結(jié)腸癌中Septin9與CD44的表達及臨床意義-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)患者就診時已處于腫瘤晚期。癌癥干細胞（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，它與幾種生物標志物相關(guān)。與結(jié)直腸相關(guān)的兩個最重要的標志物是CD44和CD133。結(jié)腸癌患者的上皮細胞中Septin9的轉(zhuǎn)錄本就過表達。本文將從Septin9與CD44在結(jié)腸癌中的表達及其臨床意義進行闡述?！娟P(guān)鍵詞】結(jié)腸癌；Septin9；CD44；腫瘤干細胞【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)計報告顯示：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，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，但被認為耗時、侵入性強且繁瑣。因此，非侵入性篩查生物標志物對于結(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)壁的上皮細胞，這些細胞在特定的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)百萬個隱窩組成，其中包含約2000個細胞，并包括分化的細胞譜系（腸細胞，腸內(nèi)分泌細胞和杯狀細胞）。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、錯配修復(fù)、細胞周期和腫瘤抑制基因）的遺傳和表觀遺傳改變引起，這些改變信號通路已被確定為結(jié)腸癌發(fā)展的分子機制。當(dāng)其中一些遺傳改變和環(huán)境因素積累時，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)生和進展。人們普遍認為，干細胞生態(tài)位是由細胞成分和細胞外基質(zhì)形成的，它們創(chuàng)造了一個特殊的微環(huán)境，對維持干細胞特性很重要，保護干細胞免受分化和凋亡刺激，并通過各種細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]。干細胞的自我更新和分化還受到源自細菌或上皮細胞的隱窩腔成分以及腸上皮下肌成纖維細胞分泌的形態(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胞中關(guān)鍵信號通路的失調(diào)引起的，從而改變了包括生長、增殖和細胞凋亡在內(nèi)的幾種細胞生物學(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胞（CSC）的癌細胞亞群，它們有助于腫瘤的發(fā)生、復(fù)發(fā)和對放療或化療的耐藥性，例如：一CD133、CD166已在結(jié)腸癌中報道。其中，CD166（ALCAM）與總生存期相關(guān)，被認為是結(jié)腸癌患者II期的預(yù)測生物標志物。同樣，CD44表達在結(jié)腸癌患者中相關(guān)性為100%，其表達與預(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個由單個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個外顯子：外顯子1-5和外顯子16-20形成一個mRNA，編碼存在于所有組織中的標準形式的CD44；外顯子6-15受到選擇性剪接的影響。人CD44蛋白的標準亞型包含363個氨基酸，由三個區(qū)域組成：細胞外（270aa）、跨膜（21aa）和C末端細胞質(zhì)（72aa）結(jié)構(gòu)域。可變外顯子的存在，主要涉及細胞外結(jié)構(gòu)域，賦予CD44很大的生物學(xué)功能變異性，當(dāng)CD44在腫瘤細胞上表達時，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，在脊椎動物細胞上表達。CD44及其同工型在癌癥中發(fā)揮著不同的作用。先前的研究報道，CD44激活了許多信號通路，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活性定位于細胞表面，然后促進腫瘤生長和轉(zhuǎn)1.2CD44與結(jié)腸癌的關(guān)系目前CD44已被提議作為多種實體瘤的標志物，包括乳腺癌、胰腺癌、頭頸癌、非小細胞肺癌、肝細胞癌和結(jié)腸癌。與CD44細胞相比，CD44CRC細胞在體外形成集落的能力更強，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水平較正常組織顯著增高，且下調(diào)其表達可以抑制腫瘤細胞的克隆形成能力。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可以促進血管結(jié)構(gòu)的形成，進而在腫瘤的惡性進展中發(fā)揮作用。Galizia等研究發(fā)現(xiàn)，CD44表達陽性往往提示結(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，因為它在正常細胞和癌細胞之間呈現(xiàn)出兩種不同的形式。事實上，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)計學(xué)差異（P<0.01）。結(jié)論CD44表達與結(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)移癌標本進行CD44表達分析時發(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)細胞均呈高染色（86%），CD44呈細胞質(zhì)、的上皮細胞和65%的間質(zhì)組織的CD44染色是中等至強烈的[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，并參與多種細胞過程，包括細胞分裂、囊泡運輸、細胞凋亡和細胞極性維持，12個人類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被獨立鑒定為散發(fā)性乳腺癌中一個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種人類乳腺癌細胞系中的6種中被擴增和過表達[11]。2.1Septin9與結(jié)腸癌的關(guān)系Kinga等對樣本的37個組織病例進行了免疫組織化學(xué)染色，在正常樣本中，上皮細胞中發(fā)現(xiàn)彌漫性細胞質(zhì)Septin9蛋白表達，其對管腔上皮的表達更強烈。在大多數(shù)腺瘤樣本中，中度或弱免疫反應(yīng)主要局限于上皮細胞的頂端細胞。Septin9蛋白在大多數(shù)結(jié)腸癌樣本中的表達是異質(zhì)的。發(fā)現(xiàn)弱的彌漫性細胞質(zhì)蛋白表達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。健康組的所有標本（即100%）Septin9具有強烈的免疫反應(yīng)。在腺瘤和癌癥中，對應(yīng)于免疫反應(yīng)性上皮細胞率分別為42.8%和38.4%。因此，在疾病進展的腺瘤序列中[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蛋白表達水平。結(jié)果在102例中，胃癌組織中Septin9的陽性表達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，在44例中，40例低分化胃癌組織Septin9高表達。Septin9在胃癌組織中高達，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行免疫組化，通過免疫組化測試17對匹配的正常和原發(fā)性乳腺癌組織，使用亞型特異性抗體進行Septin9-v1表達。引人注目的是，配對樣本中有17個（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烈[14]。GuodongZhang等發(fā)現(xiàn)Septin9表達水平在膠質(zhì)瘤組織和細胞系中顯著上調(diào)。Septin9的高表達預(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)瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。此外，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）標志物，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升高。神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞中的這種EMT過程依賴于轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）-β1的表達。此外，臨床分析表明，不同級別原發(fā)性膠質(zhì)瘤患者Septin9基因表達與TGF-β1呈正相關(guān)。此外，敲除Septin9顯著降低了體內(nèi)膠質(zhì)瘤的進展[15]。RoniGilad研究了Septin9亞型1蛋白（Septin9-i1）在人前列腺癌標本中的表達，是一項對50個石蠟包埋的前列腺癌樣本的回顧性研究：38個來自根治性前列腺切除術(shù)，6個來自根治性膀胱前列腺切除術(shù)，6個來自經(jīng)尿道前列腺切除術(shù)，Septin9-i1蛋白在前列腺癌細胞中表達，但在正常上皮細胞中不存在。染色強度與治療前前列腺特異性抗原（PSA）血水平和格里森評分成正比。Septin9-i1在所有轉(zhuǎn)移性病灶中均高表達[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，但具體機制需要進一步研究。希望為以后的臨床診療提供有效的幫助。參考文獻[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)中的表達及臨床意義[J].臨床軍醫(yī)雜志,2012,40(04):[8]Khoursheed,Mousaetal.“ExpressionofCD44sinhumancolorectalcancer.”Pathologyoncologyresearch:POomvesicfalternativelysplicedtranscriptsoftheMLLseptin-like165-72