CD147研究現(xiàn)狀

1、CD147 研究現(xiàn)狀摘要： 在多種癌組織中， MMPs 的表達(dá)主要由癌細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞外 基質(zhì) 金屬 蛋白 酶誘 導(dǎo)子 ( extracellular matrix metalloproteinase inducer，Emmprin, CD147 ）介導(dǎo)的癌 -基質(zhì)相互作用來(lái)調(diào)節(jié)。 CD147分子是一個(gè)高度糖基化的跨膜蛋白，屬于IgSF類CAM，與細(xì)胞-細(xì)胞及細(xì)胞-ECM相互作用密切相關(guān)22CD147分子的表達(dá)在原發(fā)性 乳腺癌、卵巢癌等人類腫瘤中顯著上調(diào) 23-28，能夠刺激基質(zhì)細(xì)胞MMPs 的生產(chǎn)，但對(duì) MMPs 的生理性抑制劑 MMPs 組織抑制子tissue inhibitorof met

2、alloproteinase，s TIMPs )的表達(dá)沒有影響，從而調(diào)節(jié)由 MMPs 激活介導(dǎo)的膠原平衡 29，促進(jìn) ECM 降解與重建， 促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移。 CD147 分子是一種廣泛存在于細(xì)胞表面 的屬于免疫球蛋白超家族的糖蛋白 , 參與機(jī)體多種生理和病理的過(guò) 程。CD147是一種在細(xì)胞中高度表達(dá)的胞膜監(jiān)視分子，能刺激腫瘤 細(xì)胞周圍的成纖維細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶（ MMPs）。正常組織中 CD147 的出現(xiàn)和調(diào)節(jié)也伴隨著 MMPs 表達(dá)的升高，這 一現(xiàn)象提示 CD147 介導(dǎo)的 MMPs 誘導(dǎo)作用是非腫瘤生理或病理 狀態(tài)下的一種常見調(diào)節(jié)機(jī)制。 影響 CD147 水平及其 M

3、MPs 誘導(dǎo)活 性包括生長(zhǎng)因子、激素、糖基化、膜脫落等。研究發(fā)現(xiàn)， CD147分子是一個(gè)多功能分子，在胚胎發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)功能、損傷修復(fù)、炎 癥發(fā)生、 腫瘤進(jìn)展等生理、 病理狀態(tài)下均發(fā)揮重要作用， 尤其是在癌 發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，該分子參與了多個(gè)關(guān)鍵步驟，且其功能作用提示，該分子可能是參與癌基質(zhì)交互作用的一類重要分子。CD147 分子的研究概況CD147 分子是一種高度糖基化的、 廣泛表達(dá)于造血及非造血細(xì)胞系， 分子量為50-60kDa的跨膜糖蛋白，屬免疫球蛋白超家族（IgSF）成員。最早在 1989 年， Altruda F 等首次克隆出一個(gè)新的小鼠跨膜糖蛋白gp42 基因，與組織相容性抗原有同源

4、區(qū)，屬于免疫球蛋白超家族成 員，具有潛在粘附分子的特性。隨后， Miyauchi 等人及其他實(shí)驗(yàn)組 分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)此分子， 并證實(shí)該分子是一個(gè)功能分子， 參與細(xì)胞間 相互作用， 在腫瘤細(xì)胞可刺激 MMP 分泌，促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移， 因 而又被命名為細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子 （Extracellular matrix metaloproteinase inducer , EMMPRIN）。在基因組計(jì)劃中，其基因命名為Basigin （在人縮寫為BSG,鼠為Bsg）。編碼CD147的基因定位于 人 19 號(hào) 染 色 體 19p13.360 ， 與 主 要 組 織 相 容 性復(fù)合體(Majorh

5、isto patibility plex, MHC ) II 類 p 鏈及 Ig k 鏈V區(qū)基因有一定同源性61,62。人CD147分子曾有多種不同的命名,包括腫瘤細(xì)胞刺激因子( Tumor cell stimulation factor, TCSF )，EMMPRIN63,64 、 M665 、 Basigin62 和 Neurothelin66,67，與小鼠Basing/gp42大鼠OX-47/CE-9、雞HT7/5A11等不同種屬 抗原有較高同源性。 第六屆人類白細(xì)胞分化抗原協(xié)作組會(huì)議將來(lái)自各 實(shí)驗(yàn)室不同的命名統(tǒng)一為新的 CD編號(hào)一CD147 ,分屬內(nèi)皮細(xì)胞組一） 結(jié)構(gòu)特征68。CD14

6、7 分子屬單次跨膜的糖蛋白， 從克隆的 cDNA 序列得知 CD147分子的mRNA長(zhǎng)度大約1.7Kb, N端起始碼之前有約115個(gè)核苷酸為非編碼區(qū)， 編碼區(qū)編碼 269 個(gè)氨基酸， 21 個(gè)氨基酸為信號(hào)肽， 中 間 185 個(gè)氨基酸構(gòu)成胞外結(jié)構(gòu)域， 從 206-229 共 24 個(gè)氨基酸為跨 膜區(qū)， C 端 39 個(gè)氨基酸為胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，跨膜區(qū)包括 3 個(gè)亮氨酸(206、213、220)和一個(gè)苯丙氨酸 (227)，且每隔 7 個(gè)氨基酸出現(xiàn)一次， 為典型的亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)。 跨膜區(qū)的帶電殘基及亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)是 個(gè)潛在的蛋白相互作用基序， 很可能介導(dǎo) CD147 分子參與形成信號(hào) 轉(zhuǎn)導(dǎo)多肽鏈或膜轉(zhuǎn)運(yùn)

7、蛋白成份 69。胞外 4 個(gè)半胱氨酸形成 2個(gè)二硫鍵構(gòu)成 IgSF 典型的半球型結(jié)構(gòu)域 (41, 87, 126, 185) (圖 1)。在轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的相關(guān)區(qū)域未發(fā)現(xiàn) TATA 或 CAAT 盒，但發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄起始位 點(diǎn)位于 CpG 島中，尤其在 -247+6 核苷酸處較多。從結(jié)構(gòu)上分析CD147 分子屬免疫超家族成員之一，成熟的蛋白包括 2 個(gè) IgSF 結(jié) 構(gòu)域，一個(gè)包含帶電荷 Glu 殘基的跨膜區(qū)和胞內(nèi)功能域， N 未端的IgSF結(jié)構(gòu)域?qū)儆贑2型，而靠近胞膜的IgSF結(jié)構(gòu)域?qū)儆赩型，這在IgSF 中是很特殊的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)具有 C2、V2 型結(jié)構(gòu)域的 IgSF 成員， 具有相反的排列方式，在

8、雞中，其第 2 個(gè) domain 亦屬于 C2 型。在跨膜區(qū)內(nèi)存在帶電荷的 Glu 殘基，這在單次跨膜蛋白的跨膜區(qū)是 極其少見的， 除了在膜上與其它多肽相關(guān)聯(lián)的蛋白以外， 在人、鼠和 雞 CD147 的跨膜部分是相當(dāng)保守的 62。在小鼠出現(xiàn)了編碼不同 N未端的 cDNA 克隆，這種異源性可能是由于不同方式的剪切造成的。此外，胞膜外區(qū)還有三個(gè)相似的N-糖基化天冬酰氨序列，用Endo-F糖苷酶消化可使CD147分子量減少20ku,表明此分子存在大量翻譯后修飾， 主要是蛋白質(zhì)的糖基化 64-67。其糖基化程度具有組織特異性，所以在不同組織純化的 CD147,分子量可由40ku-68ku不等。如小鼠b

