肿瘤转移抑制基因KAI1/CD82及其与胃癌的关系研究进展

时间:2022-04-02 11:15:34 公文范文 浏览次数:

摘要:KAI1/CD82基因是一种肿瘤转移抑制基因,属于跨膜4超家族的成员,通过多种途径抑制肿瘤转移。KAI1/CD82基因与胃癌关系密切,可作为估计胃癌预后的一个指标,也是将来治疗胃癌的潜在靶点之一。

关键词:胃癌;KAI1/CD82;转移抑制基因

中图分类号:R735.2 文献标识码:A

胃癌是我国发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一。导致胃癌预后较差的主要原因是胃癌的高侵袭性、高转移性及高复发性,肿瘤的侵袭及转移与癌基因的激活、抑癌基因的失活紧密联系。KAI1(Kang Ai 1)/CD82基因是一种肿瘤转移抑制基因,是1995年Dong等从转移受抑制的前列腺癌杂合细胞AT6.1-1和转移不受抑制的杂合细胞AT6.1-2和AT6.1-3中分离出的基因组DNA片段。本文就KAI1/CD82的分子结构和功能、参与恶性肿瘤侵袭转移的机制、在胃癌中的表达以及与胃癌的治疗和预后的关系的研究进展作一综述。

1 KAI1/CD82基因的分子结构和功能

KAI1/CD82基因位于人类染色体llpll.2,全长约80kb,由8kb的5ˊ端、10个外显子、9个内含子和8kb的3ˊ端组成。KAIl/CD82基因编码区始于第3外显子第25个碱基,并一直延伸到第10外显子第75个碱基。第1个内含子长29kb,几乎相当于其它所有内含子的长度总和。KAI1/CD82基因的5ˊ端启动子长735bp,有一CpG岛一直延伸到外显子1和内含子1,无TATA盒和CCAAT盒,但含有9个SPl结合位点和5个AP2结合位点可与各种转录因子结合,这是KAI1/CD82基因表达的分子基础。KAI1/CD82基因的转录起始位点定位于起始密码子第1个核苷酸的上游第181个碱基。

KAI1基因编码一个由267个氨基酸组成的蛋白质,其分子量为29.6KD,属于跨膜4超家族(transmembrane 4 superfamily,TM4SF)的成员,该家族有32个成员,在一系列生物学过程中包括从精卵结合到视网膜完整性起着决定性作用。KAI1/CD82含有由4个疏水区域构成的高度保守的跨膜区(TM1‐TM4),还有1个大的和1个小的膜外半环样结构(EC1,EC2),分别由20~27及75~130个氨基酸构成。KAIl/CD82基因分布极其广泛,机体大多数组织中均有表达,如前列腺、肺、肝、膀胱、脾、骨髓、胎盘、乳腺、胰腺等,其编码蛋白是结构独特的白细胞表面糖蛋白家族的成员。

2 KAI1/CD82基因参与肿瘤侵袭转移的机制

2.1调节细胞的粘附功能 KAIl/CD82能够促进同型细胞的粘附,使肿瘤细胞不容易从瘤组织中脱落下来,阻断肿瘤细胞的脱离并抑制其转移。Wang等[1]通过蛋白质组学和糖组学方法分析重组KAI1/CD82 N端糖基化模式,发现N末端有3个糖基化位点,且N末端糖基化具有高度异质性,可表达多种糖类抗原,这些抗原决定簇与各种生物学功能相关,包括细胞粘附和肿瘤转移,并可能影响KAI1/CD82的抑癌能力。另外,Yoshihama等[2]研究发现相比KAI1/CD82阴性的野生型细胞,KAI1/CD82过表达的细胞路易斯寡糖a/x(SLea/x)表达减少, 3-唾液酸转移酶4(ST3GAL4)明显减少,而将ST3GAL4作用于KAI1/CD82阴性的野生型细胞则能够抑制SLea/x的表达,另外,Yoshihama等发现通过对SLea/x的功能干扰能够抑制KAI1/CD82阴性细胞对血管内皮细胞的粘附性,因此Yoshihama等认为KAI1/CD82通过下调ST3GAL4而降低SLea/x的表达,从而降低癌细胞对血管的粘附性,抑制癌细胞离开血液循环和形成远处转移。

2.2抑制细胞的运动和侵袭 体外研究表明,KAI1/CD82过表达能抑制细胞的运动。有研究发现,KAI1/CD82过表达导致尿激酶纤维蛋白溶酶原激活剂表面受体(uPAR)活性下降为原来的1/50,KAI1/CD82不仅与uPAR直接相互作用,而且导致uPAR重新分布于粘着斑并与整合素α5β1相互作用,二者的牢固结合阻碍了uPAR与其配体uPA的结合,从而抑制细胞外基质的蛋白水解。因此,KAI1/CD82通过调整细胞外蛋白酶的分布抑制细胞侵袭。

2.3抑制整合素的功能 整合素是一种膜镶嵌糖蛋白,在各种类型细胞都有表达。整合素通过与层粘连蛋白、纤连蛋白等配体结合,调节细胞与细胞外基质的粘附。KAIl/CD82与整合素形成复合体,进而调控细胞粘附、运动、分化、信号传导等诸多重要的生物学功能。Lee等[3]研究发现KAI1/CD82能够减弱整合素β1的激活、抑制整合素β1的细胞内外信号传导,从而抑制局灶粘附复合体形成和细胞外基质分子包括纤连蛋白的表达和/或分泌,并且最终干扰细胞的粘附能力和运动能力。Upheber等[4]在转移性卵巢癌中发现一种KAI1/CD82剪接变体,不同于KAI1/CD82,这种剪接变体抑制了整合素αvβ3调节的细胞粘附,因此诱导细胞迁移,并且通过促进转录和细胞表面EGFR的表达促进细胞扩增,从而有利于肿瘤进展和转移。

