梁仲珍，王海琳，劉 斌，陳 莉，王 芳

惡性腫瘤具有高病死率特點，且近年來其發(fā)病率呈逐漸上升趨勢，嚴重威脅人類的健康。組織浸潤和轉移是惡性腫瘤的重要特征，該過程由多步驟、多種機制共同參與。長期以來人們致力于尋找腫瘤早期診斷和治療的新方法，但目前大多數(shù)惡性腫瘤的預后仍然較差。近年來分子靶向治療在抑制惡性腫瘤的進展中發(fā)揮著重要作用。CLCA2與一些常見惡性腫瘤的侵襲、轉移及預后密切相關，有望成為腫瘤臨床診斷、生物治療和判斷預后的潛在靶點。因此探討CLCA2與惡性腫瘤的關系，對于尋找新的分子治療靶點意義重大。

1 CLCA2的結構及功能

CLCA家族是一種新型的鈣激活氯離子通道家族，其家族成員主要包括CLCA1、CLCA2、CLCA3、CLCA4等，在哺乳動物體內(nèi)廣泛表達。CLCA2基因定位于1號染色體1p22-31[1]，在已知家族成員中，CLCA2和CLCA4有相似的結構，都是典型的I型跨膜蛋白，大小約125 KDa，約含900個氨基酸，其氨基末端存在對稱性的多個半胱氨酸模體——CX12CX4CX4CX12C[1-2]。CLCA跨膜蛋白可被迅速裂解成90和35kDa亞基，并通過亞基中的半保守序列與整合素-β4相互作用，促進腫瘤的早期血行轉移及生長[3]。研究發(fā)現(xiàn)，CLCA1和CLCA3是非整合性的球形膜蛋白，與其他已知的任何氯離子通道不具有相似性，可被組成性的分泌到細胞外，使得他們不可能成為一種通道，更不能作為通道發(fā)揮功能，推測其可能作為離子通道輔助蛋白在調節(jié)氯離子通道活性中發(fā)揮重要作用[4-6]。可見CLCA家族成員間存在共性與差異。

2 CLCA2相關信號轉導通路

腫瘤細胞的生長通常不受細胞凋亡和機體調控的影響。研究發(fā)現(xiàn)，CLCA2在常見惡性腫瘤包括乳腺癌、結直腸癌等中的表達異常下調。上調CLCA2基因表達可顯著抑制腫瘤的形成，明顯降低腫瘤的侵襲和轉移能力，下調CLCA2基因表達可刺激癌細胞侵襲和遷移[7-9]，但CLCA2在腫瘤中的下調機制尚未完全明確，已有研究發(fā)現(xiàn)CLCA2可通過P53通路發(fā)揮調控作用。

p53基因與細胞衰老、凋亡、細胞周期抑制、DNA損傷修復、遺傳穩(wěn)定性的維持等生物過程密切相關。研究發(fā)現(xiàn)，通過不同方法損傷p53陽性的乳腺細胞DNA，可顯著誘導CLCA2的表達。p53家族蛋白通過直接結合在CLCA2啟動子的p53家族蛋白的特異性結合位點——RE-CLCA2來激活CLCA2啟動子[7-8]。Tanikawa等[9]認為CLCA2是p53基因誘導衰老調解因子，用過氧化氫誘導細胞衰老和敲除p53基因可在同等程度上顯著抑制CLCA2或p53的表達。黏著斑激酶(FAK)是一種非受體型的酪氨酸蛋白激酶，調控多種細胞信號轉導通路，F(xiàn)AK和p53蛋白之間存在FAK-p53調節(jié)環(huán)路：p53蛋白可抑制FAK啟動子的活性，相反，F(xiàn)AK蛋白也可抑制p53的轉錄活性[10-11]。FAK在多數(shù)腫瘤中呈高表達，CLCA蛋白可在體外活化FAK并對腫瘤細胞的增殖產(chǎn)生影響[12]。在腫瘤細胞中沉默CLCA2基因可增強FAK的表達及其啟動子活性，上調表達CLCA2則可抑制FAK的表達[8]。CLCA2可作為p53/FAK信號通路中的信號分子發(fā)揮生物學活性，調控細胞功能，參與腫瘤形成和發(fā)展。

