Podoplanin在恶性肿瘤中表达的研究进展

王新成　曲国蕃　徐永军哈尔滨医科大学附属肿瘤医院骨科，黑龙江哈尔滨　150081

Podoplanin在恶性肿瘤中表达的研究进展

王新成曲国蕃徐永军
哈尔滨医科大学附属肿瘤医院骨科，黑龙江哈尔滨150081

近年来随着肿瘤的发病率不断上升，肿瘤的早期发现就显得尤为重要。Podoplanin蛋白是一种作为淋巴管内皮标志物的跨膜唾液酸糖蛋白。本文介绍了Podoplanin蛋白的分子结构和生物学功能，回顾了Podoplanin在肺癌、乳腺癌、食管癌、骨肉瘤、口腔癌等多种恶性肿瘤中的表达情况。得出Podoplanin蛋白作为一种特异性蛋白在多种恶性肿瘤组织中有着显著的表达，并且Podoplanin在不同恶性肿瘤中的表达差异对于恶性肿瘤的诊断、治疗及预后有着良好的临床指导意义。

Podoplanin；恶性肿瘤；标志物

［Abstract］With the rising incidence of tumors，tumors early detection is particularly important in recent years. Podoplanin protein，as a lymphatic endothelial marker，is a kind of sialic acid glycoteipron across cell membranes.This article introduces the molecular structure and biological function of podoplanin protein，and reviewes the expression of the podoplanin in lung cancer，breast cancer.esophageal cancer，osteosarcoma，oral cancer and other malignant tumors. It is concluded that podoplanin protein serving as a kind of specific proteins in a variety of malignant tumor tissues has obvious expression，and the expression of podoplanin in different malignant tumors has an important clinical significance for the diagnosis，treatment and prognosis of malignant tumors.

［Key words］Podoplanin；Malignant tumor；Markers

Podoplanin又称为平足蛋白，是一种跨膜唾液酸黏蛋白样糖蛋白，目前已经被证实是一种淋巴管内皮标志物［1］。在近来的研究中已被证实Podoplanin蛋白表达于一些恶性肿瘤（肺癌、恶性脑膜瘤［2］、恶性黑色素瘤［3］、宫颈癌及结直肠癌等）的肿瘤组织以及瘤旁组织。随着研究的进展Podoplanon现已发展成肺癌、中枢神经系统肿瘤、生殖细胞肿瘤的肿瘤标志物。Podoplanin作为一种新的免疫组织化学标志物，在恶性肿瘤细胞的侵袭、迁移和转移中扮演着重要的角色。血小板聚集和肿瘤侵袭、转移的相关研究是当下研究的热点，而Podoplanin作为血小板聚集诱导因子，在促进血小板聚集过程中起着关键作用［4］，所以Podoplanin和恶性肿瘤侵袭、转移之间的关系成为了目前许多恶性肿瘤研究的切入点。本文就Podoplanin在多种恶性肿瘤中的表达情况及相关研究进展做一简要综述。

1　Podoplanin的结构及生物学功能

Podoplanin是一种相对分子质量为38 kD的Ⅰ型跨膜唾液酸黏蛋白样糖蛋白，它包括一个呈单一顺序排列的跨膜区域、胞内部分C端的2个磷酸化位点和胞外的6个氧连接糖基化位点（富含丝氨酸和苏氨酸残基）。这种蛋白在1996年由Wetterwald等［5］首次发现并报道。在之后的研究中发现这种蛋白存在于小鼠的肾小球足突细胞细胞膜的表面，和维持肾小球通透性以及足突细胞突起的形态有关，所以将其命名为Podoplanin蛋白［6］。Podoplanin具有诱导血小板聚集的生物学功能，研究［7］表明Thr52部分是Podoplanin中的唾液酸化核心，被ATF2基因所调控，在诱导血小板聚集方面起到了关键性作用。目前国内外的研究主要是围绕Podoplanin作为淋巴内皮标志物和血小板聚集诱导因子这两方面，来研究它在恶性肿瘤的发生和发展中所起到的重要作用。

