孟瀟 原泉 宋楊

1 Stathmin 的分子結(jié)構(gòu)

Stathmin由149個(gè)氨基酸組成，分子量19kD，pH5．5～6．2。有2個(gè)不同的亞型α/β,缺乏穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)。Stathmin蛋白由3部分構(gòu)成：N端的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)域、中心區(qū)和C端的蛋白相互作用結(jié)構(gòu)域。蛋白水解后的中心區(qū)包括4個(gè)結(jié)構(gòu)域(I～V)，其核心區(qū)域(第42～126位氨基酸)連接N端和C端。可構(gòu)成與微管蛋白相互作用的最小片段[1]。N端的磷酸化區(qū)域，其上有16、25、38及63 四個(gè)絲氨酸位點(diǎn)(Serl6、Set25、Ser38和Sel63)。N端的結(jié)構(gòu)域可以加速微管的解聚并抑制微管的縱向延伸[2]。C端的功能區(qū)域，包括了一個(gè)a螺旋結(jié)構(gòu)，可以通過螺旋-螺旋結(jié)構(gòu)和其他蛋白相互作用。它與微管的α/β異源二聚體螯合形成緊密的T2S聚體復(fù)合物從而調(diào)節(jié)微管蛋白的功能[3]。

2 Stathmin的生物學(xué)功能

Stathmin是一種細(xì)胞蛋白質(zhì),作為一種細(xì)胞信號(hào)調(diào)節(jié)因子，在微管的不穩(wěn)定性中扮演著十分重要的角色,它在許多人類癌癥中都過量的表達(dá)。

2.1 Stathmin與細(xì)胞增殖

Stathmin蛋白在細(xì)胞周期的各期中對(duì)微管解聚活性均有影響。在有絲分裂間期，Stathmin以非磷酸化形式，加速微管解聚，促進(jìn)其之后組裝成紡錘體;在有絲分裂早期，Stathmin經(jīng)磷酸化，活性消失，微管得以聚合，紡錘體形成;在有絲分裂晚期，Stathmin去磷酸化而重新激活，紡錘體解體，使得細(xì)胞退出有絲分裂。但不能被磷酸化的Stathmin突變體取代，也導(dǎo)致紡錘體形成嚴(yán)重缺陷及G2/M期阻滯[4]。

最新的結(jié)果表明，增加Stathmin的表達(dá)，可能不會(huì)引起細(xì)胞增殖。換句話說(shuō)，腫瘤細(xì)胞中增加Stathmin的表達(dá)可能與其腫瘤特性有關(guān)，而不是直接增加增殖率。穩(wěn)定Stathmin的過表達(dá)降低只能輕微降低微管聚合物的質(zhì)量，由于災(zāi)難頻率的減少，使得微管動(dòng)態(tài)性明顯降低[5]。

2.2 Stathmin與腫瘤細(xì)胞的遷移

p27的表達(dá)可以通過與微管結(jié)合并限制其解聚能力抑制細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，這表明Stathmin可能與腫瘤的轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。Belletti等研究發(fā)現(xiàn)，增加Stathmin蛋白的表達(dá)或者增加其活性，可以使肉瘤細(xì)胞移動(dòng)發(fā)生局部組織浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[6]。此外，下調(diào)Stathmin可以顯著降低膠質(zhì)瘤細(xì)胞的移動(dòng)能力，減少其發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的幾率。由于Stathmin富含賴氨酸殘基，環(huán)己亞硝脲可以通過氨甲?；饔媒档蚐tathmin活性，從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞移動(dòng)[7]。

2.3 Stathmin與細(xì)胞分化

在小鼠PC12神經(jīng)元分化型嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞，反義寡核苷酸阻止Stathmin表達(dá)，發(fā)現(xiàn)盡管神經(jīng)生長(zhǎng)因子基因表達(dá)不受影響，但神經(jīng)生長(zhǎng)因子刺激PC12細(xì)胞分化為交感神經(jīng)樣神經(jīng)元受阻。所以，Stathmin可以阻礙細(xì)胞分化[8]。

