鐘恒泉,鄒軍榮,張國璽
(1.贛南醫(yī)學(xué)院2019級碩士研究生;2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院泌尿外科,江西 贛州 341000)
1997年,HIGASHIJIMA S等[1]定義了一種新的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白家族,Mindin/F-spondin家族,并將其分為F-spondin亞家族[2]及Mindin亞家族。Mindin亞家族包括果蠅基因M-spondin,主要在肌肉細(xì)胞中表達(dá),斑馬魚基因mindin1、mindin2,主要在胚胎底板上表達(dá)。Mindin/F-spondin家族蛋白都包含有F底板反應(yīng)蛋白(F-spondin,F(xiàn)S)結(jié)構(gòu)域和血小板反應(yīng)蛋白1型重復(fù)序列(Thrombospondin type 1 repeat,TSR)結(jié)構(gòu)域,F(xiàn)S結(jié)構(gòu)域為該家族獨有結(jié)構(gòu)域。其中,斑馬魚來源的Spondin2(又稱Mindin)于1997年被首次報道[1],此后研究者們陸續(xù)克隆出鼠和人的Spondin2,并發(fā)現(xiàn)Spondin2在人體各組織中均有表達(dá)[3-4],其在腫瘤中的表達(dá)差異引起研究者們的廣泛關(guān)注。Spondin2作為一種新的整合素配體,通過誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞極化、改變腫瘤微環(huán)境、調(diào)節(jié)骨形態(tài)變化、介導(dǎo)信號通路改變等方式影響腫瘤發(fā)生發(fā)展進程,成為多種惡性腫瘤的診斷及預(yù)后預(yù)測分子,有望成為新的治療靶點。
Spondin2由一個氨基末端的FS結(jié)構(gòu)域和一個羧基末端的TSR構(gòu)成。FS結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)整合素結(jié)合,TSR結(jié)構(gòu)域能識別脂多糖(LPS),并且TSR的甘露糖化能夠影響LPS結(jié)合,通過這些雙重互相作用,Mindin的FS結(jié)構(gòu)域和TSR結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)了適應(yīng)性和先天性免疫反應(yīng)的激活[5]。其作為整合素配體,在炎癥細(xì)胞募集和樹突狀細(xì)胞啟動T細(xì)胞中也發(fā)揮至關(guān)重要的作用[6-7],并可與細(xì)菌的脂多糖和磷壁酸結(jié)合,調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的吞噬功能[8]。在病毒感染方面,Spondin2可增強機體在應(yīng)對流感病毒感染的先天免疫反應(yīng)[9]。進一步研究發(fā)現(xiàn)[10],Spondin2與整合素Mac-1結(jié)合,通過Syk激活和NF-κB p65易位促進巨噬細(xì)胞吞噬,其甘露糖化通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的Spondin2二硫鍵的形成促進其分泌。SUN X等[11]報道了Mindin作為佐劑可以促進重組蛋白有效刺激體液和細(xì)胞反應(yīng),包括抗原特異性IgG1和IgG2a,以及淋巴細(xì)胞增殖,并且顯著提高了對弓形蟲感染的保護。
2.1 Spondin2與肺癌1999年,MANDA R等[3]首次報道了一種未知的癌性與非癌性肺細(xì)胞差異表達(dá)基因(Differentially expressed in cancerous and noncancerous lung cells 1,DIL-1),人類基因命名委員會(HUGO Gene Nomenclature Committee,HGNC)命名為SPON2,該基因被鑒定為斑馬魚mindin1和mindin2基因的人類唯一同源基因,位于染色體4p16.3,含有993 bp的開放閱讀框(ORF),編碼331個氨基酸的蛋白質(zhì),計算分子量為35.8 kDa,且在人體各種組織中均有表達(dá)。人體肺癌組織中Spondin2過表達(dá)與分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性、血清癌胚抗原水平升高和總生存期較差相關(guān)[12]。
2.2 Spondin2與肝癌Spondin2在肝細(xì)胞癌中呈現(xiàn)高表達(dá),并與腫瘤的遷移及侵襲能力密切相關(guān)[13-15]。研 究 表 明[14],甲 狀 腺 激 素 可 以 上 調(diào)Spondin2從而抑制肝癌細(xì)胞的侵襲和遷移。此外,Spondin2作為整合素配體,SPON2-α4β1整合素信號通路可激活RhoA和Rac1,增加F-actin重組,促進M1型巨噬細(xì)胞募集,然而,SPON2-α5β1整合素信號通路滅活RhoA并阻止F-actin組裝,從而抑制肝癌細(xì)胞遷移[13]。ZHANG Y L等[13]將202例肝癌患者分為Spondin2高表達(dá)組與低表達(dá)組進行生存分析,發(fā)現(xiàn)Spondin2高表達(dá)組擁有更好的總生存期及無復(fù)發(fā)生存期。然而,F(xiàn)ENG Y等[16]報道了Spondin2高表達(dá)與預(yù)后不良顯著相關(guān),并與腫瘤血栓同為肝癌的獨立預(yù)后預(yù)測因素。