9、asigin經(jīng)糖苷酶處理后分子量為 32ku，在其腎組織表達(dá)的basigin可為38-43ku,而在其肝、小腸、脾等器官表達(dá)的basigin為40ku70。另外，在不同種屬中，蛋白分布不同，其糖基化方式亦有不同， 不同的糖基化方式在不同組織中又使蛋白發(fā)揮不同 的功能。連有不同標(biāo)志的 CD147 表達(dá)載體的共轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)顯示CD147 分子能通過(guò) N 末端的 Ig 樣區(qū)域以順式依賴的形式在漿膜 上相互聯(lián)系， 形成同寡聚體， 從而增加細(xì)胞表面 CD147 的整體親和 力14?？沟谝粋€(gè) Ig 位點(diǎn)和這一區(qū)域接下來(lái) 20 個(gè)氨基酸肽鏈的抗 體能抑制 CD147 的活性，這一抑制作用可能是通過(guò)干擾 CD14

10、7 寡 聚體形成而發(fā)揮作用的，此 Ig 位點(diǎn)具有誘導(dǎo) MMPs 的活性15。CD147 分子的跨膜區(qū)和胞內(nèi)段序列在種屬間是高度保守的，提示這 兩個(gè)區(qū)域?qū)?CD147 的功能發(fā)揮非常重要。研究表明，環(huán)親和素 60(cyclophilin 60, CyP60可作為分子伴侶參與 CD147在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)， CD147 分子跨膜區(qū)第 211 位脯氨酸殘基對(duì)此作用至關(guān)重要111,112；其跨膜區(qū)及胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域可與 MCT1 和 MCT4 發(fā)生相互作用，作為分子伴侶參與兩者從細(xì)胞內(nèi)向胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)113。 CD147 胞 內(nèi)區(qū)域在各種屬之間也高度保守， 可能與向胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)有關(guān)。 但有 文獻(xiàn)報(bào)道 18同型腫瘤細(xì)

11、胞之間的相互作用誘導(dǎo) MMPs 的產(chǎn)生也需 要 CD147 的胞內(nèi)區(qū)。對(duì)胞漿結(jié)構(gòu)域的研究目前尚無(wú)全面的分析，Schlosshauer-B等曾用雙標(biāo)記實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到CD147與F-肌動(dòng)蛋白 (actin)共同存在，發(fā)現(xiàn)膜表面CD147的表達(dá)與細(xì)胞骨架中微絲蛋白有關(guān)71，而是否有磷酸化位點(diǎn)，如何傳遞信號(hào)等功能尚為未知。CD1 47與糖基化CD147 分子是一個(gè)高度糖基化的 I 型跨膜蛋白，屬于免疫球蛋白超 家族類粘附分子，核心蛋白由 269 個(gè)氨基酸殘基組成，分子量約為27KD，依其糖基化程度不同，存在高糖基化及低糖基化兩種形式的蛋白，前者分子量為45-65KD，后者為約 35KD102。一般認(rèn)為CD

12、147 分子的高糖基化形式為成熟蛋白，而其低糖基化形式為翻譯 后修飾過(guò)程中的過(guò)渡形式。 CD147 分子由細(xì)胞外兩個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域， 個(gè)由 24 個(gè)氨基酸殘基組成的跨膜區(qū)， 和一個(gè)由 40 個(gè)氨基酸殘基組 成的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域組成74;其胞外有三個(gè)N-連接的糖基化位點(diǎn)，一個(gè) 位于近 N 端的第一個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域，兩個(gè)位于近胞膜端的第二個(gè) Ig 結(jié)構(gòu) 域;基因突變實(shí)驗(yàn)顯示，三個(gè)位點(diǎn)在高糖基化和低糖基化形式的CD147 蛋白中均發(fā)生糖基化，只是糖基化的程度不同(圖 1)。CD147 分子的胞外第一個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域是該分子的重要功能結(jié)構(gòu)域，參與該分子同源二聚的形成、該分子與a 3 3 1和a 6 3 1

13、integrin及 CD98 分子的相互作用，在細(xì)胞與細(xì)胞的同型粘附、細(xì)胞與細(xì)胞 外基質(zhì)的粘附及刺激 MMPs 分泌的功能中發(fā)揮作用;該結(jié)構(gòu)域與神經(jīng)細(xì)胞粘附分子( neural cell adhesion molecul，eNCAM )的第四個(gè)Ig 結(jié)構(gòu)域高度同源，認(rèn)為可與寡甘露糖結(jié)合。第二個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域參予與小窩蛋白-1 (caveolin-1)的相互作用，小窩蛋白-1可選擇性地與 低糖基化修飾的 CD147 結(jié)合，從而阻止 CD147 分子低糖形式向高 糖形式的轉(zhuǎn)換，減少其在細(xì)胞表面的簇集和對(duì) MMPs 的誘導(dǎo)作用108 ； 該 結(jié) 構(gòu) 域 二 硫 鍵 的 保 持 對(duì) 維 持 單 羧 酸

14、 轉(zhuǎn) 運(yùn) 子(monocarboxylate trans porter, MCT)家族的 MCT1 和 MCT4 的 催化活性是必不可少的 109；胞外 180 位脯氨酸和 181 位甘氨酸， 對(duì)環(huán)親和素A (cyclophilin A, CyPA與CD147分子的相互作用起關(guān)鍵作用 110。這些特點(diǎn)表明， CD147 分子不同結(jié)構(gòu)域可與不同分子發(fā)生相互作用， 提示其在不同的信號(hào)刺激誘導(dǎo)下， 可能參與組成細(xì)胞中多種蛋白復(fù)合 物，為其多種不同的功能作用提供了一定結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)， 也說(shuō)明該分子可 能需在復(fù)雜而精細(xì)的調(diào)節(jié)機(jī)制下發(fā)揮特定的功能。2外顯子/內(nèi)含子結(jié)構(gòu) BSG位于人19號(hào)染色體P 13.3位置上

15、，Bsg位于小鼠10號(hào)染色體上。CD147基因序列包括轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)的 5端942個(gè)堿基，所有的外顯子序列和內(nèi)含子區(qū)域。mRNA全長(zhǎng)大約 1.6kb， cDNA 約 70 個(gè)核苷酸組成， 其中 33 個(gè)對(duì)應(yīng)于編碼序列， 剩 余 37 個(gè)對(duì)應(yīng)于 5-UTR 。轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)位于第 1 核苷酸處， 序列ag+1cggttgga。 CD147 基因由 8 個(gè)外顯子編碼，長(zhǎng)度為 10.8kb，Exon1(107bp)與 Exon2(154bp)被 Intron1(約 6.5 kb)隔開,該內(nèi)含子是 EMMPRIN 基因中最大的內(nèi)含子序列。 Intron2 大約0.7kP,是基因中第二大干擾序列。 Exon

