Apo A-I與惡性腫瘤發(fā)生、預(yù)后的關(guān)系及抗腫瘤作用機制研究進展

尚振華，顏灝，崔波，王旭，吳江濤，賈春松，王琦，崔昕，許建軍，歐彤文

(首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院，北京 100053)

載脂蛋白A-I(Apo A-I)是高密度脂蛋白(HDL)的主要結(jié)構(gòu)和功能蛋白，大部分由肝臟肝細(xì)胞和小腸腸細(xì)胞合成[1]。Apo A-I的主要功能是負(fù)責(zé)HDL的組裝，并通過把多余膽固醇從外周組織運送到肝臟(反向膽固醇運輸)，發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用。最近研究發(fā)現(xiàn)，Apo A-I與卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌、鼻咽癌、腎臟透明細(xì)胞癌、輸尿管和膀胱尿路上皮癌等多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、診斷、復(fù)發(fā)和預(yù)后有關(guān)，其對腫瘤細(xì)胞的活性和增殖能力無明顯抑制作用，可能通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境和機體免疫反應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤作用?，F(xiàn)將Apo A-I與惡性腫瘤發(fā)生、預(yù)后的關(guān)系及抗腫瘤作用機制研究進展情況綜述如下。

1 Apo A-I與惡性腫瘤發(fā)生風(fēng)險的關(guān)系

Ehmann等[2]發(fā)現(xiàn)，健康人群血漿Apo A-I水平比胰腺癌患者高2倍；而研究[3～5]發(fā)現(xiàn)，血漿Apo A-I水平降低會增加乳腺癌發(fā)生和復(fù)發(fā)風(fēng)險，但可能僅限于未絕經(jīng)的女性。van Duijnhoven等[6]發(fā)現(xiàn)，血漿Apo A-I水平與結(jié)腸癌發(fā)生風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)。根據(jù)多項研究結(jié)果，美國食品藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)將血漿Apo A-I水平作為早期診斷卵巢癌的腫瘤標(biāo)志物[7,8]。Li等[9]發(fā)現(xiàn)，尿液中Apo A-I升高可能是膀胱尿路上皮癌的潛在腫瘤標(biāo)志物。還文獻[10]報道，血漿Apo A-I可能是兒童肝母細(xì)胞瘤的腫瘤標(biāo)志物，也可能是CA19-9陰性胰腺導(dǎo)管腺癌的腫瘤標(biāo)志物[11]。研究[12]認(rèn)為，Apo A-I構(gòu)成的HDL與肺癌、前列腺癌、肝癌及造血系統(tǒng)惡性腫瘤的風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)性。Jafri等[13]對8 000多例惡性腫瘤患者的Meta分析進一步證實上述結(jié)論，結(jié)果顯示血漿HDL每升高10 mg/dL可降低36%的惡性腫瘤風(fēng)險。還有研究[14]發(fā)現(xiàn)，血漿HDL水平與子宮內(nèi)膜癌的風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)性。而研究發(fā)現(xiàn)，在沒有使用激素替代治療的乳腺癌患者中，血漿Apo A-I和HDL水平與乳腺癌風(fēng)險呈正相關(guān)[15]。但是我們認(rèn)為，上述報道與患者獨特的病理生理學(xué)變化有關(guān)系?？偟膩碚f，我們認(rèn)為血漿Apo A-I、HDL水平與惡性腫瘤風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)。

2 Apo A-I與惡性腫瘤預(yù)后的關(guān)系

研究[16～26]發(fā)現(xiàn)，血漿Apo A-I水平與卵巢癌、乳腺癌、鼻咽癌、結(jié)直腸癌、食管鱗狀細(xì)胞癌、淋巴瘤、腎臟透明細(xì)胞癌、輸尿管和膀胱尿路上皮癌等多種惡性腫瘤預(yù)后相關(guān)。Chang等[20]發(fā)現(xiàn)，術(shù)前Apo A-I水平低(<1.125 mmol/L)是鼻咽癌患者發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的獨立預(yù)測策因子，而且預(yù)后較差。而術(shù)前Apo A-I水平高(>1.12g/L)與乳腺浸潤性導(dǎo)管癌患者較好的總體生存時間(OS)和無病生存時間(DFS)相關(guān)[22]。我們發(fā)現(xiàn)，術(shù)前血漿Apo A-I水平與膀胱非肌層浸潤性尿路上皮癌患者行經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)的預(yù)后相關(guān)，Apo A-I水平高(>1.19 g/L)的患者OS和腫瘤特異性生存時間(CSS)較好[21]。術(shù)前Apo A-I>1.04 g/L與腎臟透明細(xì)胞癌患者較好的DFS相關(guān)[18]，術(shù)前Apo A-I>1.06 g/L的輸尿管尿路上皮癌患者可以獲得更長的CSS[27]，術(shù)前Apo A-I>1.105 g/L與轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者化療后更好的OS和PFS相關(guān)[24]，Apo A-I>1.21 g/L的食管鱗狀細(xì)胞癌患者可以獲得更好的OS[25]。上述研究表明，雖然Apo A-I最佳診斷閾值有所差異，但是術(shù)前較高的血漿Apo A-I水平與多種惡性腫瘤更好的預(yù)后相關(guān)，而且是腫瘤預(yù)后的獨立預(yù)測因子。

