膜聯蛋白A4與婦科腫瘤關系的研究進展

陳勇華，王桂青

膜聯蛋白 A4（Annexin A4，Anxa4）是膜聯蛋白超家族中的重要成員之一，由于膜聯蛋白具備與鈣離子結合的能力，因此Anxa4能夠參與鈣離子通道建立、鈣信號傳導等一系列依賴于鈣離子的“非基因轉錄效應”的生物學活動。同時Anxa4可以影響某些基因轉錄活性，發(fā)揮生物學效應，表現為“基因轉錄效應”。有研究發(fā)現Anxa4與多種腫瘤的化療敏感性有關，并涉及鈣離子濃度變化[1-3]。因此，從Anxa4相關信號通路為切入點，研究Anxa4基因基于“非基因轉錄效應和轉錄效應”對腫瘤生長、遷移、侵襲、轉移等生物學行為和化療治療的影響，從而探討Anxa4作為分子靶點及傳統(tǒng)治療中分子增敏劑的可能性，為今后分子治療提供理論基礎。

1 Anxa4的非基因轉錄效應及轉錄效應

作為轉錄因子可啟動其下游靶基因轉錄的蛋白分子在細胞核中通過與其靶基因特定的DNA反應元件結合調控靶基因的轉錄，最終導致這些靶基因在蛋白水平上的改變，從而影響細胞的功能，這一功能即所謂的“基因轉錄效應”，但目前所發(fā)現的生物分子的“基因轉錄效應”無法解釋其廣泛的生物學功能。研究發(fā)現某些依賴于小分子配體結合的蛋白質，還存在一種不依賴于其轉錄激活功能的非常快速的作用方式，稱為“非基因轉錄效應”（non-genomic action），此種效應發(fā)生非常迅速，難以進行mRNA轉錄和蛋白質的合成[4-5]。雌激素基因轉錄效應和非轉錄效應參與了子宮內膜癌的發(fā)生和發(fā)展，其非基因轉錄效應多集中在乳腺癌、內皮細胞和中樞神經系統(tǒng)，同時甲狀腺激素、糖皮質激素也存在基因轉錄效應和非轉錄效應，其中鈣離子（Ca2+）、蛋白激酶B（AKT）作為第二信使，參與磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT信號傳導通路，是“非基因轉錄效應”的重要傳導信號[5]。

作為膜聯蛋白家族中的一員，Anxa4與膜通透性有關，可以調節(jié)細胞內Ca2+濃度，從而啟動快速Ca2+信號通路調節(jié)[1-3]。同時有研究發(fā)現Anxa4可以上調AKT表達[6]。Anxa4不僅可與核因子κB（NF-κB）p50作用，還可以影響NF-κB轉錄活性，表現出“基因轉錄效應”[7]。因此，全面探討Anxa4與腫瘤生物學行為調控的分子機制，將有助于提高對惡性腫瘤病理機制的認識，可從多個層面探討分子靶向治療的可能性。

2 Anxa4與腫瘤

研究表明膜聯蛋白家族分子與許多腫瘤相關。Deng等[8]應用蛋白質譜技術發(fā)現Anxa2、Anxa4和Anxa5分別在人乳腺癌、胰腺癌和喉癌組織中高表達，提示每種特定的惡性腫瘤可能由特定的Annexin分子調控。進一步免疫組化提示Anxa4和Anxa5同時在乳腺癌組織中高表達，而Anxa1、Anxa2和Anxa4同時在喉癌組織中高表達，提示這些分子可能有協同作用。Anxa4在紫杉醇耐藥細胞株H460/T800中表達增高，將Anxa4的互補DNA（cDNA）導入293T細胞，其紫杉醇耐藥能力增高，提示Anxa4在紫杉醇耐藥株中發(fā)揮作用，并且其是抗有絲分裂藥物引起細胞毒性壓力反應的最早期的蛋白[9]。惡性間皮瘤對順鉑的反應率僅約20%，Anxa4在對順鉑耐藥的間皮瘤細胞中的表達強于對順鉑敏感的間皮瘤細胞，而且惡性間皮瘤組織的Anxa4表達水平高于良性間皮瘤組織和正常間皮組織，Anxa4基因敲除間皮瘤細胞對順鉑敏感性增高，提示Anxa4可能作為順鉑敏感性的一個標記物[10]。Lin等[6]研究發(fā)現Anxa4可以促進胃癌細胞增殖，此過程中AKT被磷酸化活化進而調節(jié)PI3K/AKT信號通路，促進細胞增殖，表現出對化療等應激的抗拒性。以上研究提示了Anxa4在機體眾多腫瘤的生物學行為調控中有著重要作用。