16、3(83bp)與Exon4 (138bp)被 03kb 的 Intron3 所分隔開。 Intron4 大約 065 kb, Exon5 是276bp，Intron5 約 550bp，Exon6 非常短，只有 25bp，Intron6 約025kb, Exon7是69bp, Intron7約03kb，最后一個(gè)外顯子是Exon8 約 736bp （如圖 2）。2.1.2.2 mRNA 結(jié)構(gòu) Exon1 編碼 5非翻譯區(qū)（ 5 -UTR ），信號(hào)肽 及第一個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域 1/3 密碼子。 Exon2 和 Exon3 編碼第一個(gè) Ig結(jié)構(gòu)域的大部分, Exon2 編碼 52 個(gè)密碼子,約占 IgI

17、 的 66%,Exon3編碼27個(gè)密碼子，約占Ig的34%。Exon4和Exon5編碼第二個(gè) Ig 結(jié)構(gòu)域, Exon4 編碼 46 個(gè)密碼子,約為 45%,Exon5 是“結(jié)合”外顯子,編碼剩余 55%的 Ig 結(jié)構(gòu)域,以及跨膜 結(jié)構(gòu)域的 24 氨基酸殘基和一小部分胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。 Exon6 和 7 編碼 胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域, Exon7 也編碼終止密碼子和 3-UTR 的 5 個(gè)核苷酸 殘基。 Exon8 編碼剩余的 3-UTR （圖 3）。二）在體內(nèi)的分布CD147 在體內(nèi)分布非常廣泛 , 同種基因產(chǎn)生的不同類型的 CD147是由于不同形式的糖基化所致 , 而異源基因的 CD147 則是由于編 碼

18、其 DNA 中 N- 端序列不同所致 14,19。存在于機(jī)體不同系統(tǒng)中的CD147 能夠參與各種不同的生理過(guò)程并具有多種不同的生理功能。研究發(fā)現(xiàn) CD147 在正常細(xì)胞中不表達(dá)或僅有極低的表達(dá) , 其中主 要是角化細(xì)胞表達(dá)較低水平的 CD147。Chen20等發(fā)現(xiàn),10周人胚皮膚中無(wú) CD147 的表達(dá) ; 20 周時(shí),在基底細(xì)胞表達(dá)少量 CD147 的 同時(shí), 皮膚附屬器干細(xì)胞和毛基質(zhì)細(xì)胞有大量 CD147 的表達(dá); 幼兒和成人皮膚中 , CD147 表達(dá)于表皮基底層、 毛囊外根鞘細(xì)胞和毛基質(zhì) 細(xì)胞,而隨細(xì)胞的分化 ,表達(dá)逐漸減少。這充分說(shuō)明 ,在角質(zhì)形成細(xì)胞中CD147 的表達(dá)與細(xì)胞的分化

19、狀態(tài)密切相關(guān)。在正常人的精原細(xì)胞分 化的初始階段即有 CD147 的表達(dá) ,在獲能精子的頭部也發(fā)現(xiàn)有CD147的表達(dá)，這使得精子更易于與卵子結(jié)合21CD147表達(dá)于人22。的月經(jīng)周期時(shí)的子宮內(nèi)膜上，且黃體酮增強(qiáng)其表達(dá)和糖基化CD147 還表達(dá)于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的單核 /巨噬細(xì)胞中，最終導(dǎo)致軟骨組織、骨組織的破壞 23。 CD147 還與腦局部缺血有關(guān)。 CD147 過(guò)量 表達(dá)，損傷腦基底膜，隨之引起腦缺血 24。除此之外 ,在血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等均存在 CD147 的表達(dá),它們?cè)诓煌慕M織中 發(fā)揮著不同的作用。在腫瘤組織中， 尤其是惡性腫瘤組織中 , CD147 表達(dá)常較高。 CD147

20、通過(guò)刺激( vascular endothelial growth factor，VEGF )的產(chǎn)生誘導(dǎo) 血管形成 , 通過(guò)刺激 MMPs 的產(chǎn)生促進(jìn)腫瘤的侵潤(rùn)和轉(zhuǎn)移 25，通過(guò)透明質(zhì)酸上調(diào) ErbB2 信號(hào)產(chǎn)生多藥耐藥 26。目前 CD147 已在 肺癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞、惡性膠質(zhì)瘤細(xì)胞、食道癌細(xì)胞、喉癌細(xì)胞、乳腺癌細(xì)胞、淋巴瘤、頭頸、鱗癌細(xì)胞、前列腺癌細(xì)胞27-35等檢測(cè)出來(lái)。三）分子的功能CD147 分子表達(dá)于各種胚胎和成熟組織器官，然而不同的分子具有不同的表達(dá)譜，發(fā)揮不同的功能。比如embigin和neurothelin的表達(dá)就具有很大的限制性 72,73。 Embigin 高表達(dá)于著床前

21、后的胚胎組織。在著床后早期胚胎組織中，embigin高表達(dá)于外胚層，隨著胚胎的發(fā)育其表達(dá)逐漸下降。在成熟的器官中，表達(dá)水平非常低。Neurothelin只是表達(dá)于神經(jīng)組織。EMMPRIN高表達(dá)于腫瘤組織。生精作用 免疫組化定位研究顯示 74,75，成年小鼠睪丸組織中， 在減數(shù)分裂前 期 Bsg 高表達(dá)于細(xì)線期精母細(xì)胞，并逐漸增強(qiáng)。精子細(xì)胞胞質(zhì)和胞 漿的表達(dá)檢測(cè)結(jié)果顯示，Bsg大多表達(dá)在9-11級(jí)精細(xì)胞和精細(xì)胞的 鞭毛部位。免疫電鏡檢測(cè)顯示，Bsg不只表達(dá)于精母細(xì)胞和精細(xì)胞膜, 還表達(dá)于屬滋養(yǎng)細(xì)胞的 sertoli 細(xì)胞膜上， sertoli 細(xì)胞直接與精母細(xì) 胞和精細(xì)胞相接觸。 Bsg 表達(dá)于

22、出生后精母細(xì)胞和精細(xì)胞的發(fā)育過(guò) 程，而不表達(dá)于精原細(xì)胞。 實(shí)驗(yàn)性隱睪癥模型顯示， 生精上皮只含有 精原細(xì)胞和sertoli細(xì)胞，而且沒有Bsg的表達(dá)。隱睪癥模型經(jīng) 手術(shù)逆轉(zhuǎn)后7天，又出現(xiàn)生精細(xì)胞，同時(shí) Bsg表達(dá)陽(yáng)性。在不育小Bsg鼠既沒有精母細(xì)胞又沒有精細(xì)胞產(chǎn)生，在生精小管沒有檢測(cè)到 的表達(dá)。結(jié)果表明，Bsg的表達(dá)伴隨精母細(xì)胞在生精小管的產(chǎn)生，參 與了 sertoli 細(xì)胞和精子細(xì)胞在特定生精階段的相互作用。應(yīng)用間接 免疫熒光監(jiān)測(cè)了 Bsg在附睪的頭、體、尾部的表達(dá)76。結(jié)果顯示Bsg表達(dá)于附睪頭部精母細(xì)胞的主段，當(dāng)經(jīng)過(guò)附睪體尾部時(shí)，Bsg表達(dá)于細(xì)胞中間段。同時(shí) Bsg的分子大小由表達(dá)于睪丸

