血管细胞粘附分子1 (VCAM-1/CD106)在癌症中的作用及相关疗法介绍_abio生物试剂品牌网
引言
炎症与癌症关系密切,慢性炎症是癌症的重要诱因之一,其中炎症性肠病与结肠炎相关的结直肠癌之间的联系备受关注。炎症性肠病患者患结直肠癌的风险显著增加,然而目前针对结肠炎相关结直肠癌的化学预防药物尚未明确。VCAM-1在多种自身免疫性疾病和癌症中展现出作为生物标志物和药物靶点的潜力,但其在炎症性肠病和结直肠癌中的共同作用此前尚未得到明确探究。因此,评估针对VCAM-1的治疗在结直肠疾病中的可行性意义重大。
炎症性肠病和结肠炎
炎症性肠病是一组特发性、慢性且易复发的胃肠道炎症性疾病,主要包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。其病因尚不明确,普遍认为是机体对肠道微生物群的异常免疫反应所致。肠道黏膜的持续炎症会引发腹痛、腹泻、血便和体重减轻等症状,严重时可导致胃肠道黏膜组织的长期或不可逆损伤。而且,炎症性肠病患者发生肿瘤的风险较高,结肠炎相关结直肠癌是炎症性肠病患者的严重并发症,约占炎症性肠病相关死亡的10-15%。此外,部分炎症性肠病患者对传统免疫调节剂反应不佳或逐渐产生耐药性,因此开发新的治疗药物迫在眉睫。
结直肠癌
结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤和第四大癌症相关死亡原因。肿瘤通常起源于正常的肠道黏膜,由腺瘤性息肉发展而来,若不及时治疗会侵犯黏膜下层并发生转移。结直肠癌多为散发性疾病,由体细胞突变驱动,但长期的结肠炎症如炎症性肠病也可引发。研究表明,炎症性肠病患者患结直肠癌的风险比普通人群高1.5-2.4倍。目前,结直肠癌的一线治疗策略是通过粪便潜血检测和结肠镜检查早期发现和治疗前体病变。同时,炎症生物标志物在结直肠癌预后中的重要性以及抗炎药物在结直肠癌化学预防中的有益作用,为开发针对散发性和结肠炎相关结直肠癌的新型抗炎疗法提供了方向。
VCAM-1的结构与功能
VCAM-1,又称CD106,是一种细胞因子诱导的表面糖蛋白,主要表达于活化的内皮细胞,也在某些造血细胞和癌细胞中表达。它属于免疫球蛋白超家族,结构上包含6或7个细胞外免疫球蛋白样结构域、一个跨膜结构域和一个胞质结构域。VCAM-1通过与互补的整合素配体α4β1、α4β7等结合,介导白细胞向炎症部位的迁移。其与α4β1的结合具有激活依赖性,需要整合素先激活才能实现牢固黏附。
VCAM-1在肠道炎症中的作用
VCAM-1在介导免疫细胞向炎症结肠黏膜的迁移中发挥着核心作用,是炎症性肠病发病机制的重要参与者。多项临床研究表明,炎症性肠病患者血清中可溶性VCAM-1水平升高,且炎症时结肠内皮细胞上的VCAM-1表达上调,会增加α4整合素阳性免疫细胞的招募,导致免疫细胞过度浸润和免疫反应失调。
VCAM-1在结直肠癌肿瘤发展中的作用
近年来研究发现,VCAM-1在结直肠癌的肿瘤发展中也起着关键作用。在多种癌症中,包括乳腺癌、卵巢癌、胃癌和胰腺癌等,都存在VCAM-1的过表达。在结直肠癌中,VCAM-1的表达水平与肿瘤的发展程度、淋巴结转移和癌症转移密切相关。肿瘤细胞表面的VCAM-1能够与表达α4整合素的细胞如白细胞、内皮细胞等相互作用,促进细胞侵袭和转移。
阻断VCAM-1结合活性的疗法
抗整合素抗体
抗整合素抗体作为新型抗结肠炎药物候选物,在临床前和临床研究中展现出一定的潜力。其优势在于能够抑制α4β1和α4β7整合素,有效阻断VCAM-1/α4β1和黏膜地址素细胞黏附分子-1/α4β7介导的白细胞外渗途径。纳他珠单抗是一种重组人IgG4抗α4整合素抗体,已被FDA批准用于治疗多发性硬化症和中重度克罗恩病。
小分子药物整合素抑制剂
小分子药物整合素抑制剂通过直接抑制VCAM-1/α4β1相互作用,为结直肠疾病的治疗提供了新的选择。与治疗性抗体相比,小分子药物具有低免疫原性的优势,在间歇和循环治疗方案中耐受性更好。卡罗特格拉斯特甲基是一种α亚基的小分子药物抑制剂,已在日本获批用于治疗对美沙拉嗪或皮质类固醇治疗反应不佳或不耐受的活动性溃疡性结肠炎患者。
抗VCAM-1抗体
直接针对VCAM-1的抗体是选择性阻断肠道疾病中VCAM-1介导的细胞招募的有吸引力的策略。在多种实验性炎症疾病模型中,抗VCAM-1抗体已被证明具有治疗潜力。在结肠炎模型中,阻断VCAM-1能够显著减少白细胞黏附,减轻肠道炎症。
VCAM-1反义寡核苷酸
反义寡核苷酸可通过特异性敲低VCAM-1来抑制其介导的细胞运输,是治疗结肠疾病的另一种策略。反义寡核苷酸能够选择性抑制炎症内皮细胞上不同内皮细胞黏附分子的表达,有效减少病理性白细胞浸润和肿瘤细胞外渗,且对正常细胞运输影响较小。
展望与结论
VCAM-1在炎症细胞浸润和癌细胞转移中的重要作用,使其成为多种疾病治疗的有潜力的药物靶点。在结直肠疾病研究中,VCAM-1介导的细胞间相互作用在炎症性肠病和结直肠癌中的功能重叠,为开发具有双重抗炎和抗癌作用的药物系统提供了可能,这对于改善炎症性肠病患者的疾病控制和预后具有重要意义。虽然已有多种抗VCAM-1药物候选物在炎症性肠病和结直肠癌模型中进行了研究,但很少有研究关注其在两种疾病中的双重功能。目前,结肠炎相关结直肠癌动物模型如小鼠氧化偶氮甲烷/葡聚糖硫酸钠诱导模型是研究的重要工具。此外,VCAM-1作为医学成像和药物递送系统的靶向部分也具有很大潜力,未来仍需进一步研究和探索,以充分发挥VCAM-1靶向系统在炎症性结直肠疾病治疗中的作用。
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