張英為，朱 琳綜述，張德平審校

0 引 言

細(xì)胞黏附分子L1(L1 cell adhesion molecule，L1CAM)是一種跨膜糖蛋白，屬免疫球蛋白超家族(immunoglobulin superfamily)中L1家庭中的一員。L1家庭的成員有L1CAM(CD171)、L1CAM的相近同系物(CHL1)、神經(jīng)束蛋白、NgCAM相關(guān)的細(xì)胞黏附分子(NR-CAM)等。自1984年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，神經(jīng)生物學(xué)研究已經(jīng)證實(shí)，L1CAM在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中具有關(guān)鍵性作用。近年研究表明其也參與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移和化療耐藥等過(guò)程，并且具有良好的預(yù)后判斷價(jià)值;抗L1CAM單克隆抗體的抗腫瘤效應(yīng)在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中亦有探討，文中就其研究進(jìn)展作一綜述。

1 L1CAM的一般特征

L1CAM是一種跨膜糖蛋白，其編碼基因由28個(gè)外顯子和27個(gè)內(nèi)含子組成，蛋白相對(duì)分子質(zhì)量約200000～220000，其細(xì)胞外部分包括6個(gè)免疫球蛋白(Ig)樣結(jié)構(gòu)區(qū)和5個(gè)Ⅲ型纖連蛋白樣結(jié)構(gòu)區(qū)，其中1個(gè)精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp，RGD)結(jié)構(gòu)域位于第一個(gè)Ig樣區(qū)，1個(gè)N-糖基化部位位于第一個(gè)纖連蛋白樣區(qū)，此外，其細(xì)胞外區(qū)還含有2個(gè)蛋白水解裂隙(proteolytic cleavage);其跨膜區(qū)主要由25～28號(hào)外顯子編碼組成;其細(xì)胞內(nèi)部分包含5個(gè)潛在的磷酸-絲氨酸殘基，能與細(xì)胞骨架、第二信使途徑及激酶等相互作用。在體內(nèi)，L1CAM通過(guò)蛋白水解作用可以產(chǎn)生可溶性L1CAM(soluble L1CAM，sL1)。sL1是許多RGD結(jié)合整合素的配體，能夠在細(xì)胞外基質(zhì)中沉積。

GEO(Gene Expression Omnibus)的一項(xiàng)數(shù)據(jù)顯示，L1CAM可在人體36種正常組織中的表達(dá)，更傾向于在大腦(brain)內(nèi)神經(jīng)元中表達(dá)，特別是軸突和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，如雪旺細(xì)胞［1］。因此，L1CAM也被稱作神經(jīng)細(xì)胞黏附分子，參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，包括軸突導(dǎo)向、突觸形成、神經(jīng)細(xì)胞遷移、分化等重要過(guò)程。L1CAM基因突變可引起X鏈鎖遺傳性綜合征。

此外，L1CAM也可在許多腫瘤組織中表達(dá)，體內(nèi)外研究顯示，L1CAM參與腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移［1］。多種腫瘤細(xì)胞可釋放sL1，在卵巢癌和子宮癌患者的血清和腹水中均已檢測(cè)到sL1［2］。

2 L1CAM在腫瘤組織中的表達(dá)以及其作為腫瘤發(fā)生預(yù)測(cè)因子的價(jià)值

多因素分析顯示，L1CAM是患者生存的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后標(biāo)識(shí)，L1CAM的表達(dá)與腫瘤進(jìn)展、不良預(yù)后相關(guān)，而且是臨床提示預(yù)后不佳的一個(gè)有價(jià)值的指標(biāo)。

2.1 卵巢癌與子宮癌 一項(xiàng)回顧性研究分析了58例卵巢癌和72例子宮腺癌患者的組織學(xué)和血清學(xué)標(biāo)本，結(jié)果顯示，上述腫瘤過(guò)度表達(dá)L1CAM，且其表達(dá)與短期生存密切相關(guān)、不受病理類型限制，因此認(rèn)為，L1CAM可作為預(yù)測(cè)臨床結(jié)果的一個(gè)新標(biāo)志，并有助于鑒定子宮癌患者是否處于疾病復(fù)發(fā)的高危階段［1］。Daponte 等［3］評(píng)估了 L1CAM 在漿液性卵巢腫瘤中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)L1CAM的免疫活性與疾病分期和分級(jí)顯著相關(guān)，其活性隨著腫瘤惡性程度的增高而增高;低表達(dá)L1CAM的患者能夠長(zhǎng)期無(wú)進(jìn)展生存，對(duì)化療反應(yīng)良好。Bondong等［4］研究了232例漿液性卵巢腫瘤標(biāo)本，結(jié)果提示，表達(dá)L1CAM的腫瘤侵襲性增加、沿淋巴管播散能力增強(qiáng)，而這些患者腹水中sL1往往提示腫瘤患者無(wú)進(jìn)展生存期短和化療耐藥。

