敖慧娟，石嘉琛，王家敏，阿依木古麗·阿不都熱依木，喬自林，楊 琨*

(西北民族大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)研究中心 1.甘肅省動(dòng)物細(xì)胞技術(shù)創(chuàng)新中心； 2.生物工程與技術(shù)國家民委重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730030；3.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院， 甘肅 蘭州 730030)

腫瘤通常是由于細(xì)胞的異常病變產(chǎn)生的，根據(jù)其特性，臨床上常將腫瘤分為良性腫瘤和惡性腫瘤，前者是指細(xì)胞增殖緩慢且組織周圍通常形成包膜光滑且與周圍正常組織有著明顯分界的腫瘤； 后者是

指腫瘤細(xì)胞的分裂失控并向周圍組織侵入，再通過淋巴循環(huán)系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)移到機(jī)體的其他組織或器官的腫瘤[1]?？茖W(xué)家們根據(jù)腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程，對(duì)成瘤性相關(guān)蛋白在腫瘤細(xì)胞的成瘤性、遷移侵襲和腫瘤轉(zhuǎn)移等過程中的作用進(jìn)行不同程度的研究，發(fā)現(xiàn)成瘤性相關(guān)蛋白主要參與腫瘤細(xì)胞的成瘤性[2]、體內(nèi)成瘤[3]、異種移植腫瘤的生長(zhǎng)和血管生成[4-5]、細(xì)胞的遷移和侵襲[6-7]以及腫瘤轉(zhuǎn)移[8]等過程。因此，探索成瘤性相關(guān)蛋白的調(diào)控機(jī)制，對(duì)揭示腫瘤新的相關(guān)治療靶點(diǎn)有重要意義。

1 成瘤性相關(guān)蛋白對(duì)細(xì)胞成瘤性的影響

細(xì)胞成瘤性是指將待檢細(xì)胞接種動(dòng)物后，接種細(xì)胞在動(dòng)物體內(nèi)形成腫瘤的過程，成瘤性檢測(cè)的目的是確定接種動(dòng)物后形成腫瘤的能力。近年來，大量文獻(xiàn)報(bào)道了對(duì)核蛋白、鈣網(wǎng)蛋白和叉頭框蛋白等蛋白對(duì)細(xì)胞成瘤性的影響。

核蛋白(PEST-containing nuclear protein，PCNP)表達(dá)于多種腫瘤細(xì)胞中[9],但是確切的機(jī)制尚不清楚。近年來，PCNP在多種腫瘤細(xì)胞中均有研究，為研究核蛋白PCNP與肺腺癌細(xì)胞的成瘤性關(guān)系，將PCNP 過表達(dá)和沉默質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染到人肺腺癌A549和H1299兩種細(xì)胞系中得到穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株，將各穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株注射到裸鼠腋下，檢測(cè)PCNP對(duì)肺腺癌細(xì)胞裸鼠成瘤性的影響發(fā)現(xiàn)：PCNP能夠促進(jìn)人肺腺癌異種移植腫瘤的生長(zhǎng)和血管生成[4]。將PCNP沉默的人NB細(xì)胞注射于裸鼠腋下，其形成的腫瘤較對(duì)照組明顯增大，而注射PCNP過表達(dá)人的NB細(xì)胞，其腫瘤較其對(duì)照組減小，說明PCNP可抑制人NB細(xì)胞移植瘤的形成[5]。此外，PCNP在人卵巢癌組織和細(xì)胞中顯著過表達(dá)，并且與卵巢癌患者的預(yù)后不良有關(guān)，PCNP與β-catenin結(jié)合可促進(jìn)β-catenin的核轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)一步激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路，PCNP調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)中涉及的基因的表達(dá)并進(jìn)一步觸發(fā)EMT的發(fā)生[10]。

鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin, CRT)是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)高度保守的糖蛋白，該蛋白與腫瘤的發(fā)生有關(guān)，在腫瘤組織中成高表達(dá)[11]。CRT高表達(dá)于A549肺腺癌細(xì)胞中[12]，通過重組絳蟲鈣網(wǎng)蛋白(rTsCRT)，發(fā)現(xiàn)rTsCRT對(duì)體外癌細(xì)胞增殖具有抑制作用，其中乳腺癌細(xì)胞系SKOV3對(duì)其最為敏感，其次是卵巢癌干細(xì)胞樣細(xì)胞MCF7[13]。此外，研究發(fā)現(xiàn)鈣網(wǎng)蛋白還與前列腺癌細(xì)胞的成瘤性有關(guān)[14]。而CRT在腫瘤細(xì)胞成瘤性中的具體機(jī)制仍需進(jìn)一步深入研究。

叉頭框蛋白A2(forkhead box A2，F(xiàn)OXA2)是肝特異性白蛋白和轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白的轉(zhuǎn)錄激活因子，可以與染色質(zhì)相互作用，調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄和翻譯，參與機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育[15]。將FOXA2過表達(dá)慢病毒感染肝細(xì)胞癌細(xì)胞HepG2，平板克隆形成實(shí)驗(yàn)和裸鼠成瘤實(shí)驗(yàn)揭示：FOXA2具有抑制 HepG2 細(xì)胞體外增殖和裸鼠體內(nèi)瘤體生長(zhǎng)的作用[3]。

