癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子家族與乳腺癌的研究進(jìn)展△

張嘉峻，劉玉坤，孫浩淼

青島市中心醫(yī)院1門診部，2乳腺外三科，3醫(yī)務(wù)部，山東 青島 266000

乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率逐漸上升。世界衛(wèi)生組織癌癥研究機(jī)構(gòu)（International Agency for Research on Cancer，IARC）公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年約220萬新發(fā)乳腺癌病例，已超過肺癌，居全部惡性腫瘤首位[1-2]。乳腺癌是多種內(nèi)分泌激素的靶器官，雌酮和雌二醇水平與乳腺癌的發(fā)病具有密切關(guān)系，遺傳因素也是其高危因素，此外，不良生活方式如高脂肪飲食、過度飲酒等也會(huì)提高其發(fā)病率，但乳腺癌的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。由于乳腺癌發(fā)病初期癥狀不明顯，常常是無意間發(fā)現(xiàn)無痛性包塊，缺乏特異性的腫瘤標(biāo)志物，大部分患者確診時(shí)已為進(jìn)展期，因此，手術(shù)是其主要的治療方法，但治療后也有可能發(fā)生轉(zhuǎn)移[3]。復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是影響乳腺癌患者生存情況的重要因素，由于缺乏特異性分子標(biāo)志物，無法對(duì)患者病情進(jìn)行有效監(jiān)控。癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）作為腫瘤標(biāo)志物已廣泛應(yīng)用于臨床，但因靈敏度和特異度不足無法作為獨(dú)立的診斷指標(biāo)。CEA家族蛋白均與細(xì)胞黏附有關(guān)，因此又稱為癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子（CEA related cell adhesion molecule，CEACAM）。CEACAM 在人體中的上皮組織、內(nèi)皮細(xì)胞和血細(xì)胞中均有表達(dá)，研究表明，CEACAM參與許多病理生理過程，如細(xì)胞吞噬、增殖、黏附、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和腫瘤抑制等[4-5]。本文就CEACAM家族與乳腺癌的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CEACAM家族概述

人類共有12個(gè)CEACAM基因，均位于19q13.2-19q13.4染色體上。研究表明，上述區(qū)域的遺傳標(biāo)志物與多種腫瘤（包括乳腺癌）的易感性有關(guān)[6-7]。CEACEA 家族由 CEACAM1、CEACAM3、CEACAM4、CEACAM5、CEACAM6、CEACAM7、CEACAM8、CEACAM16、CEACAM18、CEACAM19、CEACAM20和CEACAM21 12個(gè)CEAC-AM組成，屬于膜結(jié)合免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）超家族，在正常組織和腫瘤組織中表達(dá)不同。該家族的每個(gè)成員結(jié)構(gòu)相似，免疫球蛋白超家族細(xì)胞黏附分子（immunoglobulin cell adhesion molecule，IgCAM）和CEACAM均至少有一個(gè)Ig樣結(jié)構(gòu)域[8]。這種蛋白的N端免疫球蛋白可變區(qū)（immunoglobulin variable region，IgV）對(duì)于許多CEACAM蛋白的二聚化及其功能至關(guān)重要。在CEACAM1中，IgV結(jié)構(gòu)域內(nèi)的特定殘基突變可以影響單體-同型二聚體交換，導(dǎo)致蛋白質(zhì)保持在單體狀態(tài)，而處于二聚體狀態(tài)對(duì)啟動(dòng)人CEACAM1活性至關(guān)重要[9]。CEACAM分子均錨定于細(xì)胞膜上，CEACAM5和CEACAM6主要通過糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphatidyl inositol，GPI）與細(xì)胞膜結(jié)合。有研究者應(yīng)用磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C處理細(xì)胞后，CEA從細(xì)胞膜中釋放出來，間接證實(shí)了CEA通過GPI結(jié)構(gòu)錨定在細(xì)胞膜上[10]。而CEACAM1、CEACAM3、CEACAM4、CEACAM19、CEACAM20和CEACAM21通過跨膜結(jié)構(gòu)域錨定在細(xì)胞膜上[5]。