3 Anxa4與婦科腫瘤

Anxa4在女性生殖系統(tǒng)中的表達及其與相關腫瘤的研究亦有所進展。Ponnampalam等[11]首先研究了在月經周期子宮內膜中Anxa4 mRNA的表達變化，發(fā)現相對于增殖期，分泌中期和晚期子宮內膜Anxa4 mRNA表達上調。體外培養(yǎng)的子宮內膜細胞給予孕激素培養(yǎng)48 h后，Anxa4 mRNA和蛋白水平增加，而雌激素則無此效應。Anxa4轉錄和翻譯受孕激素調節(jié)的現象揭示Anxa4可能在子宮內膜上皮細胞的離子和水轉運中起重要作用。

3.1 Anxa4與卵巢癌

3.1.1 Anxa4在卵巢癌中的表達及與其化療敏感性的關系 Miao等[12]通過cDNA芯片及免疫組化分析發(fā)現，相對于卵巢漿液性癌，Anxa4在卵巢透明細胞癌中高表達。Kim等[13]對126例卵巢上皮癌組織免疫組化分析表明，相對于卵巢漿液性癌和卵巢子宮內膜樣腺癌，卵巢透明細胞癌中Anax4蛋白水平顯著升高。Choi等[14]進一步研究提示Anxa4基因在化療耐藥的卵巢漿液性癌腫瘤組織中較化療敏感的卵巢漿液性癌腫瘤組織中高表達，免疫組化分析發(fā)現20.0%（14/70）標本的細胞核中檢測到Anxa4，24.3%（17/70）標本的細胞質中有表達，在4例同時表達于細胞核和細胞質中，35.7%（25/70）有細胞核表達的患者對以鉑類為基礎的化療耐藥，而僅14.3%（10/70）無細胞核表達的患者對化療耐藥，且細胞核著色患者的無瘤生存期降低，提示Anxa4的細胞核表達是獨立的預后因子，其表達水平和定位與卵巢漿液性癌化療耐藥有關。對于Anxa4在卵巢癌中的研究主要集中于對化療高度耐藥的卵巢透明細胞癌，雖然Anxa4在卵巢漿液性癌中相對低表達，但也可以作為預后因子[14-15]。

卵巢透明細胞癌是卵巢癌中繼高級別漿液性癌后的第二主要類型，其傾向于對以鉑類為基礎的標準化療方案耐藥，有較差的預后。Anxa4基因及其蛋白產物被認為是卵巢透明細胞癌生物學行為的標記分子。研究發(fā)現，卵巢透明細胞癌細胞株OVTOKO敲除Anxa4基因后出現顯著的生長受限、對卡鉑敏感性增強；Anxa4敲除的卵巢透明細胞癌細胞株VOISE表現為轉移和侵襲能力丟失，但這種效應未出現于OVTOKO細胞中；同時研究發(fā)現卵巢透明細胞癌表現出對以鉑類為基礎的化療方案（如順鉑、卡鉑、紫杉醇等）抗拒[13]。

另有研究提示，Anxa4過表達的細胞系對紫杉醇抗拒。Le Moguen等[16]和Stewart等[17]則發(fā)現相對于鉑類敏感的母系卵巢漿液性腺癌細胞系IGROV1，對鉑類抗拒的子細胞系IGROV1-R10和IGROV1-CP低表達Anxa4，此現象說明Anxa4表達高低和腫瘤耐藥性與腫瘤組織及藥物種類有關。

3.1.2 Anxa4對卵巢癌化療敏感性作用的分子機制有研究討論了卵巢癌患者預后差的可能機制，如通過藥物流出泵導致治療藥物聚集減少、增強的藥物細胞外流出和DNA修復活性。而Ca2+可能參與了化療藥物藥效動力學過程。研究發(fā)現，紫杉醇通過細胞內Ca2+庫釋放導致細胞質內Ca2+快速增加[1]。順鉑可通過對其敏感的卵巢癌細胞內的Ca2+釋放誘發(fā)凋亡[18]。而Anxa4表達抑制的細胞對細胞內Ca2+調節(jié)能力受限。已有研究表明，作為Ca2+通道的調節(jié)者，由于中心親水孔洞，所有膜聯蛋白都可以作為Ca2+通道，其中Anxa2、Anxa4和Anxa6為質膜氯離子和肌質網Ca2+釋放通道的調節(jié)者[2]。因此，Anxa4可能參與了化療藥物所致Ca2+信號變化，從而表現出后續(xù)生物學效應。

