首页  课程概况  申报材料  授课点播  教学课件  教材教案  实验平台  教学研究  教学论坛  相关资源 
 
  当前位置:内容页

HAb18G/CD147的研究以及与膀胱癌相关的进展
2009-06-15 16:54   发布范围:公开

军事预防医学系学员一队 张  猛

摘  要肝癌转移相关因子HAb18G/CD147是我中心制备抗人肝癌单抗HAb18的靶抗原,已证实该抗原在多种人类肿瘤细胞表面均具有较高表达,但其在膀胱肿瘤上的表达研究尚未见报道。本文对CD147的结构和功能、拮抗肽以及膀胱肿瘤转移进行综述。

关键词CD147;HAb18G; EMMPRIN; MMP;拮抗肽;AP;膀胱癌;转移

 


0 前言

本文阐述了HAb18G/CD147以及拮抗肽AP等其它相关分子的结构和功能研究进展,阐述目前所得与膀胱癌,尤其是癌转移的关系。膀胱癌的转移率较高,HAb18G等CD147分子与癌转移高度相关,所以探讨二者的关系十分有必要。同时也为以后的科学研究夯实理论基础。

在统一命名之前,CD147分子曾有多种不同的命名,包括TCSF/EMMPBIN,M6,Basigin,Neurothelin。第六届人类白细胞分化抗原协作组会议将来自各实验室不同的命名统一为新的CD编号CD147,分属内皮细胞组[1]。CD147是一种高度糖基化的、广泛表达于造血及非造血细胞系,分子量为50~60ku的跨膜糖蛋白,属免疫球蛋白超家族(IgSF)成员,主要包括T细胞受体,神经细胞粘附分子和MHC抗原等[2]

1  CD147分子的结构与功能

1.1 CD147分子的结构 CD147分子属单次跨膜的糖蛋白,N端起始码之前有约115个核苷酸为非编码区,编码区编码269个氨基酸,21个氨基酸为信号肽,中间185个氨基酸构成胞外结构域,从206~229共24个氨基酸为穿膜区,C端39个氨基酸为胞内结构域,穿膜区包括3个亮氨基酸和1个苯丙氨酸,且每隔7个氨基酸出现一次,为典型的亮氨酸拉链结构,胞外4个半胱氨酸形成2个二硫键构成IgSF典型的半球型结构域。

1.2 CD147基因的结构[3]

1.2.1 外显子及内含子结构 CD147基因序列包括转录起始位点的5’端942个碱基,所有的外显子序列和内含子区域。mRNA全长大约116kb,cDNA约70个核苷酸组成,其中33个对应于编码序列,剩余37个对应于5’-UTR。转录起始位点位于第1核苷酸处,序列ag+1cggtgga。CD147基因由8个外显子编码,长度为10.8kb,Exon1(107bp)与Exon2(154bp)被Intron1(约615kb)隔开,该内含子是EMMPRIN基因中最大的内含子序列。Intron2大约0.7kp,是基因中第二大干扰序列。Exon3(83bp)与Exon4(138bp)被0.3kb的Intron3所分隔开。Intron4大约0.65kb, Exon5是276bp,Intron5约550bp,Exon6非常短,只有25bp,Intron6约0.25kb,Exon7是69bp,Intron7约0.3kb,最后一个外显子是Exon8,736bp。

1.2.2 mRNA结构 Exon1编码5’-UTR,信号肽及第一个Ig结构域1/3密码子。Exon2和Exon3编码第一个Ig结构域的大部分:Exon2编码52个密码子,约占IgI的66%,Exon3编码27个密码子,约占Ig的34%。Exon4和Exon5编码第二个Ig结构域:Exon4编码46个密码子,约为45%,Exon5是“结合”外显子,编码剩余55%的Ig结构域以及跨膜结构域的24氨基酸残基和一小部分胞内结构域。Exon6和7编码胞内结构域,Exon7也编码终止密码子和3’-UTR的5个核苷酸残基。Exon8编码剩余的3’-UTR。

1.3 CD147的功能[3]  CD147是一个肿瘤细胞表面的基质金属蛋白酶诱导因子,在正常组中起着非常重要的作用,尤其在体内外恶性肿瘤细胞表面高表达。CD147被证实是一个肿瘤细胞表面相关的因子,可通过成纤维细胞刺激合成基质金属蛋白酶(Marix Metalloproteinases MMPs)。

