膜聯(lián)蛋白A2在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展

王增增，徐 婷，吳 敏*

本文價(jià)值：既往研究大多介紹膜聯(lián)蛋白A2（ANXA2）與腫瘤的關(guān)系，而ANXA2在自身免疫性疾病中的作用卻很少有人提及。自身免疫性疾病如類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、強(qiáng)直性脊柱炎，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，甚至威脅患者的生命。本文在收集歸納早期發(fā)現(xiàn)的ANXA2與腫瘤等多種疾病關(guān)系的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的ANXA2在多種自身免疫性疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用。通過(guò)本文，可以了解ANXA2在多種自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展，為各位科研人員和臨床醫(yī)生提供新的診斷和治療思路。

膜聯(lián)蛋白（ANX）是一組鈣依賴性磷脂結(jié)合蛋白，ANXA2是其中A亞族成員，具有多種生物學(xué)作用，包括參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞遷移、DNA的合成和細(xì)胞增殖、凋亡等，其與惡性腫瘤、產(chǎn)科疾病等密切相關(guān)。近年來(lái)，ANXA2在自身免疫性疾病中的作用也被廣泛關(guān)注。本文主要介紹ANXA2在常見(jiàn)自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展，以期為自身免疫性疾病的診斷及治療提供新的方向。

1 ANXA2的大小、結(jié)構(gòu)、分布及功能

1.1 ANXA2的大小及結(jié)構(gòu) ANX是鈣依賴性膜結(jié)合蛋白大家族，在真核生物中廣泛分布，這些蛋白定位于不同類(lèi)型的細(xì)胞和組織，具有類(lèi)似的膜結(jié)合性質(zhì)及保守的氨基酸序列［1］。目前已經(jīng)在不同物種中發(fā)現(xiàn)了超過(guò)100種ANX，在人類(lèi)中發(fā)現(xiàn)12種ANX［1］。人ANX基因的大小范圍從15 kb（ANXA9）到96 kb（ANXA10），位于15號(hào)染色體q21-q22，由339個(gè)氨基酸組成［2］。ANXA2具有與其他超家族成員相似的結(jié)構(gòu)：1個(gè)可變的尾端（N端）和1個(gè)保守的核心區(qū)（C端）；其中C端結(jié)構(gòu)域含有鈣離子、磷脂和肌動(dòng)蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，N端是其功能區(qū)域，具有結(jié)合活性，含有P11、組織型纖溶酶原激活劑（tPA）等結(jié)合位點(diǎn)和酪氨酸23（Tyr23）、絲氨酸11（Ser11）、絲氨酸25（Ser25）等磷酸化位點(diǎn)及一段核輸出信號(hào)［2］。ANXA2是一種多功能蛋白，能結(jié)合不同的細(xì)胞內(nèi)配體發(fā)揮多種生物學(xué)功能，如鈣離子、S100A10、膜脂質(zhì)、肌動(dòng)蛋白和特異性 mRNA［3］。

1.2 ANXA2的分布及功能 血管內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、滋養(yǎng)層細(xì)胞、上皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等均可以產(chǎn)生ANXA2［2］。ANXA2主要分布在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞膜和細(xì)胞外液，主要以2種形式存在：?jiǎn)误w和異源四聚體。單體ANXA2與其配體P11首先形成異源二聚體，兩分子的異源二聚體再相互結(jié)合，形成異源四聚體。單體ANXA2是氧調(diào)節(jié)的Toll樣受體2的配體［4］。異源四聚體是ANXA2發(fā)揮作用的主要形式，是tPA和纖溶蛋白溶解酶原（PLG）的共同受體，介導(dǎo)tPA依賴的PLG的激活和纖溶酶的產(chǎn)生，使纖維蛋白溶解，維持血管穩(wěn)態(tài)，同時(shí)也能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲。ANXA2表達(dá)水平具有組織差異性，在血管中表達(dá)水平較高，其通過(guò)調(diào)節(jié)纖維蛋白溶解系統(tǒng)平衡及參與血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）促血管生成作用，影響新生血管的發(fā)生、發(fā)展［5］。研究發(fā)現(xiàn)，ANXA2已涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、免疫應(yīng)答、細(xì)胞與細(xì)胞黏附、纖維蛋白溶解、細(xì)胞骨架的穩(wěn)定、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等一系列重要的生命過(guò)程［6］。

1.3 ANXA2與多種疾病的關(guān)系

1.3.1 敗血癥 敗血癥是一種進(jìn)行性疾病，表現(xiàn)出過(guò)度的炎性反應(yīng)、嚴(yán)重的組織損傷、器官功能障礙，最終導(dǎo)致死亡。目前，敗血癥的治療方法有限，進(jìn)一步了解敗血癥的分子發(fā)病機(jī)制可以發(fā)現(xiàn)更有效的治療方法。研究發(fā)現(xiàn)，ANXA2可通過(guò)調(diào)節(jié)活性氧（ROS）和白介素（IL）-17水平抑制敗血癥中的促炎反應(yīng)，從而減輕敗血癥的嚴(yán)重性［7］。

