結(jié)腸癌中Septin9與CD44的表達(dá)及臨床意義-國際臨床研究雜志

【摘要】近年來結(jié)直腸癌已是全球第三大常見的癌癥。結(jié)腸癌起病常較隱匿，早期臨床表現(xiàn)常不明顯，絕大多數(shù)患者就診時(shí)已處于腫瘤晚期。癌癥干細(xì)胞（CSC）以前在多種類型的癌癥中發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌就是其中之一，它與幾種生物標(biāo)志物相關(guān)。與結(jié)直腸相關(guān)的兩個(gè)最重要的標(biāo)志物是CD44和CD133。結(jié)腸癌患者的上皮細(xì)胞中Septin9的轉(zhuǎn)錄本就過表達(dá)。本文將從Septin9與CD44在結(jié)腸癌中的表達(dá)及其臨床意義進(jìn)行闡述?！娟P(guān)鍵詞】結(jié)腸癌；Septin9；CD44；腫瘤干細(xì)胞【收稿日期】2023年11月17日【出刊日期】2023年12月28日【DOI】10.12208/j.ijcr.20230362【Abstract】Inrecentyears,colorectalcancerhasbecomethethirdmostcommoncancerworldwide.Theonsetofcoloncancerisofteninsidious,theearlyclinicalmanifestationsareoftennotobvious,andthevastmajorityofpatientshavebeenintheadvancedstageofcancer.Cancerstemcells(CSC)havepreviouslybeenfoundinmanytypesofcancer,coloncancerbeingoneofthem,andareassociatedwithseveralbiomarkers.ThetwomostimportantmarkersassociatedwithcolorectalcancerareCD44andCD133.Septin9transcriptsareoverexpressedinepithelialcellsofpatientswithcoloncancer.ThisarticlewilldiscusstheexpressionofSeptin9andCD44incoloncancerandtheirclinicalsignificance.【Keywords】Coloncancer;Septin9;CD44;Tumorstemcell據(jù)2020年全球癌癥統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示：全球結(jié)腸癌發(fā)病例數(shù)193.2萬例，死亡例數(shù)93.5萬例。是全球第三大常見的癌癥。結(jié)腸癌最常見的篩查方式是糞便潛血試驗(yàn)，通過酶學(xué)或免疫學(xué)檢測糞便中的血紅蛋白。然而，糞便潛血試驗(yàn)的敏感性和特異性不足，限制了其在早期癌癥檢測中的應(yīng)用。雖然結(jié)腸鏡檢查或乙狀結(jié)腸鏡檢查的敏感性較高，但被認(rèn)為耗時(shí)、侵入性強(qiáng)且繁瑣。因此，非侵入性篩查生物標(biāo)志物對(duì)于結(jié)腸癌的早期檢測至關(guān)重要。結(jié)腸癌起源于胃腸道內(nèi)壁的上皮細(xì)胞，這些細(xì)胞在特定的DNA序列中發(fā)生連續(xù)突變，破壞了增殖和自我更新的正常機(jī)制[1]。腸道由小腸（十二指腸、空腸和回腸）和大腸或結(jié)腸組成，大腸或結(jié)腸包括盲結(jié)腸壁的最內(nèi)層（粘膜）內(nèi)襯有吸收和分泌的柱狀上皮，該柱狀上皮被折疊成手指狀內(nèi)陷，并與粘膜下結(jié)締組織，形成腸道的功能單位，即Lieberkihn隱窩。正常人結(jié)腸由數(shù)百萬個(gè)隱窩組成，其中包含約2000個(gè)細(xì)胞，并包括分化的細(xì)胞譜系（腸細(xì)胞，腸內(nèi)分泌細(xì)胞和杯狀細(xì)胞）。結(jié)腸癌是一種復(fù)雜的疾病，由環(huán)境因素、不同種類基因（癌基因、錯(cuò)配修復(fù)、細(xì)胞周期和腫瘤抑制基因）的遺傳和表觀遺傳改變引起，這些改變信號(hào)通路已被確定為結(jié)腸癌發(fā)展的分子機(jī)制。當(dāng)其中一些遺傳改變和環(huán)境因素積累時(shí)，它們可以通過稱為腺瘤癌序列的多階段腫瘤發(fā)生過程導(dǎo)致結(jié)腸癌的發(fā)生和進(jìn)展。