2.3 Spondin2與結(jié)直腸癌結(jié)腸癌是胃腸道中常見的惡性腫瘤,我國以41~65歲人群發(fā)病率高。研究表明[17-18],在結(jié)直腸癌中的轉(zhuǎn)錄及蛋白表達(dá)水平均呈現(xiàn)高表達(dá),其表達(dá)量越高往往預(yù)示患者預(yù)后不良,ZHANG Q等[18]通過對來自全國范圍內(nèi)的目標(biāo)血漿樣本中Spondin2水平進行檢測分析,發(fā)現(xiàn)其在結(jié)直腸癌患者血漿濃度顯著高于健康人群,并于手術(shù)治療后下降,應(yīng)用ROC曲線對43例結(jié)直腸癌患者及38例健康人群血漿中Spondin2水平進行分析,發(fā)現(xiàn)血 漿Spondin2濃 度 臨 界 值 為12.1 ng·mL-1時,Spondin2對于結(jié)直腸癌的預(yù)測價值具有100%靈敏度及90%特異度。近期,CHENG X S等[19]報道了Spondin2通過MAPK/ERK信號通路在小鼠結(jié)腸癌進展中發(fā)揮抑癌基因的作用,但通過多種試劑盒對更大樣本量的目標(biāo)人群血漿中Spondin2水平進行檢測,得到了與前者相反的結(jié)果,認(rèn)為這可能與受試人群的種群、地域及生活習(xí)慣等因素有關(guān)。
結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因1(Metastasisassociated in colon cancer 1,MACC1)是原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌的差異表達(dá)基因,它通過調(diào)控MET的表達(dá)進而促進結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移[20]。在異位過表達(dá)MACC-1的結(jié)直腸癌細(xì)胞中,Spondin2上調(diào)高達(dá)90倍,經(jīng)染色質(zhì)免疫共沉淀顯示MACC-1可與Spondin2基因啟動子結(jié)合進而調(diào)控Spondin2的表達(dá)[17],且在經(jīng)放射性核素標(biāo)記的結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移模型中,轉(zhuǎn)移瘤中MACC-1和Spondin2與示蹤劑水平顯著相關(guān)[21],因此,Spondin2單獨或聯(lián)合MACC-1可能成為結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移和結(jié)直腸癌患者生存新的預(yù)后標(biāo)志物。HUANG C等[22]報道了Spondin2通過激活整合素β1/PYK2軸促進單核細(xì)胞的細(xì)胞骨架重塑和跨內(nèi)皮遷移,并可能通過上調(diào)腫瘤中IL10、CCL2、CSF1等細(xì)胞因子的表達(dá)間接誘導(dǎo)M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞極化,Spondin2驅(qū)動的M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞浸潤在結(jié)直腸癌的生長和轉(zhuǎn)移中起重要作用,筆者認(rèn)為Spondin2在肝癌與結(jié)直腸癌中相互矛盾的作用與兩種惡性腫瘤細(xì)胞生物學(xué)和腫瘤微環(huán)境的差異有關(guān)。此外,Spondin2可以抑制缺氧誘導(dǎo)的結(jié)直腸癌細(xì)胞中HIF-1α和VEGFA蛋白的表達(dá)以及內(nèi)皮細(xì)胞中VEGFR-2的磷酸化,從而阻斷血管生成抑制異種移植瘤生長[23]。
2.4 Spondin2與前列腺癌轉(zhuǎn)移性前列腺癌(Metastatic prostate cancer,mPCa)是嚴(yán)重影響前列腺癌患者預(yù)后的重要疾病階段,在我國mPCa占新發(fā)前列腺癌的比例高達(dá)54%[24]。研究表明[25-26],Spondin2在前列腺癌組織中的表達(dá)顯著高于正常前列腺組織,且轉(zhuǎn)移性前列腺組明顯高于非轉(zhuǎn)移組,提示著Spondin-2可能與前列腺癌骨轉(zhuǎn)移有關(guān),并參與骨轉(zhuǎn)移的病理過程。2013年,一項前瞻性研究[27]應(yīng)用酶聯(lián)免疫反應(yīng)檢測了286例確診為前列腺癌患者及68例明確為非前列腺癌患者血清中Spondin2表達(dá)含量,通過ROC曲線分析確定了血清Spondin2濃度36 ng·mL-1為診斷臨界值時,其診斷敏感度及特異性分別為86%和100%,認(rèn)為該腫瘤標(biāo)志物的診斷性能優(yōu)于血清肌氨酸和前列腺特異性抗原(prostate specific antigen,PSA),并通過免疫組化證實低級別的前列腺癌組織較高級別表達(dá)量更高。此后,在HANOUSKOVáL等[28]的研究中卻得出了截然相反的結(jié)論,且不同病理分級的腫瘤中Spondin2的表達(dá)量差異并無統(tǒng)計學(xué)意義。而Spondin2蛋白的表達(dá)對于前列腺癌患者的預(yù)后影響目前尚無研究明確證實。