此外，L1CAM表達(dá)也可作為疾病進(jìn)展的預(yù)測(cè)標(biāo)志。在隨訪期，監(jiān)測(cè)sL1水平能夠在臨床癥狀出現(xiàn)前提示疾病進(jìn)展和復(fù)發(fā)［1］。即使是對(duì)于處在I期子宮內(nèi)膜樣型子宮內(nèi)膜病變的患者，L1CAM檢測(cè)也能夠在宮頸刮片獲取組織學(xué)標(biāo)本以前提示高?；颊撸?］。

2.2 黑色素瘤 有研究對(duì)比了45例黑色素瘤、18例良性皮膚痣和7例正常皮膚的組織標(biāo)本，結(jié)果顯示，L1CAM可作為一種標(biāo)志用于鑒別良、惡性黑色素細(xì)胞［1］。這一結(jié)果得到了GEO數(shù)據(jù)的證實(shí)，即與良性痣和正常皮膚相比，惡性黑色素瘤過(guò)表達(dá)L1CAM。免疫組化分析也支持上述結(jié)論［1］。

Lee等［5］在研究解聚素金屬蛋白酶10(A Disintegrin And Metalloprotease 10，ADAM10)在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤中上調(diào)表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)，ADAM10參與黑色素瘤細(xì)胞釋放L1CAM。敲除L1CAM可減弱黑色素瘤細(xì)胞遷移，消除其對(duì)順鉑的耐藥，但sL1對(duì)黑色素瘤細(xì)胞的遷移或生存并無(wú)影響。

2.3 結(jié)腸直腸癌 有研究回顧性分析了138例結(jié)腸直腸癌患者的手術(shù)標(biāo)本，結(jié)果顯示，L1CAM陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)密切相關(guān)，說(shuō)明L1CAM可能是臨床上提示患者預(yù)后差的一個(gè)有用標(biāo)志［1］。

另有研究表明，L1CAM在結(jié)腸直腸癌的侵襲前端表達(dá)，其過(guò)表達(dá)能夠增加結(jié)腸直腸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)性、促進(jìn)肝轉(zhuǎn)移;這其中，核因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)通路和埃茲蛋白(ezrin)是L1CAM介導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移所必需的［6］。

炎癥性腸病是一組累及腸道的慢性非特異性炎癥疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩?。?］，長(zhǎng)期慢性炎癥性腸病是發(fā)展為結(jié)腸直腸癌的危險(xiǎn)因素。Sch?fer等［8］研究了腸壁發(fā)生慢性炎癥時(shí)免疫細(xì)胞(巨噬細(xì)胞)和各種細(xì)胞因子之間的相互作用關(guān)系，結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1能在腸上皮細(xì)胞系NCM460中誘導(dǎo)Slug依賴的L1CAM表達(dá)上調(diào)，增加細(xì)胞動(dòng)力和凋亡抵抗;免疫組化提示，L1CAM在慢性炎癥性腸病患者的組織中表達(dá)明顯，而在正常人結(jié)腸組織中并無(wú)表達(dá)。

2.4 肺部腫瘤 早在1994年，就有學(xué)者提出神經(jīng)元細(xì)胞黏附分子與神經(jīng)元烯醇化酶(NSE)均可作為小細(xì)胞肺癌的腫瘤標(biāo)志物。近年的研究則提示，L1CAM是非小細(xì)胞肺癌患者的獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志，其過(guò)表達(dá)可增加非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的侵襲性，下調(diào)L1CAM表達(dá)能有效抑制非小細(xì)胞肺癌的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移［9-10］。

有研究分析了71例肺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的L1CAM免疫活性，結(jié)果顯示，L1CAM表達(dá)增加與腫瘤侵襲和進(jìn)展相關(guān)，提示L1CAM免疫活性可能是腫瘤診斷和預(yù)后判斷的有效標(biāo)識(shí)［1］。另有研究提示，在肺大細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤中低表達(dá)L1CAM患者的5年生存率要顯著高于高表達(dá)L1CAM患者的5年生存率(82.6%vs 43.7%，P=0.005)，L1CAM是無(wú)病生存的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)因子;與低表達(dá)L1CAM患者相比，高表達(dá)L1CAM患者更具有復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)［11］。

