晚期糖基化终末产物受体在鳞状细胞癌中的研究进展

周璐璐 朱雪洁 朱雪琼

晚期糖基化终末产物受体（the receptor for advanced-glycation end products，RAGE）基因位于人染色体6p21.3上，RAGE蛋白是一种由404个氨基酸组成的、具有多配体的跨膜信号受体蛋白。最早在研究糖尿病的过程中，发现其与致病因子晚期糖基化终末产物（advanced glycosylation end products，AGEs）结合，从而损害细胞和组织，故称为RAGE[1]。

近年来研究发现，RAGE与连接在肿瘤细胞表面的多糖结合时，可能对肿瘤细胞的恶化及转移起着重要作用；与溶血磷脂酸结合时，可激活相关信号通路及蛋白激酶B和细胞周期蛋白D的磷酸化，进而促使癌变[2]。同时有研究指出，RAGE与鳞状上皮细胞代谢相关，RAGE与AGEs结合后，可诱发角膜鳞状上皮细胞内活性氧的增加，引起细胞氧化应激，进而抑制角膜鳞状上皮细胞的增殖及迁移[3]。越来越多的研究表明，RAGE在鳞状细胞癌（鳞癌）中异常表达，与鳞癌细胞的增殖、侵袭、迁移和预后等密切相关。本文就目前RAGE在鳞癌中的研究进展作一综述。

1RAGE的生物学特征

RAGE蛋白是细胞表面分子免疫球蛋白超家族成员之一，在体内广泛分布。研究表明RAGE在心、肺、肾、脑、骨骼肌等组织中均有表达，同时也分布在巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、神经元细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞，但表达量一般都较低，当机体局部处于病理状态时，可诱导RAGE的表达[1]。RAGE是一种具有多配体的跨膜信号转导受体，其完整的结构包括胞内域、胞膜域及胞外域3部分。其中胞外域含有3种免疫球蛋白结构，即为配体结合部位，可与AGEs、高迁移率蛋白B1（HMGB1）、S-100/钙粒蛋白和β淀粉样肽等配体相互作用，激活细胞内相关信号通路，包括p38-丝裂原活化蛋白激酶、细胞外信号调节激酶1/2（ERK1/2）、c-Jun N端激酶/应激激活的蛋白激酶、RhoGTPase家族的Rac1/Cdc42等，进而引起细胞功能的紊乱，导致疾病的发生、发展[4-6]。

2 RAGE在宫颈鳞癌中的研究

HPV持续感染是宫颈癌发病的首要因素，Xu等[7]将488例宫颈鳞癌患者和715例同龄健康女性分为两组分别检测RAGE基因多态性（-429T＞C、-374T＞A、1704G＞T、82G＞S）及人乳头瘤病毒（HPV）感染情况，其中-429T＞C、-374T＞A、1704G＞T多态性在两组间比较差异均无统计学意义；但82G＞S多态性，其基因型分布和等位基因频率在两组间比较差异均有统计学意义。携带RAGE 82SS基因型患宫颈癌风险明显升高（OR=1.98）。同时发现RAGE 82SS和82GS基因携带者感染HPV的风险较82GG携带者要高。表明RAGE 82G＞S基因多态性与HPV感染相关，可能共同促进宫颈鳞癌的发生。

关于RAGE在宫颈鳞癌组织中的表达及其与宫颈鳞癌临床病理特征相关性的研究报道甚多。本课题组采用免疫组织化学方法检测RAGE及其配体S-100A9在宫颈病变中的表达水平[8]。选取120例石蜡包埋组织样本，其中宫颈鳞癌40例，宫颈上皮内瘤变50例，慢性宫颈炎30例。发现RAGE蛋白在鳞癌组织中表达量最高，宫颈上皮内瘤变组织次之，而慢性宫颈炎组织最低。同时RAGE蛋白在宫颈上皮内瘤变Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级中的表达量也逐渐增高。随后分析了RAGE与宫颈鳞癌临床病理特征的相关性，发现其表达量与组织分化程度相关，分化程度越高，表达程度也越高。提示RAGE在宫颈鳞癌的发生、发展中起一定作用，并与其组织分化程度相关。

RAGE及其配体S-100A14在宫颈病变发生、发展过程中，两者表达量均呈递增趋势，即在正常宫颈组织中表达量最低，在宫颈鳞癌组织中最高，宫颈上皮内瘤变组织居中；且发现S-100A14和RAGE共同表达与肿瘤分期、淋巴结转移、深层间质浸润及预后呈正相关，RAGE高表达还与肿瘤大小有关，但与分化无关[9]，提示S-100A14与RAGE在宫颈鳞癌发生、发展、浸润及转移中起了一定的作用，可能成为评估宫颈鳞癌预后的指标。

