鳞状细胞癌抗原在银屑病上的研究进展
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鳞状细胞癌抗原在银屑病上的研究进展发表时间:2012-05-24T16:49:00.037Z 来源:《医药前沿》2012年第1期供稿作者:倪晓静[导读] 银屑病是一种常见的原因不明的表皮细胞增殖加速、真皮毛细血管扩张,表皮与真皮内淋巴细胞、中性粒细胞浸润的一种炎症性皮肤病。
倪晓静 ( 浙江金华第五医院 3 2 1 0 0 0 )【摘要】(carcinoma antigen,SCCA)是丝氨酸蛋白酶抑制物家族成员的一种糖蛋白,其基因位于染色体18q21.3,由高度同源的SCCA一1和酸SCCA一2组成。
目前S C CA主要在临床上应用于鳞状细胞癌的监测,但在临床学习时常发现血清SC CA在一些皮肤疾病如银屑病、湿疹、天疱疮上明显升高,故从血清学、免疫组化、电镜、PCR等技术对银屑病与SCCA的关系作一综述。
【关键词】鳞状细胞癌抗原银屑病【中图分类号】R758.63 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)01-0136-021.银屑病及SCCA的概况银屑病是一种常见的原因不明的表皮细胞增殖加速、真皮毛细血管扩张,表皮与真皮内淋巴细胞、中性粒细胞浸润的一种炎症性皮肤病。
银屑病会表达一些在正常皮肤中所没有蛋白酶及抑制剂[1],在活动性皮损局部可发现一些过度表达或激活一些蛋白酶、抑制剂。
正常皮肤上表达的蛋白酶抑制剂有三种:纤溶酶原激活物抑制剂I I[2]、一种胰蛋白酶抑制剂[3]、少量大分子物质半胱氨酸蛋白酶抑制剂[4]。
Takahashi et al研究增强抑制半胱氨酸蛋白酶的活性,经蛋白提纯后发现一种有强烈的抗木瓜蛋白酶及组织蛋白酶L功能的蛋白,但对组织蛋白酶B、H没有作用[5],通过基因测序发现该蛋白类似于SC C A。
S C CA是属于丝氨酸蛋白酶抑制物家族成员的一种糖蛋白,相对分子质量为4.5×104,其基因位于染色体18q21.3[6],由98%同源性的SCCA-1和SCCA-2基因组成,分别编码92%同源的中性SC CA-1和酸性SC CA-2糖蛋白,但主要是前者。
SCCA-1和SCCA-2尽管高度同源,但其作用却大相径庭:SCCA-1是木瓜蛋白酶样半胱氨酸蛋白激酶(组织蛋白酶c a t L、S和K)的抑制物,增强肿瘤细胞抗程序性死亡能力;SCCA-2是糜蛋白酶样蛋白激酶(catG)的抑制物[7],抵抗c a tG 介导的炎症反应。
但SC CA在血清学上应用于银屑病的诊断、治疗效果评价,及组织学上SCCA在银屑病皮肤中表达的资料较少。
2.SCCA在皮肤上的表达及其作用Cataltepe[8]应用PCR技术发现在一些鳞状组织的基底层细胞同时表达SCCA1、SCCA2,如舌头、食道、宫颈、阴道、某些皮肤组织。
Katagiri[9]研究发现皮肤表达S C C A与U V照射相关:在正常避光部位,S C C A组化染色浅(图1A),而在眼周、脸颊照光部位染色稍深,以S C C A1为主(图1A);太阳照射后染色加深明显,主要在胞浆部位(图1A)。
对臀部皮肤进行U V照射后发现颗粒层、棘层S C C A1染色增强,但应用原位杂交技术在正常表皮上未探及SCCA1mRNA(图1B)。
Katagiri[9]对新生儿的角质形成细胞培养,在UV照射后应用PCR技术分析发现SCCA1、SCCA2均表达增加,但在后期(尤其是48小时后)以S C C A1m R N A合成为主(图1C)。
