Maspin在惡性腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移中的機制研究

劉文會(綜述)，牛曉東(審校)

(中國人民解放軍251醫(yī)院 1體檢中心， 2 病理科，河北 張家口 075000)

Maspin屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族的成員，是一種腫瘤抑制基因，其在腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移、血管生成及與其他抑癌基因的聯(lián)合作用過程中發(fā)揮著重要的作用。Maspin蛋白在乳腺、前列腺、角膜、卵巢、消化道等多種正常人體器官組織中有高水平表達，而在相應(yīng)的惡性腫瘤中表達下調(diào)或不表達，其表達下調(diào)或不表達與腫瘤細胞的過度生長和抗凋亡密切相關(guān)，且常常暗示其預(yù)后不良。目前，有關(guān)Maspin在惡性腫瘤中的表達及機制眾說紛紜，本文對Maspin在惡性腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移的作用進行綜述。

1 Maspin的結(jié)構(gòu)

Maspin是從人正常乳腺肌上皮細胞中分離出的一種基因，該基因是常染色體基因，位于18q21.3上，并由6個內(nèi)含子和7個外顯子構(gòu)成，第1個外顯子不編碼蛋白質(zhì)，其啟動區(qū)無TATA盒，但富含GC[1-2]。cDNA序列全長為2584 bp，其中無轉(zhuǎn)錄功能的3′端核苷酸為1381個，5′端核苷酸75個，編碼一個由375個氨基酸組成的、相對分子質(zhì)量為42×103的蛋白質(zhì)，其中內(nèi)部還有8個半胱氨酸殘基，這些殘基可形成2個或2個以上二硫鍵，這對Maspin蛋白特異的三維結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性作用。Maspin蛋白屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族中一種，其C端被認為是主要的反應(yīng)活性部位(活性位點環(huán))，該區(qū)域高度保守，如其變異可影響Maspin蛋白功能；N端有識別靶蛋白和結(jié)合膠原作用的P1殘端。啟動子區(qū)存在多個轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點，包括p53、E26轉(zhuǎn)錄因子1、缺氧反應(yīng)元件和轉(zhuǎn)錄活化蛋白1等。

2 Maspin的生物學(xué)功能及在惡性腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移的作用

研究發(fā)現(xiàn)，Maspin在卵巢癌細胞核中的表達提示病變傾向于良性，而在癌細胞胞質(zhì)中的表達則與其不良預(yù)后相關(guān)[3]?？梢?，Maspin表達部位的不同能在一定程度上反映病變的性質(zhì)。Maspin的異常表達參與了人體多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，其表現(xiàn)為缺失或低表達，并且患者多死于癌細胞的浸潤轉(zhuǎn)移。

2.1Maspin與腫瘤生長 腫瘤的生長是個復(fù)雜的過程，其中抗細胞凋亡和腫瘤血管生成是重要的組成部分?？辜毎蛲鍪悄[瘤細胞無限制增生的條件之一。研究發(fā)現(xiàn)，Maspin可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡，其機制包括：①Maspin通過Bax信號通路實現(xiàn)誘導(dǎo)細胞凋亡，資料顯示，在轉(zhuǎn)染Maspin基因的癌細胞中Bax表達上調(diào)，而經(jīng)抗Bax的小干擾RNA處理后，Maspin 轉(zhuǎn)染細胞對凋亡表現(xiàn)出抵抗[4]；②Maspin誘導(dǎo)的內(nèi)皮細胞凋亡，可通過線粒體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和Bcl-2基因來實現(xiàn)，而內(nèi)皮細胞的凋亡可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡[5]。已有研究證實，內(nèi)皮細胞中一氧化氮的合成與Maspin基因相關(guān)，且合成的一氧化氮能誘導(dǎo)maspin的表達并增加細胞的凋亡[6]。腫瘤血管的生成是腫瘤細胞存活的先決因素。有資料顯示，Maspin能直接抑制培養(yǎng)基中的血管內(nèi)皮細胞向血管內(nèi)皮生長因子和堿性纖維生長因子轉(zhuǎn)化，進而抑制有絲分裂和血管的生成[7]。也有資料顯示，Maspin在口腔鱗狀細胞癌中表達低，但血管內(nèi)皮生長因子表達明顯增多，因而推測Maspin的低表達失去了對血管內(nèi)皮生長因子表達的抑制作用，不利于抑制腫瘤生長[8]；③Maspin在乳腺癌細胞系中可通過提高DNA甲基化和增加胱天蛋白酶(caspase)家族活性，促進凋亡[9]。研究顯示，caspase-3、Maspin在胃癌組織中的表達均低于正常胃黏膜及不典型增生組織，且胃癌分化程度越降低而其表達越降低，兩者之間呈正相關(guān)，因而推測，Maspin的低表達可導(dǎo)致caspase活性降低，進而引起細胞凋亡受抑制，有利于腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[10]。

