肖浪潮 綜述，黃守國 審校

(中南大學湘雅醫(yī)學院附屬?？卺t(yī)院婦產(chǎn)科，海口 570208)

·綜 述·

EMP2基因與腫瘤*

肖浪潮 綜述，黃守國△審校

(中南大學湘雅醫(yī)學院附屬海口醫(yī)院婦產(chǎn)科，海口 570208)

腫瘤；EMP2；抗EMP2抗體

EMP2是GAS-3/PMP22(peripheral myelin protein 22)又稱為腫瘤相關(guān)膜蛋白(tumor-associated membrane protein,TMP)基因家族成員之一，最初在1995年由Taylor等和EPM3首次同時報告出來，其家族成員具有多重生物學功能，已發(fā)現(xiàn)在不同腫瘤中發(fā)揮著促進或者抑制作用，現(xiàn)就EMP2的分子結(jié)構(gòu)、生物學功能及其與腫瘤的生物學行為關(guān)系綜述如下。

1 EMP2的分子結(jié)構(gòu)

EMP2分子量為19 KD，人類EMP2基因定位于16號染色體(16 p13.2)，該區(qū)段DNA全長52.3 Kb，含4個外顯子，編碼含167個氨基酸的蛋白質(zhì)。1995年Taylor等發(fā)現(xiàn)人類EMP2基因的cDNA文庫，全長520個堿基對，EMP2的cDNA序列顯示包含一個長度為501個堿基對的以ATG為起始密碼子及TAG為終止密碼子的開放閱讀框。Fu等[1]通過研究證實，EMP2蛋白主要在肺泡上皮細胞、眼色素上皮、子宮內(nèi)膜、陰道和輸卵管上皮細胞中表達，而在腸道、胰腺、肝臟、脾臟和腎臟中則未見表達。

2 EPM2的功能

2.1 調(diào)節(jié)細胞的遷移 作為與四旋蛋白和連接蛋白形成縫隙連接中重要的4次跨膜蛋白結(jié)構(gòu)元件，EMP2可與許多類型細胞表面分子結(jié)合，在選擇受體從細胞內(nèi)到細胞膜的有效轉(zhuǎn)運中不可或缺，由此而影響細胞的黏附和遷移。已知細胞黏附、遷移是腫瘤細胞形成和侵襲級聯(lián)的關(guān)鍵步驟，如在子宮內(nèi)膜癌中，EMP2可直接與整合素αvβ3和黏著斑激酶FAK結(jié)合，促進整合素介導的FAK-Src磷酸化，并有助于他們在脂質(zhì)筏中內(nèi)定位，從而促進細胞遷移和侵襲[2]。其次，EMP2能選擇性的調(diào)節(jié)caveolin-1、caveolin-2的表達，從而參與caveolae調(diào)節(jié)的膜泡運輸和信號傳導過程[3]。

2.2 促進細胞死亡 特定的靶向四連體蛋白可以誘導細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導級聯(lián)導致細胞凋亡、抑制細胞生長、抗體依賴性細胞毒作用(ADCC)、補體介導的細胞毒作用以及活化抗腫瘤免疫反應(yīng)[4]。研究發(fā)現(xiàn)，EMP2的表達能增加成纖維細胞系(NIH3T3)對細胞毒性T淋巴細胞(CTL)毒素的易感性，并能促進細胞表面的MHCl表達來增加CTL引起的細胞死亡。此外，胞外的ATP和胞膜上的配體門控離子通道型嘌呤受體(P2X7)的結(jié)合能夠開啟胞膜上的陽離子傳遞通道，且能導致細胞膜發(fā)泡。Wilson等研究發(fā)現(xiàn)，EMP2和P2X7受體的羧基端有著相互作用，從而誘導細胞膜發(fā)泡，且可能通過調(diào)節(jié)P2X7受體的活化從而引起信號的持續(xù)傳導，如含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)依賴的細胞凋亡通路。

2.3 調(diào)節(jié)血管生成 血管內(nèi)皮生長因子能特異性地作用于血管內(nèi)皮細胞，誘導血管生成，在血管發(fā)生和血管形成過程中起重要作用[5]。EMP2調(diào)節(jié)血管生成主要通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長因子水平、抑制FAK和Src活化來降低VEGF的表達及改變血管內(nèi)皮細胞遷移3個過程來完成。研究表明，EMP2通過促進FAK和Src的活化誘導血管內(nèi)皮生長因子表達，從而調(diào)節(jié)腫瘤新生血管生成；在缺氧條件下，EMP2通過上調(diào)HIF-1α依賴途徑促進VEGF的表達，從而導致毛細血管樣管形成。相反地，EMP2的低表達則與HIF-1α和VEGF的低表達相關(guān)，繼而導致血管形成不良[6-7]。