这可能是SCCA1在照光过度皮肤中表达较多的原因。
K a t a g i r i[9]将S C C A1、S C C A2阴性基因转入3T3/J2细胞,发现U V>30m J/c m2时细胞全部凋亡,但在30m J/c m2时细胞携带S C C A1、SCCA2阴性基因的死亡明显比对照组增多,而且SCCA表达的量与UV照射下细胞生存时间正相关,提示SCCA有保护细胞避免UV照射引起损伤的作用。
为了在组织学上证实SCCA的作用,Katagiri[9]将HR-1老鼠(SCCA1高表达型)及野生型老鼠在UV照射(200 mJ/cm2/d,2d)24小时后行病理检查,提示野生型的表皮内细胞间水肿、海绵形成(图2),但在HR-1型未见明显的异常,这提示S C C A-1对U V照射引起的角质形成细胞凋亡有明显的抑制作用。
3.银屑病血清学上SCCA变化鳞状细胞癌抗原是Ka t o等于1997年从子宫颈鳞状上皮中分离出来的鳞状上皮相关抗原T A-4的亚单位,与鳞状细胞癌、子宫颈癌、食道癌等恶性肿瘤的发生发展关系密切,但T o r r e G C[10]发现S C C A在良性疾病中也会升高,如皮肤科的湿疹、天疱疮、红皮病、银屑病等,De Pità O[11]随即发现银屑病的急性期血清SCCA、IL-2、CD4、CD8、ICAM-1、B2微球蛋白均高,且S C C A与银屑病的严重程度相关,与疾病活动的免疫、炎症指标有一定关联,并提出S C C A的过度表达可能与细胞因子刺激银屑病局部微环境改变有关。
Tsukahar[12]发现银屑病、湿疹引起的红皮患者血清SCCA增高的同时血L DH、嗜酸性粒细胞增多、血淋巴细胞减少,且治疗后红皮病缓解时血清SCCA、LDH恢复正常。
El-Rachkidy[13]发现银屑病患者的血中抗SCCA抗体明显高于正常组,但在血清SCCA高的异位性皮炎血清中未发现抗SCCA抗体阳性,提示尽管银屑病为T一种细胞免疫调节的免疫性疾病,但体液免疫可能也参与疾病的发生发展,并且SCCA 作为抗原参与了这一过程。
4.银屑病SCCA免疫组化及免疫荧光表现T a k e d a[14]在研究中发现银屑病患者血清SC CA升高,并且其浓度与在皮损处表皮中的SC CA浓度相关。
SC CA在正常皮肤染色中阴性(图3A),但在银屑病皮损中S C C A染色与银屑病局部皮损面积及严重程度相关,与血清S C CA相关,如在早期皮损病理上提示角化不全,血SC CA提示中等程度提高(3-10n g/m l),染色相对较弱且分散的在颗粒层及棘层细胞染色(图3B),并且上述细胞细胞核S C C A阳性(图3C),只有少量的真皮层细胞SCCA阳性(图3B);但在SCCA高浓度(>10mg)的银屑病活动性皮损处提示棘层及颗粒层弥漫性SC CA深染色(图3D-I),尤其在Ka g or微脓肿处(图3F),大部分细胞细胞核SC C A阳性,除了浸润的中性粒细胞。
在一些严重的病例中(图3G),S C CA染色从基底层至颗粒层均为阳性,甚至在一些伸长的表皮突上除了基底细胞外其他均阳性(图3H),SC CA在细胞膜、细胞内均深染(图3I)。
Takeda[14]根据银屑病中SCCA染色程度与血中SCCA浓度密切相关,提出血中的SCCA升高可能与银屑病局部SCCA进入血液循环有关。
银屑病皮损中的淋巴细胞表现非常活跃,皮损早期是活化的C D4细胞为主的浸润,以后是C D8为主的细胞浸润[15],主要分布于基底层。
