极低密度脂蛋白受体(very low density lipoprotein receptor, VLDLR)属于LDLR超家族成员,是1993年Sakai研究小组在构建LDLR cDNA文库时发现的。该基因结构与LDLR家族其他成员非常相似,位于第9号染色体,包含19个外显子。成熟的VLDLR由846个氨基酸残基组成,总分子量约为135KD。由于第16号外显子选择性剪切的作用,全长的VLDLR中O-连接糖链域缺失产生了Ⅱ型VLDLR。较早的研究认为VLDLR主要通过参与介导甘油三酯的摄取而在脂代谢过程中发挥一定作用。我们的前期研究中发现,表达在巨噬细胞及平滑肌细胞膜上的VLDLR能协助细胞摄取甘油三酯,过量的脂质异位沉积在细胞内,引起泡沫细胞形成,进而在动脉粥样硬化的发生发展中发挥了重要作用。国外同行的研究还证实,VLDLR和LDLR家族的其他成员一样,不仅参与脂质的代谢,还在细胞迁移、神经发育等诸多方面发挥作用,被学界认为是一种多功能受体。尤其值得注意的是缺失了糖链域的Ⅱ型VLDLR与组织细胞的分化和发育有关,在分化能力强、增殖旺盛的胚胎组织细胞中表达较高。与之相呼应的是,我们的前期工作和已有研究资料提示Ⅱ型VLDLR在多种低分化,增殖能力强的肿瘤细胞中高表达,该受体的表达增加还与PI3K, Wnt/β-Catenin信号通路的激活有关,提示Ⅱ型VLDLR有可能通过介导细胞信号通路的活化而发挥调控肿瘤细胞生物学活性的作用。然而,迄今为止对Ⅱ型VLDLR如何影响肿瘤的发生发展,特别是如何影响相关信号分子的活化,进而调控肿瘤细胞增殖、迁移等生物学行为的改变仍不十分清楚。本研究首先依托我校附属同济、协和两家医院,收集建立了200余例临床肿瘤患者术后的肿瘤组织及癌旁正常组织的标本库(包括乳腺癌、胃癌、肺癌、宫颈癌及结直肠癌等)。运用IHC及Western blot技术检测Ⅱ型VLDLR在肿瘤组织及癌旁正常组织的表达差异,并结合临床资料统计分析Ⅱ型VLDLR与肿瘤大小,淋巴结转移、远端转移,病理分型、TNM分期等临床指标的相关性。结果显示：1)相对于正常组织,Ⅱ型VLDLR在乳腺癌、胃癌中的表达均升高；2)高表达Ⅱ型VLDLR与淋巴结、远端转移以及TNM分期明显相关,即在发生转移的患者肿瘤组织中Ⅱ型VLDLR表达更高,提示Ⅱ型VLDLR与肿瘤的侵袭转移有潜在联系。我们在前期的体外实验中还发现用佛波酯(低分化诱导剂)和全反式维甲酸(高分化诱导剂)诱导ⅡC-7901胃腺癌细胞系向不同方向分化。当细胞向高分化诱导时,细胞的增殖侵袭能力减弱并伴有Ⅱ型VLDLR的表达下降；向低分化诱导时,细胞侵袭能力增强伴有Ⅱ型VLDLR表达增加。上述结果提示Ⅱ型VLDLR的表达差异与肿瘤的侵袭转移能力有关,且不依赖配体的激活。同时,在该细胞系中过表达Ⅱ型VLDLR后促使Wnt/β-Catenin信号通路的激活引起了我们的注意。目前,众多对Wnt/β-Catenin信号的研究认为：除了在胚胎发育过程中发挥作用外,该通路的异常活化还参与人类多种癌症的发病过程,与肿瘤细胞的增殖、侵袭迁移有着密切联系。其机制涉及激活的Wnt/β-Catenin信号能募集胞浆内的β-Catenin,后者在胞内聚集继而转入细胞核内,作为转录因子调节MMPs、VEGF等多种影响肿瘤细胞增殖、迁移的相关基因的表达。我们在前期的体外实验中也证实当胃腺癌细胞系过表达Ⅱ型VLDLR后β-Catenin的表达明显上调。