1.3.1 TCSF/EMMPBIN 即肿瘤细胞来源的胶原酶刺激因子/细胞外基质金属蛋白酶诱导因子,最初源于人肺癌细胞系LX-1[4,5],分子量为58ku,该蛋白可刺激人成纤维细胞分泌MMPs。

1.3.2 HAb18G  HAb18G是中国人民解放军第四军医大学细胞工程中心制备纯化的一株高亲和力、高特异性肝癌单克隆抗体[6]。实验研究已从蛋白水平的不同角度证实HAb18G与EMMPRIN具有一致性,并推测HAb18G具有CD147分子中EMMPRIN的功能[7,8]。HAb18G/CD147通过干扰NO/cGMP敏感的胞内源性Ca的摄入,使人肝细胞癌的转移潜能得到增强[9,10],实验研究证明低转移细胞经转染HAb18G/CD147后侵袭及转移能力增强[11]

CD147可在单核细胞THP-1上表达上调,并诱导MMP-2和MMP-9的分泌与活化,提高THP-1的侵袭能力。成熟的单核巨噬细胞,通过高表达的CD147,在促进炎症反应组织修复或组织损伤中起着重要的作用[12]

高表达HAb18G/CD147的T7721细胞分泌MMP-2和MMP-9的量及活化水平明显升高[13],纯化的HAb18G/CD147具有刺激成纤维细胞产生高水平MMPs的生物活性[14]

在HCC中,高分化肝癌组织MMP-2的阳性率显著低于中分化和低分化肝癌组织,而低分化和中分化肝癌组织之间的MMP-2阳性率相差不显著。高分化肝癌组织HAb18G的阳性率显著低于中分化和低分化肝癌组织,而低分化和中分化肝癌组织之间的HAb18G阳性率相关不显著。MMP-2与HAb18G表达间呈显著正相关关系[15]。反义RNA可以对HCC细胞系的癌侵润产生抑制作用[16]

HAb18G/CD147-ED的不同区域参与了MMPs的分泌调节[17],胞内和胞外的结构域在MMPs调节和癌转移过程中都起着重要作用[18]

拮抗肽

2.1 拮抗肽对HHCC的作用  HAb18G/CD147拮抗肽对HHCC肿瘤生长具有抑制作用,延长人肝癌HHCC裸鼠的平均生存天数,对肝脏原位荷人高转移性肝癌MHCC972H裸鼠体内转移具有抑制作用[19]。APs对HHcc无明显的直接细胞毒胜,AP-9对MMP-2和MMP-9的产生和激活有明显的抑制作用;AP一1,3,6,7,8,具有重组基底膜侵袭抑制; APs中的AP一1,3,4,6,7,9对HHCC与Matrigel,FN黏附无明显的抑制作用,但AP一3,9能抑制HHCC与Collogen1V,LN的黏附作用; AP一1,6,9能够抑制HHCC细胞与fb细胞之间的黏附[20]

2.2 拮抗肽对血管的作用 具有抑制鸡胚绒毛尿囊膜(CAM) 血管生成和抗小鼠体内MatrigelPlug诱导血管生成的作用[21]

基于以上研究,筛选有效的HAb18G/CD147拮抗肽,从上游阻断效应细胞分泌MMP,是防治肿瘤转移的一条新途径[22].

3  CD147与膀胱癌的联系

在膀胱癌患者的尿液中出现了EMMPRIN分子,另外在LX-1癌细胞培养液中也检测到了58kU的该因子,表明该膜蛋白可被完整地分泌到细胞外,与活化的肿瘤细胞形成的膜小泡结合[23]

EMMPRIN在膀胱癌组织中[24]呈较高的阳性率,主要定位于癌细胞的胞浆的胞膜,在癌细胞之间的周边最明显,间质细胞中很少染色,说明EMMPRIN是由癌细胞产生的。此实验结果还显示,EMMPRIN的表达与膀胱癌的细胞分化程度有密切关系,随着癌细胞分级的增高,EMMPRIN的表达亦增强,Ⅱ、Ⅲ级的强阳性和阳性表达率显著高于Ⅰ级,提示分化越差的肿瘤EMMPRIN的能力越强,诱导把肿瘤细胞和间质细胞分泌MMPs越多,越容易降解基质和基底膜,发生浸润和转移。另外,EMMPRIN的表达与浸润程度无显著相关性,浅表癌和浸润癌表达水平上的差异无统计学意义,在Ta、T1期已有明显表达,提示EMMPRIN在细胞发生恶性转化以后,在膀胱癌的发生早期就参与癌的进展。EMMPRIN在复发组的强阳性表达率和阳性表达率均高于无复发组,在淋巴转移组的强阳性表达率和阳性表达率均高于无淋巴转移组,提示EMMPRIN高表达的膀胱癌易复发和转移。

参  考  文  献

1.         金伯泉. 白细胞分化抗原[M].见:金伯泉 主编, 细胞和分子免疫学,第2版. 北京:科学出版社,2001:427.

