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1、1KAI1 基因与妇科肿瘤【关键词】KAI1 浸润和转移是恶性肿瘤的重要特征，也是恶性肿瘤治疗失败和患者死亡的主要原因。肿瘤转移是一系列有序事件的复杂、动态、连续的过程，整个过程受多种肿瘤转移基因和转移抑制基因的调控。粘附是肿瘤细胞侵袭、转移的首要步骤，具有重要作用。KAI1 基因是定位于染色体 11p11.2 的转移抑制基因，主要参与调节细胞间的粘附，通过封闭肿瘤细胞表面的粘附受体，使肿瘤细胞不易脱离原发灶而抑制转移，同时对肿瘤细胞的迁移和在转移部位的增殖有抑制作用。KAI1 蛋白正常表达在多种肿瘤的转移中有抑制作用。现就KAI1 基因的研究进展及其与妇科肿瘤的关系作一综述。 1KAI1 基
2、因的结构和功能 1.1KAI1 基因的结构 KAI1 基因由 Dong 等1从转移受抑制的前列腺癌杂合细胞 AT6.1-1 克隆出来的转移抑制基因。该基因位于人染色体 11p11.2 上，长约 80kb，含 8kb 的 5区，10 个外显子，9 个内含子和 8kb 的 3区。外显子大小由 73bp（外显子4）到大于 750bp（外显子 10）不等。KAI1 的编码区始于外显子3 的第 25 个碱基，延伸到外显子 10 的第 75 个碱基。最大外显子为外显子 10，其大部分构成了 KAI1cDNA 的 3端非编码区。最2大内含子为内含子 1，长约 29kb;最小的是内含子 5，长约0.2kb。3
3、 端内含子通常较 5端内含子小。极大的内含子 1 和5´端非编码外显子的存在表明 KAI1 基因表达的调控可能较为复杂。 KAI1 基因 5启动子区长 735bp，富含 G-C，无 TATA 或CCAAT 盒，含 9 个转录因子 SP1 的结合位点和 5 个 AP2 的结合位点。AP2 特异调控上皮细胞的基因表达，而 KAI1 基因中富含 AP2的结合位点说明 KAI1 蛋白主要表达在上皮而非基质细胞。Gao 等2研究发现，KAI1 最小启动子大小为 0.5kb，起正调控作用。分两个区域，第一区域从 5端 197bp 到转录起始位点，第二区域包括外显子 1 和一部分内含子 1（+1
4、 +315bp） 。其上游区（-735 -197bp）存在起负调控作用的第二调控元件。研究发现 5端还存在第三调控元件（-922-846bp） ，编码增强子。以上结构是 KAI1 基因特殊表达调节的重要分子基础。 1.2KAI1 表达产物的结构和功能 KAI1cDNA 长 2.4kb，编码含 267 个氨基酸的蛋白质，分子量为 29.6kD，与已发现的 CD82结构相同，属于 4 次跨膜超家族（ TM4SF） ，该蛋白具有 4 个高度保守的疏水性跨膜结构域和一个细胞外亲水性结构域，在胞外结构域上有 3 个潜在的糖基化位点。 KAI1 可能与其他 TM4SF 成员如整合素和钙粘素及其他细胞表面分
5、子传递细胞间识别信号，后者在细3胞粘附、侵袭、运动和转移方面起重要作用。尽管 TM4SF 蛋白的生物学功能仍不十分清楚，但它们在细胞膜上的定位和广泛的糖基化说明它们在细胞与细胞及细胞与胞外基质的相互作用中发挥作用，而这些作用在肿瘤的侵袭和转移中十分重要。特别是这些分子 N-糖基化与其抑制转移作用是一致的，因为 N 端连接寡聚糖的过程与转移表型有关。 2KAI1 基因的异常表达 2.1KAI1 基因异常表达的原因基因表达下降主要由三个层面的因素引起:DNA 水平，包括基因突变，缺失等原因造成的正常基因量下降;mRNA 水平，系由于启动子过度甲基化或基因表达调控异常等引起转录生成的 mRNA 量不