23、時(shí)的 37kDa減小到附睪尾部的26kDa?？笲sg抗體可明顯抑制其與卵細(xì)胞的結(jié) 合，抑制卵細(xì)胞的受精效率， 并具劑量依賴性。 在體外試管受精條件 下，Bsg可在獲能精細(xì)胞頭部檢測(cè)到。以上結(jié)果表明精子在附睪中的運(yùn)行過(guò)程中，Bsg分子經(jīng)歷了分子的加工和去糖基化過(guò)程。精子獲能 后 Bsg 在其頭部的表達(dá)可能在精子獲能和精卵結(jié)合過(guò)程中起到促進(jìn) 或直接參與的作用。胚胎發(fā)育Bsg參與了早期的胚胎發(fā)生，特別是受精卵著床階段73,77,78。缺乏Bsg表達(dá)的胚胎在著床以前的發(fā)展過(guò)程都是正常的。但在誘導(dǎo)蛻膜反 應(yīng)之前Bsg （-/-）。小鼠胚胎發(fā)育死亡，表明Bsg在著床階段參與了胎兒-母體之間的相互作用。Bs

24、g 高表達(dá)于內(nèi)細(xì)胞團(tuán)、滋養(yǎng)層、以及3.85-7.5 天的子宮內(nèi)4.35-7.7 天之前的胚胎組織。同時(shí)表達(dá)于懷孕膜和蛻膜。滋養(yǎng)層細(xì)胞和子宮內(nèi)膜細(xì)胞表面的Bsg 分子同型相互作用可能是胚胎著床的關(guān)鍵步驟。Bsg還可能與integrin 相互作用參與其中。 Bsg 表達(dá)于卵丘細(xì)胞子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞，表明 Bsg 可能直接參與了卵細(xì)胞的成熟和著床過(guò)程。 卵細(xì)胞和卵丘細(xì)胞之間的相互作用 應(yīng)該是對(duì)卵子獲能以及受精至關(guān)重要的。 Bsg 作為一個(gè)粘附分子表 達(dá)于子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞，可促進(jìn)囊胚粘附于子宮。另一方面 Bsg 在子宮內(nèi)膜可刺激滋養(yǎng)母細(xì)胞產(chǎn)生MMPs ,促進(jìn)滋養(yǎng)母細(xì)胞侵入子宮 壁。應(yīng)用基因敲除鼠進(jìn)行功能

25、研究是一個(gè)很好的技術(shù)方法。 Igakura等人首先成功培育出Bsg基因敲出小鼠，并顯示出各種表象79。首先，Bsg（ +/-）小鼠出生率是預(yù)前估計(jì)的1/4，主要原因是胚胎在著床前后發(fā)生死亡。胚胎的滋養(yǎng)外胚層和子宮內(nèi)膜高表達(dá) CD147 分 子，表明 Bsg/CD147 分子在著床過(guò)程中參與了細(xì)胞間的相互識(shí)別過(guò) 程。不管是雌性還是雄性的 Bsg 缺陷鼠 Bsg（ -/-） 都是不育的，在 突變小鼠精子發(fā)生時(shí)缺乏的， 在 Bsg（ -/-）小鼠大部分的精母細(xì)胞發(fā)育不良，在第一次減數(shù)分裂中期發(fā)生了變性。在小鼠睪丸組織中，Bsg 高表達(dá)于精母細(xì)胞和精子細(xì)胞。在人睪丸組織， BSG 表達(dá)于精 母細(xì)胞分化

26、的初始階段，在 sertoli 細(xì)胞僅存綜合癥成年男性病人的sertoli 細(xì)胞周邊也能檢測(cè)到 BSG 的表達(dá)。盡管雌性 Bsg（-/- ）小 鼠不育的原因很多，其中一個(gè)很重要的原因就是著床過(guò)程發(fā)生障礙。CD147 分子與神經(jīng)系統(tǒng)功能 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)， CD147 表達(dá)于血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞、脈絡(luò)膜上皮細(xì) 胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞， 可作為血腦屏障的標(biāo)志物， 與人體正常血 腦屏障的功能相關(guān) 124-126。 CD147 分子可參與神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì) 細(xì)胞的相互作用 73。可與在成年個(gè)體中突觸可塑性及再生中發(fā)揮重要作用，并可與體外星形細(xì)胞的生長(zhǎng)過(guò)程相關(guān)的含高甘露糖的細(xì)胞識(shí)別分子結(jié)合； 其第一個(gè) Ig 樣

27、結(jié)構(gòu)域與 NCAM 的第四個(gè) Ig 樣結(jié)構(gòu)域高度同源，該結(jié)構(gòu)域可與寡甘露糖聚糖及甘露糖受體的凝集素結(jié)構(gòu)域結(jié)合，證實(shí) CD147 是一個(gè)寡甘露糖結(jié)合凝 集素107 。也有研究顯示， CD147 可能在受損的多巴胺神經(jīng)纖 維的再生中發(fā)揮作用 127。Neurothelin/HT7 是形成血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞的標(biāo)志分子。 因?yàn)檠X屏 障形成中樞神經(jīng)系統(tǒng)與身體免疫系統(tǒng)的解剖屏障， neurothelin 可能 參與了細(xì)胞的識(shí)別。 Neurothelin 在血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞都 表達(dá)，提示其可能參與免疫耐受的過(guò)程。又由于 EMMPRIN 可誘導(dǎo) 基質(zhì)金屬蛋白酶 MMP 的產(chǎn)生，表明 CD147 參與

28、了血管內(nèi)皮細(xì)胞的侵襲性。在個(gè)體正常發(fā)育過(guò)程中， neurothelin 的表達(dá)與中樞神經(jīng)系 統(tǒng)內(nèi)皮細(xì)胞的成熟是一致的 72,80-82。胚胎神經(jīng)組織移植實(shí)驗(yàn)證實(shí)發(fā)育中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)可誘導(dǎo) neurothelin 陽(yáng)性表達(dá)的內(nèi)皮細(xì)胞的產(chǎn) 生。這一誘導(dǎo)作用可能是由細(xì)胞 -細(xì)胞之間的相互作用介導(dǎo)的，或者通過(guò)星形膠質(zhì)細(xì)胞來(lái)源的可溶性因子介導(dǎo)的。 Neurothelin 除作為屏障系統(tǒng)分子外，還參與細(xì)胞識(shí)別過(guò)程。Neurothelin 在腫瘤細(xì)胞的表達(dá)形式不同于中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管內(nèi)皮細(xì)胞， 在不同的腫瘤細(xì)胞， 表達(dá) 形式也有差異。內(nèi)皮細(xì)胞中 neurothelin 的表達(dá)形式依賴于肌動(dòng)蛋白 絲系統(tǒng)(act