2.4 其他 研究認為，EMP2蛋白是囊胚植入子宮內(nèi)膜時不可或缺的一種蛋白質(zhì)，其機制可能為植入期EMP2調(diào)控αvβ3整合素的表面運輸參與子宮內(nèi)膜和胚泡相互作用有關(guān)[8]。此外，EMP2能夠調(diào)節(jié)機體被感染沙眼衣原體的能力，其表達水平與鼠型沙眼衣原體菌株MoPn的感染能力成正比[9]。EMP2還可以增加FAK的聚集和活化能力，從而實現(xiàn)對視網(wǎng)膜色素上皮細胞ARPE-19的膠原凝膠收縮的調(diào)節(jié)[10]。另外，動脈粥樣硬化的進展被認為是一種與多種促炎細胞因子(如IL-1)相關(guān)的慢性炎癥性疾病有關(guān)。最近的研究表明EMP2還有助于調(diào)節(jié)P2X7受體依賴的THP1單核細胞釋放IL-1β，進而促進動脈粥樣硬化的進展[11]。

3 EMP2與腫瘤

目前，針對EMP2在腫瘤中的研究報道相對不多，它在不同的腫瘤中扮演的角色并不一致。EMP2在B細胞淋巴瘤、鼻咽癌、尿路上皮癌中表達下調(diào)或缺失，表明EMP2作為一個抑癌基因在上述腫瘤的形成和進展中發(fā)揮作用；而EMP2作為癌基因在許多腫瘤中表達上調(diào)，如膽囊腺瘤、膠質(zhì)母細胞瘤、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌，卵巢癌等，上調(diào)EMP2的表達與腫瘤的進展、侵襲密切相關(guān)。

3.1 B細胞淋巴瘤 Jonathan等通過抑制性削減雜交(suppression subtractive hybridization，SSH)方法篩選與B細胞淋巴瘤致瘤性相關(guān)的基因時在DAC細胞系(小鼠脾淋巴細胞自體產(chǎn)生)和MV細胞系(DAC子代)中發(fā)現(xiàn)EMP2基因，在MV細胞系中穩(wěn)定轉(zhuǎn)染EMP2基因可以明顯抑制腫瘤形成。實驗還證明在壓力條件下，過表達EMP2的細胞更易出現(xiàn)細胞死亡。從這些結(jié)果中不難推斷，EMP2在B細胞淋巴瘤的形成中充當抑癌基因的角色。

3.2 鼻咽癌 應(yīng)用免疫組織化學法[12]分別檢測124例無遠處轉(zhuǎn)移的鼻咽癌及其周圍非腫瘤癌旁組織中EMP2的表達，細胞中染色區(qū)域主要定位于細胞質(zhì)或細胞核，其中，癌旁組織中有71例呈強陽性表達，而腫瘤組織中63例呈現(xiàn)特異性的，EMP2染色(腫瘤細胞大于5%)，62例弱染色或不染色。EMP2的表達缺失與原發(fā)腫瘤的原發(fā)灶、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤分期顯著相關(guān)，說明其在預防鼻咽癌的進展和侵襲上發(fā)揮著潛在的作用，EMP2有望成為判斷鼻咽癌預后的生物標志物。基于EMP2蛋白抑制鼻咽癌進展的作用機制尚不明確，需進一步研究。

3.3 尿路上皮癌 研究發(fā)現(xiàn)，體外異黃酮能夠激活EMP2在RT4(Ⅰ級尿路上皮細胞)細胞系的高達3.5倍的表達，同時EMP2表達于相對高分化的尿路上皮癌細胞，EMP2的過表達可抑制癌灶的形成及在體外的獨立生長。此外，EMP2過表達可減少有免疫缺陷小鼠的致瘤性[13]。由此推測，EMP2是尿路上皮癌發(fā)生、進展的一個腫瘤抑制基因，可能成為尿路上皮癌的一個候選預后靶基因。