6、足; 蛋白质水平，指在翻译过程中出现差错导致蛋白质减少。KAI1 基因异常表达可能主要由前两个层面的原因引起。在 DNA 水平点突变在 KAI1 基因表达异常中作用不大。研究者对 10 例前列腺癌、52 例卵巢上皮癌18 、22例食管鳞状上皮癌3组织进行了检测，均未发现有意义的点突变。等位基因缺失在 KAI1 表达下降中的作用则有不同的报道。在上述前列腺癌的研究中发现 KAI1 表达下降与杂合子缺失（LOH）无关。Tagawa 等4研究发现 49 例肺腺癌标本中无一例出现癌 LOH，可见 LOH 在 KAI1 基因表达异常中的作用有待进一步研究。在mRNA 水平， KAI1 基因启动子区富含
7、CpG 岛，如果发生过度甲基4化将导致 KAI1 基因的失表达。但 Jackson 等5对侵袭性膀胱癌组织和有代表性的癌细胞系检测，却没有发现 CpG 岛过度甲基化的迹象。 2.2KAI1 基因异常表达的调控目前尚不清楚 KAI1 基因表达受哪些因子调控，但它的结构提示可能受多种基因调控，其中 p53对 KAI1 基因的调控研究较多。Mashimo 等6从 KAI1 基因启动子的结构入手，分析了 p53 与 KAI1 基因表达的关系，发现 KAI1基因启动子上存在与 p53DNA 序列同源的一段串联序列，与人 bax基因启动子上的 p53 蛋白结合位点相似（bax 已证实受 p53 直接调控）
8、 ，推测 p53 对 KAI1 基因表达有调控作用。同时还在前列腺癌中证实了 KAI1 阳性与 p53 阳性的一致性。随后又发现鬼臼乙叉甙对KAI1 基因的活化作用是通过 p53 和 c-Jun 基因共同调节的7 。认为 p53 功能丧失导致 KAI1 基因下调，进而导致转移发生。Marreiros 等8对前列腺癌的研究也认为 KAI1 表达受P53、junB 和 AP2 调控。但 Duriez 等9却认为 p53 并非是KAI1 基因的直接调控者或唯一的调控者。虽然 KAI1 基因上存在p53 的结合位点，但在 DNA 损伤后修复的过程中 KAI1 表达的调控并非通过 p53 途径介导。Mi
9、yazaki 等3研究了 KAI1 表达与p53 表达的关系，亦未发现二者存在一致性。与 Farhadieh 等10的研究一致。因此，p53 或其他因子对 KAI1 基因的调节作用有待进一步研究。 53KAI1 基因抑制肿瘤转移的机制 KAI1 蛋白对肿瘤转移的抑制作用可能源于其对细胞运动、转移和增生的影响，与其可调节细胞的黏附有关。研究发现 KAI1 和其它 TM4SF 分子可与整合素形成复合体，调节整合素的黏附功能，影响其介导的细胞转移。TM4SF 分子中某些成员如CD9、CD63、CD82 之间相互交联，还可与 HLR-DR 复合体和VLA-1 组成四分子交联网，促进细胞表面的蛋白定位，
10、在信号转导、细胞黏附及决定细胞运动方式等方面发挥作用。KAI1 基因抑制肿瘤转移的可能机制如下: 3.1 调节肿瘤细胞黏附功能抑制其转移肿瘤细胞表面的黏附受体只有与细胞外基质成分黏附，才能导致肿瘤细胞游离出基底膜，发生肿瘤的浸润性生长和远处转移。在肿瘤细胞系的研究中人们发现 KAI1 基因表达下降与肿瘤细胞间、细胞与基质间黏附减弱、体内外侵袭力增强密切相关。它通过改变细胞与细胞、细胞与基质的相互作用而影响癌细胞的侵袭和转移，KAI1 基因高表达能增强癌细胞 Ca2+依赖的同型细胞黏附，减弱与纤连蛋白的黏附。KAI1 及其它分子与整合素结合，可能抑制了整合素的黏附功能，从而抑制肿瘤细胞的运动。
11、63.2 通过胞内信号通路介导肿瘤细胞运动 Jee 等11 发现KAI1 可通过作用于 Src 激酶家族介导的胞内信号通路促进肿瘤细胞间的黏附，提示 KAI1 与细胞黏附的胞内信号传导有关。 Zhang 等12发现跨膜蛋白 KASP（KAI1 相关表面蛋白）与 KAI1 信号通路有关。KASP 分布于人多种组织，属于免疫球蛋白超家族 EWI2 或 PGRL，而 EWI2/PGRL 不仅直接调节细胞迁移，还协同 KAI1 抑制肿瘤细胞迁移。另一信号通路 FAK-Lyn-p130CAS-CrkII 与 KAI1 抑制细胞运动力有关13 。 FAK 即局部黏附激酶，其底物 Lyn 属于 Src 酪氨
