蒋鹤松 吴俊华 江春平

·综述与讲座·

胃泌素受体在胰腺癌发生、发展中的作用

蒋鹤松 吴俊华 江春平

胃泌素(gastrin,GAS)对肿瘤的发生和发展有促进作用已得到一致的认可，如在胃癌、大肠癌、胰腺癌及小细胞肺癌等肿瘤组织中均有GAS及其受体的基因表达。经分子克隆实验证明[1]，胃泌素受体(gastrin receptors,GR)就是胆囊收缩素2受体(cholecystokinin2 receptors,CCK2R),统称为胃泌素/胆囊收缩素2受体(GAS/CCK2R,简写为GR)。GAS对肿瘤的作用是通过GR介导的。近年来胰腺癌的发病率逐年上升，在我国，胰腺癌已成为我国人口死亡的十大恶性肿瘤之一。由于胰腺癌确诊时往往已属于肿瘤晚期,因而深入探讨胰腺癌发生的有关机制,可使患者在早期得以诊治。研究表明，正常胰腺组织中除少数胰岛细胞外无GR表达,而胰腺癌组织则多显示中度至强度表达。

一、胃泌素受体的结构和功能

1．胃泌素受体的结构与分布：GR由477个氨基酸组成，定位于人类11号染色体短臂远端11p15.4区，由5个外显子和4个内含子组成，有7个功能区域，属于G蛋白耦联型受体。整个受体包括三部分：N端胞外域，含N糖基化位点；跨膜域,含7个疏水的跨膜片段；C端胞质域,含PKC(蛋白激酶C)和PKA(蛋白激酶A)的磷酸化位点。GR主要存在于胃肠消化道和消化腺中。在犬和豚鼠的胰腺腺泡细胞中也存在GR,其主要作用是调节生长,对胰酶的分泌无促进作用。也有报道称正常人胰腺腺泡细胞不表达GR，但胰岛部分少量表达[2]。另外在胃癌、结肠癌、小细胞肺癌中有GR的表达。

2．胃泌素受体的功能：GR主要作用是调节胃壁细胞的胃酸分泌、肠嗜络细胞组胺的释放以及平滑肌细胞的收缩。随肿瘤分子生物学的研究，人们相继发现胃癌、大肠癌、胰腺癌、甲状腺髓样癌及小细胞肺癌等肿瘤细胞膜表面存有GR。大部分研究结果显示，上述肿瘤组织中GR表达量有显著增高，癌组织和无形态学改变的癌旁组织GR阳性表达率明显高于正常组织，提示此组织可能处于癌前状态，为肿瘤的早期诊断提供了理论依据。

二、胃泌素受体在肿瘤发生、发展中的作用

GAS是通过促进肿瘤细胞增殖、抑制肿瘤细胞凋亡、刺激肿瘤细胞浸润等方式来加速肿瘤的发生、发展[3]。胃癌细胞具有分泌GAS的能力。一项对胃疾病的研究发现,在肠型胃癌及癌前病变(萎缩性胃炎、肠上皮组织转化)组织中均高表达GAS家族及其受体[4]，说明GAS家族及受体在胃癌发生、发展的早期起重要的刺激生长作用。GAS能促进GR阳性的胃癌细胞生长。Ishizuka等[5]发现，GAS可促进GR阳性表达的AGS-9、AGS-10癌细胞株生长，而GR阻滞剂JMV520则起抑制作用。一组用RT-PCR检测60例结肠息肉GAS及GR mRNA表达的研究中[6]，阳性率分别是78%和81%,而免疫组化检测蛋白表达的阳性率分别是胃泌素原91%、G17-Gly 80%,CCK2BR 96%、G17 47%，表明GAS自分泌调节机制的激活是结肠癌发生的早期事件。GAS还可通过GR直接作为SCLC(小细胞肺癌)的生长因子刺激癌细胞的增生和转移，其在培养基中能刺激SCLC的克隆形成，而GR拮抗剂CI2988体外能显著抑制SCLC的生长,体内能抑制裸鼠移植瘤的形成[7]。最新研究表明，GAS对肝癌细胞株有促增殖作用及促进DNA合成，而拮抗剂丙谷胺对其有抑制作用，可能成为肝癌内分泌辅助治疗的一个新的途径[8]。

