Podoplanin在惡性腫瘤中表達的研究進展

王新成　曲國蕃　徐永軍哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院骨科，黑龍江哈爾濱　150081

Podoplanin在惡性腫瘤中表達的研究進展

王新成曲國蕃徐永軍
哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院骨科，黑龍江哈爾濱150081

近年來隨著腫瘤的發病率不斷上升，腫瘤的早期發現就顯得尤為重要。Podoplanin蛋白是一種作為淋巴管內皮標志物的跨膜唾液酸糖蛋白。本文介紹了Podoplanin蛋白的分子結構和生物學功能，回顧了Podoplanin在肺癌、乳腺癌、食管癌、骨肉瘤、口腔癌等多種惡性腫瘤中的表達情況。得出Podoplanin蛋白作為一種特異性蛋白在多種惡性腫瘤組織中有著顯著的表達，并且Podoplanin在不同惡性腫瘤中的表達差異對于惡性腫瘤的診斷、治療及預后有著良好的臨床指導意義。

Podoplanin；惡性腫瘤；標志物

［Abstract］With the rising incidence of tumors，tumors early detection is particularly important in recent years. Podoplanin protein，as a lymphatic endothelial marker，is a kind of sialic acid glycoteipron across cell membranes.This article introduces the molecular structure and biological function of podoplanin protein，and reviewes the expression of the podoplanin in lung cancer，breast cancer.esophageal cancer，osteosarcoma，oral cancer and other malignant tumors. It is concluded that podoplanin protein serving as a kind of specific proteins in a variety of malignant tumor tissues has obvious expression，and the expression of podoplanin in different malignant tumors has an important clinical significance for the diagnosis，treatment and prognosis of malignant tumors.

［Key words］Podoplanin；Malignant tumor；Markers

Podoplanin又稱為平足蛋白，是一種跨膜唾液酸黏蛋白樣糖蛋白，目前已經被證實是一種淋巴管內皮標志物［1］。在近來的研究中已被證實Podoplanin蛋白表達于一些惡性腫瘤（肺癌、惡性腦膜瘤［2］、惡性黑色素瘤［3］、宮頸癌及結直腸癌等）的腫瘤組織以及瘤旁組織。隨著研究的進展Podoplanon現已發展成肺癌、中樞神經系統腫瘤、生殖細胞腫瘤的腫瘤標志物。Podoplanin作為一種新的免疫組織化學標志物，在惡性腫瘤細胞的侵襲、遷移和轉移中扮演著重要的角色。血小板聚集和腫瘤侵襲、轉移的相關研究是當下研究的熱點，而Podoplanin作為血小板聚集誘導因子，在促進血小板聚集過程中起著關鍵作用［4］，所以Podoplanin和惡性腫瘤侵襲、轉移之間的關系成為了目前許多惡性腫瘤研究的切入點。本文就Podoplanin在多種惡性腫瘤中的表達情況及相關研究進展做一簡要綜述。

1　Podoplanin的結構及生物學功能

Podoplanin是一種相對分子質量為38 kD的Ⅰ型跨膜唾液酸黏蛋白樣糖蛋白，它包括一個呈單一順序排列的跨膜區域、胞內部分C端的2個磷酸化位點和胞外的6個氧連接糖基化位點（富含絲氨酸和蘇氨酸殘基）。這種蛋白在1996年由Wetterwald等［5］首次發現并報道。在之后的研究中發現這種蛋白存在于小鼠的腎小球足突細胞細胞膜的表面，和維持腎小球通透性以及足突細胞突起的形態有關，所以將其命名為Podoplanin蛋白［6］。Podoplanin具有誘導血小板聚集的生物學功能，研究［7］表明Thr52部分是Podoplanin中的唾液酸化核心，被ATF2基因所調控，在誘導血小板聚集方面起到了關鍵性作用。目前國內外的研究主要是圍繞Podoplanin作為淋巴內皮標志物和血小板聚集誘導因子這兩方面，來研究它在惡性腫瘤的發生和發展中所起到的重要作用。

