董訓(xùn)忠 綜述 李建生 審校

細(xì)胞外基質(zhì)蛋白-1（extracellular matrix protein 1，ECM1）是1994年Mathieu E[1]等首次在鼠的成骨細(xì)胞系MN7中分離的一種分子量為85kDa的分泌性糖蛋白。近年來ECM1的研究取得了很大發(fā)展，本文就ECM1的基本結(jié)構(gòu)、功能及與腫瘤的關(guān)系做一簡(jiǎn)要綜述。

一、ECM1的基本結(jié)構(gòu)和功能

人的ECM1基因于1997年被Smits[2]等分離出來，基因定位于1q21臨近表皮分化復(fù)合體區(qū)，由10個(gè)外顯子構(gòu)成。ECM1基因的5，端上游包括TATA-Box，CCAAT-Box和逆反CCAAT-Box，在-l～110 位置包含 Ap1，Sp1 和 Ets轉(zhuǎn)錄因子家族的結(jié)合位點(diǎn)，Ap1，Sp1和Ets轉(zhuǎn)錄因子都與內(nèi)皮細(xì)胞增殖、分化的管家基因關(guān)系密切[3]。ECM1蛋白包含一個(gè)19個(gè)氨基酸的信號(hào)肽，緊隨的為4個(gè)功能域：一個(gè)不含半胱氨酸的N端區(qū)，兩個(gè)串聯(lián)重復(fù)序列和一個(gè)C端區(qū)，后面的3個(gè)區(qū)含有大量半胱氨酸殘基，并且有典型的CC-（X7-10）C排列結(jié)構(gòu)，這與血清白蛋白結(jié)構(gòu)相似，形成雙環(huán)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在蛋白與蛋白之間的相互作用中起重要作用[4]。據(jù)此推測(cè)ECM1可能具有轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或結(jié)合生長(zhǎng)、分化因子的潛能。

ECM1基因編碼四種剪切體：ECM1a（編碼540個(gè)氨基酸）廣泛分布于角化細(xì)胞、真皮血管及肝、腎、肺、胰腺等，尤以胎盤和心臟中最多；ECM1b（編碼415個(gè)氨基酸）缺乏7號(hào)外顯子，限制性表達(dá)于扁桃體和皮膚[5]；ECM1c（編碼559個(gè)氨基酸）限制性表達(dá)于皮膚的基底層；ECM1d（編碼57個(gè)氨基酸）其功能目前仍不清楚[6]。據(jù)報(bào)道發(fā)現(xiàn)幾種與ECM1相互作用的物質(zhì)，如：基底膜蛋白多糖與ECM1相互作用可調(diào)解軟骨內(nèi)骨形成，促進(jìn)血管生成和腫瘤發(fā)生[4]。ECM1和基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP-9）相互作用，抑制MMP-9的蛋白水解活性，這與類脂蛋白沉積癥的發(fā)病機(jī)制相關(guān)[7]。腓骨蛋白-1D可減弱ECM1刺激細(xì)胞增殖、血管生成的能力，從而減弱纖維肉瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移侵襲的能力[5]。研究證實(shí)ECM1利用不同的結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞外基質(zhì)中，諸如：層粘連白332、膠原蛋白Ⅳ、纖連蛋白、透明質(zhì)酸、肝素和軟骨素A等多種物質(zhì)結(jié)合，參與多種病理生理進(jìn)程[6]。最近有研究發(fā)現(xiàn)ECM1的C末端與人軟骨寡聚基質(zhì)蛋白的EGF結(jié)構(gòu)域相互作用調(diào)解軟骨的形成[8]。

二、ECM1在不同腫瘤組織中的表達(dá)