2.         Biswas C, ZhangY, Decastro R et al. The human tumor cell-derived collagenase stimulatory factor(RenamedEMMPRIN) is a member of the immunoglobulin[J]. Cancer Res, 1995;55:4342439.

3.         骞爱荣. CD147结构与功能研究进展[J]. 中国免疫学杂志.,2003;19:729

4.         Ellis SM, Nabeshima K,Biawas C. Monoclonal preparation and purification of a tumor cell collagenase stimulatory factor[J]. Cancer Res, 1989; 49: 3385-3391

5.         Nabeshima K, Lane W S, Biswas C. Partial sequencing and characterization of the tumor cell-derived collagenase stimulatory factor[J]. Arch Biochem Biophys, 1991; 285: 90-96.

6.         陈志南,刘彦仿. 抗人肝细胞癌单克隆抗体的产生及相应抗原P60免疫组化定位研究[J].

7.         郭晓楠,陈志南.肝癌膜相关抗原HAb18G为CD147分子的鉴定[J]. 肿瘤防治研究,2000;27(1):7210.

8.         王贤辉,陈志南,郭晓楠.CD147分子与MMPs在肝癌细胞系中表达的相关性[J].第四军医大学学报,2001;22(3):2172219.

9.         The involvement of HAb18G/CD147 in regulation of store-operated calcium entry and metastasis of human hepatoma cells.

10.     Huang Y. HAb18G/CD147 enhances the secretion of matrix metalloproteinases (MMP) via cGMP/NO-sensitive capacitative calcium entry (CCE) and accordingly attenuates adhesion ability of fibroblasts[J]. Eur J Cell Biol. 2005 Jan;84(1):59-73.

11.     Jiang J L, Zhou Q, Yu M K et al. The involvement of HAb18G/CD147 in regulation of store-operated calcium entry and metastasis of human hepatoma cells[J]. J Biol Chem, 2001;276(50):46870-46877.

12.     Zhou J. Involvement of CD147 in overexpression of MMP-2 and MMP-9 and enhancement of invasive potential of PMA-differentiated THP-1. BMC Cell Biol. 2005;6(1):25.

13.     蒋建利. HAb18G/CD147刺激人肝癌细胞分泌基质金属蛋白酶的机制.肿瘤 2004 ;24(6):534-537.

14.     Yu XL.The glycosylation characteristic of hepatoma-associated antigen HAb18G/CD147 in human hepatoma cells[J]. Int J Biochem Cell Biol. 2006;38(11):1939-45.

15.     王贤辉.HAb18G及MMP-2与肝癌细胞分化的关系[J].临床肝胆病杂志.2002;18(1):55-56

16.     Li Y. Inhibitory effects of antisense RNA of HAb18G/CD147 on invasion of hepatocellular carcinoma cells in vitro. World J Gastroenterol. 2003;9(10):2174-7.

17.     Wang L.Regulation of matrix metalloproteinase production and tumor cell invasion by four monoclonal antibodies against different epitopes of HAb18G/CD147 extracellular domain[J]. Hybridoma(Larchmt).2006 Apr;25(2):60-7.

18.     Jiang JL.HAb18G/CD147-mediated calcium mobilization and hepatoma metastasis require both C-terminal and N-terminal domains[J]. Cell Mol Life Sci. 2004 Aug;61(16):2083-91.

19.     骞爱荣. HAbl8G/CDl47拮抗肽抗肝癌转移作用的体外实验[J].世界华人消化杂志.2003;11(3):255-259

20.     商澎.HAb18G/CD147拮抗肽对荷瘤裸鼠的实验性治疗作用[J].肿瘤.2003;23(4):279-282

21.     商澎.HAb18G/CD147拮抗肽对体内血管生成的影响[J].中国药理学通报.2003;19(3):355-356

22.     骞爱荣,商 澎,李 郁.HAb18G/CD147拮抗肽对肝癌细胞表面抗原HAb18G的亲和性[J].细胞与分子免疫学杂志.2003,19(2):127-129

23.     Muraoka K, Nabeshima K, MurayamTet al. Enhanced expression of a tumor cell-derived collagenase stimulatory factor in urothelial carcinoma:its usefulness as a tumor marker for bladder cancers[J]. Int J Cancer, 1993;55(1):19-26.

24.     Han,-J-L; Xie,-W-L; Huang,-J; Yao,-Y-S. Expression of extracellular matrix metalloproteinase inducer in human bladder transitional cell carcinoma. Ai-Zheng. 2003 Nov; 22(11): 1158-61

 

关闭窗口
  相关文章
  读取内容中,请等待...

第四军医大学基础医学教学实验中心
电话:029-84774766 Email:jxsyzx@fmmu.edu.cn