2.4 Stathmin與多倍體的形成

在K562細(xì)胞多倍體化過程中,Stathmin表達(dá)下調(diào),主要表現(xiàn)為后期抑制Stathmin表達(dá)，增加K562細(xì)胞多倍體巨核分化傾向。非磷酸化的形式Stathmin對(duì)有效的多倍體化是必須的[9]。

2.5 Stathmin與細(xì)胞死亡誘導(dǎo)

TNF可以誘導(dǎo)Stathmin超磷酸化,TNF主要磷酸化位點(diǎn)為Ser16/63,超磷酸化的Stathmin導(dǎo)致線粒體卷曲和延伸,穩(wěn)定線粒體促進(jìn)細(xì)胞死亡。所以Stathmin在細(xì)胞死亡信號(hào)傳遞到線粒體的過程中起重要作用[10]。

3 Stathmin與乳腺癌

3.1 Stathmin與乳腺癌的關(guān)系

有研究采用RT-PCR方法檢測(cè)乳腺癌及癌旁組織中Stathmin基因的表達(dá)，得出Stathmin基因在乳腺癌組織中的表達(dá)明顯高于在癌旁非癌乳腺組織中的表達(dá)，可見Stathmin基因在乳腺癌中可能發(fā)揮重要的作用。在乳腺癌中，Stathmin與雌激素受體的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，與非整倍體細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞增殖、腫瘤大小和病理分級(jí)高度正相關(guān)。在單因素實(shí)驗(yàn)分析中， Stathmin-1染色強(qiáng)度與無(wú)病生存期（DFS）和疾病特異生存率（DSS）密切相關(guān)[11]。

3.2 Stathmin與乳腺癌的治療

如今，有關(guān)Stathmin的抗乳腺癌研究已成為乳腺癌治療的熱點(diǎn)問題。研究表明，阻斷Stathmin基因的生物學(xué)功能有可能成為乳腺癌治療的重要措施之一。由于微管聚合狀態(tài)可以使抗微管藥物具有約束力，Stathmin可能會(huì)影響抗微管藥物的靈敏度，增強(qiáng)抗微管藥物結(jié)合乳腺癌細(xì)胞。Stathmin基因治療在實(shí)驗(yàn)中不斷取得成功,實(shí)驗(yàn)表明，抑制其表達(dá)可使細(xì)胞受阻于G2/M期,同時(shí)還可以使惡性腫瘤表型發(fā)生逆轉(zhuǎn)。LEXF等通過抗HER2抗體上調(diào)p27Kipl表達(dá)以劑量依賴的方式減少Stathmin捕獲微管蛋白能力，正作為一種治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌的前沿療法[12]。研究結(jié)果證實(shí)，在缺乏p53的細(xì)胞中，Stathmin對(duì)于細(xì)胞的生存是必需的。這表明Stathmin消耗可用于促使細(xì)胞凋亡，治療無(wú)功能的p53基因誘導(dǎo)的腫瘤[13]。

3.3 Stathmin與乳腺癌的預(yù)后

反映乳腺癌的預(yù)后因素很多，尤其是隨著分子生物學(xué)的進(jìn)展，為預(yù)后的判定提供了更多的觀察指標(biāo)。這些與乳腺癌預(yù)后有關(guān)的因素對(duì)生存率的影響程度，文獻(xiàn)報(bào)道不一，尋求更強(qiáng)相關(guān)性的預(yù)后指標(biāo)是多年來(lái)研究的熱點(diǎn)。目前認(rèn)為，腫瘤大小、病理類型、組織學(xué)分級(jí)、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及類固醇激素的表達(dá)都是影響乳腺癌預(yù)后的重要因素[14]。

