结合素4与恶性肿瘤关系的研究进展

郭明海 赵金鹏 孙岩岩 纪艳超

哈尔滨医科大学附属第四医院普外科，黑龙江哈尔滨 150001

结合素4（Nectin-4）在恶性肿瘤中的作用与机制，成为目前研究的一个热点，目前研究已证实外源性Nectin-4的表达通过活化GTP酶和Rac蛋白，促进板状伪足的形成和哺乳动物细胞的侵袭能力，因此有望通过小的干扰RNA对抗Nectin-4的表达，可以抑制肿瘤细胞生长侵袭，达到治疗肿瘤的目的。生物治疗是目前一种新兴的治疗手段，已被称为恶性肿瘤的第4种治疗模式。随着分子生物学的发展，更深入的探究Nectin-4在恶性肿瘤发生发展过程的生物学行为，为人类恶性肿瘤的早期诊断、治疗、判断其预后提供更科学的依据。本文笔者对Nectin-4与恶性肿瘤关系进行研究，现阐述如下：

1 Nectins的研究现状

1.1 Nectins的分子结构

Nectin一词由日本科学家Takahashi K于1999年根据拉丁文“necto”（中文意思为连接）首次命名并使用的。Nectin蛋白家族是一类属于IgSF的新型细胞黏附分子，目前已发现该家族有 5 个成员，分别命名为：Nectin-1、Nectin-2、Nectin-3、Nectin-4和脊髓灰质炎病毒受体 （PVR），其中 PVR和Nectin-2属于部分α疱疹病毒受体[1]。除了Nectin-4以外，其他均有2～3个由于剪切方式不同而形成的异形体，如：Nectin-1有 α、β和δ三种形式，Nectin-2有 α和 δ两种形式，Nectin-3同样有α、β和δ三种形式，其中α在组织中的含量最高。

通过一级结构序列比较发现，Nectin蛋白之间的同源性很低。但是在二级结构上，它们具有以下相似的特点：细胞外端具有3个免疫球蛋白样结构区域（Ig-like domian），从N端到 C端分别是：Ig-V，Ig-C2，Ig-C2；随后是一段跨膜区域；在其胞质的尾巴端，具有一段较为保守的四氨基酸序列（Glu/Ala-X-Tyr-Val），被称为 PDZ 结合 motif（PDZ-binding motif，PB），Nectin蛋白通过它与afadin蛋白上的PDZ结构域结合[2-3]。虽然Nectin-4缺少这个保守序列，但是仍然可以和afadin蛋白的PDZ domian结合，相关机制还有待阐明。

1.2 Nectins的细胞黏附作用

Nectins的细胞黏附性是非Ca2+依赖型的，因此在细胞间黏附方式上与钙粘素有着明显不同，钙粘素首先以单体平行对齐的方式形成顺式二聚体，然后在形成反式二聚体，在反式二聚体中，顺式二聚体以与细胞膜相对的相互作用方式形成反平行定位。反式二聚体是通过复杂交错的的蛋白交联形成的，以保证强有力的黏附活性[4-5]。

1.3 Nectins在细胞连接形成过程中的调节

细胞与细胞间的连接主要是通过黏附连接（adherens junctions，AJs）和紧密连接（tight junctions，TJs）形成。 二者相互影响，联系紧密，其中TJs形成和维持依赖于AJs的形成和维持。Nectins是一种不依赖钙离子的细胞间黏附分子和钙粘蛋白（cadherin）共同作用构成细胞间连接。E钙粘蛋白的反式相互作用诱导Rac小G蛋白的活性，而Nectin的反式相互作用除了能诱导Rac小G蛋白的活性之外，还能诱导Cdc42小G蛋白的活性，被活化的Rac蛋白和Cdc42蛋白通过作用于微丝结合蛋白IQGAP1而使微丝发生重排，重排后的微丝驱使cadherin被募集到细胞接触处并参与细胞连接[6]。通过荧光共振能量转移（FRET）提示E钙粘蛋白的反式相互作用动态地诱导了RAC的活性和失活，以致板状伪足的动态形成和退缩。此外，Nectins抑制E钙蛋白诱导RAC的活性，并且降低E钙粘蛋白为基础的细胞间黏附连接的形成速度。Nectins在调节E钙黏附蛋白诱导的RAC活性和黏附连接的形成起到重要的作用[7]。在生理情况下，Nectins和E-cadherin之间维持着动态平衡以调节细胞间的连接。