2.4诱导细胞凋亡和细胞老化 Wu等[5]报道缺氧缺血条件能够保护胰腺癌细胞系MIAPaCa-2逃避KAI1/CD82通过诱导自噬所致的细胞凋亡和抑制扩增。Bandyopadhyay等[6]认为KAI1/CD82与脉管内皮细胞表面蛋白--达菲抗原趋化因子受体(DARC)直接相互作用,诱导细胞老化,使肿瘤细胞增殖受到抑制,并通过调控TBX2和P2l而导致肿瘤细胞老化。

2.5与其它蛋白相互作用 Odintsova 等[7]发现KAIl/CD82参与配体诱导的EGFR泛素化,从而抑制EGF诱导的信号传导。另有关于KAI1/CD82缺失表达的前列腺癌细胞株PC3的研究[8],发现KAI1/CD82通过抑制幼域含蛋白1(CDCP1)介导的Src激活,同时激活VHL蛋白、诱导缺氧诱导因子1α(HIF-1α)降解,最终降低VEGF的表达,抑制肿瘤转移的能力。

2.6抑制脉管生成 Liu 等[9]将KAI1/CD82基因转染至胰腺癌细胞系MIAPaCa-2和PANC-1中,通过免疫印迹法检测KAI1/CD82蛋白的表达,然后将这两种细胞注入裸鼠皮下,结果发现其淋巴管生成和淋巴结转移明显受到抑制。

3 KAI1/CD82在胃癌中的表达

Knoener等[10]对271例胃癌患者的标本进行免疫组化染色发现,KAI1/CD82的阳性率为38%(103/271),且KAI1/CD82阴性表达与肿瘤较大、有淋巴结转移和高分期相关。Chen等[11]应用免疫组化和RT-PCR方法检测49例胃癌组织,KAI1/CD82的阳性率分别为42.9%、34.7%,而在所有的胃上皮组织和胃溃疡组织均强表达KAI1/CD82,另外,KAI1/CD82表达在高分期和有远处转移者的癌组织中明显下降,但与患者性别、年龄、分化、淋巴结转移与否和Lauren分级无关。

Lee等[12]应用RT-PCR法发现了一段缺乏外显子7的KAI1/CD82剪接体,与野生型KAI1/CD82比较表现为不同的转移抑制,剪接体KAI1/CD82失去其抑制肿瘤转移的能力,并且在预后较差的胃癌患者,其转移的胃癌组织中高表达KAI1/CD82剪接体。它同野生型KAI1/CD82在细胞的运动、粘附、肿瘤生长和转移等方面功能不同,认为剪接型KAIl/CD82的表达水平可作为胃癌等肿瘤患者预后不良的一个指标。周荣平等[13]研究发现在胃癌组织中KAI1/CD82基因缺失频率显著高于在癌旁正常组织,且更多见于有淋巴结转移、中晚期的病例。并认为这种变化可能会导致新生前体RNA在剪接过程中发生外显子9的缺失。

4 KAI1/CD82与胃癌的治疗和预后

Lee等[14]分离了一段cDNA克隆VANGL1,是四旋蛋白家族的成员,在酵母双杂交系统中该段克隆能够特异的与KAI1/CD82的羧基末端细胞内区域相互作用,并将之命名为KAI1羧基末端交互四旋(KAI1 COOH-terminal interacting tetraspanin ,KITENIN),发现KITENIN 过表达的CT-26鼠克隆细胞在体内表现出更强的致瘤性和早期肝转移,在体外则表现为更强的侵袭性和粘附于纤维连接蛋白的能力。Lee等发现与正常临近胃粘膜相比,在胃癌组织和转移癌组织中KITENIN表达增加,认为KITENIN通过作用于KAI1/CD82参与肿瘤的形成和转移,并且反义KITENIN策略可用于抑制肿瘤转移。Zhang等[15]研究发现胃癌细胞中miR-362-3p的表达下降伴随KAI1/CD82表达上调,可抑制胃癌细胞迁移和侵袭,认为miR-362-3p或KAI1/CD82可作为治疗胃癌的一个新的潜在靶点。

转移是许多恶性肿瘤患者死亡的主要原因。许多学者[11,14]研究表明KAI1/CD82通过抑制肿瘤发生淋巴结转移和远处转移,进而影响肿瘤患者的预后,认为KAI1/CD82可以作为估计胃癌患者预后的指标。但是, Knoener等[10]的研究中发现,虽然KAI1/CD82阳性表达患者的生存期比阴性表达患者要长,但二者没有统计学意义,认为通过免疫组化方法检测KAI1/CD82的表达作为原发性胃癌预后的指标,其临床价值有限。

5 展望

总之,多数学者已从胃癌组织、体外细胞系、动物模型等方面对KAI1/CD82与肿瘤侵袭转移的关系进行了研究。但是,这些结果是从特定的细胞系中得出的,是否适用于其它肿瘤还不清楚。进一步研究KAI1/CD82在胃癌进展中的作用机制以及KAI1/CD82与其它抑癌基因的关系,改造突变基因,提高抑癌基因的活性和表达,对于胃癌患者的预后评估以及应用针对KAI1/CD82的靶向治疗都有着非常重要的意义。

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