NCAM1與口腔扁平苔蘚的相關(guān)性研究進(jìn)展

張松蔚，詹淵博，苗 楠，閆 穎，王 艷，張瑞敏，穆 森

口腔扁平苔蘚(oral lichen planus，OLP)是一種常見(jiàn)的口腔黏膜慢性炎癥性疾病，發(fā)病率為0.1%～4.0%，僅次于復(fù)發(fā)性阿弗他潰瘍，是口腔黏膜病中的第二大常見(jiàn)疾病。OLP的發(fā)生與免疫因素、遺傳因素、感染因素、精神因素等有關(guān)，但其具體病因及發(fā)病機(jī)制目前尚不明確。

有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)細(xì)胞粘附分子1(neural cell adhesion moleculel 1，NCAM1)基因可能是OLP與抑郁癥之間相互作用的候選分子[1]。NCAM1除了參與精神抑郁疾病的發(fā)生，還與免疫疾病、腫瘤的發(fā)生與轉(zhuǎn)移關(guān)系密切[2-3]。OLP作為一種受精神因素影響的自身免疫性疾病，已有研究發(fā)現(xiàn)NCAM1在OLP患者體內(nèi)存在異常表達(dá)，NCAM1可能在其發(fā)生發(fā)展及癌變過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

1 NCAM1的結(jié)構(gòu)、功能與調(diào)節(jié)

NCAM1，又稱為CD56，屬細(xì)胞粘附分子免疫球蛋白超家族成員，由Rutishauser等在雞視網(wǎng)膜及腦組織中發(fā)現(xiàn)，是一種膜表面糖蛋白，表達(dá)于大多數(shù)脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)及外周神經(jīng)系統(tǒng)，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)間的相互作用。該分子由胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)三部分組成，胞外區(qū)段包括5個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域和2個(gè)Ⅲ型纖連蛋白結(jié)構(gòu)域[4]。目前認(rèn)為，免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域與NCAM分子間的結(jié)合(嗜同性結(jié)合)有關(guān)，這種結(jié)合方式對(duì)于細(xì)胞間粘附、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)具有重要意義。此外，NCAM還可以與膜受體及ECM等其他分子結(jié)合(嗜異性結(jié)合)。

NCAM1在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、神經(jīng)元突觸可塑性及受損神經(jīng)組織的再生中起著重要作用[5]，NCAM1缺乏與阿爾茨海默病、精神分裂癥、抑郁癥、雙相情感障礙和自閉癥等疾病相關(guān)[6-8]。目前，NCAM模擬物已成功應(yīng)用于臨床前研究，以治療中風(fēng)、腦外傷和阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病[9]。NCAM1(CD56)是NK細(xì)胞的表面標(biāo)記物，在NKT細(xì)胞、激活的T細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、單核細(xì)胞等免疫細(xì)胞中也有表達(dá)[3]，可影響免疫細(xì)胞的發(fā)育成熟、遷移及對(duì)靶細(xì)胞的殺傷過(guò)程[10]。NCAM1可通過(guò)影響細(xì)胞的形態(tài)、粘附、遷移、增殖及凋亡過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與ECM之間的相互作用[11]。NCAM1介導(dǎo)多種細(xì)胞信號(hào)通路，繼而影響腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[2]，可作為唾液腺腺樣囊性癌、甲狀腺乳頭狀癌、肺癌等腫瘤的組織學(xué)腫瘤標(biāo)記物[12-13]，其表達(dá)水平常與腫瘤的侵襲性及預(yù)后相關(guān)[14]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，急性髓細(xì)胞性白血病患者NCAM1表達(dá)陽(yáng)性提示預(yù)后不良[15]。另外，NCAM1也可用于腎部Wilms腫瘤分期的預(yù)測(cè)等。

多聚唾液酸(poiysialic acid，PSA)是一種由唾液酸單體組成的線性碳水化合物，其鏈長(zhǎng)聚合度可達(dá)2～400不等。PSA常與NCAM第5個(gè)IgG樣結(jié)構(gòu)域的第5和第6個(gè)糖鏈末端結(jié)合形成多聚唾液酸化的NCAM(PSA-NCAM)，調(diào)節(jié)NCAM在細(xì)胞粘附、遷移、神經(jīng)發(fā)育和重塑過(guò)程中的作用[16-18]。PSA主要通過(guò)大量親水負(fù)電荷形成空間位阻，阻礙相鄰細(xì)胞表面NCAM分子之間、NCAM與其他分子間的粘附，促進(jìn)細(xì)胞遷移。不同的多聚唾液酸鏈結(jié)構(gòu)及聚合度也可影響細(xì)胞間相互作用的結(jié)果[19]。研究表明，PSA-NCAM的表達(dá)水平與多種腫瘤的惡性程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，其表達(dá)陽(yáng)性患者的存活率低于陰性患者[20]。PSA-NCAM異常表達(dá)還與精神心理疾病的發(fā)生及抗抑郁藥物的療效相關(guān)[18]。

