劉杰 李艷
【摘要】SPARC(secreted protein, acidic and rich in cysteine),是一種富含半胱氨酸(Cys)的小分子糖蛋白。定位于人類(lèi)5號(hào)染色體的q31.4-q32,全長(zhǎng)25.9kb。具有多種生物學(xué)功能,參與并影響多個(gè)下游信號(hào)通路,導(dǎo)致細(xì)胞生理深刻地變化。在惡性血液病中,SPARC mRNA及蛋白的表達(dá)量發(fā)生顯著變化,可能參與疾病的發(fā)生發(fā)展。本文主要闡述SPARC在惡性血液病中的研究進(jìn)展。
【關(guān)鍵詞】SPARC;MDS;AML;CML;MM
【中圖分類(lèi)號(hào)】R4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1671-8801(2014)04-0007-02
SPARC(secreted protein, acidic and rich in cysteine),又稱(chēng)作骨連接蛋白(osteon ecfin)、基底膜40蛋白(BM40),是一種富含半胱氨酸(Cys)的小分子糖蛋白。最早是由 Termine[1]等人于1981 年鑒定出的一種骨主要的非膠原成分。目前已經(jīng)證明其在胰腺癌、卵巢癌和結(jié)直腸癌中扮演抑制腫瘤細(xì)胞惡性生物學(xué)行為的作用;而在黑色素瘤、膠質(zhì)瘤、前列腺癌和乳腺癌中則展現(xiàn)促進(jìn)作用[2]。本文主要闡述SPARC在惡性血液病中的研究進(jìn)展。
1.SPARC簡(jiǎn)介
1.1 SPARC的基因組構(gòu)
SPARC基因定位于人類(lèi)5號(hào)染色體的q31.4-q32,全長(zhǎng)25.9kb,前面第一個(gè)非編碼外顯子后接一個(gè)10.6kb的內(nèi)含子,后面是包括整個(gè)3端非翻譯區(qū)域的10個(gè)外顯子。這個(gè)基因組成在脊椎動(dòng)物中高度保守。從外顯子1至內(nèi)含子1300bp的 CpG島為SPARC啟動(dòng)子,在許多癌癥中,DNMT3a與之結(jié)合,并使其甲基化。一些cAMP共有序列定位于啟動(dòng)子區(qū)域和第一個(gè)內(nèi)含子(區(qū)域),已經(jīng)證明:cAMP可以激活SPARC的表達(dá)。SPARC的mRNA非常穩(wěn)定,半衰期超過(guò)24小時(shí)。然而,它可被綁定在高度保守的3端非翻譯區(qū)的miR-29 microRNA誘導(dǎo)退化。
1.2 SPARC的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
SPARC 分為 3 個(gè)獨(dú)立的模塊結(jié)構(gòu)。①氨基末端酸性鈣離子結(jié)合區(qū)域(I)。高度酸性,能以較低的親和力與 5-8 個(gè) Ca 離子結(jié)合。具有穩(wěn)定細(xì)胞外基質(zhì)的作用。此區(qū)包含 SPARC 主要的免疫位點(diǎn),可引起細(xì)胞形態(tài)改變和去粘附、抑制細(xì)胞游走并影響ECM 蛋白的表達(dá)。是 SPARC 的主要抗原決定簇。②與卵泡靜止素同源的銅離子結(jié)合區(qū)域(II)。富含半胱氨酸,所有的半胱氨酸都通過(guò)二硫鍵相連。此區(qū)作用是抑制內(nèi)皮細(xì)胞周期、抗細(xì)胞粘附、抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖及血管生成。③細(xì)胞外鈣離子結(jié)合區(qū)域(III)。包含兩個(gè) EF- 指樣模序,可影響細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的表達(dá),抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷徙,導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)改變、抗細(xì)胞粘附[3]。
1.3 SPARC主要的生物學(xué)功能
1.3.1 SPARC通過(guò)綁定和調(diào)節(jié)多個(gè)結(jié)構(gòu)組件及減弱細(xì)胞外蛋白酶的活性,調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的組裝,組成及更新[4]。
1.3.2 SPARC調(diào)節(jié)生長(zhǎng)因子信號(hào)。在細(xì)胞微環(huán)境中,參與調(diào)節(jié)多個(gè)可溶性因子的功能。在大量的動(dòng)物模型中,SPARC抑制血管生成,阻斷幾種血管形成刺激因子的功能。
1.3.3 SPARC可與整合素、Stabilin-1和血細(xì)胞粘附分子(VCAM-1)[4]等細(xì)胞表面受體結(jié)合,發(fā)揮生物學(xué)功能。
1.3.4 SPARC通過(guò)介導(dǎo)ECM組織和裝配的改變,調(diào)節(jié)細(xì)胞外信號(hào),與細(xì)胞內(nèi)因子的相互作用,影響多個(gè)下游信號(hào)通路,導(dǎo)致細(xì)胞生理深刻地變化。如:PI3K/AKT通路、MAPK通路、Wnt信號(hào)通路[4]等。
