Lgr5與卵巢癌關系的研究進展

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·綜述·

Lgr5與卵巢癌關系的研究進展

李婭茹(綜述)，馮玉珍(審校)(河北醫科大學第三醫院婦產科，河北 石家莊 050051)

[關鍵詞]卵巢腫瘤；受體，G-蛋白偶聯；綜述文獻

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2015.12.036

卵巢癌是婦科三大惡性腫瘤之一，發病率僅次于宮頸癌和子宮體癌列居第3位，但致死率卻居首位。由于其位于盆腔深部，早期無明顯臨床表現，而且缺乏有效的診斷依據，所以約80%患者到晚期才能確診。早期卵巢癌患者經有效治療5年生存率超過90%，而晚期卵巢癌患者由于化療耐受和復發，5年生存率僅在30%左右，嚴重危害女性的生命和健康，其發病機制尚不清楚。腫瘤干細胞假說是新近發展起來的理論，認為腫瘤干細胞是腫瘤組織中具有自我更新及多分化潛能的干細胞樣細胞，可能源于正常干/祖細胞的惡性轉化，雖然占腫瘤組織的極少數，卻是腫瘤發生發展、轉移、耐藥和復發的根源。目前研究學者從生物學特性和功能等方面驗證了腫瘤干細胞的存在。富含亮氨酸重復序列G蛋白偶聯受體5(leucine-rich repeat-containing G protein-coupled receptor 5,Lgr5)是Wnt/β-catenin信號通路的靶基因，在多種腫瘤中過表達，為潛在的腫瘤干細胞標記物。卵巢和輸卵管中Lgr5陽性干細胞可能是卵巢癌起源的關鍵細胞，在卵巢癌中廣泛表達，與卵巢癌的發生發展密切相關。現就Lgr5與卵巢癌關系的研究進展綜述如下。

1Lgr5的生物學特性

Lgr5是參與信號傳導的細胞表面分子，是新發現的G蛋白偶聯受體家族視紫紅質亞家族的成員，該亞家族中Lgr4、Lgr5和Lgr6的關系密切，它們的胞外區含13～18個富含亮氨酸的重復序列，Lgr4、Lgr5、Lgr6基因首先從卵泡刺激素、黃體生成素和促甲狀腺激素等糖蛋白激素受體家族的同源物中被篩選出來。人類Lgr5基因長約144 kb，位于染色體12q22～23[1]，其編碼的Lgr5蛋白的外功能區含17個富含亮氨酸重復序列，7次α螺旋跨膜區高度保守。Lgr5在大腦、眼睛、毛囊、乳腺、胃腸道及生殖器官等多種正常組織中表達，最初因未發現其生理性配體而被稱為孤兒受體，最近才發現R-脊椎蛋白(R-spondins，RSPOs)是其內源性配體，與Lgr5、卷曲脂蛋白受體相關蛋白5和6結合形成蛋白質復合物，可增強Wnt/β-catenin通路信號，在干細胞自我更新等過程中起重要作用[2]。

2Lgr5與卵巢干細胞

卵巢表面上皮(ovarian surface epithelium，OSE)因周期性排卵而發生破裂和重塑，但對其維持動態平衡的機制知之甚少。研究發現干細胞可以驅動多種組織上皮的動態平衡[3-4]，但尚未在卵巢中被證實。研究發現，排列在排卵卵泡和輸卵管傘邊緣上皮的一些細胞，表現出干細胞特性[5-6]。然而，對于這些上皮細胞亞群的干細胞功能沒有正式的論證。Lgr5已被證實為胃、腎臟和乳腺等組織的干細胞標記物[5-6]。

Ng等[7]研究發現，Lgr5最早出現在胚胎第13.5天，在卵巢器官形成中廣泛表達，出生后表達逐漸限制在OSE，成年后表達主要限制在OSE增殖區和卵巢系膜-輸卵管傘交界上皮；重要的是，在非排卵區分裂細胞中Lgr5陽性細胞比例很低，而在排卵區Lgr5陽性細胞比例明顯增高(約50%)，推測Lgr5陽性細胞可能參與了排卵后組織修復。隨后長期追蹤LacZ轉基因小鼠，隨訪標記LacZ的Lgr5陽性細胞的后代，結果顯示胚胎和新生鼠仔LacZ陽性克隆擴增并最終促成了OSE細胞譜系、卵巢系膜韌帶和輸卵管上皮；此外，報告基因活性在成體組織中長期維持，最大克隆總是位于排卵卵泡周圍或修復的上皮區域，表明成體Lgr5陽性細胞群維持OSE平衡和排卵后再生修復；還發現Lgr5陽性細胞具有自我更新和生成不同表型細胞類型的能力，認為Lgr5可作為卵巢和輸卵管上皮干/祖細胞的標記物。然而，Flesken-Nikitin等[8]研究發現，這些Lgr5陽性干細胞定位于卵巢門(即OSE、間皮和輸卵管上皮的交界處)，在排卵后增殖增強，并通過自我更新修復排卵后受損的卵巢部位；隨后將敲除了抑癌基因Trp53和Rb1的卵巢門干細胞注入到8只小鼠腹腔，其中7只發展為高級別漿液性癌，并有5只發生肺轉移，可能是卵巢癌的起源。這些研究結果也許還與臨床相關，因為OSE和輸卵管上皮被認為是卵巢癌的起源，而卵巢門為組織的交界性區域，因此卵巢和輸卵管中Lgr5陽性干細胞可能是卵巢癌的起源細胞。