2 NCAM1在OLP中的異常表達(dá)

NCAM1陽(yáng)性免疫細(xì)胞在各種傳染性、自身免疫性或惡性疾病中存在數(shù)量、表型改變及功能缺陷[3]。OLP作為一種與精神因素關(guān)系密切的自身免疫性疾病，也存在NCAM1的異常表達(dá)。研究表明，OLP患者口腔黏膜中NCAM1基因的表達(dá)水平顯著高于對(duì)照組[1]。Lorenzini等[21]在OLP紅色病變的基底膜下區(qū)域觀察到有表達(dá)NCAM1的淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，而在OLP白色病變及健康黏膜中幾乎觀察不到該類淋巴細(xì)胞，提示表達(dá)NCAM1的淋巴細(xì)胞在局部黏膜中的浸潤(rùn)與OLP紅色病損(如發(fā)生糜爛及明顯的組織損傷)存在相關(guān)性。外周血中表達(dá)NCAM1的NK細(xì)胞數(shù)目在糜爛型與非糜爛型OLP患者中均高于對(duì)照組[22]，且接受心理治療后表達(dá)NCAM1的NK細(xì)胞水平顯著降低[23]。也有學(xué)者認(rèn)為，OLP患者外周血中NK細(xì)胞的數(shù)量及活性均降低[24]，可能與患者免疫狀態(tài)不同及樣本量差異等因素相關(guān)。盡管NCAM1的表達(dá)結(jié)果不盡相同，但一定程度上反映了該分子在OLP發(fā)病過(guò)程中具有不容忽視的作用。

3 NCAM1在OLP發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的可能作用

OLP典型的病理表現(xiàn)為基底細(xì)胞液化變性及固有層有密集的淋巴細(xì)胞(T淋巴細(xì)胞為主)帶狀浸潤(rùn)。OLP與免疫因素相關(guān)，此外，精神心理異常也可導(dǎo)致機(jī)體功能紊亂，促使OLP發(fā)病。NCAM1的異常表達(dá)不僅與患者的免疫狀態(tài)及精神狀態(tài)關(guān)系密切，還可能與OLP病程的調(diào)控相關(guān)。

3.1 影響患者的精神心理

OLP患者存在較高的焦慮、抑郁、心理壓力水平[25]，且該水平與OLP病損嚴(yán)重程度存在相關(guān)性[26]，心理治療對(duì)糜爛型OLP患者存在顯著療效[27]。NCAM1參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育并與抑郁癥關(guān)系密切，NCAM1基因可能是OLP與抑郁癥之間相互作用的候選分子[1]。研究發(fā)現(xiàn)，敲除NCAM1基因可致大鼠抑郁行為，慢性應(yīng)激刺激可致大鼠NCAM mRNA表達(dá)上調(diào)，喂食抗抑郁藥物(ADDs)后可使上調(diào)的NCAM mRNA表達(dá)水平發(fā)生逆轉(zhuǎn)，推測(cè)NCAM1可為新型ADDs作用的靶點(diǎn)[28]。另一方面，抑郁癥患者基底外側(cè)和基底體杏仁核中也存在PSA-NCAM表達(dá)降低[29]。基因集富集分析顯示，NCAM1基因組還與健康個(gè)體的抑郁癥狀相關(guān)[30]。NCAM1基因的遺傳變異對(duì)普通人群季節(jié)性情緒變化和晝夜節(jié)律也存在影響[31]。表達(dá)NCAM1的NKT細(xì)胞可通過(guò)分泌細(xì)胞因子影響體內(nèi)Th1/Th2平衡[32]，參與抑郁癥發(fā)病及抗抑郁藥作用過(guò)程。因此，我們分析NCAM1可能通過(guò)影響患者的精神心理狀態(tài)參與到OLP的發(fā)病過(guò)程中，甚至可以作為ADDs的作用靶點(diǎn)為OLP治療提供新的方向。

3.2 調(diào)節(jié)免疫功能

NCAM1陽(yáng)性免疫細(xì)胞參與了多種自身免疫性疾病的發(fā)生，如牛皮癬、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、HIV、多發(fā)性硬化癥、克羅恩病等[3]。OLP作為一種自身免疫性疾病，NCAM1在其病程中也發(fā)揮重要作用。