2　Podoplanin在恶性肿瘤中的研究

2.1肺癌

肺癌是男性中发病率最高的恶性肿瘤，由于早期诊断不及时导致肺癌的预后普遍较差。其中一项研究［8］分析了142例肺鳞状细胞癌（SqCC）患者组织标本中Podoplanin的表达情况，发现Podoplanin的表达大多存在于淋巴管的内皮，而且表达Podoplanin的这些淋巴管通常存在于肺癌肿瘤组织的边缘部位；在癌相关成纤维细胞（CAFs）中Podoplanin的表达和患者预后差有着明显的关联度，在CAFs中高表达的Podoplanin可以作为评估肺鳞状细胞癌患者生存情况的独立预后因素。国内林文俐等［9］检测80例非小细胞肺癌（NSCLC）患者肿瘤间质及20例癌旁正常肺组织间质中Podoplanin的表达，用肌动蛋白α（α-SMA）标记CAFs、D2-40标记微淋巴管、计数微淋巴管密度（LMVD），从而分析Podoplanin的表达情况及其相关因素的相关性。结果表明NSCLC中Podoplanin在肺癌肿瘤间质中的表达高于癌旁正常肺组织，且Podoplanin表达与CAFs有一定的关联性；癌组织中LMVD明显高于癌旁正常肺组织，且淋巴结转移组LMVD更高。在该研究中不难发现Podoplanin的表达情况与肺癌的淋巴结的转移有着密切关系。在最新的研究中，国外Neri等［10］发现在肺腺癌患者中被观察到podoplanin通常表达在CAFs，癌症相关的成纤维细胞（CAFs）在癌细胞的侵袭中扮演很重要的角色，然而这种现象的潜在机制仍不清楚。在这项研究中研究者建立了一个新肺腺癌细胞和CAFs的侵袭模型，从而分析Podoplanin和CAFs参与和调节癌细胞的侵袭机制。通过观察CAFs与癌症细胞在胶原基质上的动态运动，发现Podoplanin在更大程度上更像是CAFs的标记靶点从而易于癌细胞的识别和进一步的侵袭。Podoplanin在CAFs中的抑制性表达使得癌细胞侵袭能力明显减弱。研究结果表明，Podoplanin在CAFs中的表达促进了肿瘤细胞向周围组织的扩散，而且CAFs的侵袭性引导并且加速了癌细胞的侵袭速度。目前Podoplanin作为肺癌的肿瘤标志物已经在肺癌的淋巴转移方面得到了广泛的应用。

2.2乳腺癌

乳腺癌是女性中发病率较高的恶性肿瘤，随着早期发现比例有所提高，乳腺癌的预后有了明显的提升。有研究［11］显示在乳腺癌中，Podoplanin蛋白在乳腺癌患者的肿瘤实体中并不表达，而是表达于乳腺癌患者实体肿瘤的瘤旁组织，并且Podoplanin在乳腺癌瘤旁组织中表达的多少与乳腺癌的分化程度呈正相关，乳腺癌的分化程度越高，Podoplanin表达量越少，分化程度越低，表达量越多。Jung等［12］的体外细胞实验体外细胞培养乳腺癌MCF7细胞，然后用免疫组织化学染色的方法进行转染，结果表明细胞是否发生形态学的改变与Podoplanin蛋白的表达情况有重大关联性，Podoplanin的高水平表达可以使细胞形态发生重大的改变，这些改变表现为细胞的某些弹性纤维成分减少和细胞外基质（ECM）中纤连蛋白的黏附性和扩散能力的加强。乳腺癌的癌细胞和微环境（尤其是ECM）之间的相互作用是目前公认的乳腺癌细胞侵袭和转移的关键因素。这就说明Podoplanin蛋白和乳腺癌侵袭和转移之间有一定的相关性，而这一相关性的具体机制有待于进一步的研究。

