Serglycin及其與腫瘤相關性的研究進展

劉光明，王海峰，馬洪順，王小春，孫 光

(1天津市第一中心醫(yī)院，天津 300192;2北京協(xié)和醫(yī)學院中國醫(yī)學科學院放射醫(yī)學研究所天津市分子核醫(yī)學重點實驗室;3天津醫(yī)科大學第二醫(yī)院)

蛋白聚糖是一類非常復雜的大分子糖復合物。主要由糖胺聚糖(GAG)共價連接于核心蛋白所組成。絲甘蛋白聚糖(Serglycin)屬于小分子蛋白聚糖家族，由SRGN基因編碼的核心蛋白和絲甘氨酸重復序列和各種GAG鏈修組成。其主要生理功能涉及肽水解酶、炎癥趨化因子類或者其他的細胞因子的儲存和釋放。近年來發(fā)現(xiàn)Serglycin和一些人類腫瘤相關，本文就serglycin和腫瘤關系的研究進展綜述如下。

1 serglycin結構和功能

1.1 分子結構 人類的Serglycin由核心蛋白和帶負電的GAG鏈組成［1］。核心蛋白由SRGN基因編碼，定位于10q22.1由基因編碼，分子量為17652 Da，鼠的SRGN基因最早是1985年從鼠卵黃囊癌細胞系中克隆和測序得出，人類的Serglycin于1986年從血小板中分離，二者間高度同源。Serglycin蛋白由158個氨基酸殘基組成3個主要功能域。一個信號肽區(qū)域，由外顯子1編碼，由1～27個氨基酸殘基組成;N端結構由外顯子2編碼，由28～76個氨基酸殘基組成;糖基化結構域由外顯子3編碼，77～158個氨基酸殘基組成。

1.2 生理功能 不同細胞中Serglycin功能依賴于其修飾核心蛋白的GAG鏈的類型和大小，其對Serglycin的定位和生物學作用起關鍵性的調(diào)節(jié)作用。Serglycin的mRNA和蛋白已經(jīng)在人類正常造血細胞、內(nèi)皮細胞、胚胎干細胞和一些腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)有表達。Western bolt和酶聯(lián)免疫吸附實驗表明Serglycin定位于高爾基體，質膜和分泌顆粒(分泌小泡)上［2］。

人類細胞中存在細胞內(nèi)和細胞外兩形式的Serglycin:細胞內(nèi)的Serglycin在其帶負電荷AGA鏈影響下，通過與分泌顆粒中正電荷成分分子表面的物理性結合，調(diào)節(jié)肽水解酶、炎癥趨化因子類或者其他的細胞因子的儲存和釋放。細胞內(nèi)型和肥大細胞、犬腎細胞［3］儲存和釋放蛋白水解酶、組胺、細胞因子、趨化因子等有關;細胞外型Serglycin由肥大細胞［4］、細胞毒性 T 淋巴細胞、單核細胞［5］、巨噬細胞［6］、內(nèi)皮細胞［7］等組成型分泌細胞分泌，在細胞之間相互作用中起到了重要作用，如上皮細胞分泌組織性纖溶酶原激活物、巨噬細胞［8］釋放腫瘤壞死因子 α，單核細胞［5］產(chǎn)生 MMP-9均和 Serglycin有關，而這些因子和炎癥、傷口愈合，腫瘤細胞侵潤和其他基本生理過程相關。此外，細胞毒性T細胞(CTLs)或者自然殺傷細胞(NK)中Serglycin能夠與顆粒蛋白酶B和穿孔素形成大復合體而誘導靶細胞的凋亡。缺乏Serglycin的CTLs表現(xiàn)為分泌顆粒成熟缺陷和顆粒酶B存儲功能缺陷［9］。Serglycin的這種促凋亡作用由Serglycin依賴蛋白酶發(fā)動，和Serglycin的釋放及Serglycin依賴型蛋白水解酶進入細胞質有關［10］，提示Serglycin在細胞凋亡中具有重要的作用［11］。CTLs和NK因為能夠啟動凋亡消除有害細胞，如病原菌感染細胞或者腫瘤細胞而成為機體免疫力的關鍵組分。提示生理情況下Serglycin對于腫瘤免疫防御體系有著重要作用。

在胚胎干細胞中Serglycin的分泌表達分為調(diào)節(jié)型和組成型，前者如血小板、肥大細胞或者中心粒細胞;后者如淋巴造血腫瘤細胞系、內(nèi)皮細胞或者子宮蛻膜。實驗表明胚胎干細胞中Serglycin的合成出現(xiàn)在胚胎發(fā)育早期，和起源于胚泡的內(nèi)細胞團的未分化胚胎干細胞出現(xiàn)同時發(fā)生，在胚胎分化過程中持續(xù)存在［12］。因此Serglycin的合成和分泌對于調(diào)節(jié)胚泡中內(nèi)細胞團和滋養(yǎng)外胚層相互作用有關。