2.SPARC在血液病中的研究進(jìn)展
2.1在造血干細(xì)胞中的作用
在骨髓微環(huán)境中,成骨細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞高度表達(dá)SPARC,表明其可能通過(guò)固定造血細(xì)胞,定位造血細(xì)胞周?chē)纳L(zhǎng)因子,為造血干/祖細(xì)胞提供擴(kuò)散或生存信號(hào),而參與調(diào)節(jié)造血作用。SPARC可以綁定在B淋巴細(xì)胞前體細(xì)胞,B細(xì)胞在SPARC-/-鼠骨髓中減少,且免疫反應(yīng)亦減弱。Zhen Luo等[5]研究表明:SPARC促進(jìn)紅系祖細(xì)胞的發(fā)展和血紅蛋白的生成,但是不能影響中末期紅細(xì)胞的分化及凋亡。
2.2在骨髓增生異常綜合征(MDS)中的進(jìn)展
Lehmann等報(bào)道:在5q綜合征中,SPARC的表達(dá)顯著下降,這些患者表現(xiàn)為造血不足;另外,SPARC-/-鼠的骨髓干細(xì)胞形成紅細(xì)胞集落(BFU-E)的能力受損[6]。Andrea Pellagatti等[7]研究表明:上調(diào)和增加腫瘤抑制基因SPARC蛋白的表達(dá)是非常有意義的,因?yàn)樗哂锌乖鲋?,抗粘附,抗血管增生的作用,定位?q31-q32,在MDS-5q-綜合征中普遍缺失。實(shí)驗(yàn)表明:來(lái)那度胺抑制5q缺失的紅系祖細(xì)胞生長(zhǎng);上調(diào)SPARC和激活素A可能成為來(lái)那度胺對(duì)MDS伴del(5)(q31)構(gòu)成強(qiáng)有力的影響的基礎(chǔ)。SPARC可能在5q-綜合征發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用。
2.3在急性髓系白血?。ˋML)中的進(jìn)展
JF DiMartino[8]等在研究中表明:SPARC的RNA和蛋白水平在伴有MLL基因重排的急性髓系白血病中也低表達(dá)或無(wú)法檢測(cè)到。除了在實(shí)體腫瘤模型符合其腫瘤抑制作用外,外源性SPARC蛋白通過(guò)抑制細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期選擇性減低伴MLL基因重排細(xì)胞系的生長(zhǎng)。在伴MLL基因重排細(xì)胞系中,無(wú)SPARC表達(dá)與密集的啟動(dòng)子甲基化有關(guān)。低或無(wú)SPARC表達(dá)是伴MLL基因重排急性髓系白血病細(xì)胞的共同特點(diǎn),在這部分病人中,SPARC可能作為抑制因子而發(fā)揮作用。
2.4在慢性綏陽(yáng)白血?。–ML)中的進(jìn)展
Cesarina Giallongo等[9]指出:SPARC在CML細(xì)胞中低表達(dá),在其血漿中,分泌形式的SPARC也減少。一旦接受伊馬替尼(IM)的治療,外周血單核細(xì)胞中的SPARC mRNA和蛋白質(zhì)就會(huì)增加,甚至達(dá)到比正常還要高的水平。在3個(gè)月時(shí)就已經(jīng)明顯增加,至少一直持續(xù)到觀察的18個(gè)月。在總的分析細(xì)胞中,SPARC主要由單核細(xì)胞表達(dá)。然而,在IM治療中,其他的細(xì)胞群,如正常的淋巴細(xì)胞和粒細(xì)胞分泌的SPARC亦升高。SPARC協(xié)同IM體外阻斷CML細(xì)胞在G0/G1期。胞內(nèi)的SPARC可以保護(hù)IM誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的CML細(xì)胞,而其分泌形式對(duì)CML細(xì)胞有毒性作用。SPARC在體外對(duì)于BCR/ABL陽(yáng)性細(xì)胞起到抗增殖作用,影響白血病細(xì)胞對(duì)治療的敏感性;外源性SPARC的作用可能通過(guò)應(yīng)用重組SPARC或其中一個(gè)衍生肽被用于治療。這種方法受到異種腫瘤移植模式實(shí)驗(yàn)的支持。故SPARC不僅具有抗增殖的作用,它還可能有助于伊馬替尼對(duì)白血病細(xì)胞發(fā)揮作用。
2.5在漿細(xì)胞疾病中的進(jìn)展
在多發(fā)性骨髓瘤和漿細(xì)胞瘤中,SPARC基因是上調(diào)的[10]。體液SPARC在多發(fā)性骨髓瘤(MM)中的表達(dá)水平異常,在疾病的晚期時(shí)總體趨勢(shì)是下降的。SPARC的表現(xiàn)規(guī)律似乎不是腫瘤負(fù)荷標(biāo)記物,而是多發(fā)骨髓瘤的陽(yáng)性表型。
綜上所述,SPARC在惡性血液病,如AML、CML、MDS-5q-等部分亞型中發(fā)揮抗腫瘤作用,在其發(fā)病時(shí)表現(xiàn)為表達(dá)水平下降;而在漿細(xì)胞疾病中恰好相反,在其它亞型的功能表現(xiàn)及具體作用機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。
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