3.4 膽囊癌 膽囊癌是最常見的膽道系統(tǒng)惡性腫瘤，盡管已知膽囊結(jié)石和慢性膽囊炎是其發(fā)生的高危因素，對其病因作者仍知之甚少，因此，造成對其早期的診斷較為困難，且其惡性程度較高，預后較差[14]。最近Li等[15]研究發(fā)現(xiàn)，EMP2蛋白在正常的膽囊上皮中不表達，而在膽囊腺瘤中呈現(xiàn)不均一的陽性表達。然而，從腺瘤到腺癌的進展過程中，EMP2表達水平逐漸下降，且在低臨床分期階段的高分化膽囊癌顯著表達，在高臨床分期階段的低分化膽囊癌中則表達較弱或者不表達。另外還發(fā)現(xiàn)低表達EMP2蛋白與腫瘤患者的性別、惡性程度、有無侵犯血管、周圍神經(jīng)及高ki-67標記指數(shù)密切相關(guān)。由此可見，EMP2可能作為癌基因促進膽囊腺瘤的形成，而EMP2的低表達或者表達缺失可能是通過影響其與特定膜蛋白的相互作用，亦或是影響下游信號轉(zhuǎn)導通路，從而促進腫瘤的進展，EMP2在膽囊癌的發(fā)生和進展中的作用機制有待進一步闡明?？傊?，EMP2與膽囊癌的不良預后有關(guān)，可將其作為膽囊癌惡性轉(zhuǎn)變的一個潛在分子標志物。

3.5 膠質(zhì)母細胞瘤 迄今為止，關(guān)于EMP2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用鮮有報道。研究發(fā)現(xiàn)，與正常腦組織對比，EMP2 mRNA高表達于膠質(zhì)母細胞瘤，EMP2 mRNA的高表達可作為預測膠質(zhì)母細胞瘤早期預后的獨立指標；其次，EMP2蛋白在正常腦組織中低表達或者不表達，而在大于95%的膠質(zhì)母細胞瘤中高度表達。另外，向膠質(zhì)母細胞瘤小鼠異種移植模型中注射抗EMP2 IgG1和抗EMP2抗體后發(fā)現(xiàn)其可抑制體內(nèi)及體外膠質(zhì)母細胞腫瘤的生長，減少小鼠異種移植模型中腫瘤負荷[16-17]。對于膠質(zhì)母細胞瘤患者，目前的化學治療、手術(shù)治療及靶向療法并不能顯著增加其生存率[18]，而EMP2在膠質(zhì)母細胞瘤的發(fā)生、進展中發(fā)揮著作用，將EMP2作為膠質(zhì)母細胞瘤潛在的治療靶標，可一定程度上延長其生存時間及改善預后。

3.6 乳腺癌 已有研究證實EMP2 mRNA在乳腺腫瘤組織中表達上調(diào)，且在ER/PR/ErbB2均陰性即三陰性乳腺癌中亦如此[19-20]。EMP2蛋白主要表達于乳腺癌細胞的細胞膜和(或)細胞質(zhì)中，而在正常的乳腺導管上皮中則未見有表達，且從正常-浸潤性乳癌-乳癌伴隨淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的標本中EMP2的表達依次遞增。在人的異種移植小鼠模型中，用靶向EMP2 IgG1治療表達EMP2的惡性腫瘤細胞時可促進細胞的死亡及減少腫瘤的總負荷，其中細胞的死亡包括通過EMP2 IgG1抗體直接誘導及抗體依賴細胞介導的ADCC。研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌中，EMP2的表達與FAK和Src的活化相關(guān)，它們都能促進體外腫瘤細胞的侵襲，用EMP2 IgG1抗體治療則可減少Src的磷酸化作用[21]。此外，已有研究證實EMP2高度表達于腫瘤干細胞，新的數(shù)據(jù)表明，EMP2可通過上調(diào)HIF-1α、CD44和乙醛脫氫酶(ALDH)的表達來提高腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移潛力。而EMP2 IgG1則可降低HIF-1α及CD44的表達及ALDH的活性，最終導致腫瘤生長緩慢及血管形成受阻。靶向EMP2 IgG1治療乳腺癌可顯著降低腫瘤負荷及改善轉(zhuǎn)移性乳腺癌的生存率[22]。由此可見，靶向EMP2 IgG1可能通過多方面因素來影響乳腺癌的進展和轉(zhuǎn)移，其明確的分子生物學機制仍值得進一步研究。