人們普遍認(rèn)為，干細(xì)胞生態(tài)位是由細(xì)胞成分和細(xì)胞外基質(zhì)形成的，它們創(chuàng)造了一個(gè)特殊的微環(huán)境，對(duì)維持干細(xì)胞特性很重要，保護(hù)干細(xì)胞免受分化和凋亡刺激，并通過各種細(xì)胞因子和生長因子的直接相互作用和分*泌調(diào)節(jié)增殖和分化之間的平衡[2]。干細(xì)胞的自我更新和分化還受到源自細(xì)菌或上皮細(xì)胞的隱窩腔成分以及腸上皮下肌成纖維細(xì)胞分泌的形態(tài)發(fā)生因子的影響。假設(shè)腫瘤發(fā)生過程是由癌癥干細(xì)胞中關(guān)鍵信號(hào)通路的失調(diào)引起的，從而改變了包括生長、增殖和細(xì)胞凋亡在內(nèi)的幾種細(xì)胞生物學(xué)過程的平衡。1.1CD44基因結(jié)構(gòu)目前，越來越多的證據(jù)支持一種假設(shè)，即存在一種稱為癌癥干細(xì)胞（CSC）的癌細(xì)胞亞群，它們有助于腫瘤的發(fā)生、復(fù)發(fā)和對(duì)放療或化療的耐藥性，例如：一CD133、CD166已在結(jié)腸癌中報(bào)道。其中，CD166（ALCAM）與總生存期相關(guān)，被認(rèn)為是結(jié)腸癌患者II期的預(yù)測生物標(biāo)志物。同樣，CD44表達(dá)在結(jié)腸癌患者中相關(guān)性為100%，其表達(dá)與預(yù)后不良顯著相關(guān)。CD44是跨膜蛋白家族的成員，該家族包括至少20個(gè)由單個(gè)基因通過選擇性剪接和翻譯后修飾產(chǎn)生的變異。人類CD44基因包括20個(gè)外顯子：外顯子1-5和外顯子16-20形成一個(gè)mRNA，編碼存在于所有組織中的標(biāo)準(zhǔn)形式的CD44；外顯子6-15受到選擇性剪接的影響。人CD44蛋白的標(biāo)準(zhǔn)亞型包含363個(gè)氨基酸，由三個(gè)區(qū)域組成：細(xì)胞外（270aa）、跨膜（21aa）和C末端細(xì)胞質(zhì)（72aa）結(jié)構(gòu)域?？勺兺怙@子的存在，主要涉及細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域，賦予CD44很大的生物學(xué)功能變異性，當(dāng)CD44在腫瘤細(xì)胞上表達(dá)時(shí)，這有助于致瘤性[3]。CD44mRNA中可變外顯子的選擇性剪接帶來了等，CD44v僅在部分上皮細(xì)胞中檢測到。此外，CD44沒有可變外顯子的同工型稱CD44，它是最小的CD44分子，在脊椎動(dòng)物細(xì)胞上表達(dá)。CD44及其同工型在癌癥中發(fā)揮著不同的作用。先前的研究報(bào)道，CD44激活了許多信號(hào)通路，包括MAPK、PI3K/Akt和Wnt通路。這些通路的激活與腫瘤生長、遷移、EMT、化療耐藥和細(xì)胞凋亡耐藥有關(guān)[4]。此外，CD44已被證明可將MMP-9活性定位于細(xì)胞表面，然后促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)1.2CD44與結(jié)腸癌的關(guān)系目前CD44已被提議作為多種實(shí)體瘤的標(biāo)志物，包括乳腺癌、胰腺癌、頭頸癌、非小細(xì)胞肺癌、肝細(xì)胞癌和結(jié)腸癌。與CD44細(xì)胞相比，CD44CRC細(xì)胞在體外形成集落的能力更強(qiáng)，在體外的致瘤性更高。在結(jié)腸癌中，CD44在腫瘤組織中的表達(dá)水平較正常組織顯著增高，且下調(diào)其表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞的克隆形成能力。血管生成是惡性腫瘤的重要特征之一，基于基因芯片的研究發(fā)現(xiàn)，CD44可以促進(jìn)血管結(jié)構(gòu)的形成，進(jìn)而在腫瘤的惡性進(jìn)展中發(fā)揮作用。Galizia等研究發(fā)現(xiàn)，CD44表達(dá)陽性往往提示結(jié)直腸癌患者的不良預(yù)后。CD44可以代表CRC的合適治療靶點(diǎn)，因?yàn)樗谡＜?xì)胞和癌細(xì)胞之間呈現(xiàn)出兩種不同的形式。事實(shí)上，不同的局部環(huán)境壓力導(dǎo)致了不同的剪接和翻譯后修飾，從而產(chǎn)生了不同的CD44分子，這些分子可以被可用于診斷和治療的特定藥物識(shí)別[5]。CD44敲除被證明可以抑制體內(nèi)腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移[6]，Du等證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。