12、酸激酶，KAI1 激活 FAK 及 Lyn，FAK-Lyn 抑制 p130CAS 蛋白， p130CAS 作为 CrkII 相关底物（Crk-associatedsubstrate） ，形成 p130CAS-CrkII 复合物，此复合物是调节细胞运动力的分子开关。因此，提高 p130CAS-CrkII 复合物合成将减弱 KAI1 对细胞运动力的抑制作用。 3.3 激活 Src 激酶和 RacGTPase 抑制转移部位肿瘤细胞增殖肿瘤细胞在转移部位能否增殖受许多因素影响，如细胞微环境、细胞转移潜能、细胞生长调控机制和转移抑制基因等，其中许多转移抑制基因在细胞生长、黏附和细胞骨架重组中发挥作用而抑
13、制转移部位肿瘤细胞增殖，这与激活 Src 激酶和 RacGT-Pase 有关14 。73.4 活化 T 细胞与抗原提呈细胞抑制肿瘤细胞转移表达于 T细胞和抗原提呈细胞（APC）上的 CD82 在 T 细胞活化时，尤其在早期，发挥协同刺激分子的重要作用，CD82 在活化 T 细胞和记忆T 细胞表达上调，加强 T 细胞间、T 细胞与 APC 细胞间相互作用。T 细胞与 APC 在清除肿瘤细胞中发挥重要的抗肿瘤免疫作用。CD82 可能通过此途径阻止肿瘤细胞转移。 最近，Schoenfeld 等15 发现:CD82/C33 通过产生活性氧中间产物（ROIs ）促进细胞凋亡，不同的是这些 ROIs 不是
14、来自线粒体呼吸链.。CD82 通过促进细胞特异性释放还原性谷胱甘肽，增强细胞对 ROIs 的敏感性，诱导细胞凋亡。CD82 也可激活GTPaseCdc42，调节谷胱甘肽释放，诱导细胞凋亡。 4KAI1 基因与妇科肿瘤的关系 4.1 与宫颈癌 Schindl 等16 研究了宫颈癌 KAI1 表达与p53 的关系，结果显示 CINIKAI1 蛋白高表达，CINII-III45%表达下调，而在浸润性宫颈鳞癌组织中 KAI1 表达 29.3%强阳性，56%表达下调，14.7%不表达。认为 KAI1 表达下调是宫颈癌早期发生事件，与临床和组织病理参数及预后无关。同时发现 KAI1 表达与 p53 蛋白无
15、明显联系。其原因是否与 HPV 感染有关，Schindl 等17研究了宫颈癌标本 KAI1 与 HPV 感染类型及 p53 表达的关系，结果发8现 91%HPV 感染，68.1%KAI1 下调，提示 KAI1 下调和 HPV 感染无关，与 HPV-E6 所致 p53 失活也无关。Liu 等18对宫颈癌KAI1 表达与其分化的关系进行了研究，发现 KAI1 表达和宫颈癌分化有关，KAI1 在低分化肿瘤中较中或高分化肿瘤中下降明显，但在鳞癌及腺/腺鳞癌中表达无差别，与肿瘤临床分期及疾病预后无关。Xiong 等19的研究也认为 KAI1 表达与肿瘤病理分级、临床分期、盆腔淋巴结转移、肿瘤大小及疾病预
16、后无关，同样提示 KAI1表达下调是宫颈癌发生的早期事件， 。有关 KAI1 在宫颈癌组织中表达下调的机制有待进一步研究。 4.2 与卵巢癌 Liu 等20发现在卵巢原发癌及复发癌中KAI1 基因表达及蛋白水平均下降，KAI1 表达下调和卵巢癌进展有关，与病理分期无关。这种下调并非由基因突变所致。同时发现KAI1 表达下调或无表达者生存期呈降低趋势，但无统计学意义。KAI1 基因在上皮性卵巢肿瘤早期阶段表达下降对肿瘤进展有作用。Schindl 等21 进行了卵巢癌 KAI1 表达与其远期预后的相关研究，单因素及多因素分析显示:KAI1 强或中等强度表达者其总生存率及无瘤生存率明显高于 KAI1 低或无表达者，提示 KAI1 低表达可作为卵巢上皮癌独立的预后因素，可显示远期预后。同时 KAI1 表达与临床及组织病理参数无关，浆液性卵巢癌比其它组织类型卵巢癌KAI1 表达下降显著。该研究中，尽管