杜晓琴等[10]采用实时荧光定量聚合酶链式反应（qRTPCR）技术检测宫颈鳞癌组织、癌旁组织和正常宫颈鳞状上皮组织中HMGB1 mRNA及RAGE mRNA的表达，并探讨了其表达情况与临床病理参数之间的关系。结果发现HMGB1 mRNA在宫颈鳞癌组织、癌旁组织表达水平均高于正常宫颈组织，而在宫颈鳞癌组织及癌旁组织中表达量无明显差异；其表达与肿瘤分期、淋巴转移明显相关。RAGE mRNA在宫颈鳞癌组织、癌旁组织和正常宫颈鳞状上皮组织中的表达水平无明显差异，其表达与肿瘤大小、分级、分期无关，但与淋巴转移相关。提示HMGB1/RAGE信号通路在宫颈鳞癌转移过程中可能发挥重要作用，为宫颈鳞癌淋巴转移的治疗提供新思路。

付欣等[11]采用免疫组织化学方法检测了30例宫颈原位鳞癌、90例无转移的宫颈鳞癌、30例有转移的宫颈鳞癌和30例正常宫颈鳞状上皮中RAGE蛋白表达情况,结果在宫颈鳞癌组织中RAGE呈强阳性表达（48.0%）,正常宫颈鳞状上皮中呈低表达（13.3%），两者差异有统计学意义；随后采用Western blot法检测发现RAGE蛋白的表达量，发生转移的宫颈鳞癌＞无转移的宫颈鳞癌＞正常宫颈鳞状上皮。同时发现RAGE蛋白的表达量随着宫颈鳞癌的发生、发展、侵袭和转移程度的加重而增高,但与组织分化程度、肿瘤大小无关。提示RAGE可作为宫颈鳞癌浸润、转移的重要判定指标之一。

3 RAGE在口腔鳞癌中的研究

RAGE基因多态性与口腔鳞癌易感性之间存在一定联系。Su等[12]收集618例口腔鳞癌患者及592例健康者的血液样本，提取基因组DNA，利用qRT-PCR技术分析了5种RAGE基因多态性，包括 374t＞A（rs1800624）、-429t＞C（rs1800625）、1704g＞T（rs184003）、Gly82Ser（rs2070600）及一种 63-bp等位缺失（-407～-345）等位基因多态性。结果发现携带有rs1800625等位基因多态性的个体对口腔鳞癌的易感性更高（OR=1.899，95%CI：1.269～3.345）。提示RAGE基因多态性之间的相互作用促进了口腔鳞癌的发生、发展。

研究报道，RAGE可与其多种配体结合影响口腔鳞癌细胞侵袭、迁移等生物学行为。Choi等[13]发现RAGE与HMGB1在小鼠口腔鳞癌细胞系SCC7中均有表达；随后进行了细胞体外迁移试验验证RAGE与HMGB1对SCC7细胞迁移力的影响，结果发现表达RAGE的SCC7细胞在未添加外源性HMGB1时的迁移力仅为每孔（18.3±1.1）个细胞，添加外源性HMGB1时细胞迁移力则增加为每孔（204.4±2.2）个细胞，提示RAGE与HMGB1之间相互作用增加了口腔鳞癌细胞的迁移能力。Ko等[14]研究发现，在口腔鳞癌细胞系SAS中，AGEs可促进ERK磷酸化，提高RAGE、MMP-2、MMP-9的表达量，进而增加SAS细胞的迁移力；使用RAGE特异性抗体或RNA干扰技术来阻断RAGE通路，发现ERK磷酸化被抑制，基质金属蛋白（MMP）-2、MMP-9的表达量下降，SAS细胞迁移力也随之降低。说明AGEs-RAGE相互作用可促进口腔鳞癌细胞的迁移。

Sasahira等[15]发现RAGE在口腔鳞癌组织中呈现高表达状态，分析了口腔鳞癌组织中RAGE的表达量与临床分级、浸润深度、淋巴结转移、疾病复发、生存率等临床病理参数的关系，发现随着肿瘤浸润深度的增加RAGE蛋白表达量也随之增加。30例局部复发的患者中，22例为RAGE高表达者；RAGE低表达组患者其无进展生存率显著高于RAGE高表达组患者（RR=3.808）。提示RAGE可作为判断口腔鳞癌复发及预后的一项指标。