2.2Maspin與細胞運動因子 細胞運動因子包括：①刺激癌細胞的運動和浸潤的因子；②刺激生長和運動的因子，其中以肝細胞生長因子與轉(zhuǎn)移的關(guān)系比較密切；③促進運動而抑制生長的因子，如轉(zhuǎn)化生長因子等。有資料顯示，轉(zhuǎn)化生長因子β1可明顯上調(diào)小腸上皮細胞中尿激酶型纖溶酶原激活物的表達，而活化的尿激酶型纖溶酶原可使胞外基質(zhì)中的多種成分降解，促使腫瘤細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移[11]。馮波等[12]研究發(fā)現(xiàn)，Maspin在正常結(jié)腸黏膜組織中的陽性表達率顯著高于腺癌組織，但尿激酶型纖溶酶原在正常結(jié)腸黏膜組織中的陽性表達率顯著低于腺癌組織，兩者之間呈負相關(guān)。因而推測，在結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中，Maspin表達的降低或消失導(dǎo)致了上皮細胞內(nèi)蛋白酶原激活/抑制平衡被打破，致使Maspin的抑癌轉(zhuǎn)移功能及抑制癌細胞的運動功能作用消弱，尿激酶型纖溶酶原的作用增強，進而促進了腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。

2.3Maspin與黏附分子 黏附分子在維持細胞間的黏附性方面上具有重要作用，其主要由鈣粘連素、整合素、選擇素和免疫球蛋白組成。研究表明，胃良性組織中Maspin陽性表達率顯著高于胃癌組織，同時上皮鈣黏素在胃良性組織中的表達率也高于胃癌組織，并且Maspin和上皮鈣黏素之間呈正相關(guān)[13]。也有資料顯示，轉(zhuǎn)染Maspin的MDA-MB-435乳腺癌細胞表面黏附素表達水平增加，進而抑制癌細胞的脫離、浸潤[14]。孫萍等[15]研究Maspin、CD44V6在非小細胞肺癌組織中表達時發(fā)現(xiàn)，Maspin的表達在分期越差、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性者，Maspin表達越低，且與黏附分子CD44V6呈負相關(guān)，提示Maspin基因抑制肺癌的發(fā)生、發(fā)展可能是通過增加細胞黏附實現(xiàn)。

2.4Maspin與細胞外組織學(xué)屏障 細胞外組織學(xué)屏障由基膜和細胞外基質(zhì)構(gòu)成。基膜是一種以Ⅳ型膠原為骨架，并有層粘連蛋白、纖維粘連蛋白和接觸蛋白等共同組成的網(wǎng)狀膜結(jié)構(gòu)。研究證實，經(jīng)Maspin處理的乳腺癌細胞系25 h后發(fā)現(xiàn)，癌細胞通過Ⅳ型膠原、層黏連蛋白、明膠基質(zhì)的能力較對照組下降，但這種能力可被Maspin抗體所阻斷[16]。細胞外基質(zhì)在限制腫瘤細胞浸潤、轉(zhuǎn)移方面具有重要作用，因而瘤細胞只有降解細胞外基質(zhì)，才能形成腫瘤轉(zhuǎn)移通道。其中研究較多且與腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的是基質(zhì)金屬蛋白酶。盧軍等[17]研究發(fā)現(xiàn)，Maspin蛋白在正常肺組織和肺部良性病變組織中的陽性率分別為100%和87.5%，但在非小細胞肺癌中的陽性率為15.4%；與此相反的是，基質(zhì)金屬蛋白酶2在正常肺組織和肺部良性病變組織中的陽性率分別為12.5%和37.5%，而其在非小細胞肺癌中的陽性率為73.3%?？梢?，Maspin在非小細胞肺癌中呈現(xiàn)低表達，而基質(zhì)金屬蛋白酶2呈現(xiàn)過表達，并且兩者之間的表達呈負相關(guān)。

3 展 望

Maspin在惡性病變組織中表現(xiàn)為低表達，其低表達可激活相關(guān)基因蛋白的級聯(lián)表達，進而為促進腫瘤細胞的浸潤轉(zhuǎn)移創(chuàng)造了條件。通過分析Maspin在惡性腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移中的機制，有助于進一步認識Maspin的相關(guān)功能，也為臨床的治療提供了理論依據(jù)。研究表明，卵巢癌組織中Maspin的高表達時對化療藥順鉑敏感，并且還可調(diào)節(jié)細胞周期相關(guān)性轉(zhuǎn)錄因子1誘導(dǎo)的有關(guān)化療的癌細胞的敏感性[18-19]。在胃癌組織中，Maspin陽性患者的中位生存期為59個月，而陰性患者為42個月，初步證實Maspin表達陽性的胃癌患者可從化療中受益[20]。由此可見，通過檢測Maspin的表達，可在一定程度上判斷腫瘤轉(zhuǎn)移浸潤風(fēng)險性，也有利于臨床化療方案的合理選擇，同時也為生物制藥的研制提供了一種思路。

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