29、in)83。細(xì)胞松弛素破壞肌動(dòng)蛋白絲，可導(dǎo)致 neurothelin形式的改變。腫瘤組織血管的脆性可能也與腫瘤毛細(xì)血管肌動(dòng)蛋白絲的改變有關(guān)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)， neurothelin 表達(dá)于血腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞、脈絡(luò)膜上皮細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞。HT7 表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)揮屏障作用，而在神經(jīng)周圍組織通透性毛細(xì)血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)外 圍毛細(xì)血管不表達(dá)， 表明 neurothelin/HT7 可以作為血腦屏障的標(biāo)志 分子。與其小鼠同源分子 basigin 比照， HT7 不表達(dá)于成熟的中樞 神經(jīng)系統(tǒng)，但視神經(jīng)元除外。 HT7 表達(dá)于神經(jīng)母細(xì)胞和血細(xì)胞發(fā)育 的早期，在神經(jīng)元細(xì)胞分化之后就消失了， 隨后只存在

30、于血腦屏障內(nèi) 皮細(xì)胞。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，Bsg高表達(dá)于邊緣系統(tǒng)，包括嗅覺系統(tǒng)、 海馬回、中隔區(qū)、小腦扁桃體、丘腦前核、下丘腦、中腦被蓋、內(nèi)嗅 皮質(zhì)和扣帶回。 Bsg 還高表達(dá)于大腦皮層第五層、小腦 Purkinje 細(xì) 胞，以及神經(jīng)干的一些神經(jīng)核。Bsg表達(dá)于視網(wǎng)膜內(nèi)外顆粒層細(xì)胞和 視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，參與視覺感光過(guò)程 86。視網(wǎng)膜電流圖顯示， Bsg(-/-)小鼠對(duì)光極度不敏感，甚至視力缺失。Bsg(-/-)小鼠還對(duì)刺激性氣味不敏感。以上種種結(jié)果表明， Bsg 蛋白參與正常神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)， 調(diào)節(jié)機(jī)體某些基本的生理功能。近年來(lái)，在對(duì)阿爾茨海默氏癥(Alzheimers disease AD)的研究中，

31、研究者發(fā)現(xiàn) CD147是Y -分泌酶(丫 -secretase復(fù)合物的調(diào)節(jié)亞單位，可下調(diào)淀粉樣蛋白8肽(amyloid (3 -pep tide, A p肽)的生產(chǎn) 133。而且， CD147 基因敲除小鼠與 AD 轉(zhuǎn)基因小鼠模型具有一些 類似的行為表型 129,133。在對(duì) AD 發(fā)病機(jī)制的研究中， MMP-9 活 性的下降導(dǎo)致 A 3肽降解的減少，可能與老年斑的形成相關(guān) 134。CD147 是 MMPs 的誘導(dǎo)子，尤其是 MMP-2 和 MMP-9 ，那么是 否抑制CD147功能可通過(guò)調(diào)節(jié)MMP-9的功能促進(jìn)A 3肽沉積，從而導(dǎo)致 AD 的發(fā)生？另外， 小膠質(zhì)細(xì)胞在 AD 發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮關(guān)

32、鍵的 作用， CD147 與神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用相關(guān)， 那么 CD147 分 子是否會(huì)通過(guò)參與這一相互作用， 影響小膠質(zhì)細(xì)胞的功能， 從而影響AD 的發(fā)展？均是有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題。CD147 與單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)器 ( monocarboxylic acid transporter,MCT)的關(guān)系化學(xué)交聯(lián)實(shí)驗(yàn)證實(shí) embigin/CD147 與紅細(xì)胞膜上的 MCT1相關(guān)聯(lián)87。MCT催化質(zhì)子相關(guān)的單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)，其中乳酸起到重要 的作用。Bsg主要和MCT1和MCT4緊密相關(guān)，可以增強(qiáng) MCT在質(zhì)膜上的表達(dá) 88。 CD147 分子可以形成二聚體，結(jié)合于兩個(gè) MCT形成復(fù)合物，發(fā)揮類似于分子伴侶的

33、活性。在Bsg(-/-)小鼠體內(nèi)，視網(wǎng)膜色素上皮和視神經(jīng)細(xì)胞表面的 MCT1 、MCT3 和 MCT4 的表達(dá)降低或缺失 89。同時(shí) Muller 和感光細(xì)胞表面 MCT1 和 MCT4 也 缺失。表明視網(wǎng)膜MCT功能性缺失是Bsg(-/-y小鼠視覺缺失的原因。MCT 活性的缺失可以封閉乳酸從 Muller 細(xì)胞的分泌以及向感光細(xì) 胞的轉(zhuǎn)運(yùn)， 從而通過(guò)能量釋放損傷感光細(xì)胞的功能。 其他神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙表現(xiàn)也有類似的機(jī)制。而且，雄性Bsg(-/-)小鼠的不育也是由于在Sertoli細(xì)胞和精子細(xì)胞之間缺乏乳酸轉(zhuǎn)運(yùn)器導(dǎo)致的。CD147 與環(huán)孢素 A 受體CD147 在炎癥中發(fā)揮重要的作用，在此過(guò)程中

34、 CD147 分子通過(guò)和 細(xì)胞膜上的其他分子相互作用發(fā)揮調(diào)節(jié)機(jī)制。 環(huán)孢素 A(CyclophilinA,CyPA) 受體是免疫抑制劑環(huán)孢菌素 A 的受體，具有肽基脯氨酸順?lè)?異構(gòu)酶活性，在蛋白質(zhì)分子折疊過(guò)程中可能發(fā)揮重要作用 90,91。CyPA 存在于細(xì)胞內(nèi)，當(dāng)有炎性反應(yīng)時(shí)也可以分泌到細(xì)胞外。分泌的CyPA可以趨化中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞。CD147可能是CyPA的受體，結(jié)合于CyPA,轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)，激發(fā)趨化過(guò)程92,93。CD147 分子第 180 位的脯氨酸和 181 位的甘氨酸在作為受體作用 時(shí)是必需的。表明CyPA的肽基脯氨酸順?lè)串悩?gòu)酶活性在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中 的重要性。Bsg參與

35、此信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制還不清楚。另外CD147還 可能參與環(huán)孢素B (Cyclophilin B, CyPB)的信號(hào)通路94,95，具體機(jī)制不詳。CyPA特異地結(jié)合于HIV-1病毒，可增強(qiáng)HIV-1病毒的感染。因?yàn)镃yPA 和 CD147 之間有相互作用， CD147 可能在 HIV-1 感染過(guò)程 中發(fā)揮一定作用96。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，抗-CD147抗體能夠抑制HIV-1進(jìn) 入細(xì)胞。另外， CD147 表達(dá)于活化的淋巴細(xì)胞 97，膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎可上調(diào) CD147 的表達(dá) 98，CD147 缺失的淋巴細(xì)胞可抑制混合淋 巴反應(yīng)99，這一切都表明 CD147 通過(guò)結(jié)合 CyPA 參與炎癥反應(yīng)。CD147 和

36、 integrinCD147 與 N-CAM 、I-CAM 及其它相關(guān) Ig 超家族亞群分子在功能上 有相似的特性， 參與細(xì)胞與細(xì)胞、 細(xì)胞與基質(zhì)的粘附。 已有實(shí)驗(yàn)證明100CD147分子可與integrin家族a 33 1、a 63 1形成蛋白復(fù)合物,但至于復(fù)合物的功能目前還不清楚， 可能與腫瘤細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)及 腫瘤細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞之間的粘附有關(guān)。 另有實(shí)驗(yàn)表明 101,102，某些CD147 單抗可抑制雌激素依賴的乳腺癌細(xì)胞系 MCF-7 及 MDA-435的同型聚集，以及 MCF-7 細(xì)胞對(duì) IV 型膠原、 FN 、 LN 的粘附。Embigin是第一個(gè)證實(shí)與integrin有功能性相互