2　Podoplanin在惡性腫瘤中的研究

2.1肺癌

肺癌是男性中發病率最高的惡性腫瘤，由于早期診斷不及時導致肺癌的預后普遍較差。其中一項研究［8］分析了142例肺鱗狀細胞癌（SqCC）患者組織標本中Podoplanin的表達情況，發現Podoplanin的表達大多存在于淋巴管的內皮，而且表達Podoplanin的這些淋巴管通常存在于肺癌腫瘤組織的邊緣部位；在癌相關成纖維細胞（CAFs）中Podoplanin的表達和患者預后差有著明顯的關聯度，在CAFs中高表達的Podoplanin可以作為評估肺鱗狀細胞癌患者生存情況的獨立預后因素。國內林文俐等［9］檢測80例非小細胞肺癌（NSCLC）患者腫瘤間質及20例癌旁正常肺組織間質中Podoplanin的表達，用肌動蛋白α（α-SMA）標記CAFs、D2-40標記微淋巴管、計數微淋巴管密度（LMVD），從而分析Podoplanin的表達情況及其相關因素的相關性。結果表明NSCLC中Podoplanin在肺癌腫瘤間質中的表達高于癌旁正常肺組織，且Podoplanin表達與CAFs有一定的關聯性；癌組織中LMVD明顯高于癌旁正常肺組織，且淋巴結轉移組LMVD更高。在該研究中不難發現Podoplanin的表達情況與肺癌的淋巴結的轉移有著密切關系。在最新的研究中，國外Neri等［10］發現在肺腺癌患者中被觀察到podoplanin通常表達在CAFs，癌癥相關的成纖維細胞（CAFs）在癌細胞的侵襲中扮演很重要的角色，然而這種現象的潛在機制仍不清楚。在這項研究中研究者建立了一個新肺腺癌細胞和CAFs的侵襲模型，從而分析Podoplanin和CAFs參與和調節癌細胞的侵襲機制。通過觀察CAFs與癌癥細胞在膠原基質上的動態運動，發現Podoplanin在更大程度上更像是CAFs的標記靶點從而易于癌細胞的識別和進一步的侵襲。Podoplanin在CAFs中的抑制性表達使得癌細胞侵襲能力明顯減弱。研究結果表明，Podoplanin在CAFs中的表達促進了腫瘤細胞向周圍組織的擴散，而且CAFs的侵襲性引導并且加速了癌細胞的侵襲速度。目前Podoplanin作為肺癌的腫瘤標志物已經在肺癌的淋巴轉移方面得到了廣泛的應用。

2.2乳腺癌

乳腺癌是女性中發病率較高的惡性腫瘤，隨著早期發現比例有所提高，乳腺癌的預后有了明顯的提升。有研究［11］顯示在乳腺癌中，Podoplanin蛋白在乳腺癌患者的腫瘤實體中并不表達，而是表達于乳腺癌患者實體腫瘤的瘤旁組織，并且Podoplanin在乳腺癌瘤旁組織中表達的多少與乳腺癌的分化程度呈正相關，乳腺癌的分化程度越高，Podoplanin表達量越少，分化程度越低，表達量越多。Jung等［12］的體外細胞實驗體外細胞培養乳腺癌MCF7細胞，然后用免疫組織化學染色的方法進行轉染，結果表明細胞是否發生形態學的改變與Podoplanin蛋白的表達情況有重大關聯性，Podoplanin的高水平表達可以使細胞形態發生重大的改變，這些改變表現為細胞的某些彈性纖維成分減少和細胞外基質（ECM）中纖連蛋白的黏附性和擴散能力的加強。乳腺癌的癌細胞和微環境（尤其是ECM）之間的相互作用是目前公認的乳腺癌細胞侵襲和轉移的關鍵因素。這就說明Podoplanin蛋白和乳腺癌侵襲和轉移之間有一定的相關性，而這一相關性的具體機制有待于進一步的研究。