Serglycin在胚泡植入早期子宮蛻膜功能上也有一定作用［13］。子宮間質的蛻膜化是胚胎植入和發(fā)育的必經(jīng)過程。蛻膜化反應過程涉及了一些細胞外間質蛋白酶、蛋白聚糖，其他蛋白酶如生長因子和基質金屬蛋白酶的合成［14］。Serglycin能夠通過結合基質分子(如纖維連接蛋白和膠原)，細胞因子和趨化因子調(diào)節(jié)蛻膜或胎盤內(nèi)這些物質的運輸，影響胎盤組織細胞之間和細胞間質間的相互作用。

由于Serglycin的AGA側鏈豐富的多樣性決定了其在不同細胞中具有截然不同的生理功能。免疫細胞和其所處免疫環(huán)境的不同決定了Serglycin的表達和其生理功能迥異［15］。

2 Serglycin與腫瘤的相關性

2.1 在造血細胞來源腫瘤中的表達 Serglycin在人類血癌細胞系在mRNA和蛋白水平均有表達［16］。Niemann等發(fā)現(xiàn)淋巴母細胞白血病相關的急性髓性白血病中Serglycin顯著升高，與腫瘤形成有關。在多發(fā)性骨髓瘤細胞中檢測出的Serglycin主要由含硫酸軟骨素側鏈的蛋白組成，提示Serglycin可能在抑制骨礦物化中起作用［17］。Serglycin能夠保護這些細胞在抗胸腺細胞免疫球蛋白治療時免受補體激活攻擊，這個機制能夠在免疫治療時保護骨髓瘤細胞促進腫瘤細胞的存活［18］。有人采用抑制消減雜交對6種耐藥的造血細胞起源腫瘤細胞系進行基因表達分析，顯示Serglycin在耐藥腫瘤細胞中表達非常高，可能在人類腫瘤細胞抗藥性中有一定關系［19］。

通過免疫組化和Elisa的方法對各種血液惡性腫瘤細胞進行Serglycin表達可鑒別急性髓樣白血病(血清Serglycin表達很高)和急性淋巴母細胞白血病，和髓過氧化物酶比較，Serglycin是未成熟髓系細胞的選擇性標記物，能夠將急性髓樣白血病和費城染色體陰性慢性脊髓增生性疾病鑒別開來［16］。

在多種血液惡性腫瘤中，包括骨髓單核細胞、巨噬細胞、淋巴瘤、骨髓瘤、胸腺瘤細胞中，均發(fā)現(xiàn)Serglycin與細胞表面蛋白CD44作用有關。CD44是細胞表面的一種糖基化蛋白，其功能涉及細胞黏附、細胞遷移。CD44是多種腫瘤細胞干細胞的標志物，包括胰腺癌、結腸癌、卵巢癌、乳腺癌和肝癌。一些腫瘤細胞的浸潤性行為如凋亡抑制、上皮基質轉化和轉移均與CD44相關。因此明確serglycin信號是否通過依賴于結合細胞表面的CD44發(fā)揮作用尤為關鍵。

2.2 與鼻咽癌的關系 最近研究表明Serglycin和腫瘤轉移直接相關。Serglycin在鼻咽癌轉移組織和高轉移性的細胞系中高表達［20］。過表達Serglycin的鼻咽癌細胞僅大量地增加分泌型Serglycin的量，但不改變細胞內(nèi)Serglycin水平，提示其促進腫瘤轉移主要是通過分泌型起作用的。Serglycin與上皮機制轉化(EMT)關系的研究顯示，腫瘤組織中Serglycin表達與vimentin呈正相關，與E-cadherin表達呈負相關;功能研究進一步證實了Serglycin能夠通過誘導間質分子Vimentin促進鼻咽癌細胞的運動、侵潤和轉移。Serglycin表達能夠調(diào)節(jié)Vimentin表達水平，而后者不但是EMT的標志物，而且也具有調(diào)節(jié)細胞遷移的重要功能。在原發(fā)性鼻咽癌中，高水平表達的Serglycin可作為患者無瘤生存和無遠處轉移的一種獨立的預后因子。

2.3 與膀胱癌的關系 Ncbi基因芯片數(shù)據(jù)庫表明60例膀胱癌患者中Serglycin的表達隨著腫瘤分期升高而明顯升高，在正常膀胱中表達水平卻比較低，提示Serglycin可能與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展有一定的關系，但目前缺乏相關實驗數(shù)據(jù)的進一步支持。

綜上所述，作為一種分泌型蛋白聚糖，Serglycin是預測和檢測腫瘤進展的理想血清標志物，其促進腫瘤細胞轉移的功能依賴于其核心蛋白的糖基化，通過自分泌和旁分泌發(fā)揮作用，但分泌型serglycin如何觸發(fā)導致腫瘤移動性增加、侵襲能力增強的級聯(lián)反應仍有待研究。

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