（一）肝細(xì)胞癌 肝細(xì)胞癌在全球惡性腫瘤發(fā)病率中占第6位，惡性腫瘤死因中占第三位。手術(shù)切除是肝癌最有效的治療方法，但由于肝癌根治性切除術(shù)后5年的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率有61.5%，即使小肝癌也達(dá)43.5%，導(dǎo)致肝細(xì)胞癌患者術(shù)后5年生存率仍然很低。因此，如何預(yù)測(cè)肝癌侵襲轉(zhuǎn)移的生物學(xué)行為，進(jìn)而予以根治和預(yù)防肝癌復(fù)發(fā)成為目前臨床研究的主要難題和熱點(diǎn)。侯彥強(qiáng)等[9]用免疫組化方法檢測(cè)20例正常肝臟組織及82例肝癌組織ECM1的表達(dá)差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝癌組織陽性率為85.4%（70/82），遠(yuǎn)高于正常肝組織陽性率的20.0%（4/20）。Chen 等[10]采用 RT-PCR、Western Blot方法檢測(cè)3株具有相同遺傳背景、不同轉(zhuǎn)移潛能的肝癌細(xì)胞系和正常肝細(xì)胞系中ECM1的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)在4株細(xì)胞中惡性程度最高的肝癌細(xì)胞系HCCLM3的ECM1表達(dá)水平明顯高于惡性程度相對(duì)低的細(xì)胞系MHCC97-H和MHCC97-L，而正常肝細(xì)胞系L02未檢到ECM1的表達(dá)；用相同的方法檢測(cè)18例肝細(xì)胞癌患者癌組織、癌旁組織ECM1的表達(dá)，又用免疫組化法檢測(cè)77例肝細(xì)胞癌患者癌組織及癌旁組織ECM1的表達(dá)，結(jié)果顯示與正常肝組織及癌旁組織相比，癌組織中ECM1陽性表達(dá)率明顯較高。同時(shí)發(fā)現(xiàn)ECM1的表達(dá)水平與腫瘤的大小、腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)、TNM分級(jí)和血管侵犯等有關(guān)；Cox多因素分析表明ECM1的表達(dá)是肝細(xì)胞癌患者總生存率及無瘤生存率的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，這提示ECM1的表達(dá)可能參與了肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移，并且可作為肝癌術(shù)后轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)指標(biāo)之一。

（二）胃腸癌 Wang等[11]采用免疫組化法檢測(cè)ECM1在26例胃癌組織中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)有23例ECM1陽性。周韶璋等[12]通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法對(duì)胃癌的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ECM1的基因表達(dá)水平在癌旁組織黏膜組和未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌黏膜組間無明顯差異。胃癌（有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）組明顯高于癌旁組和未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌組，ECM1基因在發(fā)生轉(zhuǎn)移的胃癌中表達(dá)升高，可能與胃癌轉(zhuǎn)移相關(guān)。侯彥強(qiáng)[13]等用時(shí)實(shí)熒光定量RT-PCR方法對(duì)結(jié)直腸癌的研究發(fā)現(xiàn)，ECM1的基因表達(dá)在結(jié)直腸正常黏膜和腺瘤組織間無明顯差異，結(jié)直腸癌（無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）組明顯高于正常黏膜和腺瘤組織組，結(jié)直腸癌（有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移）組明顯高于其他三組，這提示ECM1基因在直結(jié)腸癌中表達(dá)升高，與結(jié)直腸癌淋巴轉(zhuǎn)移相關(guān)。

（三）乳腺癌 乳腺癌在女性原發(fā)性惡性腫瘤中最為常見。2001年Han等[14]體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)ECM1在惡性度的較高的乳腺癌細(xì)胞系MDA-435和高潛能骨轉(zhuǎn)移的乳腺癌細(xì)胞系LCC15中高表達(dá)，而正常的乳腺導(dǎo)管細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、炎性細(xì)胞及惡性程度低的乳腺腫瘤細(xì)胞如MDA-468、MDA-435等無或很少表達(dá)ECM1。同時(shí)發(fā)現(xiàn)ECM1可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和血管的生成。Wang等[11]報(bào)道，ECM1在許多上皮來源腫瘤中高表達(dá)，在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌組的表達(dá)率明顯高于未發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌組。為了進(jìn)一步評(píng)估ECM1的表達(dá)對(duì)乳腺癌預(yù)后的影響，Lal等[15]對(duì)134例侵襲性乳腺癌患者行免疫組化法檢測(cè)ECM1的表達(dá)情況，并用Cox回歸生存分析，結(jié)果證實(shí)約有50%的侵襲性乳腺癌患者ECM1高表達(dá)，ECM1可作為患者預(yù)后的重要指標(biāo)之一。

（四）甲狀腺腫瘤 甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見惡性腫瘤之一，當(dāng)前，大多數(shù)甲狀腺結(jié)節(jié)患者采用穿刺活檢來診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性，但有15%～20%甲狀腺結(jié)節(jié)患者細(xì)針穿刺活檢無法明確診斷細(xì)胞學(xué)特性，特別是在乳頭狀、濾泡狀甲狀腺癌與良性乳頭狀、濾泡狀甲狀腺腺瘤之間穿刺細(xì)胞學(xué)活檢很難鑒別。而目前這部分患者的標(biāo)準(zhǔn)治療是診斷性次全甲狀腺切除術(shù)[16]。Pauws等[17]報(bào)道ECM1在乳頭狀和濾泡狀甲狀腺癌中超表達(dá)而良性甲狀腺結(jié)節(jié)不表達(dá)；Kebebew等[18]報(bào)道ECM1聯(lián)合TMPRSS4對(duì)鑒別惡性甲狀腺腫瘤有更高的診斷價(jià)值，可提高細(xì)針穿刺活檢的準(zhǔn)確率，ECM1可作為甲狀腺癌分化程度的指標(biāo)。Lal等[16]也證實(shí)ECM1在正常的甲狀腺組織和良性腫瘤中表達(dá)無差異，在乳頭狀癌和濾泡癌中顯著表達(dá)。