2.3食管癌

国内有研究［13］观察了69例食管癌患者的肿瘤组织标本中Podoplanin的表达情况，69例均为经病理证实的食管鳞状细胞癌，研究者分析了Podoplanin的表达和这69例患者的临床病理参数之间的关系，最后得出结论，Podoplanin的表达与患者性别、年龄、肿瘤最大径、食管癌浸润深度和临床分期无关，与脉管侵犯情况有关。研究者发现Podoplanin阳性间质细胞可以促进食管鳞状细胞癌的淋巴管侵犯，进而促进了食管癌的转移。国外最近有报道［14］称Podoplanin与食管鳞状细胞癌预后差相关，Podoplanin促进食管鳞癌细胞的侵袭和迁移。在体外细胞实验中，研究者用鼠抗人Podoplanin抗体（D2-40）处理食管鳞癌细胞系（TE-1）后观察该细胞的侵袭和迁移能力，用未处理的食管鳞癌细胞作为对照，结果发现处理后的细胞在细胞侵袭和迁移能力方面较对照组有明显的下降。食管鳞癌在食管癌中是最常见的病理分型，Podoplanin在食管癌中研究的进展对食管癌患者的淋巴转移及预后有着良好的临床指导意义。

2.4骨肉瘤

在骨恶性肿瘤的研究中，Podoplanin在人骨髓细胞诱导来的分化早期的成骨细胞中的表达呈向上调节趋势，而且在多种骨肉瘤细胞系（MG63、HOS、U2OS）和软骨肉瘤细胞系（OUMS-27）中Podoplanin呈现高表达［15］，而在Ewing肉瘤细胞系（SKNMC）Podoplanin表达呈阴性。同时Podoplanin在软骨肉瘤、成软骨细胞瘤、骨肉瘤患者组织切片中呈现高表达状态，而在Ewing肉瘤、脊索瘤、软骨黏液样纤维瘤、骨巨细胞瘤组织切片细胞中表达呈现阴性［16］，这对于今后骨恶性肿瘤的鉴别有一定的临床意义。最近的研究［17］显示，在骨肉瘤的成骨细胞中Podoplanin的表达受AP-1调控，在促进血小板聚集、骨肉瘤细胞的迁移过程中起关键作用。骨肉瘤是最常见的原发性恶性骨肿瘤，肺部转移较为常见。因此，发展一种新的分子靶向治疗对骨肉瘤转移是必要的。Podoplanin作为血小板聚集诱导因子参与肿瘤转移。此外，Podoplanin表达式与骨肉瘤患者的不良预后有密切联系。然而，Podoplanin表达式和骨肉瘤转移之间的关系尚不清楚，因为缺乏高度敏感anti-podoplanin单克隆抗体 （Mab）。在Kaneko等［18］的研究中使用了LpMab-7，它是一种比现有的知名anti-podoplanin单克隆抗体更加敏感的Mab。用免疫组织化学的方法来观察16例已经确定肺转移患者的原发病灶及肺转移病灶，在原发病灶中Podoplanin的表达率达93.8%（15/16）。此外，Podoplanin在肺转移病灶中的表达率为75%（12/16），因为LpMab-7对podoplanin灵敏度高，所以预测可以作为骨肉瘤的分子靶向治疗。并且Podoplanin和其调控基因c-fos是通过降低骨肉瘤细胞的迁移能力和血小板聚集活力，从而防止骨肉瘤远隔转移，可以作为防治骨肉瘤远隔转移的治疗靶点。