三、胃泌素受体在胰腺癌发生、发展中的作用

Povoski等[9]观察到正常鼠的胰腺组织没有检测到GR mRNA及GR,但在转基因鼠发育不良的胰腺组织及胰腺癌组织中都检测出GR mRNA及GR。Zhou等[10]报道，大多数人胰腺癌细胞系均有GR mRNA的表达，其表达量要远远大于正常组织。张弘等[11]研究结果表明，GR在正常胰腺组织中不表达，而在胰腺癌组织中多呈中、高度的阳性表达,且各病理分级组间阳性表达率均无差异。免疫组化法证实，在人胰腺癌组织中GR不仅存在于细胞膜上，而且细胞质也有一定量的表达，且细胞膜上GR的表达强度高于细胞质内，但在胞质内GR分布比较均匀。这一现象提示GR的激活可能参与调控胰腺癌细胞生长的途径。常见的通路有：PLC途径。促使胞内Ca2+浓度增加，PKC被激活，从而进一步促进c-fos基因反式作用因子磷酸化而最终导致细胞增殖；MAPK途径。促使c-fos基因表达,c-fos与c-jun 结合成复合物并最终引起其他基因的转录,从而达到调节生长的作用；另外还可能通过JAK-STAT3途径、整合素激活黏着斑激酶(FAK)的信号转导途径等通路对癌细胞起作用。异常的Src/ERK通路调控肿瘤细胞的增殖分化[11]及癌前病变肿瘤发展早期阶段。在体外实验中发现，Elas-CCK2小鼠的胰腺定向表达GR，导致了Src/ERK通路的激活。体内实验结果说明被GR激活的Src/ERK通路，需要GR 7次跨膜末端的NPXXY模式，Gq在这个机制中可能也有一定的作用。在胰腺肿瘤模型中，体外和体内GR激活Src/ERK的信号通路在人类肿瘤细胞中的转导级联上调，扩大了致癌效应。GAS可以通过调节bcl-2、bax基因表达及诱导肿瘤抑制基因p53突变来抑制肿瘤细胞凋亡。Konturek等[12]证实，GAS还可促进suvivin等抗凋亡基因表达来抑制肿瘤细胞凋亡。Slice等[13]研究发现,GAS诱导环氧化酶2(COX-2)蛋白表达,呈剂量和时间依赖性，抑制肿瘤细胞凋亡。鼠胰腺表达的GR还可调控细胞的黏合和分化[14]。

体内过度表达的GR可促进细胞增殖，抑制细胞凋亡，导致分化被修改，细胞形态改变，并可能进一步促进机体化学致癌，在癌变的早期起重大的作用。GR的激活能促进重氮丝氨酸诱导胰腺癌前病变的形成，促进癌前病变转化为胰腺癌，并产生累积效应。最新研究证实，胰腺癌组织中存在一种GR变异体,其中起主要作用的是U2小核核糖体蛋白辅助衔接因子(U2 small nuclear ribonucleoprotein auxiliary splicing factors，UASF)，它在癌组织中的表达仅为正常组织的50%左右。Smith等[15]证实，正常GR基因开放阅读框含有1356 bp,而GR变异体阅读框含有1551 bp,碱基数增加的根本原因是第4内含子的滞留。在变异受体的跨膜肽链第3环中多了额外的69个氨基酸。正常情况下该部位主要与GTP相结合,其结构的改变影响受体与第2信使的藕联,从而也改变了细胞的生长和功能。GR基因转录过程的异常,其结果可能使人正常胰腺细胞向恶性肿瘤方向转化, 最终导致胰腺癌的发生。

四、胃泌素受体在肿瘤诊治中的作用

CCK耦联放射性核素111In用于甲状腺髓样癌和SCLC的治疗效果相当明显。用抗GR氨基末端17 肽的抗血清耦联上白喉毒素作用于结肠癌细胞株C170HM2的肝转移模型,可显著减少肿瘤的体积和重量。

另外，GR拮抗剂JMY1155能显著抑制GAS-Gly介导的裸鼠结肠癌细胞的生长。选择性GR拮抗剂Gastrazole持续静脉滴注能延长胰腺癌患者存活时间[16]。新型口服的活性GR拮抗剂Z-360能显著抑制GAS诱导的人GR阳性表达的胰腺癌细胞株的增殖，并能显著减少GAS诱导的PKB/Akt磷酸化水平，在临床上常与吉西他滨联合使用治疗胰腺癌[17]。

五、展望

在我国胰腺癌目前呈多发的趋势，关于胰腺癌的研究越来越受到人们的关注。将GR用作胰腺癌早期的临床诊断指标有极其重要的意义。深入了解GR在肿瘤发生中的作用机制、寻找出信号转导通路交汇点进行阻断，进一步发现更有效的受体拮抗剂，或将GR作为分子靶标用于肿瘤的靶向治疗，可以为胰腺癌的治疗提供新思路，并为治疗其他肿瘤提供新的方法和理论依据。

[1] 项鹏，陈曼玲.CCK2/胃泌素受体及其信号传导.国外医学·放射医学核医学分册.1999,23:53-56.