2.3食管癌

國內有研究［13］觀察了69例食管癌患者的腫瘤組織標本中Podoplanin的表達情況，69例均為經病理證實的食管鱗狀細胞癌，研究者分析了Podoplanin的表達和這69例患者的臨床病理參數之間的關系，最后得出結論，Podoplanin的表達與患者性別、年齡、腫瘤最大徑、食管癌浸潤深度和臨床分期無關，與脈管侵犯情況有關。研究者發現Podoplanin陽性間質細胞可以促進食管鱗狀細胞癌的淋巴管侵犯，進而促進了食管癌的轉移。國外最近有報道［14］稱Podoplanin與食管鱗狀細胞癌預后差相關，Podoplanin促進食管鱗癌細胞的侵襲和遷移。在體外細胞實驗中，研究者用鼠抗人Podoplanin抗體（D2-40）處理食管鱗癌細胞系（TE-1）后觀察該細胞的侵襲和遷移能力，用未處理的食管鱗癌細胞作為對照，結果發現處理后的細胞在細胞侵襲和遷移能力方面較對照組有明顯的下降。食管鱗癌在食管癌中是最常見的病理分型，Podoplanin在食管癌中研究的進展對食管癌患者的淋巴轉移及預后有著良好的臨床指導意義。

2.4骨肉瘤

在骨惡性腫瘤的研究中，Podoplanin在人骨髓細胞誘導來的分化早期的成骨細胞中的表達呈向上調節趨勢，而且在多種骨肉瘤細胞系（MG63、HOS、U2OS）和軟骨肉瘤細胞系（OUMS-27）中Podoplanin呈現高表達［15］，而在Ewing肉瘤細胞系（SKNMC）Podoplanin表達呈陰性。同時Podoplanin在軟骨肉瘤、成軟骨細胞瘤、骨肉瘤患者組織切片中呈現高表達狀態，而在Ewing肉瘤、脊索瘤、軟骨黏液樣纖維瘤、骨巨細胞瘤組織切片細胞中表達呈現陰性［16］，這對于今后骨惡性腫瘤的鑒別有一定的臨床意義。最近的研究［17］顯示，在骨肉瘤的成骨細胞中Podoplanin的表達受AP-1調控，在促進血小板聚集、骨肉瘤細胞的遷移過程中起關鍵作用。骨肉瘤是最常見的原發性惡性骨腫瘤，肺部轉移較為常見。因此，發展一種新的分子靶向治療對骨肉瘤轉移是必要的。Podoplanin作為血小板聚集誘導因子參與腫瘤轉移。此外，Podoplanin表達式與骨肉瘤患者的不良預后有密切聯系。然而，Podoplanin表達式和骨肉瘤轉移之間的關系尚不清楚，因為缺乏高度敏感anti-podoplanin單克隆抗體 （Mab）。在Kaneko等［18］的研究中使用了LpMab-7，它是一種比現有的知名anti-podoplanin單克隆抗體更加敏感的Mab。用免疫組織化學的方法來觀察16例已經確定肺轉移患者的原發病灶及肺轉移病灶，在原發病灶中Podoplanin的表達率達93.8%（15/16）。此外，Podoplanin在肺轉移病灶中的表達率為75%（12/16），因為LpMab-7對podoplanin靈敏度高，所以預測可以作為骨肉瘤的分子靶向治療。并且Podoplanin和其調控基因c-fos是通過降低骨肉瘤細胞的遷移能力和血小板聚集活力，從而防止骨肉瘤遠隔轉移，可以作為防治骨肉瘤遠隔轉移的治療靶點。