2.5 其他腫瘤 低分化神經(jīng)內(nèi)分泌胰腺癌預(yù)后極差，而L1CAM在該腫瘤組織中表達(dá)顯著［1］。L1CAM在腎癌中有表達(dá)，而且與透明細(xì)胞癌患者化療耐藥、生存期縮短以及腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)［12］。

3 L1CAM參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)途徑

3.1 整合素 整合素(integrin)家族是一類由α亞單位和β亞單位連接而形成的異二聚體跨膜糖蛋白。αvβ3整合素受體涉及許多類型腫瘤的黏附、遷移、侵襲、生長(zhǎng)和血管生成。L1CAM的C末端片段能轉(zhuǎn)移到核內(nèi)，參與L1CAM依賴的基因調(diào)節(jié)，RGD結(jié)構(gòu)域?qū)诵盘?hào)非常重要［13］，同時(shí)也是L1CAM與整合素結(jié)合的部位。以抗體阻斷RGD造成突變形成，則可以觀察到細(xì)胞間聯(lián)系、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)性、侵襲性及腫瘤生長(zhǎng)等均受到抑制，這提示了 L1CAM的RGD結(jié)構(gòu)域?qū)τ谀[瘤細(xì)胞的重要作用，同時(shí)也說(shuō)明，L1CAM的核信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)依賴整合素［13］。在有血清或血小板衍化生長(zhǎng)因子存在的前提下，L1CAM可上調(diào)αvβ3整合素，從而參與細(xì)胞外信號(hào)相關(guān)的激酶途徑活化?；罨?xì)胞外信號(hào)相關(guān)的激酶途徑能誘導(dǎo)運(yùn)動(dòng)性、侵襲性相關(guān)基因產(chǎn)物的表達(dá)，如整合素β3亞單位、小GTPases、半胱氨酸蛋白酶組織蛋白酶L和B等［1］，從而誘導(dǎo)和維持細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性和侵襲性表型。

3.2 Wnt/β-catenin 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 Wnt/β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是一個(gè)對(duì)細(xì)胞的分化、遷移、增殖、極性分化起重要作用的途徑［14］。Wnt/β-catenin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑異常激活與多種實(shí)體腫瘤的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。L1CAM是Wnt/β-catenin信號(hào)通路的靶位，表達(dá)L1CAM可賦予成纖維細(xì)胞和結(jié)腸癌細(xì)胞活動(dòng)性、侵襲性和腫瘤發(fā)生能力［15］。在結(jié)腸直腸腫瘤及卵巢癌中，L1CAM位于腫瘤組織侵襲前端，該部位也同時(shí)表達(dá) β-catenin 和 ADAM10［15-16］。此外，L1CAM也可在乳腺癌MCF-7細(xì)胞系中表達(dá)，通過(guò)過(guò)表達(dá)或敲除L1CAM可證實(shí)L1CAM表達(dá)能促進(jìn)黏附連接的中斷，并增加β-catenin轉(zhuǎn)錄活性［1］。

3.3 NF-κB NF-κB 是具有基因轉(zhuǎn)錄多向調(diào)控作用的轉(zhuǎn)錄因子，NF-κB信號(hào)通路激活在肝癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用。NF-κB活化后可以調(diào)控多種基因的表達(dá)，包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、細(xì)胞間黏附分子等，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移［16-17］。Gavert等［6］研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB 信號(hào)通路對(duì)于L1CAM所介導(dǎo)的腫瘤轉(zhuǎn)移非常重要，因?yàn)樽钄嘣撏纺軌蛞种芁1CAM相關(guān)性轉(zhuǎn)移的發(fā)生;此外，他們還發(fā)現(xiàn)L1CAM表達(dá)能夠活化NF-κB信號(hào)通路、促進(jìn)核移位，且L1CAM、ezrin和磷酸化的p65(NF-κB的一個(gè)亞型)在人結(jié)腸直腸癌前端共表達(dá)，這提示由ezrin參與的、L1CAM介導(dǎo)的NF-κB信號(hào)通路的活化是結(jié)腸直腸癌進(jìn)展的重要途徑?？傊?，L1CAM能夠輔助活化NF-κB信號(hào)通路，而活化的NF-κB信號(hào)通路則進(jìn)一步促進(jìn)L1CAM參與腫瘤轉(zhuǎn)移。