Landesberg等[16]采用免疫组织化学方法检测38例口腔鳞癌患者病变组织中RAGE的表达，结果显示10例高度分化口腔鳞癌均有RAGE表达，4例中高度分化有3例表达，9例中度分化有3例表达，7例中低度分化有1例表达，8例低度分化均无RAGE表达。同时检测2例正常口腔黏膜中RAGE的表达，2例均为阳性。故认为RAGE在口腔鳞癌中的表达量随其组织分化程度的升高而升高。

4 RAGE在食管鳞癌中的研究

Jin等[17]采用Western blot法检测5种食管鳞癌细胞系（KYSE450、KYSE150、KYSE510、KYSE180、EC9706），结果发现除KYSE450细胞外其余4种细胞中均有RAGE蛋白表达。通过蛋白质体外结合实验和免疫共沉淀法共同证实了S-100A14与RAGE在食管鳞癌细胞中相互结合并相互作用，并验证了S-100A14促进食管鳞癌细胞增殖是通过RAGE介导所产生的。

Tateno等[18]收集了208例食管鳞癌组织标本，采用了免疫组织化学方法检测发现其中104例食管鳞癌组织RAGE蛋白阳性；进一步分析RAGE与食管鳞癌相关临床病理因素的关系，发现食管鳞癌的肿瘤分期越高，RAGE的阳性率反而降低；后随访患者生存情况，发现RAGE阳性组患者5年生存率为52%，而RAGE阴性组患者仅为32%，两者差异有统计学意义。这提示RAGE的表达可能与食管鳞癌的发生、发展相关，RAGE高表达与食管鳞癌的良好预后相关。

RAGE可与S-100家族、HMGB1等结合促进ERK1/2激活，影响肿瘤细胞侵袭及转移等能力[4]。Jing等[19]采用免疫组织化学方法研究了29例食管鳞癌组织及邻近正常组织中RAGE的表达，发现癌组织中RAGE的表达量较邻近正常组织高，且随着肿瘤分期的增加而升高；同时发现癌肿浸润肌层时RAGE表达量较仅浸润黏膜下层时明显增加，提示RAGE与食管鳞癌浸润程度相关。另外谢文熙等[20]研究进一步发现食管鳞癌组织中HMGB1和RAGE蛋白表达量显著高于正常食管鳞状上皮组织，HMGB1、RAGE蛋白的表达水平与食管鳞癌浸润深度、淋巴结转移及TNM分期呈正相关，与癌细胞分化程度呈负相关。提示HMGB1与RAGE的相互结合可能参与了食管鳞癌的侵袭和转移。

5 RAGE在皮肤鳞癌中的研究

Iotzova-Weiss等[21]对比了皮肤鳞癌组织及正常皮肤组织全层中RAGE mRNA的表达量，发现两者表达量差异无统计学意义，但发现皮肤鳞癌组织表皮层中RAGE mRNA的表达量明显高于正常皮肤组织。进一步从蛋白层面验证发现，RAGE蛋白在皮肤鳞癌组织中的表达水平明显高于正常皮肤组织。随后该课题组利用慢病毒包裹的RAGE特异shRNA转染原代角质细胞，从而降低RAGE的表达量，采用BrdU细胞增殖试验检测发现转染shRNA组的细胞生长速率较阴性对照组下降了80%，一定程度上说明RAGE水平下调抑制了皮肤鳞癌组织中角质细胞的增殖能力。

6 RAGE在其他鳞状上皮病变相关疾病中的研究

迄今为止，关于RAGE与鳞状上皮病变相关疾病的研究越来越多。Tenzer等[22]利用蛋白组学技术检测了9例肺鳞癌及相应自身正常肺组织中1 736种不同蛋白表达情况，结果发现小窝蛋白（CAV）1、CAV2、RAGE 这3种蛋白的表达量在9例肺鳞癌中均显著高于自身正常肺组织，提示RAGE可辅助诊断肺鳞癌。同样RAGE蛋白在头颈部鳞癌组织中也处于高表达状态[13]。关于RAGE在喉鳞癌组织中的表达与临床意义，研究发现RAGE蛋白在喉鳞癌组织中的阳性率（51.4%）明显高于喉癌旁组织（25.0%），同时发现RAGE在高分化癌组织中的表达量为82.4%，中分化中表达为50.0%，低分化中表达仅为18.8%，阳性率随分化程度升高而增加，提示RAGE与喉鳞癌的发生及分化相关[23]。

综上所述，RAGE在不同鳞癌组织中的表达各有差异，与鳞癌的临床病理特征相关，影响鳞癌细胞的生物学行为。通过深入研究RAGE在不同鳞癌中的作用及相关分子机制，将为不同鳞癌的早期诊断、预后预测和靶向RAGE基因的抗肿瘤治疗提供新思路。

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