綜上所述：PCNP可促進(jìn)肺腺癌異種移植腫瘤和卵巢癌細(xì)胞的增殖和血管生成，還可抑制NB細(xì)胞移植瘤的形成。CRT、FOXA2則是通過抑制體外腫瘤細(xì)胞的增殖和體內(nèi)瘤體的生長(zhǎng)調(diào)控細(xì)胞的成瘤性。

2 成瘤性相關(guān)蛋白相互作用對(duì)腫瘤遷移侵襲的影響

細(xì)胞的成瘤性增強(qiáng)或腫瘤細(xì)胞的分裂失控導(dǎo)致腫瘤進(jìn)一步惡化，而腫瘤細(xì)胞的遷移侵襲與蛋白之間相互作用息息相關(guān)。近年來，一些成瘤性相關(guān)蛋白相互作用對(duì)腫瘤細(xì)胞的遷移侵襲的影響被揭曉。

C反應(yīng)蛋白(CRP)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的急性炎性蛋白，而低氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1α)是平衡氧氣供應(yīng)和需求的中樞調(diào)控因子，在腫瘤的低氧微環(huán)境下,HIF-1α可促進(jìn)下游低氧反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄,引起腫瘤細(xì)胞對(duì)低氧的一系列適應(yīng)性反應(yīng),包括維持腫瘤細(xì)胞的能量代謝， CRP可通過激活 MAPK/ERK 通路促進(jìn)肝癌細(xì)胞中HIF-1α大量合成，誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)高表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移侵襲[7]。

原鈣黏蛋白A9(protocadherin gamma-A9,PCDHGA9)是原鈣黏蛋白家族成員之一， PCDHGA9基因敲低促進(jìn)了胃癌(GC)細(xì)胞的遷移和侵襲，而PCDHGA9過表達(dá)抑制了GC腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移，但誘導(dǎo)了細(xì)胞凋亡、自噬和G1細(xì)胞周期停滯。此外，PCDHGA9的過表達(dá)抑制細(xì)胞增殖并減少核β-catenin(Wnt /β-catenin途徑活化的指標(biāo))，提示PCDHGA9負(fù)調(diào)控Wnt信號(hào)傳導(dǎo)。PCDHGA9充當(dāng)具有抗增殖活性和抗侵襲能力的腫瘤抑制劑[16]，因此，PCDHGA可以作為GC中獨(dú)立的預(yù)后生物標(biāo)志物。

端粒酶調(diào)控因子(Pin2/TRF1 interacting protein X1，PINX1)作為端粒酶的有效抑制劑，也常發(fā)揮腫瘤抑制因子的作用， PINX1可能通過核因子(NF)-κB依賴性轉(zhuǎn)錄來阻礙基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)的活性從而抑制結(jié)直腸癌(CRC)細(xì)胞的遷移侵襲[17]。研究成瘤性相關(guān)蛋白之間相互作用能更好的揭示腫瘤遷移侵襲的具體機(jī)制。

3 成瘤性相關(guān)蛋白在體外細(xì)胞遷移侵襲中的作用

細(xì)胞在體外遷移侵襲能力是判斷細(xì)胞成瘤性的方法之一，α-烯醇化酶，埃茲蛋白、厚體1蛋白和輔助轉(zhuǎn)錄因子 4(positive cofactor 4，PC4)等蛋白被證實(shí)參與細(xì)胞在體外遷移侵襲。

α-烯醇化酶(enolase 1，ENO1)是一種多功能蛋白；Rabl A蛋白屬于Rab家族成員。ENO1和Rab1A蛋白在結(jié)直腸癌(CRC)組織中過表達(dá)，并且Rab1A與ENO1呈正相關(guān)。 ENO1和Rab1A的高表達(dá)水平導(dǎo)致CRC患者的預(yù)后明顯低于單獨(dú)的任何一個(gè)[18]。ENO1和Rabl A相互作用可以顯著抑制CRC細(xì)胞在體外遷移侵襲。

埃茲蛋白(Ezrin)是肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白(Ezrin、 Radixin、 Moesin)ERM家族成員之一， Ezrin在乳腺癌組織中上調(diào)，這與侵襲性腫瘤特征和不良預(yù)后有關(guān)，并證實(shí)了Ezrin在體外和體內(nèi)均可促進(jìn)乳腺癌的增殖、遷移、侵襲和血管生成[19]。黃芩素可通過抑制Ezrin 蛋白活性和表達(dá)從而抑制骨肉瘤細(xì)胞的遷移侵襲[20]。說明Ezrin蛋白具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移侵襲作用。