2.5口腔癌

在口腔癌中口腔鱗狀細胞癌（OSCC）占據了頭部和頸部癌癥的90%，而OSCC患者的五年存活率只有45%～53%。因為腫瘤細胞擴散超出了手術部位，存在于邊緣的腫瘤細胞一般不易被顯微鏡觀察到，所以外科手術切除術后局部復發和轉移較為常見。因此，識別對于是否有周圍組織侵犯的特定生物標志物有助于提高OSCC患者的預后。Vicente等［19］研究92名口腔鱗狀細胞癌患者，這些患者術前均未應用化療或放療，其中男62名，女31名，平均年齡58.5歲。該研究發現Podoplanin在分化程度較低的或者未分化的OSCC患者中表達水平較高，而分化程度較低的口腔鱗癌一般侵襲性都較強，Podoplanin表達情況和口腔鱗癌的侵襲習性有著特殊的生物學聯系，也就是說Podoplanin在侵襲細胞中具有明顯的生物學特性。有研究表明OSCC的侵襲性不僅僅是因為去分化的鱗狀細胞，目前發現還和腫瘤干細胞的自我復制能力有一定關系，但目前并沒有Podoplanin在口腔癌腫瘤干細胞方面的相關研究。Alvarez等［20］做的鱗狀細胞癌細胞的體外實驗研究Podoplanin的單克隆抗體 （NZ-1）和外源凝集素（MASL）是否影響人類OSCC細胞運動性和生存能力。實驗證明兩種試劑通過抑制Podoplanin表達來破壞線粒體膜的通透性，從而誘導細胞凋亡來達到殺死OSCC細胞的目的?？梢試@Podoplanin作為口腔癌化療的主要目標蛋白和腫瘤細胞轉移的相關因子展開更多的研究，Podoplanin在口腔癌中表達的機制目前仍不清楚，需要更多的前瞻性研究和更加龐大的研究群組來證實Podoplanin可以作為淋巴結轉移和預后不良的生物標志物。

2.6其他惡性腫瘤

近來研究顯示Podoplanin在胰腺腫瘤［21］和惡性腦瘤［22］的腫瘤組織及瘤旁組織的表達明顯。也有少數報道［23］稱Podoplanin在一些惡性腫瘤的間質中表達，尤其是血運較為豐富的惡性腫瘤。Podoplanin在Madin-Darby狗腎Ⅱ型細胞（MDCK）上皮-間質轉型作用中也起到了關鍵作用［24］。在一些結直腸癌［25］患者的體內實驗中發現，患者機體內血小板聚集的能力和腫瘤細胞的侵襲、轉移潛能有明顯的相關性，而Podoplanin具有能誘導血小板聚集的生物學特性，所以推測Podoplanin與結腸癌侵襲和轉移之間有著密切的生物學聯系。

3　小結與展望

在人體內各相關系統惡性腫瘤中Podoplanin有不同程度的表達，在相關腫瘤的不同部位也可以有不同程度的表達。根據Podoplanin在腫瘤組織中的表達情況不同，預示Podoplanin可作為一些惡性腫瘤診斷和判斷腫瘤進展及預后的一種生物標志物。目前，關于Podoplanin在多種惡性腫瘤組織中的表達變化情況與其臨床及病理參數之間的相關性研究還鮮有報道，通過觀察Podoplanin在惡性腫瘤的表達變化，來分析其與惡性腫瘤的病理分型、外科分期、腫瘤大小、組織分化程度、侵襲程度、淋巴結轉移情況、有無遠隔轉移以及預后等臨床病理學參數間的相互關系，定量分析其有無相關性，從而為惡性腫瘤的病理診斷、進展、遠隔轉移情況及預后的判斷提供依據，從而為臨床治療惡性腫瘤提供新的治療策略，提高惡性腫瘤患者的生存期。

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Research progress of podoplanin protein expression in malignant tumors

WANG XinchengQU GuofanXU Yongjun
Department of Orthopaedic，the Tumor Hospital Affiliated to Harbin Medical University，Heilongjiang Province，Harbin 150081，China

R738.1

A

1673-7210（2016）05（b）-0041-04

王新成（1990.8-），男，哈爾濱醫科大學2013級腫瘤學專業在讀碩士研究生；研究方向：骨與軟組織腫瘤的綜合治療。

曲國蕃（1962.9-），教授，主任醫師，哈爾濱醫科大學附屬腫瘤醫院副院長、骨科主任；研究方向：骨與軟組織腫瘤的綜合治療。

2016-01-22本文編輯：趙魯楓）