3.4 神經(jīng)纖毛蛋白-1(neuropilin-1，NP-1)NP-1曾被認(rèn)為是信號(hào)素(semaphorins)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的跨膜受體，現(xiàn)在的研究則顯示其為L(zhǎng)1CAM在神經(jīng)系統(tǒng)和腫瘤細(xì)胞上的配體。目前許多證據(jù)提示卵巢癌細(xì)胞上表達(dá)的L1CAM與間皮細(xì)胞上表達(dá)的NP-1相互作用，可以介導(dǎo)細(xì)胞間黏附，有助于卵巢癌生長(zhǎng)，并最終導(dǎo)致雙向性信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)［1］。另有觀察提示，在內(nèi)皮腫瘤細(xì)胞中L1CAM與NP-1相互作用在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中也有利于跨內(nèi)皮轉(zhuǎn)移和血管生成［18］。

3.5 腫瘤細(xì)胞凋亡 基因篩查顯示，L1CAM與細(xì)胞表面靶位IGF2R和SCL31A1被鑒定為可保護(hù)腫瘤細(xì)胞(如結(jié)腸癌細(xì)胞HCT 116)凋亡的生存因子［1］;這些發(fā)現(xiàn)通過(guò)針對(duì) L1CAM 的 RNAi可誘導(dǎo)HCT116細(xì)胞凋亡得到了進(jìn)一步的證實(shí)。目前，以多種腫瘤細(xì)胞系所進(jìn)行的研究均已證實(shí)，高表達(dá)L1CAM能賦予腫瘤細(xì)胞抗凋亡保護(hù)和化療藥物耐藥產(chǎn)生，而干擾L1CAM表達(dá)則可誘導(dǎo)敏感細(xì)胞凋亡［1，19］。Sebens Müerk?ster 等［20］的研究揭示了80%胰腺癌患者過(guò)度表達(dá)L1CAM，L1CAM有利于胰腺癌細(xì)胞對(duì)化療產(chǎn)生耐藥，并且推測(cè)這種耐藥可能是L1CAM與α5整合素相互作用的結(jié)果。

4 抗L1CAM單克隆抗體在腫瘤治療中的作用

L1-11A和chCE7是目前常用的2種針對(duì)人L1CAM細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的抗L1CAM單克隆抗體，其中，chCE7與抗原具有較高的親和性。有學(xué)者將chCE7重鏈297位(糖基化部位)上天門(mén)冬氨酸殘基替換為谷氨酸而得到 chCE7agl。Chopra［21］研究表明，chCE7agl能夠改善單克隆抗體的藥代動(dòng)力學(xué)、生物學(xué)分布及療效。

根據(jù)L1CAM在腫瘤增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移中的作用，我們不難推測(cè)其單抗對(duì)腫瘤發(fā)生、發(fā)展的遏制作用?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也確實(shí)證實(shí)了這一推測(cè)［1］。以L1-11A和chCE7分別處理表達(dá)L1CAM的6種不同來(lái)源的人腫瘤細(xì)胞系(包括人卵巢癌細(xì)胞系SKOV3ip)，細(xì)胞增殖均顯著抑制，而不表達(dá)L1的前列腺癌細(xì)胞系PC3則增殖不受影響［1］。以L1-11A處理卵巢癌荷瘤鼠能夠使腫瘤負(fù)荷顯著下降(達(dá)63.5%)、腹水形成顯著減少(75%)，并呈劑量依賴性。此外，在成神經(jīng)細(xì)胞瘤、腎癌中應(yīng)用抗L1CAM抗體的研究亦有報(bào)道［1］。

通過(guò)上述文獻(xiàn)復(fù)習(xí)我們可以看出，L1CAM單克隆抗體抑制腫瘤細(xì)胞增殖的作用并沒(méi)有免疫效應(yīng)細(xì)胞參與。那么，確實(shí)是并無(wú)免疫細(xì)胞參與，抑或是前期研究并未涉及免疫細(xì)胞值得探討。另外，一些分子細(xì)節(jié)，包括單抗的抗腫瘤效力與L1CAM在細(xì)胞表面密度的相關(guān)性、對(duì)抗原-抗體復(fù)合物活性的依賴性、種系之間的交叉反應(yīng)以及擴(kuò)展到更廣的腫瘤細(xì)胞系譜等，均需要深入的研究、探討。

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