與以往的研究相比，目前的研究表明，Stathmin的高表達(dá)與乳腺癌的一般預(yù)后因素有關(guān)聯(lián)，而且不是僅限于一個(gè)特定亞群的乳腺癌。鑒于Stathmin表達(dá)和乳腺癌的惡性度之間的關(guān)系，應(yīng)作出進(jìn)一步的相關(guān)研究，研究腫瘤發(fā)生的相關(guān)細(xì)胞骨架改變，p53的信號(hào)，細(xì)胞凋亡和化療反應(yīng)，及其在微調(diào)控方面的作用。Stathmin部分拮抗細(xì)胞系K562的紫杉醇微管的穩(wěn)定作用，因此不能排除Stathmin可能是微管定向化療耐藥的因素[15]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，各種研究表明，Stathmin的過量表達(dá)參與了腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，并在其中發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)在，已經(jīng)有人將Stathmin作為抗腫瘤治療靶點(diǎn)的研究對(duì)象，用于腫瘤的治療。Stathmin與乳腺癌的診斷和治療都存在一定的關(guān)系，已經(jīng)成為一個(gè)潛在的腫瘤標(biāo)志物。

[1] Charbaut E，Curmi PA，Ozon S，et a1．Stathmin family proteins display specific molecular and tubulin binding properties [J].Biol Chem，2001,276(19)：16146-16154．

[2] 甘淋，劉銀坤.Stathmin蛋白：一個(gè)潛在的腫瘤標(biāo)志物[J].腫瘤,2010,30(1):73-76.

[3] Cassimeris L.The oncoprotein 18/Stathmin family of microtubule destabilizers[J].Curr Opin Cell Biol,2002,14(1):18-24.

[4] Daub H, Gevaert K, Vandekerckhove J, et al. Rac/Cdc42 and p65PAK regulate the microtubule-destabilizing protein Stathmin through phosphorylation at serine 16[J]. J Biol Chem,2001,276(3):1677-1680.

[5] Balasubramani M, Nakao C, Uechi GT,et al. Characterization and detection of cellular and proteomic alterations instable Stathminoverexpressing, taxol-resistant BT549 breas tcance rcells using offgel IEF/PAGE difference gel electrophoresis[J]. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis,2011,722(2):154-164..

[6] Belletti B,Nicoloso,et al.Stathmin activity influences sarcoma cell shap,motility,and metastatic potential[J].J Mol Biol Cell,2008,19(5):2003-2013.

[7] Liang XJ,Choi Y,Sackett DL et al.Nitrosoureas inhibit the stathmin-mediated migration and invasion of malignant glioma cell[J]. Cancer Res,2008,68(13):5267-5272.

[8] Kuntziger T, Gavet O, Manceau V, et al. Stathmin/Op18 phosphorylation is regulated by microtubule assembly[J]. Mol Biol Cell,2001,12(2):437-448.

[9] Chang CL, Hora N, Hinderer R, et al.Oncoprotein 18 levels and phosphorylation mediate megakaryocyte polyploidization in human erythroleukemia cells [J].Proteomics, 2001, 1(11):1415-1423.

[10] Vancompernolie K, Boonefaes T, Mann M, et al. Tumor necrosis factor-induced microtubule stabilization mediated by hyperphosphorylated oncoprotein 18 promotes cell death[J].J Bio Chem,2000,275(3):3876-3882.

[11] Golouh R,Cufer T,Sadikov A,et al.The prognostic value of Stathmin-1, S100A2, and SYK proteins in ER-positive primary breast cancer patients treated with adjuvant tamoxifen monotherapy: an immunohistochemical study[J]. Breast Cancer Res Treat,2008,110:317-326.

[12] Lex F，Pruefer F，Jr Her B.Targeting antibodies module the eycline-dependent kirmse inhibitor p27Kipl viamultiple signaling pathways[J]．Cell Cycle，2005,4(1)：87-95．

[13] Carney BK, Cassimeris L.Stathmin/oncoprotein 18, a microtubule regulatory protein, is required for survival of both normal and cancer cell lines lacking the tumor suppressor, p53[J].Cancer Biol Ther,2010,9(9):699-709.

[14] 黃波.COX比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析乳腺癌的預(yù)后[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué),2009,5(10):2.

[15] Jeon TY, Han ME, Lee YW et,al. Overexpression of stathmin1 in the diffuse type of gastric cancer and its roles in proliferation and migration of gastric cancer cells[J]． British Journal of Cancer,2010（102）：710-718.