2.5口腔癌

在口腔癌中口腔鳞状细胞癌（OSCC）占据了头部和颈部癌症的90%，而OSCC患者的五年存活率只有45%～53%。因为肿瘤细胞扩散超出了手术部位，存在于边缘的肿瘤细胞一般不易被显微镜观察到，所以外科手术切除术后局部复发和转移较为常见。因此，识别对于是否有周围组织侵犯的特定生物标志物有助于提高OSCC患者的预后。Vicente等［19］研究92名口腔鳞状细胞癌患者，这些患者术前均未应用化疗或放疗，其中男62名，女31名，平均年龄58.5岁。该研究发现Podoplanin在分化程度较低的或者未分化的OSCC患者中表达水平较高，而分化程度较低的口腔鳞癌一般侵袭性都较强，Podoplanin表达情况和口腔鳞癌的侵袭习性有着特殊的生物学联系，也就是说Podoplanin在侵袭细胞中具有明显的生物学特性。有研究表明OSCC的侵袭性不仅仅是因为去分化的鳞状细胞，目前发现还和肿瘤干细胞的自我复制能力有一定关系，但目前并没有Podoplanin在口腔癌肿瘤干细胞方面的相关研究。Alvarez等［20］做的鳞状细胞癌细胞的体外实验研究Podoplanin的单克隆抗体 （NZ-1）和外源凝集素（MASL）是否影响人类OSCC细胞运动性和生存能力。实验证明两种试剂通过抑制Podoplanin表达来破坏线粒体膜的通透性，从而诱导细胞凋亡来达到杀死OSCC细胞的目的。可以围绕Podoplanin作为口腔癌化疗的主要目标蛋白和肿瘤细胞转移的相关因子展开更多的研究，Podoplanin在口腔癌中表达的机制目前仍不清楚，需要更多的前瞻性研究和更加庞大的研究群组来证实Podoplanin可以作为淋巴结转移和预后不良的生物标志物。

2.6其他恶性肿瘤

近来研究显示Podoplanin在胰腺肿瘤［21］和恶性脑瘤［22］的肿瘤组织及瘤旁组织的表达明显。也有少数报道［23］称Podoplanin在一些恶性肿瘤的间质中表达，尤其是血运较为丰富的恶性肿瘤。Podoplanin在Madin-Darby狗肾Ⅱ型细胞（MDCK）上皮-间质转型作用中也起到了关键作用［24］。在一些结直肠癌［25］患者的体内实验中发现，患者机体内血小板聚集的能力和肿瘤细胞的侵袭、转移潜能有明显的相关性，而Podoplanin具有能诱导血小板聚集的生物学特性，所以推测Podoplanin与结肠癌侵袭和转移之间有着密切的生物学联系。

3　小结与展望

在人体内各相关系统恶性肿瘤中Podoplanin有不同程度的表达，在相关肿瘤的不同部位也可以有不同程度的表达。根据Podoplanin在肿瘤组织中的表达情况不同，预示Podoplanin可作为一些恶性肿瘤诊断和判断肿瘤进展及预后的一种生物标志物。目前，关于Podoplanin在多种恶性肿瘤组织中的表达变化情况与其临床及病理参数之间的相关性研究还鲜有报道，通过观察Podoplanin在恶性肿瘤的表达变化，来分析其与恶性肿瘤的病理分型、外科分期、肿瘤大小、组织分化程度、侵袭程度、淋巴结转移情况、有无远隔转移以及预后等临床病理学参数间的相互关系，定量分析其有无相关性，从而为恶性肿瘤的病理诊断、进展、远隔转移情况及预后的判断提供依据，从而为临床治疗恶性肿瘤提供新的治疗策略，提高恶性肿瘤患者的生存期。

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Research progress of podoplanin protein expression in malignant tumors

WANG XinchengQU GuofanXU Yongjun
Department of Orthopaedic，the Tumor Hospital Affiliated to Harbin Medical University，Heilongjiang Province，Harbin 150081，China

R738.1

A

1673-7210（2016）05（b）-0041-04

王新成（1990.8-），男，哈尔滨医科大学2013级肿瘤学专业在读硕士研究生；研究方向：骨与软组织肿瘤的综合治疗。

曲国蕃（1962.9-），教授，主任医师，哈尔滨医科大学附属肿瘤医院副院长、骨科主任；研究方向：骨与软组织肿瘤的综合治疗。

2016-01-22本文编辑：赵鲁枫）