3.7 卵巢癌 公共數(shù)據(jù)庫中的評估顯示，EMP2在漿液性卵巢腫瘤中高表達，且在分化程度不同的腫瘤中均如此。研究發(fā)現(xiàn)，與非惡性的卵巢上皮相比，EMP2在129例卵巢癌患者中的過表達率高達70%以上；使用體外完全人重組雙價抗EMP2抗體于卵巢癌異種移植小鼠模型中，結(jié)果表明雙價抗EMP2抗體顯著抑制腫瘤生長和誘導細胞死亡[23]。由此可見，EMP2可以作為大多數(shù)卵巢癌治療的一個可行的潛在靶點。

3.8 子宮內(nèi)膜癌 目前，針對EMP2與子宮內(nèi)膜癌關(guān)系的研究報道相對較多。子宮內(nèi)膜中EMP2的表達是激素依賴性的：EMP2在增殖期的子宮內(nèi)膜中低水平表達，而在分泌期的子宮內(nèi)膜中表達水平增加。在子宮內(nèi)膜癌中，EMP2陽性腫瘤相對于EMP2陰性的腫瘤有著明顯的子宮肌層侵襲性，且臨床分期高，術(shù)后易復發(fā)，持續(xù)發(fā)病以及預后差。另外，在子宮內(nèi)膜癌中，EMP2是獨立于雌激素受體與孕激素受體的生物標志物，且對于不適應(yīng)當前激素治療或化學治療患者，它是惟一的預后生物標志物[24]。Habeeb等[25]對不同生理周期的207例女性患者通過子宮內(nèi)膜取樣活檢制作的子宮內(nèi)膜芯片進行免疫組織化學和蛋白印記分析，EMP2的表達水平從內(nèi)膜增生-不典型增生-癌變呈現(xiàn)逐步上升。在癌前病變階段分析EMP2的表達，發(fā)現(xiàn)此階段EMP2高表達的患者進展為子宮內(nèi)膜癌的風險相對較高，提示EMP2是子宮內(nèi)膜癌的早期預后標志物。Gordon等[7]發(fā)現(xiàn)，在子宮內(nèi)膜癌異體移植模型中，人EMP2 IgG可顯著抑制腫瘤的生長，減少腫瘤負荷，改善其生存率。EMP2有望成為子宮內(nèi)膜癌治療的潛在分子靶向藥物。此外，用64Cu-標記的有機多齒配體(DOTA)綴合的抗EMP2微抗體KS83(64Cu-DOTA-KS83)掃描人EMP2陽性的子宮內(nèi)膜癌異種移植體可有效成像[2]，據(jù)此可以進一步改進抗EMP2微抗體片段，為EMP2陽性腫瘤定位成像和治療開辟新的思路。

[1]Fu M,Brewer S,Olafsen T,et al.Positron emission tomography imaging of endometrial cancer using engineered anti-EMP2 antibody fragments[J].Mol Imaging Biol,2013,15(1):68-78.

[2]Fu MY,Rao R,Sudhakar D,et al.Epithelial membrane protein-2 promotes endometrial tumor formation through activation of FAK and Src[J].PLoS One,2011,6(5):e19945.

[3]Forbes A,Wadehra M,Mareninov S,et al.The tetraspan protein EMP2 regulates expression of caveolin-1[J].J Biol Chem,2007,282(36):26542-26551.

[4]Caplan MJ,Kamsteeg EJ,Duffield A.Tetraspan proteins:regulators of renal structure and function[J].Curr Opin Nephrol Hypertens,2007,16(4):353-358.

[5]Vempati P,Popel AS,Mac Gabhann F.Extracellular regulation of VEGF:Isoforms,proteolysis,and vascular patterning[J].Cytokine Growth Factor Rev,2014,25(1):1-19.

[6]Morales SA,Telander DG,Leon D,et al.Epithelial membrane protein 2 controls VEGF expression in ARPE-19 cells[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2013,54(3):2367-2372.

[7]Gordon LK,Kiyohara M,Fu M,et al.EMP2 regulates angiogenesis in endometrial cancer cells through induction of VEGF[J].Oncogene,2013,32(46):5369-5376.