1.4 Nectins的表达及定位

Nectins广泛地表达于生物体，Nectin-1、Nectin-2和Nectin-3在多种细胞中表达，包括：成纤维细胞、上皮细胞和神经元细胞。Nectin-2和Nectin-3还表达在缺少钙黏着糖蛋白类的细胞，如B细胞、单核细胞和精细胞。而人类Nectin-4的表达主要在胚胎发育阶段和肿瘤组织，在成人正常组织中是不表达的[8]。

在小鼠小肠的吸收上皮细胞中Nectin-2和afadin高度聚集在以E-cadherin为基础的黏附连接 （AJs）中，而在以claudin为基础的紧密连接（TJs）和桥粒中却没有表达。这种分布方式与E-cadherin不同，尽管E-cadherin在Ajs中聚集，但是它从上皮细胞的顶部到基底之间的侧膜中广泛表达[9]。在Ajs的细胞基质中均未发现有Nectins和afadin的表达，在上皮细胞和成纤维细胞，每个Nectin对称定位在AJs的两侧浆膜[10]。在海马CA3区由苔鲜纤维末端和锥形细胞突形成的突触中，突触连接和黏着斑连接高度发达，Nectin-1和Nectin-3分别在突触的黏着斑处的突触前膜和后膜非对称分布[10]，N-cadherin在此处对称分布，并且Nectin和N-cadherin参与了这些连接的形成。在眼的睫状体的色素上皮细胞和非色素上皮细胞形成的连接中，Nectin-1和Nectin-3非对称地定位在两侧，而P-cadherin则对称地定位在两侧。在睾丸滋养细胞-精子细胞连接中，Nectin-2和Nectin-3分别特异定位在这两种细胞上[10]。因此Nectins高表达在这些连接中，是主要的细胞黏附分子。

2 Nectins与肿瘤关系的研究现状

根据目前对Nectins的功能研究，已知或未知的Nectins系统的异常，有可能是癌细胞异常表型的重要分子机制[11]。现在Nectins与肿瘤发生、发展的研究还较少，但是通过Nectins基础功能的研究得知，Nectins不仅能介导细胞间的黏附，而且对细胞的生物学行为有较大影响，Nectins的表达异常，能够使细胞失去原有的稳定性，增强细胞的增殖活性和运动能力，从而促进细胞的转化，促进恶性肿瘤的发生与发展。

Nectins和肿瘤的生物学关系密切，表现在以下几方面：①PVR和Nectin-2可以作为肿瘤的抗原，并且通过DNAM-1/CD226分子作为NK细胞的分子靶点；②PVR在造血系统肿瘤、神经系统肿瘤和起源于上皮组织的肿瘤组织中是过表达的；③Nectin-1在鳞癌组织中是过表达的[12]。

近些年来Nectin-4和肿瘤的关系被人们所重视，Nectin-4在成人的正常组织和血清中是检测不到的，只有在肿瘤患者的组织和血清中才能被检测到，目前这方面研究较多的是Nectin-4和乳腺癌、肺癌、卵巢癌，另据文献报道，Nectin-4还在四分之一的前列腺癌和膀胱癌中高表达[12]。

