1整合素 αvβ6 与肿瘤关系的研究进展【摘要】 整合素 αvβ6 是由 α、β 亚单位以非共价键结合组成的跨膜异二聚体，只表达于恶性上皮性肿瘤组织而健康组织及良性肿瘤组织无表达目前研究发现，整合素 αvβ6 参与多种信号传导通路，在多种肿瘤的发生发展、侵袭转移过程中发挥重要作用对整合素αvβ6 的深入研究为恶性肿瘤的诊治提供一条新的思路 【关键词】 整合·αvβ6·肿瘤· 信号传导1 αvβ6 的结构和表达1990 年 Sheppard 等［2 ］利用聚合酶链反应技术最先确定了 β6 的 cDNA 序列和 788 个氨基酸序列β6 的氨基酸序列由包含 76 个半胱氨酸残基的胞外结构域、单个跨膜结构域及较短的胞内结构域构成（具体序列见 genebank accession number：BC121178） ，与 β1、β2、β3 序列的一致性为 43%、38%和47%，而 C 末端的 11 个氨基酸序列是 β6 所特有的1998 年Munger 等［3］最先研制出 β6 特异性单克隆抗体 10D5，该抗体可有效阻滞 β6 细胞黏附、迁移、侵袭目前已知 αvβ6 的配体有纤维粘连蛋白（fibronectin，FN） 、玻璃粘连蛋白（vitronectin） 、结合腕蛋白（tenasin）和肿瘤生长因子-β （tumor growth 2factorsβ，TGF-β） ［ 4］ 。
整合素 αvβ6 在胚胎发育时处于高表达状态；成年后的健康组织及良性肿瘤组织中几无表达但在组织发生损伤或炎症时，αvβ6 表达增加，促进上皮细胞增殖、迁移至损伤部位，帮助上皮组织的重建上皮源性肿瘤及多种肿瘤细胞系也能检测到高表达的αvβ6在腺上皮来源的消化道肿瘤中 αvβ6 的表达强度以胰腺癌最高，其次为胃癌、结直肠癌、胆管癌、肝癌；鳞状上皮来源的肿瘤如肺癌、口腔鳞状上皮癌亦可见其表达［5］ 2 αvβ6 与信号传导通路αvβ6 参与多种信号传导通路各信号通路彼此互为级联，相互联系、协同作用在肿瘤的发生发展、侵袭转移过程中发挥重要作用2.1 αvβ6-MAPK/ERK 信号通路 课题组牛军等［6］通过免疫共沉淀、免疫印迹技术发现 αvβ6 与细胞外信号调节蛋白激酶（ERK）之间存在直接连接，利用反义寡核苷酸技术沉默 αvβ6 表达可显著抑制 MAPK 活性和肿瘤生长深入研究发现，肿瘤细胞通过 αvβ6-MAPK/ERK 信号通路调控基质金属蛋白酶 -9（MMP-9）的分泌；整合素 αvβ6 的高表达使 MAPK 活性增加，MMP-9 也随3之分泌增多，细胞外基质加速降解，促进肿瘤细胞的侵袭转移；通过基因突变技术删除 β6 胞内段 ERK 结合位点（746EAERSKAKWQTGTNPLYRG764，下划线表示两者结合位点）可以显著抑制肿瘤细胞的生长［7-8］ 。
课题组的另一项研究发现，αvβ6 只表达于卵巢癌细胞系，而在正常卵巢上皮细胞无表达，且随着 αvβ6 表达的增多，MAPK 活性增加，尿激酶型纤蛋白溶酶原激活因子（uPA） 、MMP9、MMP2 水平升高，降解 Ⅳ胶原活性增强,应用 αvβ6 特异性抗体 10D5 和 MAPK 抑制剂可以降低uPA、MMP9 、MMP2 活性［9 ］ ，证实了 αvβ6 通过 MAPK 通路促进卵巢癌细胞的侵袭和转移2.2 αvβ6-Fyn 信号通路 Fyn 是 Src 蛋白激酶家族的一员，Li［10］等在口腔鳞状细胞癌的研究中发现， αvβ6 与其配体纤维粘连蛋白结合后，可与 Fyn 形成 αvβ6-Fyn 复合物，并激活 Fyn，这种激活作用可被 αvβ6 特异性抗体 10D5 阻滞；活化的 Fyn 与 Fak形成复合物并激活 FAK，αvβ6-Fyn-FAK 复合物再进一步激活Shc，使 αvβ6-Fyn 信号通路与 Raf- ERK/MAPK 通路耦联，通过信号通路的级联放大效应及转录调控作用，增加 MMP-3 的表达，增强肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移能力在动物肿瘤及转移瘤模型实验中，阻断 αvβ6-Fyn 信号通路可抑制肿瘤的生长及转移。
