神经细胞黏附分子在涎腺腺样囊性癌中的研究进展

史国娟，吴发印，胡关举

(遵义医科大学第五附属(珠海)医院口腔颌面外科，广东 珠海 519100)

口腔颌面部常见恶性肿瘤以涎腺腺样囊性癌(salivary adenoid cystic carcinoma，SACC) 多见。研究显示，SACC占所有头颈部肿瘤的1%，在唾液腺肿瘤中占10%～15%[1-2]。目前SACC常规的治疗方法以手术治疗为主，术后辅助放疗。由于肿瘤局部侵袭性强，容易沿神经及组织间隙扩散，且界限不清楚，手术切除时难以获得明确的边界，术后常出现远处转移，导致预后差。神经细胞黏附分子(neural cell adhesion molecule，NCAM)是神经系统内表达量最大的细胞黏附分子，常表达于自然杀伤细胞、活化T细胞、神经和肌肉组织中[3]，NCAM的表达情况可直接影响肿瘤细胞的运动和迁移能力[4]。在NCAM与神经组织细胞发生黏附的过程中具有明显的亲嗜性，通过对腺样囊性癌、乳腺癌、胃癌、胆管癌等组织中NCAM表达情况的研究发现，NCAM与肿瘤的发生发展、神经浸润转移以及肿瘤恶性程度有密切关联[5-6]。NCAM及其受体在SACC组织中表达水平可直接影响细胞的增殖分化，肿瘤细胞沿神经轴突生长出现嗜神经侵袭。因此NCAM的表达情况对肿瘤组织病理分型、预后等方面均有较大的临床指导意义。现就NCAM在SACC中的研究进展予以综述。

1 NCAM

1.1NCAM的分型及功能 NCAM属于免疫球蛋白超家族，是一种介导细胞黏附和识别的非钙依赖型黏附分子，具有多种亚型结构。目前已鉴定出20多种亚型结构，分子量为200 000～220 000，按相对分子质量主要分为NCAM-120、NCAM-140和NCAM-180三种亚型，每个亚型均由一个单一编码基因通过选择性剪接一个主转录本而产生[7]。不同亚型NCAM合成来源不同，NCAM-180和NCAM-140主要由神经元合成，NCAM-140和NCAM-120主要由星型胶质细胞合成，而NCAM-120主要由少突胶质细胞合成[8]。另外，各亚型分布也有不同，NCAM-120主要分布于胶质细胞表面，属于附膜型NCAM，不含胞质区和跨膜区，不能跨越细胞膜脂质双层，可通过糖基磷脂酰肌醇直接与细胞膜相连，使其只能在细胞膜外锚定的脂筏上移动；而NCAM-140和NCAM-180两者均属于跨膜糖蛋白，两者通过跨膜区与细胞内骨架相连进行信号转导[9]。NCAM-140主要分布于神经元轴突和未成熟神经元的脂筏上，胶质细胞表面也有分布，NCAM-140在细胞脂筏中的定位可触发NCAM细胞内信号的激活，而NCAM-180则主要分布于成熟神经元的突触后致密物[10-11]。由于NCAM分型不同，其分子结构和功能也不相同，NCAM结构的多样性是因其结构域拼接方式不同产生的，3种NCAM多肽的基因编码完全一致，只是通过不同的剪切方式使其外接分子大小不同的糖基，如NCAM-140与NCAM-180由于编码基因的选择性剪切不同，使NCAM-180比NCAM-140多一个外显子，从而造成相对分子质量不同[10]。