[2] Ji B, Bi Y, Simeone D, et al. Human pancreatic acinar cells lack functional responses to cholecystokinin and gastrin.Gastroenterology, 2001,121:1380-1390.

[3] 赵蓓，吴岩.胃泌素与肿瘤发生、发展的关系.内蒙古医学院学报,2008,30:65-68.

[4] Henwood M,Clarke PA ,Smish AM,et al.Expression of gastrin in developing gastric adenocarcinoma. Br J Surg,2001,88:564-568.

[5] Ishizuka J,Martinez J,Towmsend CM Jr,et al.The effect of gastrin on growth of human stomach cancer cells.Ann Surg,1992,215:528-534.

[6] Smith AM,Watson SA.Gastrin and gastrin recepetor activation: an early event in the adenoma-carcinoma sequence.Cut,2000,47:820-824.

[7] Moody TW,Jensen RT. CI-988 inhibits growth of small cell lung cancer cells.J Pharmacol Exp Ther,2001,299:1154-1160.

[8] 江春平，孔诚，丁义涛.胃泌素及其受体拮抗剂丙谷胺对肝癌细胞株生长的影响.世界华人消化杂志，2008,16:1677-1680.

[9] Povoski SP,Zhou W,Longnecker DS,et al.Novel expression of gastin (CCK-B) receptors in pancreatic carcinomas and dysplastic pancreas from transgenic mice.Am J Surg,1994,167:120-126.

[10] Zhou W,Povoski SP,Longnecker DS,et al, Novel expression of gastrin(cholecystokinin-B) recrptors in azaserine-induced rat pancreatic carcinoma:receptor determination and characterization.Cancer Res,1992,52:6905-6911.

[11] 张弘，周国雄，黄介飞,等.胆囊收缩素B受体蛋白在胰腺癌组织中的表达.江苏医药,2007,33:792-793.

[12] Konturek PC, Kania J, Kukharsky V, et al. Influence of gastrin on the expression of cyclooxygenase-2,heapatocyte growth factor and apoptosis-related proteins in gastric epithelial cells.J Physiol Pharmacol, 2003,54:17-32.

[13] Slice LW,Hedikian R,Zhukova E,et al.Gastrin and EGF synergistically induce cyclooxygenase-2 expression in Swiss 3T3 fibroblasts that express the CCK2 receptor.J Cell Physiol,2003,196:454-463.

[14] Audrey F, Sebastien V, Aline K, et al. Mechanism for Src activation by the CCK2 receptor:Pathophysiological functions of this receptor in pancreas.Gastroenterol,2006,12: 4498-4503.

[15] Smith JP, Verderame MF, McLaughlin P,et al. Characterization of the CCK-C(cancer) receptor in human pancreatic cancer. Int J Mol Med,2002,10:689-694.

[16] Chau I,Cunningham D,Russell C,et al.Gastrazole(JB95008),a novel CCK2/gastrin receptor antagonist,in the treatment of advanced pancreatic cancer: results from two randomised controlled trials.Br J Cancer,2006,94:1107-1115.

[17] Kawasaki D,Emori Y,Eta R,et al.Evect of Z-360, a novel orally active CCK-2/gastrin receptor antagonist on tumor growth in human pancreatic adenocarcinoma cell lines in vivo and mode of action determinations in vitro.Cancer Chemother Pharmacol,2008,61:883-892.

2010-02-20)

(本文编辑：吕芳萍)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2010.05.033

南京市卫生局科技发展项目(ZKX08025)

210093 南京，南京大学医学院(蒋鹤松、吴俊华)；南京大学肝胆研究所(蒋鹤松、江春平)；南京大学医学院附属鼓楼医院肝胆外科(江春平)

江春平，Email:chunpingjiang@yahoo.com.cn