37、作用的Bsg家族成員 78。將 embigin cDNA 轉(zhuǎn)染到 L 細(xì)胞，細(xì)胞與基底膜的粘附增強(qiáng)， 這種粘附是integrin依賴的。將a -1,3-鹽藻糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)染進(jìn)L細(xì)胞可以提高細(xì)胞與基質(zhì)的粘附，而這一轉(zhuǎn)移酶的底物已經(jīng)證實(shí)為CD147103。鹽藻糖基化的CD147分子能夠增強(qiáng)integrin的作用。將a -1,3-鹽藻糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)染進(jìn)胚胎干細(xì)胞，可促進(jìn)心肌的分化，這 一過(guò)程是依賴 integrin 的。在纖維肉瘤間接免疫共沉淀證實(shí) integrin a 33 1和a 63 1與CD147有很大相關(guān)性104U937前單核細(xì)胞經(jīng)抗-B 1 integrin或抗-CD98處理，可以發(fā)生凝集，

38、而抗-CD147抗體可以抑制上述兩種抗體的凝集作用。 CD98 是一跨膜蛋白， 可與氨基 酸轉(zhuǎn)運(yùn)器形成二聚體105。這一結(jié)果表明CD147與P 1 integrin共 存與細(xì)胞內(nèi)， 與氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)器形成分子復(fù)合體。 因?yàn)榘被徂D(zhuǎn)運(yùn)器和MCT 為多次跨膜,可能在某些情況下 CD147-MCT 復(fù)合物進(jìn)一步與integrin 再發(fā)生聯(lián)系。CD147 分子與炎癥及病毒感染CD147 分子在活化的 T 細(xì)胞上高表達(dá)，且 CD147 基因敲除小鼠表 現(xiàn)出淋巴細(xì)胞反應(yīng)異常，提示其在炎癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用。采用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法分析小鼠膿毒血癥模型中肝臟蛋白質(zhì)的變化， 發(fā)現(xiàn)環(huán)親和素(cyclophilin

39、, CyP)的豐度增加，而抑制 CyP的受體CD147，則可以顯著減弱膿毒血癥引起的急性腎衰135。環(huán)親和素是一類廣泛表達(dá)的胞內(nèi)蛋白,包含環(huán)親和素 A、 B、 60 等成員,其 中對(duì)環(huán)親和素A (cyclophillin A, CyPA)的研究較為廣泛，該分子是免疫抑制藥物環(huán)胞菌素 A(cyclosporinA)的受體，具有肽基脯氨酰順?lè)串悩?gòu)酶活性,在蛋白質(zhì)折疊中起重要作用,可作為分子伴侶。CyPA在炎癥刺激下可釋放至胞外，在多種炎癥，如敗血癥、血管平滑肌細(xì)胞病及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis， RA )中均可觀 察到上調(diào)的胞外CyPA水平，如RA中，關(guān)節(jié)滑液中CyPA

40、水平的高 低與疾病的嚴(yán)重性呈正相關(guān)。CyPA在炎癥中的作用可能由其化學(xué)趨 化活性介導(dǎo),細(xì)胞外 CyPA 對(duì)中性粒細(xì)胞、嗜曙紅細(xì)胞及 T 淋巴細(xì) 胞均有趨化活性，而CD147可作為CyPA的受體，介導(dǎo)其趨化活性136。在體內(nèi)試驗(yàn)中, CD147 抗體可以明顯降低急性肺感染小鼠模 型的炎癥應(yīng)答反應(yīng)。在過(guò)敏性哮喘和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中,CD147抗體可以分別減少炎癥反應(yīng)50%和75%以上。CyP -CD147 相互作用可以通過(guò)補(bǔ)充白細(xì)胞進(jìn)入炎癥組織對(duì)炎癥反應(yīng)的起 始和進(jìn)展發(fā)揮重要的作用 137。在 HIV-1 感染宿主細(xì)胞過(guò)程中，宿 主細(xì)胞的 CyPA 通過(guò)與 HIV-1 Gag 蛋白的相互作用摻

41、入新生病毒， 并隨著病毒的成熟自 Gag 蛋白釋放，重新分布于病毒的表面，并通 過(guò)與宿主細(xì)胞表達(dá)的蛋白受體的相互作用，介導(dǎo) HIV-1 對(duì)靶細(xì)胞的 粘附，這一作用使HIV-1外膜糖蛋白(gp 120/gp41)與宿主細(xì)胞上的 CD4 及趨化因子受體相結(jié)合，從而促進(jìn)病毒與細(xì)胞膜的融合，最 終導(dǎo)致病毒對(duì)宿主細(xì)胞的入侵感染。 宿主細(xì)胞的 CD147 分子可通過(guò) 與病毒相關(guān)的 CyPA 相互作用促進(jìn) HIV-1 病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染138,139。而在嚴(yán)重急性呼吸器官綜合癥( severe acute respiratory通過(guò)與syndrome SARS)冠狀病毒入侵宿主細(xì)胞過(guò)程中，CD147分子可

42、CyPA 的相互作用介導(dǎo)與其在 HIV-1 入侵中類似的作用機(jī)制140。CD147在腫瘤組織中的表達(dá)及功能CD147在腫瘤組織的表達(dá)CD147分子表達(dá)于許多正常細(xì)胞類型，包括成體和胚胎組織，而且 表達(dá)量各有差異。然而， EMMPRIN/CD147 表達(dá)于各種腫瘤組織特 別是惡性腫瘤，如乳腺癌、肺癌、腎癌、惡性黑色素瘤、淋巴瘤等， 同時(shí)其表達(dá)較相應(yīng)正常組織明顯要高 101,106-110。誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶 腫瘤細(xì)胞 EMMPRIN 可刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生 MMPs在腫瘤研究中發(fā)現(xiàn)大部分 MMPs 例如 MMP-1 、MMP-2 、MMP-3 、MMP-9 、 MMP-11 、MT-MMPs 主要

43、是由與腫瘤相關(guān)的間質(zhì)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生 111-115。而且，這些由間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的MMPs 在體內(nèi)大 大加速腫瘤進(jìn)展。但是， MMPs 也可由間質(zhì)細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞兩種細(xì) 胞產(chǎn)生，這可能依賴于腫瘤演進(jìn)的階段，兩種來(lái)源的 MMPs 都非常 重要。最近研究表明純化的 EMMPRIN 不僅可以刺激成纖維細(xì)胞而 且也可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生 MMP s102,116。盡管正常細(xì)胞也表達(dá)CD147，但CD147分子的糖基化不同，或從腫瘤細(xì)胞的分泌過(guò)程較正常細(xì)胞不同。 然而 CD147 分子刺激成纖維細(xì)胞分泌 MMPs 的機(jī) 制還不清楚。 推測(cè)成纖維細(xì)胞上存在其受體， 但至今還未找到， 可能 受體就是其本身，但只是在