厚體1(dickkopf1,DKK1)、輔助轉(zhuǎn)錄因子4(positive cofactor 4，PC4)等成瘤性相關(guān)蛋白在體外對(duì)細(xì)胞遷移侵襲的作用均有報(bào)道。DKK1 是一種分泌性糖蛋白， DKK1 通過靶基因調(diào)節(jié) Wnt/β-catenin 信號(hào)通路對(duì)口腔鱗癌干細(xì)胞的遷移侵襲影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，DKK1可以通過抑制 Wnt3a，從而調(diào)控 Wnt/β-catenin信號(hào)通路，進(jìn)而抑制口腔鱗癌的遷移侵襲[21]。PC4是一種功能強(qiáng)大且結(jié)構(gòu)高度保守的核蛋白。PC4蛋白異常高表達(dá)于正常細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化后的模型以及肺癌臨床標(biāo)本中，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展息息相關(guān)，在敲低PC4 穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的乳腺癌細(xì)胞系的研究中發(fā)現(xiàn)，低表達(dá) PC4可以抑制乳腺癌的遷移侵襲[22]。說明DKK1 和PC4均可抑制腫瘤細(xì)胞的遷移侵襲。

4 成瘤性相關(guān)蛋白與腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)系

腫瘤轉(zhuǎn)移是所有惡性腫瘤的基本生物學(xué)特征，腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移抑制相關(guān)蛋白的失活和轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的激活均導(dǎo)致轉(zhuǎn)移的發(fā)生。其轉(zhuǎn)移過程包括腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞間黏附力降低、腫瘤細(xì)胞侵襲新的器官并定植或向周圍組織浸潤(rùn)增殖、 溶解蛋白作用、 轉(zhuǎn)移灶內(nèi)新生血管形成等。

小窩蛋白-1(caveolin-1，Cav-1)是細(xì)胞質(zhì)膜微囊的功能蛋白， Cav-1和蛋白-O-巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶1(protein O-fucosyltransferase 1, POFUT1)在肝癌中明顯高表達(dá)， Cav-1激活MAPK信號(hào)傳導(dǎo)并促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子的磷酸化，由于 POFUT1可以用O-巖藻糖修飾Notch信號(hào)受體，Cav-1誘導(dǎo)的 POFUT1表達(dá)上調(diào)激活了Notch途徑，從而增強(qiáng)了小鼠肝細(xì)胞癌(HCC)細(xì)胞在體外和體內(nèi)的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。揭示了Cav-1通過上調(diào) POFUT1的表達(dá)促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的新機(jī)制[23]，這表明Cav-1可能充當(dāng)HCC新的生物標(biāo)志物。

小分子GTP 酶3的亞型 D(Rab3D)在食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)細(xì)胞系中高表達(dá)[24]，其含量與腫瘤惡性程度正相關(guān)，可促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移能力。還會(huì)調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶Matrix metalloproteinase，MMP)的活性,通過體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)均證明了 Rab3D 是促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵蛋白分子[1]，可作為潛在的抗腫瘤治療和藥物開發(fā)新靶點(diǎn)。

低氧介導(dǎo)的腫瘤進(jìn)展，轉(zhuǎn)移和耐藥性是卵巢癌的主要臨床挑戰(zhàn)，低氧性卵巢癌細(xì)胞衍生的外泌體(hypoxic ovarian cancer cells derived exosomes,HEx)能重新編程永生化的輸卵管分泌上皮細(xì)胞，使其在小鼠輸卵管中具有促腫瘤作用。此外，在低氧條件下，卵巢癌細(xì)胞中通過外泌體的順鉑外排顯著增加。HEx在增強(qiáng)卵巢癌的轉(zhuǎn)移/化療耐藥性方面效果非常顯著，并且可以作為腫瘤轉(zhuǎn)移、化學(xué)耐藥性的新機(jī)制以及改善臨床療效的干預(yù)點(diǎn)[25]。

綜上所述，腫瘤轉(zhuǎn)移是一個(gè)多步驟、長(zhǎng)期和復(fù)雜因素作用的過程，不是個(gè)別成瘤性相關(guān)蛋白能夠調(diào)控完成的，且不同蛋白的功能存在差異，其具體的調(diào)控機(jī)制還需要作進(jìn)一步的探索。

5 問題與展望

本文主要對(duì)近幾年成瘤性相關(guān)蛋白在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的研究進(jìn)行綜述，發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展受多個(gè)成瘤性相關(guān)蛋白的調(diào)控，且腫瘤的發(fā)生發(fā)展是個(gè)復(fù)雜、多步驟和多機(jī)制的過程，因此，仍需投入大量精力不斷深入的研究。近年來，質(zhì)譜儀設(shè)計(jì)和生物信息學(xué)算法的改進(jìn)導(dǎo)致了數(shù)據(jù)非依賴采集(DIA)的重新發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，DIA是一種可以進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定和復(fù)雜蛋白質(zhì)樣品定量分析的質(zhì)譜技術(shù)，相信結(jié)合該技術(shù)不斷深入研究，成瘤性相關(guān)蛋白在腫瘤發(fā)生發(fā)展中具體機(jī)制有望很快被揭曉。