動物實驗顯示，通過注射小鼠卵巢上皮乳頭狀漿液性腺癌細(xì)胞(ID-8細(xì)胞)構(gòu)建卵巢癌C57BL/6J小鼠模型，表達人Apo A-I的轉(zhuǎn)基因小鼠比對照組小鼠腫瘤發(fā)展更慢、生存時間更長[27]。研究[28]發(fā)現(xiàn)，通過注射小鼠黑素瘤B16F10、Lewis肺癌和人黑色素瘤A375細(xì)胞分別構(gòu)建C57BL/6J小鼠模型，表達人Apo A-I的轉(zhuǎn)基因小鼠生存時間更長；而Apo A-I基因敲除的小鼠，生存時間明顯縮短，但是注射Apo A-I后，Apo A-I基因敲除小鼠的生存時間顯著延長。

3 Apo A-I的抗惡性腫瘤作用機制

3.1 影響腫瘤細(xì)胞活性、增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移 Apo A-I模擬肽是人工合成的短肽，含有至少一個雙親性α螺旋從而模擬Apo A-I能夠與脂質(zhì)結(jié)合的能力。目前，常用的Apo A-I模擬肽為2F、3F、4F、5F等。2F是將多肽18A羧基端乙?；被缩０坊蠛铣傻亩屉?，3F、4F、5F等是用苯丙氨酸取代2F的氨基酸后合成的模擬肽。4F應(yīng)用最廣泛，分為只能注射的左旋L-4F和能夠口服的右旋D-4F兩種形式。

體外實驗顯示，Apo A-I和Apo A-I模擬肽L-5F、L-4F均可以降低ID-8細(xì)胞活力和增殖能力，但對小鼠卵巢上皮細(xì)胞沒有影響；L-4F還可以顯著降低對順鉑耐藥的人卵巢癌SKOV3、OV2008、A2780細(xì)胞的活力。通過注射ID-8細(xì)胞在野生型C57BL/6J構(gòu)建小鼠卵巢癌模型后，注射Apo A-I模擬肽L-5F或L-4F或口服Apo A-I模擬肽D-4F均可以明顯降低腫瘤結(jié)節(jié)的大小和數(shù)目。進一步研究[27]發(fā)現(xiàn)，Apo A-I和Apo A-I模擬肽L-4F可能通過降低能夠促進腫瘤細(xì)胞侵襲、集落形成和遷移的溶血磷脂酸(LPA)水平從而抑制ID-8卵巢癌小鼠模型中腫瘤細(xì)胞的增殖。

體內(nèi)實驗表明，L-4F可以顯著降低小鼠卵巢腫瘤組織HIF-1α表達水平。體外實驗顯示，L-4F可以顯著抑制OV2008、CAOV-3細(xì)胞HIF-1α的表達和活力。進一步研究發(fā)現(xiàn)，L-4F通過抑制細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶和p70s6激酶的激活從而抑制HIF-1α合成[29]。但研究[28]發(fā)現(xiàn)，Apo A-I對小鼠黑素瘤B16F10、Lewis肺癌和人黑色素瘤A375細(xì)胞的增殖能力、細(xì)胞周期參數(shù)和細(xì)胞凋亡沒有影響；而且Apo A-I轉(zhuǎn)基因組、野生組和Apo A-I基因敲除組小鼠血漿LPA水平無明顯差異，由于Apo A-I模擬肽與LPA結(jié)合能力顯著強于全長Apo A-I，他們認(rèn)為Apo A-I抗腫瘤機制可能不同于Apo A-I模擬肽。最近Peng等[30]發(fā)現(xiàn)，胰腺直接注射H7胰腺癌細(xì)胞構(gòu)建胰腺癌模型，Apo A-I模擬肽L-4F注射組腫瘤大小和重量明顯降低，但是L-4F對H7胰腺癌細(xì)胞的遷移、增殖、凋亡沒有影響。基于上述結(jié)果，我們認(rèn)為Apo A-I可能不是通過直接抑制腫瘤細(xì)胞的活性、增殖能力發(fā)揮抗腫瘤特性。

3.2 調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境 Apo A-I能夠抑制腫瘤微環(huán)境的髓系抑制性細(xì)胞(MDSC)，MDSC是未成熟骨髓細(xì)胞的一個異質(zhì)群體，在腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制中發(fā)揮重要作用。MDSC具有巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的特性，數(shù)量隨著前列腺素(PG)、CXC家族趨化因子受體(CXCR)2、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞刺激因子(GM-CSF)等腫瘤趨化因子的刺激而增加，在Apo A-I轉(zhuǎn)基因小鼠，B16F10L黑色素瘤導(dǎo)致的外周MDSC明顯減少，而且腫瘤組織中的MDSC也明顯減少[28]。

