分泌性磷蛋白1在肺癌所致惡性胸腔積液中的作用

張鶴宋勇

惡性胸腔積液(malignant pleural effusion，MPE)，又稱(chēng)癌性胸膜炎，系惡性腫瘤的胸膜轉(zhuǎn)移或胸膜起源的惡性腫瘤所致的胸腔積液，是晚期癌癥常見(jiàn)并發(fā)癥，其中以肺癌(lung cancer)多見(jiàn)?；颊咭坏┏霈F(xiàn)MPE就意味著病變已失去手術(shù)治療的可能性，且MPE增長(zhǎng)迅速，嚴(yán)重影響患者的呼吸循環(huán)功能及生活質(zhì)量，并造成患者生存期十分有限。因此對(duì)MPE進(jìn)行有效的治療，對(duì)于患者生活質(zhì)量的改善，生存期的延長(zhǎng)均具有重要意義。然而現(xiàn)有的MPE治療手段有限，且療效及安全性不佳。因此尋找安全、有效的MPE治療方法是目前亟待解決的問(wèn)題之一［1-3］。有證據(jù)表明分泌性磷蛋白-1(secreted phosphoprotein-1，SPP-1)在肺癌所致的MPE中起著重要的作用，因此有效阻斷SPP1參與MPE的病理過(guò)程可能成為未來(lái)MPE治療的靶點(diǎn)?，F(xiàn)就近年來(lái)有關(guān)SPP1在肺癌所致MPE中的作用做一綜述。

一、SPP1簡(jiǎn)介

SPP1又稱(chēng)骨橋蛋白(osteopontin，OPN)，是一種富含精氨酸－甘氨酸－天冬氨酸序列(RGD結(jié)構(gòu)域)的分泌性磷酸化糖蛋白，相對(duì)分子量約為325×103，該蛋白最初作為細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，是由Herring從骨基質(zhì)中分離出的［4-5］。它不但在骨組織的礦化與重建、動(dòng)脈硬化、抗感染、免疫調(diào)節(jié)、缺血－再灌注損傷中發(fā)揮重要作用，而且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等過(guò)程緊密相關(guān)。人類(lèi)SPP1基因定位于染色體4q13，由7個(gè)外顯子和6個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成，人體內(nèi)破骨細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及血管平滑肌細(xì)胞等多種細(xì)胞均可分泌該蛋白［6］。越來(lái)越多的證據(jù)支持SPP1的表達(dá)同腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，如在胃癌、食管癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、乳腺癌等多種瘤組織中均可檢測(cè)到SPP1的高表達(dá)［6-9］。因此這種具有分泌特性的蛋白產(chǎn)物有望成為血清學(xué)候選標(biāo)志物及藥物作用靶點(diǎn)。

二、SPP1在肺癌所致MPE中的作用

MPE是肺癌晚期常見(jiàn)的重要病理改變，在我國(guó)每年約672萬(wàn)新發(fā)生的胸腔積液患者中，其中約75%為肺癌所致。雖然MPE的流行病學(xué)日臻完善，但治療手段仍有限，闡明其發(fā)病機(jī)制實(shí)為拯救該類(lèi)患者唯一捷徑。資料顯示SPP1與多種腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移緊密相關(guān)，并廣泛參與MPE的多種病理過(guò)程，其具體作用如下:

1．SPP1抑制細(xì)胞凋亡:在癌變的小鼠模型轉(zhuǎn)錄調(diào)控途徑研究中發(fā)現(xiàn)，伴有SPP1參與的表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)信號(hào)通路激活，可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)［10］。在對(duì)芳烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AHR)研究中亦證實(shí)SPP1的表達(dá)上調(diào)可明顯增強(qiáng)肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和遷移［11］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)性MPE小鼠模型中，腫瘤來(lái)源的SPP1能抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生;而機(jī)體自身來(lái)源的SPP1無(wú)此功能［12］。最近發(fā)現(xiàn)通過(guò)慢病毒介導(dǎo)的shRNA削弱SPP1可誘導(dǎo)人類(lèi)肺癌細(xì)胞的自噬，再次印證了該蛋白可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞凋亡促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)與進(jìn)展［13］。另有研究發(fā)現(xiàn)SPP1對(duì)細(xì)胞存活的影響與NF-kB的核轉(zhuǎn)位有關(guān)［14］。