CEACAM1是CEACAM家族中分布最廣泛的成員，在上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、CD4+和CD8+T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、自然殺傷（natural killer，NK）細(xì)胞以及骨髓細(xì)胞中都有分布。CEACAM1可以抑制上皮細(xì)胞增殖和T細(xì)胞活化，促進(jìn)血管生成，調(diào)節(jié)血管重構(gòu)[11]。T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞和粒細(xì)胞中的CEACAM1對(duì)多種腫瘤的進(jìn)展具有重要作用[12]。CEA是胚胎期結(jié)腸上皮細(xì)胞中形成的一種糖蛋白，雖然可作為腫瘤生物標(biāo)志物，但其功能和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制尚不完全清楚。CEACAM6可對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、侵襲、轉(zhuǎn)移及治療耐藥產(chǎn)生影響，因此被稱為腫瘤進(jìn)展的調(diào)節(jié)劑[13]。CEACAM7的表達(dá)僅限于結(jié)腸和胰腺的上皮細(xì)胞，但根據(jù)人類蛋白圖譜，乳腺的腺體細(xì)胞也有部分CEACAM7蛋白表達(dá)[14]。CEACAM20是CEACAM家族中的新成員，其表達(dá)僅限于小腸、結(jié)腸、睪丸和前列腺的管腔，其他組織中暫未發(fā)現(xiàn)[15]。與其他CEACAM家族成員相反，CEACAM3不參與細(xì)胞-細(xì)胞黏附，它是一種中性粒細(xì)胞特異性受體，可作為誘餌捕獲革蘭陰性病原體（包括淋病奈瑟球菌），導(dǎo)致細(xì)菌黏附在上皮細(xì)胞上[4]。

2 CEACAM家族與腫瘤的關(guān)系

CEACAM表達(dá)水平在不同的腫瘤中具有差異。研究發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞癌患者和健康受試者的血清CEACAM1水平無明顯差異，但肝細(xì)胞癌患者的血清CEACAM1水平與血清總膽紅素、血清直接膽紅素水平均呈正相關(guān)，表明血清CAECAM1可能有助于預(yù)測(cè)肝癌患者病情嚴(yán)重程度[16]。在黏液表皮樣癌組織中，CEACAM5和CEACAM6異常表達(dá)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，腫瘤惡性程度越高，CEACAM5和CEACAM6蛋白陽(yáng)性表達(dá)率就越高[17]。在結(jié)腸癌組織中，CEACAM5和CEACAM6表達(dá)上調(diào)，可以作為結(jié)腸癌患者預(yù)后的獨(dú)立影響因素，檢測(cè)其水平可為預(yù)后評(píng)估提供參考[18]。說明CEACAM家族在致癌機(jī)制上可能存在一定的關(guān)聯(lián)。有研究者在表達(dá)CEACAM5的結(jié)直腸癌組織中檢測(cè)出體細(xì)胞錯(cuò)義突變，并證實(shí)其通過抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）信號(hào)通路和改變腸道微生物群來促進(jìn)細(xì)胞增殖[19]。非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞通過在CEACAM5上攜帶唾液酰Lewisx/a基序來促進(jìn)細(xì)胞向血管外滲，利于腫瘤擴(kuò)散[20]。以上研究說明CEACAM在腫瘤的增殖和侵襲中發(fā)揮著重要作用。

3 CEACAM家族與其他疾病的關(guān)系

以往對(duì)于CEACAM的研究多集中于腫瘤方面，近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，在炎性反應(yīng)性腸病、心肌損傷等疾病中CEACAM也發(fā)揮著重要作用。有研究者在結(jié)腸炎的T細(xì)胞轉(zhuǎn)移模型中發(fā)現(xiàn)，缺乏CEACAM1表達(dá)的T細(xì)胞能夠引起超炎癥反應(yīng)，使細(xì)胞表面的細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白3（T-cell immunoglobulin mucin family member 3，TIM3）及細(xì)胞調(diào)節(jié)因子減少，進(jìn)而引起結(jié)腸炎疾病的惡化[21]。這與之前研究的過表達(dá)CEACAM1（L）可以通過減少輔助性T細(xì)胞（helper T cell，Th）1和Th2來降低結(jié)腸炎發(fā)病率的結(jié)果一致，這些數(shù)據(jù)表明，腸道中的CEACAM1更傾向于保護(hù)組織、調(diào)節(jié)上皮屏障功能和抑制T細(xì)胞反應(yīng)[4]。劉艷娟等[22]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒性休克患者中CEACAM1的表達(dá)水平高于膿毒癥患者（P＜0.05），因此，血清CEACAM1水平可能作為區(qū)分膿毒癥與膿毒性休克患者的生物標(biāo)志物。急性心肌梗死患者的血清CEACAM1水平升高，且其高表達(dá)與不良預(yù)后密切相關(guān)[23]。哮喘患者誘導(dǎo)痰上清、痰細(xì)胞和血清中CEACAM5的表達(dá)水平均明顯升高，意味著CEACAM5可能參與哮喘的嗜酸性粒細(xì)胞炎癥反應(yīng)[24]。有研究表明，由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染引起的新型冠狀病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19）可以影響多個(gè)器官如肺、心臟、肝臟和胃腸道，并導(dǎo)致一些生物標(biāo)志物異常[25]。Yang等[26]回顧性分析了177例住院期間合并SARS-CoV-2感染患者的血漿CEA水平，發(fā)現(xiàn)SARS-CoV-2感染的患者出現(xiàn)短暫且顯著的CEA水平升高，但潛在的病理生理機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4 CEACAM家族與乳腺癌的關(guān)系