NCAM由胞外段、膜段、胞内段三部分构成，胞外段包含5个免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)(IgⅠ、IgⅡ、IgⅢ、IgⅣ、IgⅤ)样结构域和2个纤连蛋白Ⅲ(fibronectin Ⅲ，FNⅢ)结构域[7,12]，每一个Ig样结构域由90～110个氨基酸残基形成，其间由二硫键连接。Ig样结构域是NCAM的主要功能部位，能介导细胞与细胞、细胞与基质间的黏附，还能作为功能受体活化多种胞内信号分子，通过调控细胞骨架结构及分布的改变，最终调节细胞的增殖、分化和迁移[13]。NCAM IgⅠ、IgⅡ样结构域是细胞发生嗜同性和嗜异性黏附作用的特异性结合位点，虽然IgⅣ样结构域不是细胞发生特异性结合的位点，但IgⅣ结构域和FNⅢ结构域是调节NCAM结合能力的重要区域，而IgⅤ样结构域则是多聚唾液酸结合区[14]。

1.2NCAM的作用机制 NCAM作为一种糖蛋白受体，主要通过NCAM的嗜同性和嗜异性介导细胞与细胞间和细胞与基质间的黏附，还可通过不同的信号通路调节多种细胞的分化和迁移。细胞迁移成功的重要前提是细胞能否与细胞外基质发生黏附作用，而细胞与细胞外基质的黏附主要由细胞膜上的以整联蛋白为核心构成的复合结构——黏着斑所介导，因此整联蛋白的表达与活化直接决定细胞的黏附能力[15]。NCAM不同的结构域通过嗜同性(NCAM-NCAM)和嗜异性(NCAM-非NCAM分子)相互作用激活信号通路并提供结构基础，从而介导细胞与其他细胞以及细胞外基质成分的黏附，如促分裂原活化的蛋白激酶、胞外信号调节激酶、p21活化激酶1和局灶性黏附激酶依赖通路等[16-19]。NCAM的Ig结构域与位于同一细胞表面或位于相反细胞表面的NCAM分子结合可发生嗜同性相互作用，NCAM与成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor，FGF)发生同源性结合后可调节细胞生长；其机制为NCAM同源的结构域与FGF受体结合后可调节FGF活性，激活磷脂酶Cγ产生二酰甘油，诱导钙离子(Ca2+)内流，使细胞内Ca2+浓度升高，生长锥导向作用增强，促进神经细胞轴突生长和突触发生，从而影响神经细胞的迁移[10]。NCAM糖基化和选择性拼接可直接影响NCAM嗜异性黏附，NCAM FN Ⅲ 结构域与NCAM-L1、胶质细胞源性神经营养因子、脑源性神经营养因子、血小板源性神经营养因子、硫酸软骨素蛋白多糖等多种生物分子可发生嗜异性相互作用[20]。NCAM调节神经轴突生长、细胞迁移及目标识别，正是通过NCAM嗜同性和嗜异性相互作用实现的。目前，关于NCAM在肿瘤中的表达及作用已有相关的研究。NCAM启动子上存在转录因子锌指E盒结合蛋白1(zinc finger E-box binding homeobox 1，ZEB1)结合位点，邱惠思等[21]通过Transwell实验发现，ZEB1可调节NCAM的表达，在过表达ZEB1的胶质瘤细胞中，NCAM的表达率降低，细胞侵袭能力减弱，而在受干扰ZEB1的细胞中，NCAM表达率升高，胶质瘤细胞侵袭能力增强；同时实验还表明，ZEB1可转录上调NCAM，而NCAM可通过一系列信号转导激活蛋白激酶B通路，进而促进细胞发生上皮-间充质转化。当然，ZEB1也可能直接通过上调NCAM来调控细胞上皮-间充质转化进程。有报道指出，β联蛋白可直接结合到NCAM启动子区域调节NCAM的表达[22]。体外研究证实，NCAM过表达可促进NIH3T3细胞增殖并诱导其转化，从而增强细胞向单层创面的迁移[23]。体内研究则发现，NCAM可加速瘤体生长[24-25]。