Apo A-I轉(zhuǎn)基因小鼠黑素瘤B16F10腫瘤組織中血管數(shù)量明顯低于Apo A-I基因敲除小鼠模型，但是Apo A-I基因轉(zhuǎn)基因組腫瘤組織中VEGF 蛋白和mRNA表達水平略有升高；Gao等[31]研究發(fā)現(xiàn)，Apo A-I模擬肽L-5F可以顯著降低腫瘤組織和外周VEGF水平，從而抑制腫瘤組織中血管生成。由于血管生成通過VEGF依賴性和VEGF非依賴性兩種途徑，而且Apo A-I模擬肽和Apo A-I的抗腫瘤機制可能有所不同，所以VEGF在Apo A-I抗腫瘤特性中的作用有待進一步研究。

基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)在腫瘤血管生成、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用，Apo A-I可以降低MMP-9水平和活性。生存素是一種抗凋亡蛋白，具有抗凋亡和促進細(xì)胞周期的特性，可以下調(diào)黑色素瘤細(xì)胞的凋亡敏感性，而Apo A-I可以降低瘤床中生存素表達水平從而降低腫瘤細(xì)胞抗凋亡能力。Apo A-I基因敲除小鼠的細(xì)胞核內(nèi)和核外生存素水平明顯升高，黑素瘤患者細(xì)胞內(nèi)生存素升高，特別是細(xì)胞核內(nèi)生存素水平升高，顯著增強腫瘤侵襲性[32]。

3.3 調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng) 在小鼠黑素瘤B16F10模型，Apo A-I轉(zhuǎn)基因小鼠腫瘤負(fù)荷和轉(zhuǎn)移顯著減少；而Apo A-I基因敲除小鼠腫瘤生長明顯增強，注射Apo A-I后腫瘤生長和轉(zhuǎn)移明顯減少，說明Apo A-I不僅能夠抑制腫瘤發(fā)展，還能夠抑制現(xiàn)有腫瘤病灶和轉(zhuǎn)移灶的進展[28]。不同免疫缺陷動物模型進一步研究顯示，先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)均參與Apo A-I抗腫瘤特性。NOD-Scid-IL2rγ(NSG)小鼠因缺乏成熟的淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和功能完整的樹突狀細(xì)胞而存在適應(yīng)性免疫缺陷[33]，將B16F10L黑色素瘤細(xì)胞種植在NSG小鼠，然后注射Apo A-I可以將腫瘤生長降低5倍，說明Apo A-I抗腫瘤特性并不完全依賴適應(yīng)性免疫；但是在免疫功能完善的Apo A-I基因敲除B16F10L小鼠，注射Apo A-I幾乎可以完全抑制腫瘤生長，這說明先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)對于Apo A-I完全發(fā)揮抗腫瘤特性是必需的。進一步將人黑色素瘤細(xì)胞A375種植在裸鼠上，雖然Apo A-I處理組腫瘤進展較對照組降低2倍，但是Apo A-I處理組腫瘤仍然不斷生長，這不僅說明Apo A-I的抗腫瘤特性可能部分不依賴T細(xì)胞，也證明完全發(fā)揮Apo A-I抗腫瘤特性需要先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)[1]。

CD11b是一種表面黏附分子，主要表達與單核細(xì)胞來源的多種細(xì)胞，比如巨噬細(xì)胞、MDSC和樹突狀細(xì)胞等，在免疫效應(yīng)細(xì)胞毒細(xì)胞與靶細(xì)胞的黏附中發(fā)揮中重要作用。Apo A-I轉(zhuǎn)基因小鼠黑色素瘤組織和外周基質(zhì)中CD11b+細(xì)胞明顯增加，進一步研究發(fā)現(xiàn)大部分CD11b+細(xì)胞為巨噬細(xì)胞，其中主要是M1型巨噬細(xì)胞(CD11b+F4/80+MHCⅡ+)，這說明Apo A-I通過促進促腫瘤生長的M2型巨噬細(xì)胞向抑制腫瘤生長的M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化，從而對腫瘤微環(huán)境發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[34]。Peng等[30]也發(fā)現(xiàn)，Apo A-I模擬肽L-4F不僅能夠顯著降低腫瘤組織中M2型巨噬細(xì)胞(CD11b+F4/80+CD206+)水平，還可以通過降低Arg1、MRC1和CCL22基因表達抑制巨噬細(xì)胞向M2型分化。而且，Apo A-I轉(zhuǎn)基因小鼠黑色素瘤組織中γ干擾素、趨化因子19、干擾素誘導(dǎo)蛋白-10和CD8T細(xì)胞明顯增加，說明Apo A-I可能通過升高細(xì)胞毒性CD8T細(xì)胞水平發(fā)揮抗腫瘤特性[28]。

綜上所述，Apo A-I水平升高可能與惡性腫瘤風(fēng)險成負(fù)相關(guān)，與惡性腫瘤患者預(yù)后正相關(guān)。目前研究認(rèn)為，Apo A-I可能不是通過直接抑制腫瘤細(xì)胞的活性、增殖能力，而是通過調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)發(fā)揮抗腫瘤特性，但是Apo A-I的抗腫瘤機制有待進一步研究。