在局部动态组织相显示银屑病为局部的免疫反应,是一种由T细胞介导的角质细胞异常增生性疾病,其中CD4细胞在发病中起了关键的作用,而C D8与皮损的持久有关。
但J a b l o n s k a[16]发现与其他炎症性、过度角化性皮肤病相比,在银屑病中I g G在表皮沉积明显增多,在银屑病的斑块角质层上有C5a/C5a[17]、C5-9[18]等补体沉积,这些提示抗原抗体反应、补体可能也在银屑病中发挥积极的作用。
Ta k e d a[14]对皮损上沉积的IgG研究分析发现其中的抗原主要为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族、SCCA等。
Horiuchi[19]应用SCCA单克隆抗体进行免疫组化染色,发现湿疹、异位性皮炎引起的红皮病中S C C A 单克隆抗体(monoclonal antibodies ,mAb)在表皮上部的胞浆强染色;Sézary综合征的表皮染色没有前者浓,亦集中于表皮上部;但在红皮病型银屑病中SCCA mAb染色相对较浅,且弥散性分布于表皮全层。
在红皮病缓解后表皮SCCA mAb明显下降。
5.银屑病SCCA在免疫电镜下表现Takeda[14]应用免疫电镜对银屑病患者皮损研究,发现血SCCA浓度相对较低(<10n g/m l)时,皮损中的S C CA随机分布于棘层及颗粒层细胞中,SCCA阳性圆形小颗粒在这些细胞胞浆中发现;而在血SCCA高浓度的银屑病患者中,在棘细胞间、细胞核中甚至真皮乳头层、真表皮交界处、肥大细胞中也发现了上述SCCA阳性颗粒,但在对照组中未发现上述颗粒。
6.PCR技术上银屑病与SCCA研究进展Takeda[14]应用原位杂交术对SCCA mRNA研究发现它只存在银屑病组织中的棘突层,但在正常皮肤中没有;但Ta k e s h ima[20]曾报道在正常宫颈细胞中发现了SCCAmRNA转录,卵巢及子宫内膜细胞未发现。
这提示银屑病皮肤中SCC mRNA转录可能与皮肤环境改变有关。
Numa[21]发现正常角质形成细胞在肿瘤坏死因子α(100U/m l)的刺激上能促进S C CA的表达,正常皮肤表皮组织在肿瘤坏死因子α(1000U/m l)的刺激下能促进S C CA表达;而肿瘤坏死因子α是在银屑病皮损中弥漫性分布于表皮中及真皮层血管周围的细胞因子[22],提示银屑病中S C C A的过度表达至少与银屑病的局部细胞因子变化有关。
Katagiri[9]发现UVB作用于棘细胞及颗粒层细胞引起SCCA升高,通过c-Jun氨基端激酶1途径对角质形成细胞起到对UVB保护作用。
Abts HF[23]曾应用PCR技术发现一组保护角质形成细胞避免UVB损害的基因,其中一基因cDNA全长为1176bp的开放性阅读框架,编辑的蛋白约为391个氨基酸,分子量约为44kd,是丝氨酸蛋白酶抑制剂家族中的一种,命名为hurpin (HaCaTUV-repressible serpin)。
Hurpin约59%的氨基酸序列与SCCA1、SCCA2相同。
H u r p i n在生长活跃的角质形成细胞比正常的表达的多;在银屑病患者UVB照光后比对照组Hurpin表达多。
因此有相同作用的SCCA、Hurpin蛋白酶,且多在UVB照射下表达增多、生长活跃时表达增多,两者是否有一定联系有待进一步考证。
7.结语S C C A在皮肤组织中表达与UV照射、肿瘤坏死因子等相关,但具体机制、合成部位尚不清楚;银屑病皮损、血清S C C A的表达增多,但是否参与银屑病的活动及其在其中的作用尚不清楚,能否通过抑制或增强S C C A的表达起到对银屑病甚至其他皮肤疾病治疗作用,这些有待进一步研究。