在OLP局部浸潤(rùn)、表達(dá)NCAM1的淋巴細(xì)胞包括NK細(xì)胞、NKT細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞及其他被激活的T細(xì)胞[3，33]，目前的研究主要集中于NK細(xì)胞及NKT細(xì)胞，這兩種細(xì)胞主要通過(guò)以下方式發(fā)揮作用：①產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用、誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡；②釋放細(xì)胞因子、調(diào)節(jié)免疫平衡；③調(diào)節(jié)樹(shù)突狀細(xì)胞、T細(xì)胞活性及功能等[33-35]。表達(dá)NCAM1的免疫細(xì)胞還可通過(guò)細(xì)胞膜表面的NCAM分子形成同質(zhì)相互作用(NCAM-NCAM)，建立強(qiáng)大的免疫突觸[3]。

此外，NCAM1分子還影響某些免疫細(xì)胞的發(fā)育成熟、遷移及對(duì)靶細(xì)胞的殺傷過(guò)程。Gunesch等[10]發(fā)現(xiàn)，敲除NCAM可導(dǎo)致NK細(xì)胞在免疫突觸形成過(guò)程中無(wú)法極化，胞吐作用嚴(yán)重受損。Takase等[36]敲低巨噬細(xì)胞NCAM基因后發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞遷移和存活率顯著降低。Jarahian等[37]發(fā)現(xiàn)NCAM在腫瘤細(xì)胞上的異常表達(dá)可抑制NK細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的識(shí)別和裂解。OLP局部病損存在大量免疫細(xì)胞聚集，NCAM1分子表達(dá)異常可能影響這些免疫細(xì)胞功能，進(jìn)而影響OLP的發(fā)病過(guò)程。

3.3 調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)中Ca2+的濃度

0.03%的他克莫司軟膏局部治療OLP總有效率高，復(fù)發(fā)率及不良反應(yīng)發(fā)生率較低[38-39]，該藥作為一種鈣調(diào)磷酸酶抑制劑，主要通過(guò)抑制鈣調(diào)磷酸酶(calcineurin，CaN)的活性發(fā)揮免疫抑制作用。他克莫司通過(guò)阻斷CaN與活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activated T cell，NFATc)的結(jié)合，抑制NFATc脫磷酸化過(guò)程，使IL-2、IL-4、IFN-γ等免疫相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)下降，發(fā)揮免疫抑制作用[40]。CaN的活性受Ca2+或鈣調(diào)素調(diào)節(jié)，并在細(xì)胞因子介導(dǎo)的T細(xì)胞活化過(guò)程中起重要作用[41]。研究表明，NCAM介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)可調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度，且該過(guò)程可能受胞質(zhì)中Ca2+濃度影響。一方面，NCAM可通過(guò)激活非選擇性陽(yáng)離子通道和T型電壓門控Ca2+通道來(lái)介導(dǎo)Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而激活CaN，促進(jìn)T細(xì)胞活化及免疫相關(guān)細(xì)胞因子表達(dá)[42-43]，放大局部炎癥反應(yīng)、誘導(dǎo)上皮細(xì)胞凋亡。有研究發(fā)現(xiàn)，NCAM-140kD(NCAM1的一種同工型)表達(dá)上調(diào)可抑制衰竭的心肌細(xì)胞中Ca2+內(nèi)流[44]。另一方面，Ca2+可調(diào)節(jié)NCAM合成和聚唾液酸化過(guò)程[45]，Ca2+內(nèi)流使NCAM介導(dǎo)的細(xì)胞間相互作用減弱，細(xì)胞遷移增強(qiáng)。綜上，NCAM可通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度影響CaN活性及細(xì)胞因子介導(dǎo)的T細(xì)胞活化過(guò)程，進(jìn)而參與OLP的發(fā)病過(guò)程。

3.4 調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞與基底膜的粘附

細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與ECM之間的穩(wěn)定粘附對(duì)于細(xì)胞間信號(hào)傳遞、上皮完整性和ECM代謝至關(guān)重要。OLP存在上皮細(xì)胞與基底膜粘附異常：基底細(xì)胞排列紊亂、液化變性，基底膜界限模糊不清，嚴(yán)重者可見(jiàn)上皮層與結(jié)締組織分離導(dǎo)致的上皮下皰。