3 CLCA2與常見腫瘤的相關研究

人類多數(shù)常見惡性腫瘤起源于上皮細胞，而上皮細胞的質膜離子通道不僅在調節(jié)可興奮細胞膜電位、離子平衡和電信號傳遞中發(fā)揮重要作用，且在細胞增殖、分化、凋亡和遷移中扮演重要角色[13]。但目前離子通道在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用知之較少，特別是鈣激活氯通道蛋白在生長調節(jié)、細胞凋亡、細胞侵襲或轉移過程中的作用。近年來，研究發(fā)現(xiàn)CLCA2與以下常見腫瘤密切相關。

3.1CLCA2與乳腺癌 乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和病死率在女性惡性腫瘤中居于第二位[14]。研究顯示，CLCA2在正常及永生化的乳腺上皮細胞中表達，而在不同進展階段的乳腺惡性腫瘤細胞中表達陰性；當在CLCA2表達陰性的細胞中重新表達CLCA2時，能明顯降低腫瘤細胞的致瘤和侵襲能力[7,15-16]。CLCA2在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉移中發(fā)揮重要作用，可能與以下機制有關。

3.1.1CLCA2與DNA甲基化：研究發(fā)現(xiàn)，部分乳腺癌患者中CLCA2基因存在突變，CLCA2表達的缺失是由其啟動子CpG島高度甲基化所致。CLCA2啟動序列由位于CpG島上游CLCA2第一編碼外顯子決定，在乳腺癌及其細胞株中CLCA2-CpG甲基化的程度與CLCA2的表達水平呈明顯相關性[15]。Tanikawa等[9]研究表明，CLCA2在前列腺癌細胞株中有部分表達，提示CLCA2的失活可能與遺傳改變相關；同樣，用5-氮胞苷處理后的2株結腸癌細胞中CLCA2表達量也增加。因此，CLCA2基因的沉默可能與DNA甲基化有關。

3.1.2CLCA2與上皮細胞間充質轉化(EMT)：研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺上皮細胞中誘導EMT，可使上皮細胞獲得間充質干細胞特性，并表達干細胞標記物，且形成微球體的能力增加，這些特性同時也促進了細胞對周圍組織的侵犯，與腫瘤轉移和復發(fā)密切相關[17]。在乳腺癌中，CLCA2基因表達的下調，能夠促進乳腺癌細胞EMT發(fā)生，增加CLCA2蛋白質表達可以抑制乳腺癌細胞侵襲和遷移。此外，增加上皮轉錄因子如Snail、Twist的表達，可誘導產(chǎn)生EMT，使得上皮細胞中CLCA2和E-cadherin表達顯著降低。有研究報道，乳腺癌細胞系MCF10A中CLCA2表達水平降低，細胞可表現(xiàn)出過度生長、侵襲和遷移能力增強等現(xiàn)象，并增強了甲基纖維素微球體的形成能力，并發(fā)現(xiàn)E-cadherin表達下調，vimentin、snail及纖維連接蛋白表達上調[16,18-19]。當CLCA2表達下調的腫瘤細胞暴露于不同劑量的阿霉素劑量特別是較高劑量時，對阿霉素產(chǎn)生了明顯抵抗性[9]。CLCA4為CLCA家族的另一成員，在乳腺腫瘤及其細胞系中同時敲除CLCA4和CLCA2能增強細胞的間充質特性，因此認為CLCA4和CLCA2是乳腺上皮分化標記物[19]。Ramena等[20]研究發(fā)現(xiàn)，CLCA2介導乳腺上皮細胞分化可能是通過細胞間連接蛋白EVA1實現(xiàn)的，EVA1是p53家族介導的Ⅰ型跨膜蛋白，是上皮細胞分化標志物。CLCA2通過其跨膜片段與EVA1結合，使EVA1局限來促進細胞間連接形成，從而調節(jié)細胞的增殖與分化。CLCA2表達的變化可通過不同途徑實現(xiàn)對腫瘤細胞侵襲和遷移能力的調節(jié)。