2 NCAM与SACC

2.1诊断应用 NCAM与肿瘤的发生、发展密切相关。NCAM不仅影响神经系统的发育，还能促进脊髓损伤和脑外伤等神经损伤后的再生与修复，NCAM缺乏则会促进损伤部位的神经细胞凋亡[19,26]。研究发现，NCAM表达上调与一些恶性肿瘤发生中枢神经系统转移或周围神经浸润密切相关[27]。在临床应用中NCAM常作为肿瘤标志物，NCAM的表达情况直接影响肿瘤的预后。梁艳等[28]对多发性骨髓瘤细胞进行流式细胞术检测，分析骨髓细胞群中NCAM的表达情况，结果发现，患者组NCAM阳性表达率为76.9%，而在正常组中NCAM的表达水平极低，NCAM是区分良、恶性浆细胞的重要标志；由此认为，NCAM在多发性骨髓瘤表达与否可作为区分正常浆细胞与骨髓瘤细胞的重要指标，同时NCAM表达情况与疾病侵袭性及预后相关。通过对SACC的研究发现，SACC细胞可分泌NCAM，NCAM通过与其他NCAM分子发生嗜同性结合介导细胞与细胞的黏附，通过嗜异性结合介导细胞与底物的黏附，赋予了肿瘤嗜神经的特性，进而发生嗜神经侵袭[29]。Fukuda等[30]报道了SACC对NCAM的表达呈阳性，且人涎腺肿瘤细胞与神经细胞的黏附功能依赖于人涎腺肿瘤细胞和神经细胞表面NCAM的表达，其黏附关系与NCAM的表达呈正相关。但NCAM在甲状腺乳头状癌中的表达情况却不同，有学者通过免疫组织化学试验研究发现，甲状腺乳头状癌患者NCAM阳性表达率(11.9%)显著低于良性乳头状增生患者(88.5%)[31-32]。这些研究结果提示，NCAM可为某些良恶性肿瘤的诊断提供帮助，为病理诊断提供依据。

2.2分型及预后 腺样囊性癌常发生于涎腺，其中小涎腺以腭腺为主，其恶行程度高，而头颈的其他部位(如泪腺、鼻腔和鼻旁窦、咽喉及气管)均可发生[33]。SACC的诊断和治疗一直都是临床关注的重点。SACC根据其肿瘤细胞类型和排列方式分为筛状型、管状型和实性型三种组织类型。为了探讨NCAM在SACC不同病理分型中的意义及表达情况，金善恩等[34]利用苏木精-伊红染色法检测49例SACC病理标本NCAM表达情况与不同组织病理分型的关系，结果显示，管状型、筛状性和实性型NCAM阳性表达率分别为70.00%、58.82%和33.33%，差异有统计学意义(P=0.04)，而其他各型间的差异无统计学意义(P>0.05)，并认为NCAM蛋白的表达与SACC细胞的分化程度相关。赵昆[29]通过对SACC切片染色观察发现，NCAM在切片组织呈弱阳性染色，同时根据神经侵袭情况进行分组，结果发现，神经侵袭组NCAM的染色程度显著低于无神经侵袭组，且不同病理类型的染色程度也不同，其中管状型和筛状型NCAM染色程度显著高于实性型，由此认为，SACC细胞中NCAM低表达可能导致癌细胞黏附力下降、增殖性增强，从而表现出易于侵袭的特性，且实性型SACC较管状型和筛状型更容易发生嗜神经侵袭。陈琦[35]也发现，SACC实性型出现嗜神经侵袭患者多于筛状型与管状型患者。李倩[36]追踪研究59例SACC患者0.5～12年随访病历的临床资料，其中17例实性型患者局部复发率和转移率分别为82.4%和64.7%，而42例管状和筛状型患者局部复发率和转移率分别为50.0%和31.0%，显示管状型和筛状型复发率及转移率显著低于实性型。这些研究结果提示，NCAM可能参与了SACC的分化调节，NCAM表达水平不同导致其分型不同。因此，根据NCAM表达情况为SACC的恶性程度及预后提供有利的判断指标。