（五）喉癌 喉癌是頭頸部最常見的惡性腫瘤，韓朝等[19]人發(fā)現(xiàn)ECM1在喉良惡性腫瘤中均有表達(dá)，但喉癌表達(dá)水平明顯高于良性腫瘤，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的喉癌ECM1表達(dá)強(qiáng)于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的喉癌。ECM1的表達(dá)與喉癌的微血管密度成正相關(guān)，這些發(fā)現(xiàn)提示ECM1可能在喉癌的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移和血管生成中扮演著重要的角色[3]。

（六）肺癌 肺癌中ECM1的表達(dá)和乳腺癌的表達(dá)有類似的現(xiàn)象，無轉(zhuǎn)移的肺癌ECM1的表達(dá)率的低（約20%），而有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌ECM1的表達(dá)相對(duì)增高（55%）[11]。肺腺泡軟組織肉瘤中ECM1的表達(dá)與正常非組織相比也明顯升高[20]。

三、ECM1在腫瘤發(fā)展中的作用

（一）ECM1在腫瘤血管生成中的作用 MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶家族中的一員，在腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移中扮演著重要的角色，參與腫瘤細(xì)胞周圍基質(zhì)的降解、血管的形成[21]。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ECM1和MMP-9能相互作用，并能降低MMP-9的活性[7]。在研究肝細(xì)胞肝癌患者血清ECM1、MMP-9和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）水平變化時(shí)發(fā)現(xiàn)ECM1與MMP-9、VEGF呈正相關(guān)；ECM1可能通過MMP-9和VEGF相互作用而促進(jìn)肝癌血管生成和侵襲轉(zhuǎn)移[22]。實(shí)體腫瘤長(zhǎng)到一定的體積必須靠新生血管以維持腫瘤的新陳代謝。在血管生成之前大多數(shù)腫瘤相對(duì)較小、局限并且生長(zhǎng)緩慢，隨著血管的生成，腫瘤變得惡性程度更高，以生長(zhǎng)的加速、侵襲力的增強(qiáng)和轉(zhuǎn)移為特征。抗血管治療已成治療實(shí)體腫瘤的為一種有前景的治療，值得強(qiáng)調(diào)的是在所有腫瘤中沒有單一的血管生成因子，在不同的腫瘤中可能通過不同的途徑觸發(fā)血管生成，當(dāng)前抗血管治療主要針對(duì)的是促進(jìn)內(nèi)皮生長(zhǎng)的各種生長(zhǎng)因子[23]，因此研發(fā)均衡組合血管生成抑制劑是必須的。ECM1可能在血管生成中扮演著重要的角色，最為直接的證據(jù)是純化重組的ECM1刺激人靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和雞胚絨毛膜尿囊膜的血管生成。ECM1是否促進(jìn)腫瘤血管的生成及能否在抗腫瘤血管治療中成為一個(gè)靶點(diǎn)有待遇進(jìn)一步研究。

（二）ECM1可作為腫瘤生長(zhǎng)的標(biāo)記 ECM1在多種腫瘤中高表達(dá)且與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)，如肝細(xì)胞肝癌、乳腺癌等，有轉(zhuǎn)移的腫瘤ECM1表達(dá)陽性率及表達(dá)水平比相應(yīng)的沒有轉(zhuǎn)移的腫瘤高。因?yàn)镋CM1是一種分泌性糖蛋白，在腫瘤患者血清中可以檢測(cè)到，且ECM1的血清濃度與一定類型的腫瘤存在，如肝細(xì)胞肝癌、乳腺癌等密切相關(guān)，因此ECM1可作為一種腫瘤生長(zhǎng)標(biāo)記分子，預(yù)測(cè)腫瘤的發(fā)生及術(shù)后的腫瘤的復(fù)發(fā)[10，15]。

四、展望

從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到臨床研究都表明：ECM1在多種惡性腫瘤的進(jìn)展中扮演著一定的角色，從ECM1刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖、血管生成及與不同分子間相互作用的角度分析，ECM1可能促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，但ECM1在腫瘤中的具體作用及其分子機(jī)制如何等尚有待于進(jìn)一步研究，從而指導(dǎo)腫瘤的有效治療。

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