p120ctn与恶性肿瘤的研究近况

曹 洋，周京旭，邓智武(综述)，林丽珠(审校)

(1.广州中医药大学第一附属医院，广州510405;2.广州中医药大学第三附属医院，广州510360)

肿瘤的转移是一个十分复杂、多步骤、多基因参与的连续过程，包括癌细胞从原发肿瘤脱落，侵袭邻近组织，进入循环系统，穿透基底膜，浸润周边组织，在继发部位生长形成转移瘤。随着分子生物学和细胞生物学的发展，目前已知细胞的行为是由许多膜表面的受体、胞内外的信号分子通过各种不同途径作用的结果。已发现的细胞信号分子很多，但它们均通过一定的转导通路(途径)而影响细胞的增殖、分化和生物学行为，包括黏附、侵袭和转移等。连环蛋白(catenin，cat)的发现至今已有十余年，被认为是一组具有相似结构的胞内糖蛋白家族，是黏附分子和细胞内信号分子，参与细胞黏附和细胞内信号转导。其家族成员包括 α-cat、β-cat、γ-cat和 p120 连环蛋白(p120-catenin，p120ctn)。目前的研究显示，在多种恶性肿瘤中均发现p120ctn有异常表达，p120ctn已逐渐被证实与肿瘤的转移过程密切相关。在此就p120ctn分子机制的研究进展及其在恶性肿瘤发生发展中的可能作用予以综述。

1 p120ctn的分子基础

E钙黏蛋白(E-cadherin，E-cad)是一类介导细胞与细胞间相互黏附，具有维持组织结构完整性和极性的钙依赖性跨膜蛋白，其功能的发挥不仅需要钙离子的存在，还需要其胞内段与配体链蛋白结合形成钙黏蛋白复合体(cadherin catenin complex，CCC)才能起作用。CCC中任何一种分子出现表达异常都可能反映其正常结构和(或)功能受到破坏并导致细胞恶性转化。该复合体对维持细胞的正常信号转导和黏附功能都是必要的。β-cat、γ-cat以互斥的方式与cad的连环蛋白结合区域紧密结合，而另一端则与α-cat结合，后者又与肌动蛋白细胞骨架结合形成CCC。而p120ctn的一端与E-cad形成复合体与cad高度保守的近膜区相互作用，从而参与cad介导的信号转导和黏附过程，与癌细胞黏附、浸润、转移密切相关。p120ctn的一端与E-cad的近膜区结合，另一端并不与α-cat结合，这说明p120ctn在CCC中具有特殊的功能。

p120ctn是1991年作为Src癌蛋白的底物而被新发现的一种位于细胞间连接处和细胞核内的连环素。p120ctn是Armadillo结构蛋白家族成员之一。1998年Keirsebilck等［1］克隆得到人的p120ctn cDNA，全长2907个碱基，编码968个氨基酸，Genbank编号是AF062341。p120ctn的全长多肽链中含有11个拷贝的Armadillo重复结构，每个Armadillo重复结构含有42个氨基酸残基。p120ctn的基因由21个外显子组成，由于不同的启动子及mRNA水平剪切差异，p120ctn在不同的细胞可表达32种不同的同工蛋白质［2］。p120ctn的多种亚型以特定的比例共存于不同类型的细胞中。细胞类型特有表达方式的存在说明了各种亚型之间具有不同的功能。例如成纤维细胞和巨噬细胞主要表达p120ctn 1A;上皮细胞则表达较小的亚型，如p120ctn 3A，而非黏附细胞(如T细胞、B细胞)则不表达;p120ctn 4A常作为评估缺少调节性N-末端序列后果的试验工具;而目前对p120ctn 2A的研究较少，其作用尚不清楚。

2 p120ctn在肿瘤中的作用

目前比较公认p120ctn是cad的感受器和决定因素，作为调节cad的变阻器或一个调定点，它在CCC复合体中的核心作用是调节E-cad的转归［3-5］。p120ctn可能是参与调节E-cad的聚集和E-cad与肌动蛋白细胞骨架连接的强度，从而调节动态的细胞黏附，它能通过控制细胞表面的E-cad的数量而直接影响黏附的强度。目前对p120ctn在肿瘤中的作用尚有一定争议，越来越多的恶性肿瘤中发现了p120ctn的改变或者缺失，因此大多数人都认为p120ctn是肿瘤抑制因子;但也有些人认为它是肿瘤转移的促进因子。

