1CT 抗原的研究进展【关键词】 CT 抗原 研究进展1991 年，Bruggen 等人1使用基因转染技术发现了第一个癌/睾丸抗原(cancer testis antigen,CTA)MAGE1。以后的 20 多年中，不少学者对 CT 抗原做了大量的研究。CTA 是一类具有特异性表达模式的肿瘤相关抗原，其表达具有以下特点2,3：具有共同的表达模式，即在正常组织中仅限于睾丸的生殖细胞如精子、卵子和胎盘的滋养层细胞中表达，而在各种肿瘤组织中有不同频率的表达;大多数 CT 抗原位于 X 染色体上;通常是以多个家族成员的形式存在;在各种来源不同的肿瘤组织中，CT 抗原的表达常具有异质性。目前已发现 96 个 CTA，分别有 15 个基因家族和 31 种基因编码。根据 CT 抗原定位是否在 X 染色体上，可将 CTA 基因分为两大类：XCTA ，定位于 X 染色体上，包括MAGE、GAGE 、NYESO1 等;NonXCTA ，则定位在不同的染色体上，如 SCP1、CT9 等。1 CTA 在生殖细胞中的表达 CTA 最初定义为只能限制性表2达在正常睾丸和多种肿瘤组织的一类抗原。随着研究的深入，发现有些 CTA 并不严格限制表达于正常睾丸，在一些正常组织中也有表达。成人的卵巢一般很少有 CTA 的表达4 6，但是胎儿时期的卵巢却发现有多种 CTA 的表达7。2007 年，Peter 等7 应用了免疫组织化学的方法检测了MAGEA1、MAGEA3 、MAGEA4 、MAGEC1 、NYESO1等 5 种 CTA 在胎儿不同时期卵巢中的表达情况，结果发现 5 种CTA 在胎儿时期的卵巢中均有表达，其中MAGEA3、MAGEA4 、MAGEC1 的表达具有时相性，在胚胎的早期 1317 周表达由弱逐渐增强，在 18 周时 3 种 CTA 均达到高峰，随后又逐渐减弱， MAGEA1 和 NYESO1 一直处于低水平表达，而在其他的非性腺组织中未能检测到这 5 种 CTA 的表达。CTA 主要限制性的表达于男性生殖细胞精子发生的早期8 ，9，例如 MAGEA 主要表达于精原细胞10， SCP1 主要表达于精母细胞的减数分裂偶线期11，而 OYTES1 编码的蛋白也称为SP32(sperm protein 32)则主要表达在精子发生的晚期12。Gjerstorff MF 等13还对 CT 抗原 MAGEA1、GAGE 和NYESO1 在人生殖腺发育过程中的表达进行了研究，发现 GAGE在生殖原基的原生殖细胞中有表达，而 MAGEA1 和 NYESO1则是在生殖腺分化为睾丸和卵巢之后才表达。在妊娠 6 个月时，3个 CT 抗原在生殖细胞中的表达达到高峰，此后逐渐下降，在卵母细胞中，MAGEA1 的表达在出生后终止，而 NYESO1 则持续3到新生时期，GAGE 可达成年。2 CTA 基因的表达调控 DNA 甲基化是由 DNA 甲基化转移酶(DNA methyltransferase,DNMT)介导， S腺苷酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为 5甲基胞嘧啶的一种反应，主要发生在胞嘧啶 鸟嘌呤的 CpG 二核苷酸种的胞嘧啶碱基上。目前认为 DNA 甲基化是基因表达调控的机制之一，主要通过以下三方面影响基因的转录：DNA 的甲基化改变了 DNA 分子的空间构象，从而影响基因表达;基因启动子区域高甲基化状态直接阻碍转录因子与启动子的结合;高甲基化的 CpG 岛通过特异的甲基化结合蛋白(methylCpGbindingprotein，Mecp) 与组蛋白去乙酰化酶(histonedeacetylase，HDAC)协同作用，增强 HDAC 去乙酰化的活性，从而导致基因转录失活14。目前已有不少实验证明，DNA甲基化在 CTA 基因的表达调控中起作用。Jang 等15研究发现癌组织中的 AGEA1、MAGEA3 、MAGEB2 的表达率和启动子低甲基化的百分率均高于癌旁组织。2008 年，Sara J 等16再次证实了 DNMT 抑制剂 DAC(5aza2deoxycytidine) 能使卵巢癌细胞株表达的多种 CTA 基因，其中包括MAGEA1、MAGEA3 、MAGEA4 、MAGEA6 等 11 种 CTA表达上调。3 CTA 的功能 CTA 在生殖方面的功能，目前了解的很少。4Itoh 研究 10提出 MAGEA1 和 A4 蛋白在精原细胞和初级精母细胞的细胞核及细胞质中表达，表明这些蛋白在精子发生的早期起作用。CAGE1 作为精子细胞和精子顶体的重要组成部分,对精子头部顶体蛋白的包装起重要作用。SCP1 为联会复合体的主要成分,与染色体配对、交换及分离密切相关17，SSX 基因可能与抑制转录有关等18。精子蛋白 17(Sp17)，它在精子的顶体反应时有高水平的表达，通过卵细胞透明带硫酸碳水化合物的结合来促进受精，Sp17 的 N 端与环腺苷酸依赖的蛋白激酶 调节亚基二聚体相互作用位点和蛋白激酶 A 锚定蛋白(a kinase anchoring proteins, AKAPs)结合以调节它们的活性，进而影响精子的顶体反应与活力19。这说明 Sp17 在受精过程中扮演着重要角色。CT 抗原成员之一OYTES1/Sp32 具有连接和促进顶体素原成熟形成顶体素的作用，属于顶体素结合蛋白(acrosin binding protein)20。Tardif、Janice 等21 ，22先后通过实验证实 Sp32 与获能相关，但是具体机制尚不清楚。4 CTA 与肿瘤 CT 抗原特殊的表达模式使得 CT 抗原在肿瘤方面。CT 抗原 SPAG 9(spermassociated antigen 9)23是cJun NH2端激酶 互动蛋白家族新成员之一，在精卵融合和有丝分裂活化激活蛋白信号通路中有着重要作用。