2．SPP1增加血管滲透性:Cui等［15］研究發(fā)現(xiàn)間皮細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞可通過(guò)SPP1誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表達(dá)，進(jìn)而增加胸膜腔血管滲透性，并提高M(jìn)PE相關(guān)腫瘤來(lái)源的蛋白質(zhì)活性。而在進(jìn)一步的小鼠真皮層滲透試驗(yàn)中已證實(shí)，SPP1誘導(dǎo)的血管滲漏不被靶向VEGF的抑制劑所阻斷，其滲漏面積較單一注射SPP1或VEGF抑制劑均增大，這說(shuō)SPP1同時(shí)具有非VEGF依賴(lài)性的促血管滲透作用［12］。

3．SPP1參與腫瘤相關(guān)性炎癥:腫瘤相關(guān)性炎癥是腫瘤發(fā)生與發(fā)展過(guò)程中不可缺失的組分［16］。許多研究均證實(shí)巨噬細(xì)胞是該類(lèi)型炎癥之關(guān)鍵，其具有致癌性［17-18］。SPP1可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向腫瘤累及的胸膜處遷移或抑制其凋亡，從而發(fā)生實(shí)驗(yàn)性小鼠MPE中巨噬細(xì)胞聚集現(xiàn)象，同時(shí)SPP1含量與MPE中多種炎癥介質(zhì)水平相關(guān)，如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)、白介素6(interleukin-6，IL-6)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase，MMP-2)等［12］。

4．SPP1促進(jìn)腫瘤胸腔內(nèi)播散:細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)的侵襲為腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移創(chuàng)造了必要條件，SPP1廣泛參與了ECM的侵襲［19］。研究發(fā)現(xiàn)在體外試驗(yàn)中SPP1能促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)細(xì)胞對(duì)ECM的侵襲，此作用可被SPP1抗體阻斷［20］。MPE研究中分別給予野生型小鼠(SPP1+/+)、SPP1基因缺陷型小鼠(SPP1-/-)胸腔內(nèi)注射穩(wěn)定轉(zhuǎn)染有抗SPP1-shRNA的LLC細(xì)胞。2周后檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，無(wú)論空白對(duì)照組或隨機(jī)試驗(yàn)組，小鼠胸腔內(nèi)典型腫瘤數(shù)目均較試驗(yàn)組明顯增多，且接受同一試驗(yàn)條件處置后野生型小鼠胸腔內(nèi)腫瘤數(shù)目較基因缺陷型小鼠明顯增多［12］。該試驗(yàn)表明SPP1可促進(jìn)腫瘤胸膜內(nèi)轉(zhuǎn)移。

綜上所述，SPP1無(wú)論何種來(lái)源(自身來(lái)源或腫瘤來(lái)源)均可促進(jìn)MPE發(fā)生、發(fā)展。結(jié)合希臘研究者在實(shí)驗(yàn)性肺腺癌MPE小鼠模型中的研究發(fā)現(xiàn)，我們將SPP1在MPE形成中的作用總結(jié)如下［12］:①腫瘤來(lái)源和機(jī)體自身來(lái)源的SPP1以協(xié)同作用方式促進(jìn)胸腔積液量增加及胸腔內(nèi)腫瘤播散;②SPP1具有直接、非VEGF依賴(lài)性血管高滲透性作用;③機(jī)體自身來(lái)源的SPP1可促進(jìn)巨噬細(xì)胞遷移至腫瘤累及胸膜處，并促進(jìn)腫瘤血管形成;腫瘤來(lái)源的SPP1在體內(nèi)試驗(yàn)中可減少腫瘤細(xì)胞凋亡;④兩種不同來(lái)源的SPP1對(duì)MPE中TNF、MMP-2、IL-6等炎癥介質(zhì)影響各異;⑤SPP1可激活肺腺癌細(xì)胞中NF-kB信號(hào)通路?？傊琒PP1廣泛參與MPE中多種病理過(guò)程，為肺癌所致MPE的重要因素。有效阻斷SPP1參與的病理過(guò)程可能成為未來(lái)治療MPE的關(guān)鍵。輝瑞公司最近的臨床前期研究已證實(shí)，SPP1的單克隆抗體-AOM1作為單一藥物或聯(lián)合卡鉑均能顯著抑制荷瘤小鼠肺部腫瘤的生長(zhǎng)，這進(jìn)一步支持了SPP1在腫瘤的轉(zhuǎn)移和發(fā)展中的關(guān)鍵作用［21］。相信在不久的將來(lái)，隨著對(duì)SPP1的深入研究，MPE的治療手段將得到極大改善。

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