44、同一細(xì)胞膜上觀察到 Bsg 同型二聚體的 形成，而沒有觀察到與相鄰細(xì)胞上形成多聚體的現(xiàn)象。 近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，EMMPRIN 是通過(guò) p38 依賴的信號(hào)通路介導(dǎo)成纖維 細(xì)胞產(chǎn)生MMP-1117。EMMPRIN 通過(guò) MAPK p38刺激膠原酶轉(zhuǎn)錄，上調(diào)MMP-1mRNA ， p38 活性對(duì)于 CD147 刺激 MMP-1 是必需的。另 外， CD147 在乳腺癌細(xì)胞刺激 MMPs 產(chǎn)生需要分子的全長(zhǎng)片段， 可 刺激成纖維細(xì)胞分泌 MMP2 的酶原，這一誘導(dǎo)作用是由磷脂酶(PLPA2)和脂肪氧合酶(5-lipoxygenase 介導(dǎo)的118。自分泌產(chǎn)生的 EMMPRIN 可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn) 腫瘤細(xì)

45、胞的 CD147 可通過(guò)刺激成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)種MMPs,但它也以自分泌的方式增加 MMPs的合成和腫瘤細(xì)胞的自身的侵襲性。研究表明 EMMPRIN 可通過(guò)自分泌和旁分泌兩種方式起作用?？扇苄缘?EMMPRIN 可抑制內(nèi)源性的 EMMPRIN 活性，可能是通過(guò)干擾EMMPRIN 分子間的作用起到競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用 102。EMMPRIN 與 MMP-1 在腫瘤細(xì)胞表面形成復(fù)合物 作為 MMP 誘導(dǎo)因子， EMMPRIN 不僅能刺激腫瘤間質(zhì)成纖維細(xì)胞 分泌 MMPs ，還可結(jié)合 MMP-1 ，在腫瘤細(xì)胞表面形成復(fù)合物，這種 復(fù)合物的形成將 MMPs 濃縮在腫瘤細(xì)胞周圍，有利于腫瘤細(xì)胞周圍而且

46、， CD147 也可基質(zhì)的降解，使腫瘤細(xì)胞易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移 119。作為腫瘤細(xì)胞表面間質(zhì)膠原酶的錨定蛋白。例如MMP-2 既可與結(jié)合形成復(fù)合物活化121。integrin a v p 3 結(jié)合也可與TIMP2-MT-MMP120，MMP-2 與后者的結(jié)合可使酶原 MMP-2EMMPRIN 在體內(nèi)促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和浸潤(rùn) 腫瘤演進(jìn)的幾個(gè)重要方面均涉及腫瘤細(xì)胞周圍的間質(zhì)細(xì)胞通過(guò)MMPs 的蛋白水解作用。例如， MMPs 與基底膜和間質(zhì)的侵襲、血 管生成和腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)有關(guān)。 MMPs 與腫瘤侵襲有關(guān)較有力的證 據(jù)是體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明天然的和合成的 MMPs 的抑制劑抑制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 模型的腫瘤轉(zhuǎn)移。 EMMPR

47、IN 在低度惡性人乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)升高， 可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)生長(zhǎng)和侵襲能力的顯著增強(qiáng)。 有研究表明在肺 癌和乳腺癌各期中 EMMPRIN mRNA 呈高表達(dá)， 而在正常的和良性組織中 EMMPRIN mRNA 低表達(dá) 122。綜上所述， CD147 分子是 一個(gè)新的細(xì)胞表面粘附分子， 介導(dǎo)細(xì)胞粘附作用。 這類分子的表達(dá)及 在腫瘤中的作用是目前腫瘤研究的一個(gè)重點(diǎn)。CD147 分子其他生理學(xué)和病理學(xué)功能最近其他一些研究報(bào)道顯示 CD147 具有另外一些生理學(xué)功能， 如質(zhì) 子轉(zhuǎn)運(yùn) 88、中性粒細(xì)胞的趨化作用 93、血腦屏障的形成 124等。CD147 分子除了具有誘導(dǎo) MMPs 產(chǎn)生的分子功能以外

48、， 還可以介導(dǎo) 粘附細(xì)胞的相互作用。比如， CD147 雞同源分子介導(dǎo)胚胎視網(wǎng)膜細(xì) 胞的聚集，影響神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞成熟過(guò)程等 125。造血細(xì)胞活化、樹突細(xì)胞的分化研究也表明 CD147 在細(xì)胞的相互作用中發(fā)揮作用。 而 且 CD147 還表達(dá)于紅細(xì)胞系，包括成熟紅細(xì)胞 105,126-129。實(shí)驗(yàn)顯示當(dāng)抗 CD147 單克隆抗體注射到小鼠體內(nèi)， 可導(dǎo)致紅細(xì)胞滯留在 脾臟內(nèi)， 表明 CD147 在紅細(xì)胞上的表達(dá)在成熟紅細(xì)胞從脾臟進(jìn)入血 液循環(huán)的再循環(huán)過(guò)程中發(fā)揮重要作用。 但是 CD147 分子在以上體系 中的作用機(jī)制還需要進(jìn)一步的深入研究。CD147 的表達(dá)還與一些疾病的進(jìn)程有關(guān)，比如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

49、130,131，動(dòng)脈硬化 132，心衰 133,134，肺損傷 135以及病毒入侵細(xì)胞等 136。更有意思的是應(yīng)用抗 CD147 單抗治療移植物抗宿主 反應(yīng)性疾病顯示出較好的效果，其機(jī)制可能是抑制了白細(xì)胞的活化137。以上研究雖然表明其功能上疾病的相關(guān)性， CD147 分子在其 致病機(jī)制上是一個(gè)非常重要的因子， 但更明確的作用機(jī)制還需要進(jìn) 步深入探討。2. CD147 在腫瘤中的調(diào)節(jié)和特性2.1 CD147 對(duì)腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移及血管生成的調(diào)節(jié) 腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移是多步驟過(guò)程的結(jié)果 ,其中包括基底膜降解、基質(zhì)滲透以及腫瘤細(xì)胞進(jìn)出血管和對(duì)靶組織的侵襲。 所有這些都要求由蛋白水解酶介導(dǎo)的基底膜組成成分和細(xì)

50、胞外基質(zhì)大分子的重塑。在這些水解酶中 , 基質(zhì)金屬蛋白酶由于其廣泛的底物譜而尤其重要?；铙w觀 察顯示在大多數(shù)惡性腫瘤中 MMPs 主要來(lái)源于間質(zhì)細(xì)胞 ,尤其是成纖維細(xì)胞。成纖維細(xì)胞平時(shí)僅產(chǎn)生極少量的 MMPs, 但腫瘤細(xì)胞的 存在可刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生大量的 MMPs ，這種刺激因子最近已在各不同實(shí)驗(yàn)室被證實(shí)就是存在于腫瘤細(xì)胞表面的一種粘附分子CD147。腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的相互作用導(dǎo)致MMP-1 、MMP-2 、MMP-3 、MMP-9 、MMP-11 等 MMPs 分子的上調(diào)已被數(shù)位研究人員 證實(shí)，并且研究還顯示 CD147 能增強(qiáng)腫瘤的侵襲能力。 Biswas36實(shí)驗(yàn)室在從漿膜上分離得到