3.1.3CLCA2與pH：在乳腺癌細胞中，CLCA2表達增強可在抑制腫瘤細胞增殖的同時增加細胞膜氯離子電流，使細胞內(nèi)pH降低，從而促進細胞凋亡，當阻滯該離子通道時，可減少細胞內(nèi)pH的下降并抑制細胞凋亡；敲除CLCA2可使細胞膜上氯離子電流大幅降低，破壞細胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)平衡，導致細胞內(nèi)pH值升高，這是侵襲性腫瘤細胞的特性之一[9,16]。因此認為CLCA2對于維持細胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)具有重要作用。

3.2CLCA2與肺癌 研究發(fā)現(xiàn)，肺癌患者外周血標本細胞中CLCA2、HMGB3、L587S和ASH1表達增高，可作為檢測不同進展階段非小細胞肺癌(NSCLC)和小細胞肺癌(SCLC)具有特異性和互補性的標記物[21]。Man等[22]報道,CLCA2與其他標記物聯(lián)合檢測對于判斷肺腺癌患者的預后具有重要意義。Shinmura等[23]報道，肺鱗癌患者CLCA2蛋白表達的缺失為影響預后的不良因素。Ludovini等[24]報道，CLCA2基因在早期復發(fā)即Ⅰ期肺腺癌患者中的表達顯著上調，對于監(jiān)測腫瘤的復發(fā)意義重大。因此，CLCA2不僅可作為鑒別診斷肺鱗癌和肺腺癌的新型免疫組化標記物，還可與其他標記物聯(lián)合檢測對于監(jiān)測疾病復發(fā)或進展，判斷肺癌患者預后具有重要價值和意義。

3.3CLCA2與其他常見腫瘤

3.3.1CLCA2與宮頸癌和卵巢癌：宮頸癌的侵襲轉移、術后復發(fā)是患者主要的死亡原因,也是影響臨床治療和預后的關鍵因素。N-myc下游調節(jié)基因1(NDRG1)是NDRG基因家族成員，在腫瘤形成、侵襲和轉移中具有重要作用[25]。上調NDRG1基因表達能夠顯著抑制惡性腫瘤細胞的生長，降低宮頸癌侵襲和轉移的發(fā)生率；抑制宮頸癌細胞系CaSki和卵巢癌細胞系HO-8910PM中NDRG1表達，能夠增強腫瘤細胞黏附、侵襲和遷移活性，同時CLCA2基因的表達也顯著下降[26]。NDRG1基因可能通過其下游的CLCA2基因在宮頸癌和卵巢癌的侵襲和轉移中發(fā)揮重要作用。梁雪霏等[27]研究發(fā)現(xiàn)，CLCA2表達的變化與宮頸癌細胞的侵襲和轉移相關。

3.3.2CLCA2與結直腸癌：Bustin等[28]通過對結直腸癌組織及細胞株T84、HT29和Caco2的研究發(fā)現(xiàn)，在約80%的癌組織中CLCA1和CLCA2的mRNA表達水平顯著下降，提示CLCA2與結直腸癌的發(fā)生密切相關，并且可能扮演抑癌基因的角色。

4 結語

CLCA2作為一種新型的鈣激活氯通道蛋白，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。多數(shù)研究表明，CLCA2在惡性腫瘤中存在表達水平及相關信號通路的異常，并與腫瘤的侵襲和轉移密切相關，但其在腫瘤中的確切調節(jié)機制尚不清楚。目前，CLCA2與常見惡性腫瘤的相關研究仍處于初始階段，在其他腫瘤中的研究也較少[29-31]。隨著對CLCA2基因功能、蛋白活性調控、相關信號轉導途徑及其分子調控機制的深入研究，CLCA2有望作為一種腫瘤相關的分子標記物，成為腫瘤臨床診斷和預后判斷的新指標，或成為一個藥物治療的潛在靶點，為臨床治療提供新策略或工具。

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