基于上述原因,我们在临床肿瘤患者的肿瘤组织中检测分析了Ⅱ型VLDLR与β-Catenin表达的相关性。分析结果显示,Ⅱ型VLDLR在乳腺癌、胃癌组织中与β-Catenin表达呈现正相关。综上所述,我们研究证实Ⅱ型VLDLR在乳腺癌、胃癌及肺腺癌组织中的表达上调,同时也提示Ⅱ型VLDLR发挥促肿瘤侵袭转移的作用与上调表达或积累胞内的β-Catenin密切相关。上述结论进一步说明Ⅱ型VLDLR在促进肿瘤细胞侵袭迁移过程中扮演重要角色。为探讨Ⅱ型VLDLR的表达变化与肿瘤细胞侵袭迁移之间的关系,我们在体外实验中首先检测了人乳腺癌细胞系MCF-7和1590中Ⅱ型VLDLR的表达差异,结果显示,相对于侵袭迁移能力较弱MCF-7细胞,高侵袭性的1590细胞系中Ⅱ型VLDLR表达明显升高。此外,在上述细胞中稳转含Ⅱ型VLDLRcDNA的质粒,过表该受体后,两种细胞系的侵袭迁移能力均有提高。在肿瘤组织中研究Ⅱ型VLDLR与临床资料的相关性分析过程中,我们未发现Ⅱ型VLDLR的表达与TG、TC等脂代谢有关指标存在相关性,因此我们在细胞实验中,用VLDLR的天然配体VLDL温育肿瘤细胞,仍然未发现VLDL对肿瘤细胞侵袭迁移能力有明显影响。与此同时,我们还发现过表达Ⅱ型VLDLR对MCF-7和1590两种细胞系中β-Catenin的mRNA表达无明显影响,但在蛋白水平β-Catenin表达却明显升高。进一步的实验研究证实,过表达Ⅱ型VLDLR增强了β-Catenin蛋白的稳定性,使得β-Catenin蛋白的半衰期延长,从而增加了胞内β-Catenin的累积,β-catenin随即进入细胞核后,与TCF形成复合物,作为转录因子调控下游包括MMPs、VEGF在内的靶基因转录,影响细胞侵袭、迁移能力。另外,我们用Wnt/β-Catenin信号抑制剂XAV-939温育过表达Ⅱ型VLDLR的肿瘤细胞后发现,细胞的侵袭、迁移能力明显受到抑制,同时下游靶基因MMP2、MMP7、VEGF-A的表达也受到显著抑制。上述结果提示,Ⅱ型VLDLR影响肿瘤细胞侵袭、迁移的机制可能与在蛋白水平抑制β-catenin的泛素化降解,延长其半衰期,从而使β-catenin在细胞质内积累,入核后特异性调节靶基因的转录有关。需要指出的是,在我们的前期工作中发现用佛波酯(低分化诱导期)诱导胃腺癌细胞系向低分化时,在未加入配体的条件下,肿瘤细胞Ⅱ型VLDLR表达增加并伴有侵袭能力增强。同时,我们在本研究中用该受体的天然配体VLDL温育肿瘤细胞,除了研究Ⅱ型VLDLR脂质摄入功能对肿瘤细胞的影响外,VLDL一定程度上也能起到竞争性抑制细胞培养基中其他潜在配体与Ⅱ型VLDLR的结合作用,然而,过表达Ⅱ型VLDLR的肿瘤细胞在加入VLDL后,其侵袭、迁移能力应并未受到影响。两个实验的结果均提示Ⅱ型VLDLR的表达升高与肿瘤的侵袭转移能力有关,而这一效应是否不依赖于配体的直接作用值得深入研究。综上所述,Ⅱ型VLDLR通过影响Wnt/β-catenin信号通路的激活,导致肿瘤细胞生物学行为发生改变。本研究的新颖之处在于揭示了Ⅱ型VLDLR在肿瘤组织中高表达,且与淋巴结、远端转移,病理TNM分期等临床指标明显相关。此外,阐释了Ⅱ型VLDLR与肿瘤细胞侵袭、迁移能力存在密切联系,该效应的发挥涉及Wnt/β-Catenin信号通路。此项研究扩展了脂蛋白受体家族成员作为“瑞士军刀”样受体功能的多样性,也将进一步深化对Ⅱ型VLDLR与肿瘤发生发展相互关系的认识,为在肿瘤细胞信号转导这一关键性肿瘤研究领域开拓新的方向。