與Spondin2同為TSR家族蛋白的R-spondins和F-pondin已經(jīng)證明通過調(diào)節(jié)骨形態(tài)發(fā)生蛋白或Wnt信號通路可觸發(fā)骨變化[29-30]。ARDURA J A等[31]推測前列腺腫瘤中Spondin2的上調(diào)會引起前列腺腫瘤細(xì)胞的擬骨性改變,從而增強腫瘤的侵襲性,并進一步證實在原發(fā)腫瘤中上調(diào)和分泌Spondin2可增強破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞基因的異位表達(dá),并通過激活ERK信號通路促進前列腺腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和骨黏附特性。在此基礎(chǔ)上,ARDURA J A等[32]進一步發(fā)現(xiàn)β-catenin信號通路可介導(dǎo)Mindin對成骨細(xì)胞基因表達(dá)的作用,但不能影響Mindin誘導(dǎo)的前列腺腫瘤細(xì)胞黏附或單核細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化。原發(fā)性前列腺腫瘤分泌的Mindin在轉(zhuǎn)移擴散前為腫瘤細(xì)胞歸巢創(chuàng)造了一個良好的骨環(huán)境。鈉氫交換調(diào)控因子(Na+/H+exchanger regulatory factor 1,NHERF-1)是一種支架蛋白,敲低NHERF-1可以抑制前列腺癌細(xì)胞增殖和遷移,同時增加前列腺癌細(xì)胞凋亡,NHERF-1在前列腺癌中起致癌作用[33]。同時,NHERF-1被證明可以調(diào)節(jié)骨轉(zhuǎn)錄因子和骨細(xì)胞中骨形成過程[34]。áLVAREZ-CARRIóN L等[35]對人類和小鼠前列腺癌樣本的評估顯示,Mindin表達(dá)增加與NHERF-1表達(dá)減少相關(guān),并進一步證明Mindin可以誘導(dǎo)前列腺腫瘤細(xì)胞NHERF-1下調(diào),促進了前列腺腫瘤細(xì)胞增殖和遷移,卻不影響細(xì)胞黏附。
2.5 Spondin2與胃癌胃癌是一種侵襲腫瘤,是世界范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一,早期胃癌可手術(shù)治療,然而,由于早期癥狀不典型,超過80%的患者確診時已是晚期,預(yù)后較差。JIN C等[36]應(yīng)用免疫組化方法檢測了174例胃癌組織中Spondin2的表達(dá),證實了胃癌組織中Spondin2明顯高于癌旁非腫瘤組織,且Spondin2過表達(dá)預(yù)示著更高的侵襲性和較差的預(yù)后。Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子RBP-Jk可與Spondin2基因的啟動子序列結(jié)合進而調(diào)控Spondin2的表達(dá)[37]。下調(diào)Spondin2可阻斷ERK1/2途徑激活從而抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[38]。因此,研究者們一致認(rèn)為[36-38],過表達(dá)Spondin2可以增強胃癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲能力。
2.6 Spondin2與其他腫瘤MA H M等[39]報道了敲低Spondin2可以抑制腎癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,且過表達(dá)Spondin2與術(shù)后的無病生存時間較短顯著相關(guān)。在喉鱗狀細(xì)胞癌中,沉默Spondin2可通過抑制PI3K/AKT信號通路的激活而抑制喉癌細(xì)胞的增殖[40]。此外,有研究報道[41],Spondin2聯(lián)合CA125對卵巢癌的診斷效能優(yōu)于單獨使用CA125。
大量文獻(xiàn)指出,Spondin2在多種實體腫瘤中過表達(dá),可作為新的腫瘤標(biāo)志物。但鑒于Spondin2既無腫瘤特異性,也無器官特異性,更傾向于作為腫瘤的聯(lián)合診斷指標(biāo)。Spondin2作為一種新的整合素配體在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用,不可否認(rèn)其對于惡性腫瘤預(yù)后預(yù)測的潛力,在未來的研究中,仍需要多中心、大樣本量的研究加以驗證,以期待它在惡性腫瘤的預(yù)后預(yù)測中發(fā)揮更好的作用。