[8]Wadehra M,Forbes A,Pushkarna N,et al.Epithelial membrane protein-2 regulates surface expression of alpha v beta 3 integrin in the endometrium[J].Dev Biol,2005,287(2):336-345.

[9]Shimazaki K,Chan AM,Moniz RJ,et al.Blockade of epithelial membrane protein 2 (EMP2) abrogates infection of chlamydia muridarum murine genital infection model[J].FEMS Immunol Med Microbiol,2009,55(2):240-249.

[10]Morales SA,Telander D,Notterpek L,et al.Rewiring integrin-mediated signaling and cellular response with the peripheral myelin protein 22 and epithelial membrane protein 2 components of the tetraspan web[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2011,52(8):5465-5472.

[11]Daigneault M,Angyal A,Hadadi E,et al.208 A novel role for the GAS3/PMP22 family member EMP2 in the regulation of inflammation[J].Heart,2013,99(suppl 2):A114-A115.

[12]Chen YH,Wu LC,Wu WR,et al.Loss of epithelial membrane protein-2 expression confers an independent prognosticator in nasopharyngeal carcinoma:a cohort study[J].BMJ Open,2012,2(2):e000900.

[13]Wang YW,Li WM,Wu WJ,et al.Epithelial membrane protein 2 is a prognostic indictor for patients with urothelial carcinoma of the upper urinary tract[J].Am J Pathol,2013,183(3):709-719.

[14]Du Q,Jiang L,Wang X,et al.Tumor necrosis factor-α promotes the lymphangiogenesis of gallbladder carcinoma through nuclear factor-κB-mediated upregulation of vascular endothelial growth factor-C[J].Cancer Sci,2014,105(10):1261-1271.

[15]Li CF,Chen LT,Lin CY,et al.Loss of epithelial membrane protein-2 expression confers an independent prognosticator in gallbladder carcinoma[J].Biomarkers Genomic Med,2013,5(1-2):31-38.

[16]Qin Y,Fu MY,Takahashi M,et al.Epithelial membrane protein-2 (EMP2) activates Src protein and is a novel therapeutic target for glioblastoma[J].J Biol Chem,2014,289(20):13974-13985.

[17]Fu M,Goodglick L,Gordon LK,et al.Therapeutic targeting of glioblastoma multiforme using anti-EMP2 antibodies[J].Cancer Res,2011,71(suppl 8):3624-3625.

[18]Buonerba C,Di Lorenzo G,Marinelli AA,et al.A comprehensive outlook on intracerebral therapy of malignant gliomas[J].Crit Rev Oncol Hematol,2011,80(1):54-68.

[19]Obermayr E,Sanchez-Cabo F,Tea MK,et al.Assessment of a six gene panel for the molecular detection of circulating tumor cells in the blood of female cancer patients[J].BMC Cancer,2010,10:666.

[20]Christgen M,Geffers R,Kreipe H,et al.IPH-926 lobular breast cancer cells are triple-negative but their microarray profile uncovers a luminal subtype[J].Cancer Sci,2013,104(12):1726-1730.

[21]Fu MY,Maresh EL,Helguera GF,et al.Rationale and preclinical efficacy of a novel anti-EMP2 antibody for the treatment of invasive breast cancer[J].Mol Cancer Ther,2014,13(4):902-915.

[22]Wadehra M,Kiyohara M,Ashki N.Therapeutic targeting of EMP2 reduces breast cancer stem cells[J].Cancer Res,2013,73(suppl 8):240-248.

[23]Fu M,Maresh EL,Soslow RA,et al.Epithelial membrane protein-2 is a novel therapeutic target in ovarian cancer[J].Clin Cancer Res,2010,16(15):3954-3963.

[24]Wadehra M,Natarajan S,Seligson DB,et al.Expression of epithelial membrane protein-2 is associated with endometrial adenocarcinoma of unfavorable outcome[J].Cancer,2006,107(1):90-98.

[25]Habeeb O,Goodglick L,Soslow RA,et al.Epithelial membrane protein-2 expression is an early predictor of endometrial cancer development[J].Modern Pathol,2010,23(1):244A-245A.

10.3969/j.issn.1671-8348.2015.34.041

海南省自然科學基金資助項目(2012-SRZ-08-11)。

：肖浪潮(1990-)，在讀碩士，主要從事婦科腫瘤方面的研究?！?/p>

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1671-8348(2015)34-4860-03

2015-05-22

2015-07-05)