2.1 p120ctn能够抑制肿瘤转移 p120ctn是目前已被证实与肿瘤的转移过程密切相关的连环蛋白［6］。在越来越多的人类肿瘤中发现了p120ctn的改变或缺失，近年来国外已有文献证实在大肠癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胰腺癌、黑素瘤、子宫内膜癌及肝癌组织中p120ctn的表达发生了改变，主要有表达减少或缺失、分布异常，而且在许多病例中，p120ctn的缺失似乎是肿瘤进展的早期改变［7-9］。当p120ctn的丢失发生在早期时，其后导致cad复合体活性丧失，其原因可能是E-cad的结构稳定性依赖于 p120ctn 与它的稳定结合［10，11］，p120ctn的丢失影响了E-cad的稳定性，进而降低了α-cat、β-cat的黏附水平。同时，p120ctn也可能会竞争性地与某些促进E-cad解离的因子相互作用，当p120ctn表达缺失时，这些蛋白可迅速与E-cad结合，使其降解。p120ctn对E-cad这种调节作用只发生在转录后的蛋白水平，在mRNA水平上E-cad的表达并没有明显变化，因此p120ctn对E-cad的调节仅仅是功能水平上的，如调节E-cad的稳定性，恢复E-cad从胞质到胞膜的定位表达等，但并不影响E-cad基因本身的转录。有学者建立了p120ctn缺陷的肿瘤细胞株SW84，从而进一步研究肿瘤中p120ctn缺失的后果，研究显示，p120ctn的缺陷导致了E-cad的急剧减少，从而导致了组织细胞结构的疏松，使得上皮组织形态不能得到维持。而重获p120ctn能通过稳定和重获正常水平的E-cad而恢复上皮形态［5］。因此，在一些肿瘤中，形态和行为的改变可能是因为p120ctn的缺失以及所致的E-cad失去稳定性而引起的。这种情况下，pl20ctn发挥着抑制肿瘤的作用。

2.2 p120ctn能够促进肿瘤转移 E-cad可能因为自身基因突变或者一些其他原因而丢失。在E-cad表达缺失的地方，p120ctn可能促进了癌细胞转移。因为仅仅通过E-cad丢失来解释转移的机制是不可能的，因为细胞黏附的破坏并不一定会导致细胞的运动力增强而发生侵袭。E-cad丢失先于p120ctn的丢失，导致α-cat和β-cat的降解，p120ctn会从膜上转移到胞质中［12］，异位到胞质和胞核的p120ctn启动了癌基因的转录。它通过调节Rho-GTP酶的活性，从而促进肿瘤的转移［13］。这些效应在 p120ctn过度表达时尤其显著，p120ctn的过度表达能诱导细胞的分支和(或)增加细胞运动的能力。在成纤维细胞中p120ctn的过度表达诱导了显著的分支改变，这归因于RhoA的失活和(或)Racl的激活［14］;而它在上皮细胞中的过度表达诱发了显著的层形足板的异常延伸。当胞质中p120ctn的表达水平升高时，细胞的形态和运动发生了明显的变化。p120ctn与Rho GTP酶的相互作用对于上皮细胞中依赖生长因子的细胞运动和扩散是十分重要的［15］。

目前较为一致的认识是p120ctn可以通过改变Rho GTP酶的状态进而调节细胞的黏附和肿瘤的转移，它是cad表达的感受器，是控制cad作用的可变电阻器和调定点。但对于牢固的黏附仅靠cad的稳定是不够的，因为p120ctn氨基末端调节区错综复杂的信号也能破坏黏附。一方面，p120ctn的下调或缺失能促使E-cad的缺失，从而导致肿瘤的形成;另一方面，E-cad的缺失可能使p120ctn转移至胞质，通过调节Rho GTP酶的活性，从而促使肿瘤的转移［16-19］。

3 常见恶性肿瘤中p120ctn的异常表达

3.1 肝癌 黄华艺等［20］用RT-PCR检测出正常肝组织、肝硬化组织和肝癌组织中均有p120ctn同工蛋白1A和3A表达。用免疫组织化学法观察，2例正常肝组织中p120ctn表现为胞膜表达而胞质无表达;17例癌旁结节性肝硬化组织表现为胞膜和胞质均有表达，以胞质为主，且胞膜表达有所增强。17例肝细胞癌组织中表现为胞膜表达明显减弱或消失，而胞质表达则增强，多数细胞胞膜表达呈现不连续性。