最近研究中发现，90%的卵巢癌组织中检测到 SPAG 9 mRNA 和蛋白。并在卵巢上皮癌病人中检测到 SPAG 9 特异性抗体，阳性率为 67%，而在正常人5为阴性。因此 SPAG 9 具有卵巢上皮癌诊断和免疫治疗特异性靶抗原的潜力。除此之外，有研究表明24，NYESO1 抗原决定簇ESO157170，能被 HLADP4 限制性 CD4T 细胞和 HLAA2 及 A24 限制性 CD8T 细胞识别。Kunle O 等24对卵巢上皮癌研究时发现，ESO157170 疫苗诱导的 CD8 和 CD4 细胞克隆能够识别 NYESO1 表达阳性的肿瘤，对 T 细胞受体分析显示肿瘤识别的 CD4T 细胞和非肿瘤识别的 CD4T 细胞克隆的分子结构是截然不同的。这些都表明 NYESO1 抗原决定簇 ESO157170或 NYESO1 全长蛋白具有肿瘤免疫治疗靶抗原的可能。CAGE在子宫内膜癌中亦有表达，而在正常子宫内膜中不表达25，应用Western blot 技术证实了癌细胞中表达有此种蛋白，并用重组蛋白CAGE 检测子宫内膜癌患者血清中的抗体 antiCAGE IgG，5/45为阳性，而用 ELISA 技术则 12/45 阳性。并且在子宫内膜癌中microsatellite instability(MSI)H 的病人， CAGE 抗体阳性率更高 7/13(53.8%),而 non MSIH 20 例均为阴性。这些都表明了CAGE 可用于子宫内膜癌的诊断和免疫治疗，尤其是 MSI 阳性的子宫内膜癌。CT 抗原 KUCT1 也类似26，在胰腺癌、肺癌和子宫内膜癌中均有表达，其中子宫内膜癌最高 7/11(64%)在血清中也检测到相应特异性抗体(2/12)，而在正常人为阴性。CT 抗原与表达模式的特性与肿瘤有着密切的关系，因此，很多学者都致力于筛选 CT抗原作为肿瘤的标记，并应用于免疫治疗。65 CTA 的研究动态 生殖免疫学的研究证明，免疫因素与不育症有一定的关系。用精子特异性抗原主动免疫动物，能有效地降低动物的生育能力，但是过去的动物试验都未能应用免疫避孕获得满意的效果。因此，免疫避孕遭到怀疑。CT 抗原的提出和在生殖领域的研究给免疫避孕带来了新的希望。其中 Sp17 就有很强的免疫原性，90%的输精管切除的男性可产生抗 Sp17 抗体，在患者的血清和生殖道中可检测到这种抗体27。Lea IA 等27做了 Sp17 对小鼠的生殖能力影响的研究，发现随着嵌合肽免疫剂量的增加，小鼠的生殖能力明显下降，妊娠率从 72%减少到 29%。撤销免疫后68 周，基本恢复到免疫前的生育能力28。最近研究报道29，有些 CT 抗原如：NRAGE、NYESO 、MAGE1 和 SSX 都有在人体骨髓间充质干细胞中表达，表明 CT 抗原不仅是生殖细胞的特异性抗原，同时也是干细胞的标志物。最近的研究30结果都支持 CT 抗原 SSX 在干细胞中有重要作用，SSX 在核域段被 PcG 蛋白 Bmi1 占据，PcG 蛋白 Bmi1 是一个干细胞自我更新的调节因子。SSX 还与间充质细胞向上皮细胞分化(mesenchymaltoepithelial transition MET)相关，通过促进基质金属蛋白酶2 的表达和改变钙粘蛋白E 的水平，从而影响细胞的迁移。MET 实质是胚胎不同胚层发育分化的过程，这一过程是可逆的。因此 SSX 的过度表达有可能是上皮细胞向间充质细胞转变的关键所在，并更有助于肿瘤细胞的转移31。Thomas John 等32 研究还发现 CT 抗原与 ECSA/DPPA2 胚胎肿瘤抗原7EmbryoCancer Antigen 存在共表达。这些都表明 CT 抗原与肿瘤干细胞有着密切的联系，值得我们深入的研究。6 结 语 目前对 CT 抗原的研究都仅限于 CT 抗原 mRNA 和蛋白表达水平的检测，而对 CT 抗原表达机制及 CT 抗原对肿瘤细胞生物学行为的作用了解很少。新的 RNA 干扰技术为 CT 抗原进一步的研究提供了新的平台。随着研究的深入，定能揭开 CT 表达特异的面纱。【参考文献】1Bruggen P,Traversari C,Chomez P,et al.A gene encoding an antigen recognized by cytolytic T lymphocytes on a human melanomaJ.Science,1991,254(5038):16432Old LJ.Cancer/testis (CT) antigens are new link between gametogensis and cancerJ.Cancer Immun,2001,1(1):13Scanlan MJ,Simpson AJG,Old LJ.The cancerPtestis genes:review,standardization,and commentaryJ.Cancer Immun,2004,4(1):184Chen YT,Scanlan MJ,Sahin U,et al.A testicular antigen aberrantly expressed in human cancers detected by autologous antibody screeningJ.Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:19145Gillespie AM,Rodgers S,Wilson AP,et al.BAGE and GAGE:tumour antigen expression in benign an