樊慧云等采用免疫組化方法，檢測65例結(jié)直腸癌原發(fā)灶、正常結(jié)腸黏膜、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)CD44表達(dá)與病理和臨床分期。結(jié)果65例結(jié)直腸癌原發(fā)灶、正常結(jié)腸黏膜、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)CD44表達(dá)陽性率分別為：47.7%、21.5%、89.2%。原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中CD44表達(dá)陽性率高于正常腸黏膜組織（P<0.01）。比較不同病理組織學(xué)類型CD44表達(dá)檢測結(jié)果，低分化腺癌CD44陽性率高于中分化和高分化腺癌（P<0.05）。結(jié)直腸癌原發(fā)灶CD44陽性組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率明顯高于CD44陰性組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率。兩組比較有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.01）。結(jié)論CD44表達(dá)與結(jié)直腸癌發(fā)生、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及患者預(yù)后密切相關(guān)[7]。Khoursheed等對(duì)49例結(jié)直腸癌的癌旁組織和肝組織、原發(fā)性結(jié)直腸癌以及轉(zhuǎn)移癌標(biāo)本進(jìn)行CD44表達(dá)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，41%的惡性上皮組織染色陽性，而10%的正常組織染色陽性。惡性和正常結(jié)直腸組織間質(zhì)細(xì)胞均呈高染色（86%），CD44呈細(xì)胞質(zhì)、的上皮細(xì)胞和65%的間質(zhì)組織的CD44染色是中等至強(qiáng)烈的[8]。2Septin9基因結(jié)構(gòu)Septin系基因是一類具有三磷酸鳥苷活性的保守基因家族，在芽殖酵母的細(xì)胞周期過程中首次被發(fā)現(xiàn)，后續(xù)研究表明其廣泛存在于真核生物中。Septin基因家族編碼胞質(zhì)GTP結(jié)合和水解蛋白，這些蛋白可能形成絲狀復(fù)合物，并參與多種細(xì)胞過程，包括細(xì)胞分裂、囊泡運(yùn)輸、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞極性維持，12個(gè)人類septin家族在核心GTP結(jié)合域顯示出相當(dāng)大的同源性，但在N和C端出現(xiàn)分化。雖然大多數(shù)可用的數(shù)據(jù)與模式生物中septin的生物學(xué)和生物化學(xué)有關(guān)，一些證據(jù)表明septin在腫瘤的發(fā)展中起作用[9]。我們已經(jīng)證明，在散發(fā)性上皮性卵巢腫瘤中，Septin9映射到染色體17q25.3上的等位基因不平衡區(qū)域和Septin9被獨(dú)立鑒定為散發(fā)性乳腺癌中一個(gè)等位基因不平衡的區(qū)域[10]。Ontagna等人表明，Septin9在小鼠乳腺癌模型和9種人類乳腺癌細(xì)胞系中的6種中被擴(kuò)增和過表達(dá)[11]。2.1Septin9與結(jié)腸癌的關(guān)系Kinga等對(duì)樣本的37個(gè)組織病例進(jìn)行了免疫組織化學(xué)染色，在正常樣本中，上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)彌漫性細(xì)胞質(zhì)Septin9蛋白表達(dá)，其對(duì)管腔上皮的表達(dá)更強(qiáng)烈。在大多數(shù)腺瘤樣本中，中度或弱免疫反應(yīng)主要局限于上皮細(xì)胞的頂端細(xì)胞。Septin9蛋白在大多數(shù)結(jié)腸癌樣本中的表達(dá)是異質(zhì)的。發(fā)現(xiàn)弱的彌漫性細(xì)胞質(zhì)蛋白表達(dá)但腫瘤組織的某些部分比其他區(qū)域顯示出更密集的免疫染色。健康組的所有標(biāo)本（即100%）Septin9具有強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)。在腺瘤和癌癥中，對(duì)應(yīng)于免疫反應(yīng)性上皮細(xì)胞率分別為42.8%和38.4%。