2.3 TGFβ1-αvβ6 信号通路 TGFβ1 活化可通过 αvβ6 和4SMAD 两条信号通路Munger 等［4］证实 TGFβ1-LAP 是 αvβ6的配体，两者结合可以将无活性的 TGFβ1-LAP 复合物活化为TGFβ1研究发现 TGFβ1 与 αvβ6 共同定位于细胞表面， TGFβ1可以上调 P21/P27 表达，发挥抑制细胞生长的作用，但这一效应的发生是通过 αvβ6-Ras/MAPK 通路而非传统的 SMAD 信号通路［11］ TGFβ1 与 αvβ6 结合后，可激活一系列蛋白的酪氨酸磷酸化过程，如丝裂原活化蛋白激酶激酶Ⅰ（MEKKⅠ）和 ERKⅠ，前者可进一步激活 c-Jun，影响细胞骨架蛋白的重组［12］ ，这一发现有助于解释 TGFβ1 与肿瘤细胞运动、转移等行为之间的关系2.4 αvβ6-PKC 信号通路 Huang 等［3］发现卟啉醇肉豆蔻酸乙酸酯（PMA，PKC 一种激动剂）与肝细胞生长因子（HGF）可显著增强表达 αvβ6 角质化细胞的迁移能力，这种增强作用可被PKC 抑制剂 GF109203X 取消，证实 αvβ6 介导的细胞迁移是与PKC 信号通路有关。
课题组在研究 αvβ6 与结肠癌关系时发现，αvβ6 可促进结肠癌细胞增殖，随着肿瘤细胞密度增加，PKC 活性增强，细胞通过 PKC 途径调控表达更多的 αvβ6［13］ ，而 αvβ6 又通过 PKC 途径诱导 MMP-9 的分泌增多［ 14］ ，加速降解胞外基质，促进肿瘤细胞扩增，如此交叉循环促进肿瘤的生长3 αvβ6 与恶性肿瘤53.1 胃癌 Kawashima 等［15］通过 RT-PCR 检测发现，28例胃癌组织中 αvβ6 阳性表达 19 例（67.9%） ，伴有淋巴结转移的22 例胃癌组织中，17 例 αvβ6 阳性表达；免疫组织化学检测 27 例伴有淋巴结转移的组织中 23 例 αvβ6 阳性表达，该研究表明 αvβ6表达与胃癌淋巴结转移密切相关，αvβ6 在胃癌侵袭转移过程中发挥重要的作用课题组利用组织芯片-免疫组织化学技术检测 300 例胃癌组织标本 αvβ6 的表达并分析其与临床病理特征及预后的关系，发现 αvβ6 阳性表达率为 36.7%，与肿瘤病理类型、分化程度、淋巴结转移、TNM 分期密切相关，Kaplan- Meier 曲线示 αvβ6 阳性表达患者生存期限明显缩短，是胃癌的独立预后指标［16］ 。
3.2 结肠癌 课题组对 αvβ6 与结肠癌之间的关系进行了系统深入的研究流式细胞检测、细胞侵袭转移实验发现不同类型结肠癌细胞表面具有不同数量的 αvβ6 表达，且与肿瘤恶性程度密切相关利用 αvβ6-cDNA 表达质粒转染结肠癌细胞系 SW480，体内外的研究发现，转染后细胞的增殖能力显著提高，实验动物成瘤率、瘤体质量、体积等较未转染组均有显著增加；通过 β6 胞内结构域不同部位删除后转染技术证实 β6 独有的 C 末端 11 个氨基酸是调控其表达的关键部位［17］ 利用反义寡核苷酸技术沉默 αvβ6 在结肠癌细胞系 HT29 和 Widr 的表达，发现能够显著抑制 MAPK 活性，降低细胞的增殖侵袭能力，动物实验可达到抑制肿瘤生长的目的［6-18］ Bates 等［19］发现，结肠癌细胞上皮间质转化6（EMT）模型可诱导 αvβ6 表达，组织芯片-免疫组织化学证实 488例结肠癌组织中阳性表达率为 37%，淋巴结及肝癌转移标本中均检测到 αvβ6 的表达，αvβ6 与中位生存时间密切相关，可作为结肠癌预后指标3.3 肝癌 Lin 等［20］在对组蛋白脱乙酰基酶（HDAC）抑制剂曲古抑菌素 A（TSA ）的研究中发现 TSA 能够阻滞肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡、抑制细胞迁移，可作为抗肿瘤治疗药物，然而应用100 nM TSA 处理后 50%的 Hep3B 仍存活，进一步研究发现 TSA可诱导肝癌细胞系整合素 α4、β2、β6 表达上调，抵制细胞的凋亡增加细胞的迁移，该发现为肝癌的后续治疗提供了新的靶点。
