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鈣網蛋白的抗腫瘤作用及機制研究進展

2015-04-04 08:20張建軍張冰巴毅路紅濤劉俊麗
山東醫藥 2015年44期
關鍵詞:免疫原性結構域抗原

張建軍,張冰,巴毅,路紅濤,劉俊麗

(1河北大學附屬醫院,河北保定071000;2唐縣婦幼保健院;3里縣縣醫院)

鈣網蛋白是一種主要存在于細胞內質網(ER)中高度進化保守的鈣結合蛋白,通過干預主要組織相容性抗原Ⅰ(MHC-Ⅰ)分子及裝配因子的加工折疊,影響抗原遞呈細胞毒性T淋巴細胞,促進吞噬細胞對腫瘤細胞的攝取和吞噬,加速腫瘤細胞的凋亡[1,2]。機體殺死腫瘤細胞的關鍵環節是建立有效的抗腫瘤免疫反應,鈣網蛋白在抗腫瘤免疫中扮演重要角色?,F就鈣網蛋白的抗腫瘤作用及機制進行綜述。

1 鈣網蛋白的抗腫瘤作用

1.1 腫瘤標記物 腫瘤組織中鈣網蛋白突變及其裂解片段較正常組織增加,提示其可能成為一種新的腫瘤標記物[3]。Yu等[4]研究發現,米托蒽醌在產生強大的細胞毒性的同時可促進鈣網蛋白在惡性黑色素瘤細胞表面表達。Lu等[5]報道,鈣網蛋白可作為泌尿系腫瘤的潛在生物學標記物之一。Chi等[6]研究顯示,在骨髓組織增生性腫瘤中鈣網蛋白的突變率達70%,可能作為其診斷方法之一。Fu等[7]報道,鈣網蛋白突變在原發性血小板增多癥的診斷、預后分析及治療中具有重要意義。Sheng等[8]研究發現,鈣網蛋白高表達的胰腺導管癌患者平均存活時間明顯延長,原因可能與鈣網蛋白調節免疫反應有關。晚期卵巢癌患者化療后,腹膜腔滲出物中鈣網蛋白mRNA水平明顯高于原發灶及轉移灶,滲出物鈣網蛋白高表達與腫瘤細胞對化療的反應狀態相關[9]。

1.2 腫瘤疫苗 腫瘤疫苗通過主動免疫發揮抗腫瘤作用,如腫瘤細胞、腫瘤抗原或腫瘤細胞裂解物等均可作為腫瘤疫苗,通過激活機體免疫系統來產生抗腫瘤效應。Liu等[10]以兩位健康女性志愿者的外周血單核細胞為研究對象,培育出載有鈣網蛋白與黑色素瘤相關抗原3組成CALR/MAGE-A3復合物的樹突狀細胞(DCs),作為腫瘤疫苗作用于腫瘤細胞,結果發現,CALR/MAGE-A3促進 CD80、CD83及 CD86等表達,CALR/MAGE-A3復合物作用于DCs后,可促進CD+8細胞毒性T淋巴細胞分泌INF-γ,提示鈣網蛋白疫苗復合物可誘導特異性抗腫瘤免疫應答。

1.3 免疫佐劑 鈣網蛋白具有較強的免疫佐劑功能。采用光動力療法(PDT)聯合鈣網蛋白作用于小鼠腫瘤鱗狀癌細胞,發現鈣網蛋白在腫瘤細胞表面聚集增加,可促進PDT對腫瘤細胞的抑制作用;如去除鈣網蛋白的正性免疫調節作用,腫瘤細胞快速繁殖;證實鈣網蛋白具有免疫佐劑功能[11,12]。