因此，在疾病進(jìn)展的腺瘤序列中[12]觀察到Septin9免疫檢測減弱的趨勢。李楠等通過免疫組織化學(xué)方法檢測胃癌及其癌旁組織中Septin9蛋白表達(dá)水平。結(jié)果在102例中，胃癌組織中Septin9的陽性表達(dá)率明顯高于癌旁組織。在58例中，23例高中分化胃癌組織的Septin9高表達(dá)，在44例中，40例低分化胃癌組織Septin9高表達(dá)。Septin9在胃癌組織中高達(dá)，且與胃癌的分化程度有關(guān)[13]。有研究通過抗SEPT9_v1特異性抗體以1：200稀釋在石蠟包埋或冷凍的人乳腺組織切片上進(jìn)行免疫組化，通過免疫組化測試17對(duì)匹配的正常和原發(fā)性乳腺癌組織，使用亞型特異性抗體進(jìn)行Septin9-v1表達(dá)。引人注目的是，配對(duì)樣本中有17個(gè)（70%）在原發(fā)性正常乳腺上皮組織中Septin9-v1染色呈陰性或非常弱，但患者匹配的腫瘤組織染色非常強(qiáng)烈[14]。GuodongZhang等發(fā)現(xiàn)Septin9表達(dá)水平在膠質(zhì)瘤組織和細(xì)胞系中顯著上調(diào)。Septin9的高表達(dá)預(yù)示著膠質(zhì)瘤患者的總生存期較差。Septin9敲低顯著降低了膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。此外，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）標(biāo)志物，包括N-鈣粘蛋白、基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP9）、波形蛋白，均因敲低Septin9而顯著降低；然而，Septin9沉默使鈣粘蛋白的表達(dá)升高。神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的這種EMT過程依賴于轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β1的表達(dá)。此外，臨床分析表明，不同級(jí)別原發(fā)性膠質(zhì)瘤患者Septin9基因表達(dá)與TGF-β1呈正相關(guān)。此外，敲除Septin9顯著降低了體內(nèi)膠質(zhì)瘤的進(jìn)展[15]。RoniGilad研究了Septin9亞型1蛋白（Septin9-i1）在人前列腺癌標(biāo)本中的表達(dá)，是一項(xiàng)對(duì)50個(gè)石蠟包埋的前列腺癌樣本的回顧性研究：38個(gè)來自根治性前列腺切除術(shù)，6個(gè)來自根治性膀胱前列腺切除術(shù)，6個(gè)來自經(jīng)尿道前列腺切除術(shù)，Septin9-i1蛋白在前列腺癌細(xì)胞中表達(dá)，但在正常上皮細(xì)胞中不存在。染色強(qiáng)度與治療前前列腺特異性抗原（PSA）血水平和格里森評(píng)分成正比。Septin9-i1在所有轉(zhuǎn)移性病灶中均高表達(dá)[16]。目前結(jié)腸癌發(fā)病率極高，起病常較隱匿，早期臨床表現(xiàn)常不明顯，缺乏有效的診療手段。Septin9與CD44在結(jié)腸癌診斷、療效、預(yù)后具有顯著的臨床意義，但具體機(jī)制需要進(jìn)一步研究。希望為以后的臨床診療提供有效的幫助。參考文獻(xiàn)[1]McDonald,StuartACetal.“MechaniGastroenterology&hepatologyvol.3,5(2006):2mentalregulationofstemcellsininwithP-glycoproteintopromotincancer.”Cancerresearchvol.6[5]Misra,Sunitietal.“Deliveryofwithincancercells:perturbationofhyaluronan/CD44v6MICE.”TheJournalofbiologicalchemistryvol.284,18[6]Du,Leietal.“CD44officialjournaloftheAmericanAssociationforCancer結(jié)中的表達(dá)及臨床意義[J].臨床軍醫(yī)雜志,2012,40(04):[8]Khoursheed,Mousaetal.“ExpressionofCD44sinhumancolorectalcancer.”Pathologyoncologyresearch:POomvesicfalternativelysplicedtranscriptsoftheMLLseptin-like165-72