3Lgr5在卵巢癌中的表達、定位

Lgr5在結腸、直腸、胃和皮膚等[9-11]多種腫瘤中均過表達。

翟穎仙等[12]通過免疫組織化學分析了33例卵巢漿液性乳頭狀腺癌、6例卵巢漿液性囊腺瘤和6例正常卵巢組織中Lgr5的表達，發現Lgr5主要表達在細胞質；Lgr5在正常卵巢的上皮、卵泡細胞、血管壁、間質以及腫瘤細胞中均有表達，但它在卵巢囊腺瘤組織中的表達陽性率與正常卵巢組織比較差異無統計學意義，而在囊腺癌組織中的表達卻顯著高于以上卵巢囊腺瘤組織和正常卵巢組織；此外，卵巢囊腺癌組織中Lgr5的表達率從高分化到低分化也逐漸升高。Amsterdam等[13]通過免疫組織化學法分析了11例絕經后婦女正常卵巢組織、12例交界性卵巢腫瘤組織和12例卵巢漿液性癌組織(Ⅱ期)中Lgr5的表達，結果顯示在正常卵巢組織中Lgr5主要定位于上皮細胞胞漿，在交界性腫瘤和卵巢漿液性癌中Lgr5主要定位于腫瘤細胞胞漿。費夢等[14]通過甲基化特異性聚合酶鏈式反應法分析了各種卵巢組織中Lgr5啟動子DNA甲基化情況，發現Lgr5甲基化與上皮性卵巢癌的分化程度、腫瘤分期Ⅲ～Ⅳ及淋巴結轉移密切相關，也可作為判斷上皮性卵巢癌患者總預后的指標之一。以上的研究均表明，Lgr5的表達與卵巢癌發生發展密切相關。

4卵巢癌干細胞的分離和鑒定

研究卵巢癌的腫瘤干細胞，首先要對其進行分離和鑒定。由于腫瘤干細胞數量極少，缺乏明確的形態學特征，目前主要依賴其功能學特性或表面標記進行分離。主要有以下3種方法[15]：①無血清懸浮培養法，卵巢癌組織或腹腔積液中的腫瘤細胞在無血清培養基中形成腫瘤細胞球，異體移植后可形成腫瘤；②SP細胞分選法，SP細胞可將細胞內Hoechst33342等熒光染料泵出細胞而在顯微鏡下不著色或淺著色，結合熒光活化細胞分選技術(fluorescence activated cell sorter，FACS)可將SP細胞分離出來，并隨后證實其具備自我更新、多分化潛能及表達干細胞相關基因等腫瘤干細胞特性；③表型標記篩選法，腫瘤干細胞假說認為腫瘤干細胞源于正常干細胞的突變，因此與正常干細胞有相似的細胞表面標記，通過抗原-抗體反應的免疫分選技術[如FACS、磁性細胞分選技術(magnetic actived cell soring,MACS)]實現腫瘤干細胞的分離。以上3種方法均有一定的局限性：無血清懸浮培養法和SP細胞分選法不能直接分離Lgr5陽性卵巢癌干細胞，只能富集包含Lgr5陽性細胞在內的腫瘤干細胞。應用腫瘤干細胞的表型標記篩選既簡單又直觀，而卵巢癌的病理類型多、異質性強，且對正常卵巢組織干細胞的研究較少，故尋找卵巢癌干細胞的特異標記更加困難。近年來，卵巢癌干細胞標記的研究主要借鑒于其他實體腫瘤，研究較廣泛的有CD133、CD117、CD44、ALDH1、ABCG2、Lgr5等。Lgr5是一個7次跨膜G蛋白偶聯受體，由于現有抗體對Lgr5抗原表位的識別不同，導致其在細胞的定位不同。要通過FACS和MACS分離Lgr5陽性卵巢癌干細胞，需要該抗體能識別Lgr5的胞外部分。

由于無法從形態學上來辨別卵巢癌干細胞，因此只能根據其致瘤性、化療耐藥性等干細胞特性進行鑒定。目前鑒別腫瘤干細胞的“金標準”為體外增殖實驗和異種移植成瘤實驗。盡管此方法篩選出的“干細胞樣細胞”具備腫瘤干細胞的特性，但體外實驗始終無法模擬人體內復雜的腫瘤微環境和轉移特性；甚至有研究發現，很多不具備干細胞特性的細胞在異種移植后也具有致瘤性[16]。因此，該方法用于鑒定卵巢癌干細胞有一定的局限性，還需要進一步改進實驗的條件和方法，分析體內外的差異，尋找特異性標記物，這有助于全面認識卵巢癌干細胞的特性。

5小結與展望

綜上所述，卵巢癌是一種異質性強的腫瘤，卵巢癌干細胞可能參與卵巢癌的發生和發展。雖然致力于分離、鑒定卵巢癌干細胞的研究很多，但對于卵巢癌組織中Lgr5的研究還比較少，Lgr5在卵巢腫瘤中表達，Lgr5陽性腫瘤細胞是否代表了腫瘤干細胞，還需要通過細胞分離和異種移植方法來證實，但這些方法還需要改進。當前很多藥物為G蛋白偶聯受體激動劑或拮抗劑，因此Lgr5有可能成為卵巢癌治療的靶點。如果我們能夠明白控制Lgr5陽性細胞增殖的信號，干預治療可能將改變卵巢癌可怕的預后。

[參考文獻]

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(本文編輯：趙麗潔)

[中圖分類號]R737.31

[文獻標志碼]A

[文章編號]1007-3205(2015)12-1486-03

[作者簡介]李婭茹(1988-)，女，河北衡水人，河北醫科大學第三醫院醫學碩士研究生，從事婦產科疾病診治研究。

[收稿日期]2015-03-09；[修回日期]2015-04-19