Kim等[13]對無Anxa4表達的卵巢癌細胞轉染表達Anxa4后發(fā)現，對卡鉑抗拒的細胞內鉑類聚集減少，Anxa4增加了細胞內鉑的流出。由此推測：膜聯蛋白可以調節(jié)細胞內Ca2+濃度，從而啟動Ca2+信號傳導通路，包括調節(jié)自身Ca2+依賴性膜通透性和化療藥物流出，表現出對化療的抗拒。

3.2 Anxa4與子宮內膜癌

Chen等[19]的研究提示子宮內膜漿液性癌中Anxa4高表達，部分腫瘤細胞亦有細胞核和細胞質中同時表達現象，由此推論子宮內膜漿液性癌具有高侵襲性、對放化療不敏感等生物學特性，提示可能與Anxa4高表達有關。有研究對子宮內膜癌細胞Anxa4基因小干擾RNA（siRNA）轉染干擾后發(fā)現，腫瘤對卡鉑、紫杉醇和阿霉素敏感性顯著提高[1]。Matsuzaki等[20]對Anxa4低表達的子宮內膜樣腺癌細胞株HEC1細胞系對順鉑耐藥與Anxa4相關性進行了研究，通過體外細胞及體內裸鼠移植瘤實驗發(fā)現：沉默轉運銅離子的P型ATP酶——ATP7A（為細胞內鉑外流運載體）后，低表達Anxa4的HEC1及其對照細胞對順鉑和卡鉑的敏感性并未改善，而通過Anxa4高表達誘發(fā)鉑類耐藥的HEC1細胞對鉑類藥物的敏感性顯著提高。進一步研究發(fā)現，ATP7A沉默表達后，細胞內鉑聚集增加；過表達Anxa4的HEC1細胞暴露于順鉑或卡鉑后，Anxa4和ATP7A由細胞質共定位至細胞膜，此現象提示子宮內膜樣腺癌HEC1細胞高表達Anxa4后通過ATP7A提高了鉑類藥物外流，從而誘發(fā)化療抗拒。因此，Anxa4可以作為化療敏感的一個潛在治療靶點。

3.3 Anxa4與宮頸癌

由于膜聯蛋白的結構特點，其功能研究主要與Ca2+有關，如參與細胞骨架活動、參與磷脂化與膜受體的功能調節(jié)等。而目前研究發(fā)現，Annexins介導凋亡、分化，參與腫瘤的侵襲和轉移、血管發(fā)生和藥物抵抗等[1-3]。這可能除與Ca2+相互調節(jié)有關外，還與其他靶分子功能有關。這一現象已在研究宮頸癌細胞系HeLa細胞時發(fā)現：Anxa4過表達的宮頸癌細胞系HeLa細胞抵抗鬼臼乙叉甙處理所誘導的凋亡；進一步研究其機制發(fā)現在HeLa細胞周期的靜止期，Anxa4抑制NF-κB的轉錄活性，但經鬼臼乙叉甙處理后的4 h，細胞內Ca2+水平升高，NF-κB表達明顯上調，8 h后過表達的Anxa4導致NF-κB活性增強約2倍，12 h后不再增強，進一步研究提示Anxa4通過p50的Rel同源結構域與NF-κB相互作用，而這種作用隨著Ca2+水平升高顯著增強[7]。

4 結語

綜上所述，與機體其他腫瘤類似，Anxa4與婦科腫瘤的發(fā)生、進展及化療敏感性等有關。多數研究提示，Anxa4在化療抗拒的卵巢透明細胞癌、子宮內膜癌中高表達，但亦有研究提示相對于鉑類敏感的卵巢漿液性癌，其在鉑類抗拒的卵巢漿液性腺癌細胞系中低表達，而Anxa4過表達與宮頸癌細胞系HeLa細胞抗腫瘤藥物有關，其分子機制涉及鈣信號調節(jié)、Ca2+依賴或非依賴的AKT、NF-κB信號通路調節(jié)，并可與其他重金屬轉運酶作用誘導化療藥物外流而參與腫瘤化療抗拒。Anxa4通過“基因轉錄效應”和“非基因轉錄效應”與腫瘤生物學行為關系密切，并通過多個層面形成一個互相調控的信號網絡而成為腫瘤細胞對傳統(tǒng)化療藥物應激反應的一個關鍵節(jié)點分子。目前靶向干預Anxa4表達能否增敏化療效果是今后仍需探討的問題。

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