雖然CEACAM5已被作為腫瘤標(biāo)志物廣泛應(yīng)用于臨床，但一般來說，血清CEACAM5水平不能作為乳腺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上是因?yàn)橹挥幸恍〔糠秩橄侔┗颊叩腃EACAM5水平升高。研究發(fā)現(xiàn)，不同乳腺癌亞型間CEACAM5的表達(dá)存在顯著差異，雌激素受體（estrogen receptor，ER）陽(yáng)性和人表皮生長(zhǎng)因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）陽(yáng)性乳腺癌組織中CEACAM5表達(dá)均呈陽(yáng)性，而三陰性乳腺癌組織中CEACAM5表達(dá)呈陰性，表明CEACAM5的表達(dá)可能與乳腺癌的分型有關(guān)[27]。Powell等[28]在異種移植乳腺癌模型中發(fā)現(xiàn)，肺轉(zhuǎn)移時(shí)腫瘤細(xì)胞中CEACAM5通常上調(diào)，并發(fā)生上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，MET）。由此可見，CEACAM5在腫瘤中的臨床意義是復(fù)雜的。CEACAM6和CEACAM19在乳腺癌中過表達(dá)，并與腫瘤的侵襲性和轉(zhuǎn)移性有關(guān)[13,29]。相反，CEACAM6和CEACAM8共表達(dá)可抑制乳腺癌細(xì)胞增殖和侵襲[30]。于秀艷等[31]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者的血清乳腺上皮小黏蛋白（small breast epithelial mucin，SBEM）、人乳腺珠蛋白（human mammaglobin，hMAM）和CEACAM19水平均高于乳腺良性病變患者和健康者，其聯(lián)合檢測(cè)對(duì)乳腺癌的早期診斷具有較高的靈敏度和特異度。研究發(fā)現(xiàn)，與正常乳腺組織相比，CEACAM1在乳腺癌組織中表達(dá)下調(diào)[32]，這與其在前列腺癌[33]、胃癌[34]中的表達(dá)類似。具核梭形桿菌是一種革蘭陰性厭氧菌，人類口腔、胃腸道等部位均發(fā)現(xiàn)其存在，其也在乳腺癌、結(jié)腸癌、食管癌、胰腺癌中被發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，具核梭形桿菌不僅可以抑制腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞向腫瘤聚集，還可激活T細(xì)胞和NK細(xì)胞，抑制具有Ig和ITIM結(jié)構(gòu)域的T細(xì)胞免疫受體（T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains，TIGIT）和CEACAM1的表達(dá)，導(dǎo)致其抗腫瘤能力降低[35-36]。Shhadeh等[37]研究了一種可以表達(dá)CEACAM結(jié)合蛋白CbpF的具核梭形桿菌，與大腸桿菌重組后可以有效地結(jié)合并激活CEACAM1。因此可以假定腫瘤定植的具核梭形桿菌可能通過激活CEACAM1抑制抗腫瘤免疫并影響疾病進(jìn)展及預(yù)后。該研究方向目前還需分析其激活點(diǎn)，以后可能會(huì)研究出一種新的小分子抑制劑應(yīng)用于腫瘤治療。