3 NCAM与嗜神经侵袭

腺样囊性癌病程较长，生长速度相对缓慢，嗜神经侵袭是腺样囊性癌显著的生物学特征之一，肿瘤细胞可沿神经轴突生长，损伤正常神经纤维束，从而诱发神经症状，常导致患者出现头痛、感觉麻木、面瘫等周围神经受损症状[37]。据国外报道，涎腺鳞状细胞癌(尤其是腺样囊性癌)周围神经生长发生率约为50%[38]。因此，有学者将肿瘤细胞的嗜神经侵袭视为肿瘤继局部浸润、血行转移、淋巴途径转移和体腔植入以外的第5种转移方式[39]。NCAM在细胞内运输和细胞与细胞黏附之间存在交互作用，NCAM在细胞表面聚集通过调节神经元和改变细胞外环境来调节细胞分化，介导细胞识别和迁移，参与神经再生，在肿瘤的生长及浸润方面发挥着重要的作用[40-41]。郭鹏等[42]通过免疫组织化学试验研究NCAM在乳腺癌中的表达情况，结果显示，NCAM在乳腺癌患者中呈高表达信号，且肿瘤在伴有神经侵袭和转移时NCAM表达更为明显。在另一篇头颈部鳞状细胞癌的报道中，Vural等[43]发现，93%有神经浸润的病理标本中有NCAM表达，而无神经浸润的标本中NCAM的表达只有36%。林海升等[44]通过检测46例SACC病理标本中NCAM蛋白的表达情况，发现在有复发和转移的SACC组织中NCAM蛋白表达的阳性率显著高于无复发和转移的SACC组织。

诸多文献研究结果证实NCAM的表达情况与肿瘤的嗜神经侵袭性有密切关联，嗜神经侵袭不仅会破坏被侵袭神经的结构和功能，还参与肿瘤的侵袭和代谢[39,45]。为了解NCAM在SACC中发生嗜神经侵袭的相关机制，有研究显示，NCAM的表达程度与SACC的浸润和神经侵袭具有显著的相关性，其机制可能为NCAM的过表达使S期细胞增殖活跃，导致肿瘤细胞数量增多，致使肿瘤侵袭和转移能力增强[46-47]。此外，França等[48]通过免疫荧光对腺样囊性癌细胞系ACC-2进行观察，发现腺样囊性癌细胞可表达NCAM，且NCAM主要位于肿瘤细胞的伪足处。Fukuda等[30]发现，人涎腺肿瘤细胞的黏附依赖于NCAM的表达，激活核因子κB可诱导NCAM表达，促进肿瘤细胞与神经组织黏附，发生嗜神经侵袭。研究发现，NCAM的表达是施万细胞参与诱导的细胞分裂和侵袭[49]。郭佳等[50]证实，当神经组织分泌的神经营养因子-3与癌细胞分泌的酪氨酸激酶的受体发生特异性结合时，可引起细胞的磷酸化，参与激活细胞内的酪氨酸激酶信号转导通路，介导SACC细胞与神经组织内的施万细胞向肿瘤迁移，从而促进肿瘤在嗜神经侵袭中发挥调控作用。通过大量学者的相关研究发现，嗜神经侵袭是SACC复发和预后不良的独立指标[51-52]。因此，NCAM表达水平对评估肿瘤复发和预后具有指导意义。

4 小 结

NCAM过表达可加速肿瘤的发展，增强肿瘤转移速率，增加嗜神经侵袭症状的出现，因此NCAM的表达与肿瘤的发生、发展及生物学行为密切相关。NCAM及其受体的表达在解释SACC的发生发展、病理分型、嗜神经侵袭、肿瘤预后等方面均有较大的临床指导意义。目前对于SACC嗜神经侵袭分子机制的研究有限，仍有很多问题需要进一步探索研究。但随着分子生物学技术的发展及NCAM研究的逐步深入，NCAM很有可能作为评估肿瘤预后或治疗反应的分子标志物，为SACC特定靶向诊断和治疗开辟新的途径，从而更好地服务于临床，为SACC的早期诊断及治疗提供新的思考方案。