51、了 58kDa 的糖蛋白，并證明它具有刺激 成纖維細(xì)胞合成 MMP-1 的功能后首次提出腫瘤膠原酶刺激因子tumor collagenase stimulating facto，rTCSF ），是誘導(dǎo)鄰近正常成 纖維細(xì)胞表達(dá) MMPs 的腫瘤細(xì)胞表面分子。認(rèn)識(shí)到這種分子在MMPs 生成上有更普遍的意義。在眾多腫瘤中，基質(zhì)成纖維細(xì)胞MMPs 的表達(dá)水平與 CD147 的表達(dá)水平相關(guān)，提示在腫瘤細(xì)胞和基 質(zhì)相互作用位點(diǎn)上， CD147 對(duì)誘導(dǎo) MMPs 生成起關(guān)鍵性作用。對(duì)惡 性膠質(zhì)瘤 29、食道磷狀細(xì)胞癌 30的體外研究證實(shí) CD147 在腫瘤細(xì) 胞侵襲中發(fā)揮作用， CD147 的功能性拮抗抗體

52、通過(guò)重建基底膜而明 顯抑制腫瘤的侵襲。 CD147 對(duì) MMPs 的誘導(dǎo)活性可能還受轉(zhuǎn)錄后調(diào) 節(jié)。這可以從糖基化對(duì)該分子的 MMPs 誘導(dǎo)活性的關(guān)鍵性作用中明 顯看出。一個(gè)例子 37,38就是 CD147 與 Caveolin-1 的結(jié)合，后者是 整合膜蛋白caveolea被轉(zhuǎn)運(yùn)到胞膜前的前體物質(zhì)。CD147與Caveolin-1的結(jié)合可減少細(xì)胞表面的 CD147集簇，并降低CD147對(duì)MMPs 的誘導(dǎo)活性。這一效應(yīng)似乎起因于 Caveolin-1 與較低糖基化 的 CD147 結(jié)合后，在 CD147 的生物合成及向細(xì)胞表面運(yùn)輸過(guò)程中， 抑制了 CD147的成熟過(guò)程。因此，Caveolin-1

53、似乎能抑制CD147糖基化、自身聚合及其 MMPs 誘導(dǎo)活性，這些至少是 Caveolin-1 部分 抑制腫瘤的特性。CD147具有誘導(dǎo)血管生成的潛能。Tang Y 38的實(shí)驗(yàn)證明， CD147 介導(dǎo)腫瘤和基質(zhì)之間的相互作用，加速腫瘤血管的生成。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示， CD147 的過(guò)度表達(dá)促進(jìn)腫瘤宿主細(xì)胞血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和 MMPs 的大量產(chǎn)生，加速腫瘤血管的生成和生長(zhǎng)。因此 CD147、 MMPs、VEGF 三者共同作用刺激腫瘤血管的生成，從而促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移。CD147 對(duì)宿主腫瘤細(xì)胞間相互作用的調(diào)節(jié) 體外研究表明， CD147 的作用并不局限于腫瘤細(xì)胞與成纖維細(xì)胞或 腫 瘤 細(xì) 胞 與 內(nèi) 皮 細(xì)

54、 胞 間 的 相 互 作 用 。 腫 瘤 細(xì) 胞 和 成 纖 維 細(xì) 胞 產(chǎn) 生 的 CD147 也能刺激同種細(xì)胞合成MMPs。在沒有成纖維細(xì)胞共同培養(yǎng)的情況下，用CD147表達(dá)基因 轉(zhuǎn)染腫瘤細(xì)胞或用 CD147 蛋白處理腫瘤細(xì)胞后， 可見腫瘤細(xì)胞自身 表達(dá) MMPs 增多，特別是 MMP-239 。而在沒有腫瘤細(xì)胞的情況 下，用重組的腺病毒感染成纖維細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)， MMP-1 和 MMP-3 的 表達(dá)也增高 40,41。用免疫組化方法對(duì)乳腺癌及肺癌的內(nèi)皮細(xì)胞表面CD147 的定位顯示 CD147 也能調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞中 MMPs 的生成42。這些數(shù)據(jù)提示， CD147 作為一種 MMPs 的調(diào)節(jié)劑

55、有更廣泛的作用。 CD147 在腫瘤與宿主之間相互作用及其誘導(dǎo)臨近細(xì)胞生成MMPs 的能力盡管目前尚未發(fā)現(xiàn) CD147 的受體，但目標(biāo)細(xì)胞上肯 定存在著相應(yīng)的受體。 有人認(rèn)為 CD147 在腫瘤細(xì)胞上的受體可能是 其本身 43，用 CD147 刺激物刺激成纖維細(xì)胞后，成纖維細(xì)胞的CD147 無(wú)論從 RT 還是蛋白水平都表達(dá)升高， 新合成的 CD147 出 現(xiàn)在細(xì)胞表面成為自身受體， 介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與成纖維細(xì)胞之間相互的 作用。臨近細(xì)胞中其他潛在的相應(yīng)受體或結(jié)合伴侶也已被報(bào)道過(guò)， 例 如 annexinII 和 cyclophilin, 不過(guò)它們?cè)?CD147 發(fā)揮作用中的生 理作用尚待確定 26

56、,44,45。CD147 介導(dǎo)腫瘤與宿主細(xì)胞間相互作用。研究顯示，在裸鼠異種移 植模型中，人腫瘤細(xì)胞 CD147 過(guò)表達(dá)會(huì)導(dǎo)致小鼠宿主細(xì)胞 CD147過(guò)表達(dá) , 無(wú)論是腫瘤外間質(zhì)還是腫瘤內(nèi)間質(zhì) 40。然而很多情況下腫瘤細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞之間距離不允許直接的相互作用， CD147 怎樣從 腫瘤細(xì)胞中釋放出來(lái)轉(zhuǎn)移到間質(zhì)細(xì)胞上去又是一個(gè)潛在的機(jī)制。Taylor46等已證明一小部分（2-3% ）有活性的CD147從乳房腫瘤 細(xì)胞表面釋放入特定的培養(yǎng)基中， 這一過(guò)程并不包括蛋白酶的剪切作 用，可溶性 CD147 與細(xì)胞中的一樣，保持著原有的 C 末端和 N 末 端。近來(lái)認(rèn)為可溶性 CD147 是以囊狀脫落的機(jī)制而被釋放的 47。首先， CD147 與微囊泡結(jié)合，微囊泡從細(xì)胞釋放出來(lái)以后很快被降 解并釋放出全長(zhǎng)的可溶性 CD147。CD147的囊泡性釋放是由胞漿信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑控制的。因?yàn)橐阎軉?dòng)包括 PKC、Ca2+和ERK1/2轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的腫瘤促進(jìn)劑 PMA 能明顯增加可溶性 CD147 的量。也有報(bào)道， CD147 是以 MMP- 依賴的 CD147 蛋白水解酶酶切形式脫落 釋放的 43。不管可溶性 CD147 是以什么機(jī)制釋放的，無(wú)論是全長(zhǎng)CD147 還是 CD147 被剪切后的胞外區(qū)域都有激活 MMPs 的功能?？扇苄?CD147 可能有更深?yuàn)W的生