NCAM分子可能參與上皮細(xì)胞與基底膜的粘附過(guò)程，PSA對(duì)NCAM功能的調(diào)節(jié)也參與其中。在OLP病變過(guò)程中，活化的CD8+T細(xì)胞通過(guò)釋放多種細(xì)胞因子導(dǎo)致基底膜完整性破壞、Ⅳ型膠原喪失[46]，進(jìn)而使基底細(xì)胞對(duì)PSA內(nèi)吞作用減弱、細(xì)胞表面PSA-NCAM積聚，最終導(dǎo)致細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基底膜的粘附下降。NCAM1對(duì)OLP中上皮細(xì)胞與基底膜粘附的調(diào)控機(jī)制有待深入研究。此外，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)是一種在OLP病損中基底膜異常表達(dá)的蛋白酶，它在基底膜的降解中發(fā)揮了重要作用[47]。NCAM是MMP的水解目標(biāo)之一[48]，MMP對(duì)基底細(xì)胞表面NCAM的水解也可能影響了細(xì)胞與基底膜的粘附。

3.5 參與基底膜纖維化

在OLP病損區(qū)的基底膜上能觀察到纖維蛋白和纖維蛋白原高頻沉積(可達(dá)90%～100%)，部分血管壁內(nèi)亦有纖維蛋白沉積。NCAM可能參與OLP基底膜纖維化過(guò)程。NCAM上調(diào)可促進(jìn)肝、肺、腎等多組織器官纖維化，并對(duì)基底膜和結(jié)締組織中成纖維細(xì)胞存在影響，其表達(dá)受ECM及生長(zhǎng)因子調(diào)控[49-50]。經(jīng)典的促纖維化機(jī)制包括以下兩種：①NCAM通過(guò)調(diào)節(jié)整聯(lián)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)纖維化。在肝損傷模型中NCAM-140kD可將黏著斑激酶轉(zhuǎn)移至黏著斑，催化相應(yīng)的靶蛋白酪氨酸磷酸化，進(jìn)而參與整聯(lián)蛋白信號(hào)傳導(dǎo)了，而整聯(lián)蛋白αVβ6正是上皮細(xì)胞表面特異性纖連蛋白受體，在纖維化過(guò)程中起重要作用[51]。②NCAM是成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)及其受體相互作用的調(diào)節(jié)劑，敲低NCAM可抑制成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1信號(hào)傳導(dǎo)，進(jìn)而減少FGF誘導(dǎo)的成纖維細(xì)胞增殖，調(diào)節(jié)纖維化的發(fā)生[36]。在OLP中，NCMA1是否存在相似調(diào)控機(jī)制參與基底膜纖維化有待深入探索。

4 NCAM1與OLP癌變

OLP糜爛病損長(zhǎng)期存在可能發(fā)生惡變，嚴(yán)重影響患者身心健康，已被WHO組織列入癌前狀態(tài)。有研究認(rèn)為，OLP惡變涉及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)過(guò)程[52]。在液化變性的OLP上皮細(xì)胞中，E-鈣黏蛋白表達(dá)降低，波形蛋白表達(dá)升高，表現(xiàn)出典型的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化改變，此時(shí)上皮細(xì)胞的形態(tài)改變，粘附力、極性下降，呈現(xiàn)出間質(zhì)細(xì)胞表型，使上皮的通透性增強(qiáng)，T淋巴細(xì)胞更易侵入上皮層，變性的上皮細(xì)胞更易轉(zhuǎn)移至結(jié)締組織[53-54]。EMT的啟動(dòng)和維持需要NCAM。研究表明，EMT的早期事件涉及NCAM表達(dá)上調(diào)，而NCAM表達(dá)的消融可在體內(nèi)外阻止EMT和E-鈣黏蛋白的損失。NCAM上調(diào)誘導(dǎo)了新型信號(hào)復(fù)合物的形成，這些復(fù)合物與NCAM依賴性黏著斑組裝、癌細(xì)胞的遷徙侵襲有關(guān)，NCAM是該過(guò)程的核心[55]。這與Lehembre等[56]得出的結(jié)論相似，即NCAM的表達(dá)上調(diào)可誘導(dǎo)上皮細(xì)胞分層和遷移，表達(dá)消融則抑制了黏著斑聚集、細(xì)胞擴(kuò)散和EMT。在OLP癌變過(guò)程中，NCAM可能通過(guò)影響EMT過(guò)程影響癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。

綜上所述，NCAM1可能通過(guò)影響患者精神心理、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫和上皮細(xì)胞與基底膜粘附等方面，參與OLP的發(fā)病過(guò)程及癌變。目前對(duì)NCAM1在OLP中的研究仍不夠深入，但值得肯定的是，從NCAM1這一角度研究OLP的發(fā)病及癌變機(jī)制，以NCAM1為靶點(diǎn)尋找治療新策略，能為OLP的臨床治療開(kāi)辟新的途徑。