2 鈣網蛋白抗腫瘤的作用機制

鈣網蛋白是由高度折疊的球狀結構的N結構域、富含脯氨酸的P結構域以及與集鈣蛋白結構相似的C結構域組成。三個不同的結構域參與機體的不同生理功能,N結構域與新生蛋白的加工相關;C結構域是鈣結合位點,對維持細胞內鈣穩態發揮重要作用;P結構域參與蛋白質的折疊[2]。鈣網蛋白在生物體內分布廣泛,在內質網、細胞核膜、細胞膜表面以及細胞外基質均有廣泛分布。Obeid等[13]研究發現,蒽醌類化療藥物誘導腫瘤細胞發生凋亡時,鈣網蛋白從腫瘤細胞內轉位到細胞膜表面高表達,募集樹突狀細胞和吞噬細胞等抗原提呈細胞,識別并吞噬腫瘤細胞,加工呈遞給CD+4及CD+8T淋巴細胞,從而激發機體的特異性抗腫瘤免疫反應。鈣網蛋白的抗腫瘤作用機制是多方面的。

2.1 參與MHC-Ⅰ類分子的折疊及裝配 腫瘤細胞表面的MHC-Ⅰ類分子主要呈遞細胞內的抗原,是細胞毒T淋巴細胞發揮免疫保護功能的基礎。鈣網蛋白參與MHC-Ⅰ類分子高質量的折疊及裝配,主要通過不同路徑進行[2]。首先,肽結合復合物(PLC)在MHC-Ⅰ類分子介導的細胞內裝配過程發揮關鍵作用,鈣網蛋白可維護PLC的穩定性,促進其發揮功能;其次,分子伴侶tapasin具有橋聯抗原處理相關轉運蛋白和MHC-Ⅰ類分子的作用,鈣網蛋白參與tapasin的折疊及穩定作用,在MHC-Ⅰ類分子裝配中發揮重要功能;再次,鈣網蛋白可促進MHC-Ⅰ類分子片段的聚集。

2.2 參與細胞間信號傳導 腫瘤的免疫原性細胞死亡是程序化細胞凋亡的一種,該過程受到細胞間通訊和細胞內信號轉導的嚴格調控。細胞間通訊和細胞內信號轉導機制十分精細和復雜,危險分子相關模式能夠介導腫瘤細胞免疫原性細胞死亡[14,15]。鈣網蛋白在細胞表面高表達是腫瘤細胞被吞噬細胞攝取及吞噬的關鍵,鈣網蛋白能夠對吞噬細胞釋放“吃我”和“不吃我”的信號[2]。通過鈣網蛋白的作用,T淋巴細胞、NK細胞和抗原遞呈細胞發揮特異性抗腫瘤免疫作用[16]。

2.3 參與補體系統對腫瘤細胞的作用 補體系統被激活后形成膜攻擊單位,作用于腫瘤細胞膜上,導致靶細胞的溶解,是機體抗腫瘤免疫的重要防御機制。補體因子1q(C1q)能夠識別凋亡細胞、促進及調節吞噬細胞釋放細胞因子,鈣網蛋白作為C1q的感受器,與其共同參與免疫應答,促進凋亡細胞被巨噬細胞吞噬[17]。

2.4 參與巨噬細胞對腫瘤細胞的作用 在巨噬細胞對腫瘤細胞的識別和吞噬過程中,鈣網蛋白是一個關鍵的效應器,可促進腫瘤細胞的清除[18];另外,鈣網蛋白能誘導巨噬細胞活化,促進TNF-α和IL-6釋放[19]。鈣網蛋白暴露和腫瘤細胞免疫原性死亡所介導的TNF釋放可導致腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(TRAIL)產生。TRAIL是TNF家族中的一員,是重要的免疫效應分子,與其受體結合引導細胞的免疫原性死亡,參與自然殺傷細胞、T淋巴細胞等在各種免疫反應中的作用[20,21]。此外,鈣網蛋白可與TNF家族成員FasL結合形成FasL/鈣網蛋白復合體,介導細胞凋亡[22]。

總之,CRT翻轉至腫瘤細胞表面在腫瘤細胞的ICD進程中發揮關鍵作用,為腫瘤的診斷及免疫治療開辟了新方向,提供了新途徑。

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