3.4 胰腺癌 Sipos 等［5 ］研制出 β6 亚基单克隆抗体 5C4，利用免疫组织化学方法检测 αvβ6 在多种消化道肿瘤的表达，34 例胰腺癌组织均可见 αvβ6 表达且表达强度最高，表现为细胞质和细胞膜的黄染，主要位于肿瘤的侵袭边缘；比较不同方式培养的胰腺癌细胞发现，球形细胞培养较单层细胞培养可诱导表达更多的αvβ6，提示 αvβ6 在胰腺癌发生发展中发挥重要作用3.5 口腔鳞状上皮癌 口腔鳞状上皮癌组织中 αvβ6 表达阳性，诱导 αvβ6 表达可以提高癌细胞的迁移及侵袭能力，应用特异性抗体 10D5 阻滞后可抑制细胞的恶性行为［21 ］ 静脉或局部应用特7异性抗体 10D5 可抑制裸鼠肿瘤的生长［22 ］ Nystrom 等［23］发现环氧合酶-2（COX-2）抑制剂 NS398 能有效体内外肿瘤生长，提示非甾体抗炎药物具有 αvβ6 依赖的抗肿瘤效果3.6 卵巢癌 αvβ6 的表达与卵巢肿瘤的分期密切相关并可作为其恶性程度的标记［24］ 国内学者研究发现 αvβ6 在卵巢原发癌中表达阳性率为 46.88%，与患者年龄、疾病分级及组织学类型无关，与肿瘤 FIGO 临床分期密切相关；早期患者阳性率显著高于晚期，进展期患者显著升高；转移灶中的阳性表达率为 71.8%，显著高于原发灶［25］ 。
这一研究提示整合素 αvβ6 表达上调与卵巢癌的不良预后和高转移性有关表达 αvβ6 的卵巢癌细胞与 FN 结合后能够抵御顺铂诱导的凋亡［26］ ，其机制可能与 αvβ6 通过 MAPK 信号通路调节尿激酶型纤溶酶原激活系统（uPA-MMP2，MMP9）促进细胞的增殖、侵袭及转移有关［9-27］ 4 结语αvβ6 作为一种重要的细胞黏附分子受体，在多种恶性肿瘤的侵袭转移过程中发挥重要作用，其作用机制已成为研究的热点αvβ6 特异性拮抗剂的研制及应用，以其为靶点的 RNA 干扰、反义寡核苷酸技术等在动物实验中均取得良好的效果随着研究的不断深入，针对 αvβ6 的特异性药物和生物治疗将有更广阔的应用前景8【参考文献】[1] Hynes RO. Integrins: versatility, modulation, and signaling in cell adhesion[J]. Cell, 1992,69(1):11-25.[2] Sheppard D, Rozzo C, Starr L, et al. Complete amino acid sequence of a novel integrin beta subunit (beta 6) identified in epithelial cells using the polymerase chain reaction[J]. J Biol Chem, 1990,265(20):11502-11507.[3] Huang X, Wu J, Spong S, et al. The integrin alphavbeta6 is critical for keratinocyte migration on both its known ligand, fibronectin, and on vitronectin[J]. J Cell Sci, 1998,111(Pt15):2189-2195.[4] Munger JS, Huang X, Kawakatsu H, et al. The integrin alpha v beta 6 binds and activates latent TGF beta 1: a mechanism for regul。