在乳腺癌的遺傳調(diào)控方面，CEACAM基因剪接變異被認(rèn)為在乳腺癌的發(fā)生中發(fā)揮作用[38]。Huskey等[8]對(duì)CEACAM基因的蛋白質(zhì)截?cái)嘧儺悾╬rotein-truncating variant，PTV）進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)這種罕見的PTV與歐洲和非裔美國(guó)人患有乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。通過外顯子組測(cè)序，Li等[39]觀察到在發(fā)生轉(zhuǎn)移的乳腺癌組織中CEACAM1、CEACAM3、CEACAM5、CEACAM6、CEACAM7和CEACAM8雜合性缺失，表明CEACAM基因家族協(xié)同調(diào)控腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。CEACAM6和CEACAM8中的殘基已被證實(shí)對(duì)CEACAM6同源二聚體以及CEACAM6和CEACAM8異二聚體的形成至關(guān)重要，而這些異二聚體在防止乳腺癌細(xì)胞增殖方面具有重要作用[30]。

5 CEACAM家族作為乳腺癌的診斷及治療靶點(diǎn)

CEACAM5被公認(rèn)為是腫瘤復(fù)發(fā)的標(biāo)志物，CEACAM6與CEACAM5在許多腫瘤中存在重疊表達(dá)，且CEACAM6的表達(dá)水平高于CEACAM5[10]。CEACAM19的表達(dá)與乳腺癌發(fā)生發(fā)展有關(guān)，可作為乳腺癌早期診斷及預(yù)后評(píng)估的依據(jù)。研究表明，CEACAM19的表達(dá)與乳腺癌患者的ER狀態(tài)、絕經(jīng)狀態(tài)、腫瘤分級(jí)及Ki-67增殖指數(shù)有關(guān)[40]。

近年來，雖然手術(shù)、放化療、內(nèi)分泌治療以及分子靶向治療使乳腺癌患者的預(yù)后獲得明顯改善，但仍存在復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及耐藥等問題[41]。與其他傳統(tǒng)治療方法相比，免疫治療具有很大的優(yōu)勢(shì)，單克隆抗體（monoclonal antibody，mAb）、腫瘤疫苗、免疫檢查點(diǎn)阻斷、雙特異性抗體（bispecific antibody，BsAb）和嵌合抗原受體T細(xì)胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）是免疫治療的重要手段。有研究者通過將抗CD16a單結(jié)構(gòu)域抗體與抗CEA單結(jié)構(gòu)域抗體融合，構(gòu)建了BsAb，此BsAb可以通過聚集NK細(xì)胞殺死CEA陽(yáng)性的腫瘤細(xì)胞，并抑制體內(nèi)的腫瘤生長(zhǎng)[42]。其他的共抑制檢查點(diǎn)，如TIM3、淋巴細(xì)胞活化因子3（lymphocyte activating 3，LAG3）、B和T淋巴細(xì)胞衰減因子（B and T lymphocyte attenuator，BTLA），已被認(rèn)為是治療腫瘤的靶點(diǎn)[43]。這些靶點(diǎn)大多是在免疫細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞中表達(dá)的膜受體，抗體可以很容易地與這些蛋白結(jié)合而達(dá)到治療腫瘤的目的。因此，識(shí)別腫瘤細(xì)胞上差異表達(dá)的蛋白（包括細(xì)胞膜上的蛋白）是藥物開發(fā)的必要步驟。CAR-T的不同臨床試驗(yàn)大多以CEACAM5為靶點(diǎn)，CEACAM6已被確定為CAR-T治療的候選靶點(diǎn)。已有研究顯示，在胰腺導(dǎo)管腺癌中抗腫瘤CEACAM6疫苗聯(lián)合程序性死亡受體 1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）或程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱 PD-L1）抑制劑表現(xiàn)出較好的抗腫瘤功效，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了聯(lián)合多靶點(diǎn)治療的可用性[44]。抑制PD-1可以增強(qiáng)CAR-T的活性，有助于乳腺癌CAR-T治療，而CEACAM6在乳腺癌細(xì)胞上的表達(dá)被認(rèn)為可以抑制免疫反應(yīng)，針對(duì)CEACAM6的抗體可以促進(jìn)T細(xì)胞反應(yīng)，猜測(cè)抗腫瘤CEACAM6疫苗聯(lián)合PD-1或PD-L1抑制劑的療效可能會(huì)更顯著[45]。設(shè)想如果CEACAM家族抗體可以與PD-1或PD-L1抑制劑聯(lián)合使用，免疫治療的應(yīng)用將具有更多潛力。

6 小結(jié)

綜上所述，CEACAM家族蛋白如CEACAM5和CEACAM6可作為診斷工具來識(shí)別乳腺癌，未來需要更多前瞻性和縱向研究進(jìn)一步分析和驗(yàn)證，有必要研究CEACAM在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用，以確定其在乳腺癌診斷和治療中的應(yīng)用價(jià)值。