3.2 肺癌 Bremnes等［21］通过对193例非小细胞肺癌的研究提出p120ctn的表达减弱与患者年龄、性别之间无显著性差异，而与各临床病理因素相关。谢成耀等［22］采用免疫组织化学法检测143例非小细胞肺癌p120ctn表达情况，其中36例同时应用Western blot方法对其蛋白表达和亚型情况进行了观察。结果正常支气管黏膜细胞p120ctn表达为细胞膜强阳性，而在非小细胞肺癌中绝大多数表现为膜表达减弱或出现胞质内异位表达，其异常表达率为79.7%(114/143)。异常表达与组织学类型无关，但与肿瘤分化程度、分期和淋巴结转移相关，与非小细胞肺癌患者不良预后呈正相关。胞质的异位表达更容易出现在胞膜表达减弱的病例中，鳞癌中胞质异位表达高于腺癌。正常组织中p120ctn总蛋白量明显高于非小细胞肺癌，两者差异有统计学意义，研究结果表明p120ctn在非小细胞肺癌组织有异常表达，可作为评估预后的辅助指标。

3.3 消化道肿瘤 Karayiannakis等［23］发现，40例胃癌、43例结肠癌，20例胰腺癌组织中，免疫组化检测p120ctn表达改变分别是70%、65%和60%。最常见的改变形式是胞质表达升高伴胞膜表达缺失，分别为37%、25%和25%，而异位表达者分别为15%、19%和20%，完全表达缺失者分别为18%、21%和15%，但这些改变与肿瘤临床分级无关，提示异常表达的p120ctn反应肿瘤信号转导途径的改变。

3.4 乳腺癌 Sarrió等［24］分析326例小叶乳腺癌患者，发现有88%患者的p120ctn转移到胞质，为了证实p120ctn在胞质的定位是E-cad缺乏的结果，通过5-Aza-2-deoxycytidine处理MDA-231细胞使内源性的E-cad再次表达，发现 p120ctn从胞质移位到胞膜，并且和内源性的E-cad共聚集。在Madin-Darby犬肾细胞，转染转录因子抑制物Snail、E47或Slug抑制E-cad的表达，促使p120ctn在胞质聚集。因此推测在小叶乳腺癌的早期阶段，缺乏E-cad的正常表达，导致p120ctn在胞质和胞核的聚集，并参与了肿瘤的转移过程，p120ctn可能因此而成为导致乳腺癌的重要因素［23］。Tatsuhiro等［25］用免疫组化方法观察60例乳腺小叶癌，只有5例出现p120ctn胞膜表达。同时用免疫荧光分析法分析乳腺癌细胞株SKBR-3、ZR75-50、MDA-MB231 和 MDA-MB435S 中p120ctn的表达情况，结果发现p120ctn均表达于细胞质。

3.5 前列腺癌 在前列腺肿瘤细胞中，p120ctn的表达减少与肿瘤的分级、病程和增殖程度相关，减少的p120ctn同时伴随E-cad、α-cat和CD44水平减少，而减少的CD44与术前血清中前列腺特异抗原的水平增加有相关性。p120ctn的减少与血清中前列腺特异抗原水平增加有直接的联系，在CCC中其他任何成员则没有发生这种现象［26］。

3.6 膀胱移行上皮肿瘤 1996年Shimazui等［27］发现38%(18/48)的细胞膜表达p120ctn减少或缺失，31%(15/48)的肿瘤细胞表达异常(胞质或胞核)，且均与肿瘤分级、分期及差的生存预后有关。1998年Syrigos等［28］进一步发现，与E-cad及cat的其他成员相比，p120ctn在介导移行上皮细胞间的黏附及影响肿瘤演进方面似乎更具意义。p120ctn异位表达(84%，57/68)随肿瘤的分级和分期的增加而增加，而生存预后则呈负相关。2000年Nakopoulou等［29］发现70%(71/102)肿瘤细胞膜表达减少，分级及分期越高，减少越显著;有17%(17/102)的肿瘤细胞膜表达完全缺失。

3.7 其他肿瘤 目前已经有文献报道在恶性黑素瘤、子宫内膜癌等恶性肿瘤中检测到p120ctn的表达发生了改变，主要有表达减少或缺失、分布异常。

目前的研究均说明p120ctn与恶性肿瘤之间存在着密切联系，但同样存在着很多没有解决的问题。比如p120ctn到底是癌基因还是抑癌基因;在肿瘤的不同时期中，p120ctn表达及作用途径的差异研究还不十分充分。如果能进一步证实p120ctn的异常表达是肿瘤进展的早期改变，并能针对p120ctn进行干预，必将对防治恶性肿瘤产生重大意义。

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