融可在體內外阻止EMT和E-鈣黏蛋白的損失。NCAM上調誘導了新型信號復合物的形成，這些復合物與NCAM依賴性黏著斑組裝、癌細胞的遷徙侵襲有關，NCAM是該過程的核心[55]。這與Lehembre等[56]得出的結論相似，即NCAM的表達上調可誘導上皮細胞分層和遷移，表達消融則抑制了黏著斑聚集、細胞擴散和EMT。在OLP癌變過程中，NCAM可能通過影響EMT過程影響癌細胞的侵襲和轉移能力。

綜上所述，NCAM1可能通過影響患者精神心理、調節機體免疫和上皮細胞與基底膜粘附等方面，參與OLP的發病過程及癌變。目前對NCAM1在OLP中的研究仍不夠深入，但值得肯定的是，從NCAM1這一角度研究OLP的發病及癌變機制，以NCAM1為靶點尋找治療新策略，能為OLP的臨床治療開辟新的途徑。