2.1 Nectin-4与乳腺癌

Nectin-4在正常的乳腺上皮组织中是检测不到的。在体内，乳腺癌组织中能检测出Nectin-4，而血清中循环形式的Nectin-4只能在转移性乳腺癌患者中检测到。在体外培养乳腺癌细胞，上清液中能检测到溶解形式的Nectin-4。通过研究发现，患者血清中的Nectin-4和在体外乳腺癌细胞培养上清液中的Nectin-4在生物学和免疫学上有相似的特性。通过体外研究发现溶解形式的Nectin-4是由Nectin-4的胞外域脱落形成的，它的脱落受肿瘤坏死因子α转换酶（TACE）控制，呈正相关。而TACE在乳腺癌中是高表达的[13]。

Nectin-4是乳腺癌的一个新的血清标记物，目前已发现在乳腺导管癌中Nectin-4的阳性率是61%，在乳腺小叶癌中的阳性率是6%，提示Nectin-4的表达与乳腺癌的组织类型有关，另外Nectin-4的表达与EGFR、P53和P-cadherin密切相关，和ER、PR和GATA3呈负相关。因此血清Nectin-4的水平可以预测乳腺癌的进展，水平的高低和转移数目呈正相关[14]，但是没有文献报道Nectin-4与肿瘤的大小、SBR分级有关。对Nectin-4的检测可以改善和提高乳腺癌患者的诊断、预后、随访和对治疗效果的判断。但是在早期乳腺癌血清中Nectin-4的阳性率很低，而在转移性乳腺癌患者的血清中阳性率却很高，说明Nectin-4对乳腺癌早期检测意义不大，而对晚期乳腺癌的转移关系密切，需要更深入地去研究其作用和机制。

2.2 Nectin-4与肺癌

Nectin-4在大多数非小细胞肺癌中是高表达的，其阳性率可以达到57.3%，并且提示患者预后不佳，通过对照研究发现，Nectin-4的测定在敏感性和特异性上明显优于癌胚抗原（CEA）和细胞角质素片断抗原（CYFRA21-1），并且用酶联免疫吸附测定法联合检测 Nectin-4和CEA、Nectin-4和CYFRA21-1发现敏感性增加，Nectin-4和CEA联合测定在肺腺癌中阳性率为65%，假阳性率为6.1%；联合检测Nectin-4和CYFRA21-1，在肺鳞状细胞癌中阳性率为68.3%，假阳性率为6.1%[15]。用RNA干扰技术抑制Nectin-4的合成，可以抑制细胞生长，相反增加Nectin-4的合成可以促进细胞板状伪足的生成，以增加细胞的侵袭能力。因此Nectin-4可能在肺癌的发展转移过程中起到重要作用，可以作为一种新的血清学和组织学标志物，同时有望成为一个治疗靶点。

2.3 Nectin-4与卵巢癌

研究发现Nectin-4转染卵巢癌细胞系SKOV3，通过PTPCR和免疫组织化学分别测定Nectin-4 mRNA和蛋白质的表达情况，以Boyden小室体外侵袭实验检测卵巢癌体外侵袭能力，结果表明，转染了Nectin-4的卵巢癌细胞SKOV3中，无论是mRNA还是蛋白质，表达量都明显增高；并且SKOV3体外侵袭力明显增强，表明Nectin-4的高表达可增强卵巢癌细胞的侵袭力[20]。但是这些复杂的生理或病理过程的潜在分子机制尚未完全阐明。

3 结语

肿瘤的发生是一个复杂的、多步骤的过程，肿瘤分子标志物反映了肿瘤的发生发展过程及肿瘤相关基因的激活和失活程度，不同分子标志物的表达与否和表达的水平高低，对预后的影响也不同。随着现代分子生物学的发展，新的肿瘤标志物被不断地发现，Nectin-4作为一种新发现的肿瘤标志物，目前已经在多种肿瘤的患者血清和组织中检测到，并且证实Nectin-4的表达增强了恶性肿瘤细胞的增值、转移及侵袭能力，其相关机制有待进一步研究阐明，因此Nectin-4的表达提示患者的预后差。

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