1.3.2 視網(wǎng)膜新生血管病變 視網(wǎng)膜新生血管病變是多種眼部疾病的病理改變，如早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變、糖尿病性視網(wǎng)膜病變和缺血性視網(wǎng)膜靜脈阻塞等，是一種嚴(yán)重的致盲性眼病，其病因復(fù)雜，發(fā)病機(jī)制尚未明確，可能與缺血、缺氧、炎癥以及免疫反應(yīng)引發(fā)的細(xì)胞外基質(zhì)改變有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，在缺血誘導(dǎo)的小鼠視網(wǎng)膜新生血管病變中，ANXA2是重要的誘導(dǎo)因子，是磷脂肌醇（PKC）途徑的底物蛋白，也是纖溶酶原和tPA受體之一，ANXA2可通過(guò)VEGF、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2（VEGFR2）、PKC等信號(hào)途徑促進(jìn)新生血管的增生［8］。

1.3.3 神經(jīng)精神系統(tǒng)疾病 在用重組ANXA2免疫的小鼠血清中，高水平的抗ANXA2抗體與小鼠焦慮和抑郁等特異性行為變化相關(guān)，而抗ANXA2抗體影響大腦的途徑相當(dāng)復(fù)雜，目前研究發(fā)現(xiàn)這些抗體可以通過(guò)血-腦脊液屏障進(jìn)入大腦，然后結(jié)合特定的腦抗原，進(jìn)而作用于腦邊緣系統(tǒng)，然而其具體作用機(jī)制尚不清楚［9］。

1.3.4 惡性腫瘤 ANX在細(xì)胞中分布相當(dāng)廣泛，與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。ANX家族的不同成員對(duì)腫瘤的發(fā)生具有不同的作用，ANXA2的主要作用體現(xiàn)在血管生成以及腫瘤細(xì)胞的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移方面。ANXA2的氨基末端區(qū)域具有高序列變異性，并可被幾種激酶磷酸化［10］。而ANXA2的酪氨酸磷酸化與腫瘤細(xì)胞增殖和入侵相關(guān)，如ANXA2 Tyr23的磷酸化可促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化［11］。目前已知ANXA2參與了肝癌、腎癌、胃癌、肺癌、子宮頸癌、乳腺癌和胰腺癌的發(fā)病機(jī)制以及晚期癌癥的預(yù)后［12-14］。在這些惡性腫瘤的發(fā)病過(guò)程中，ANXA2過(guò)表達(dá)，作為纖溶酶原和tPA的共受體，將纖溶酶原轉(zhuǎn)化為纖溶酶，并且增加腫瘤細(xì)胞表面的纖溶酶活性，介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)降解，促進(jìn)新生血管形成，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。

1.3.5 產(chǎn)科疾病 獲得性和遺傳性血栓形成傾向與孕早期并發(fā)癥（如復(fù)發(fā)性流產(chǎn)）和妊娠晚期并發(fā)癥（如胎兒限制性宮內(nèi)發(fā)育）的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)［15-16］。研究表明，在ANX家族中，ANXA2在血管和胎盤(pán)組織中高表達(dá)，可促進(jìn)血管纖維蛋白溶解［15］。亦有研究表明，抗ANXA2 IgG可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞上組織因子的過(guò)度表達(dá)，并抑制纖溶酶的產(chǎn)生，通過(guò)誘導(dǎo)胎盤(pán)血管血栓形成，導(dǎo)致胎盤(pán)功能不全，以致反復(fù)自然流產(chǎn)和胎盤(pán)血管疾?。?6］。ANXA2已被確定為產(chǎn)科患者血清中自身抗體的靶標(biāo)［16］，但仍需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定ANXA2是否對(duì)維持胎盤(pán)完整性至關(guān)重要，進(jìn)一步評(píng)估抗ANXA2抗體對(duì)產(chǎn)科疾病的預(yù)測(cè)價(jià)值。

2 ANXA2在自身免疫性疾病中的作用

研究表明，與正常人群相比，ANXA2在自身免疫性疾病患者中是高表達(dá)的，其通過(guò)不同途徑參與了自身免疫性疾病的多個(gè)致病環(huán)節(jié)，包括：與自身抗體的抗原相互結(jié)合，促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)；直接與自身抗體結(jié)合，介導(dǎo)信號(hào)通路的激活，從而誘導(dǎo)炎性因子的分泌［17］。這提示抑制ANXA2的作用可能是治療自身免疫性疾病的新靶點(diǎn)。

2.1 ANXA2與類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA） 研究發(fā)現(xiàn)，與骨關(guān)節(jié)炎（OA）患者和健康人相比，ANXA2和ANXA2受體在RA患者外周血及滑膜組織中的表達(dá)水平升高［18］。在膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎（CIA）小鼠中，外源性注射ANXA2后，關(guān)節(jié)腫脹、炎癥和新血管形成顯著增加［19］。這些均表明ANXA2或許在RA的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。

2.1.1 ANXA2在血管生成方面的作用 ANXA2是誘導(dǎo)血管生成的重要介導(dǎo)劑，在缺氧誘導(dǎo)的小鼠視網(wǎng)膜新生血管病變實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組小鼠視網(wǎng)膜組織中ANXA2 mRNA表達(dá)水平明顯增加，進(jìn)一步研究表明，ANXA2可與tPA結(jié)合，激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2）通路，為新生血管的形成提供基礎(chǔ)［8］。目前發(fā)現(xiàn)很多信號(hào)通路涉及血管生成，如絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）、HH（Hedgehog）信號(hào)通路［20］。1980年NüSSLEIN-VOLLHARD等在研究果蠅基因突變時(shí)發(fā)現(xiàn)了HH基因，后因突變的果蠅胚胎呈輻射車(chē)輪狀似蜷縮的刺猬而得名，目前研究發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物中至少有3種同源基因：音猬因子（SHH）、沙漠刺猬因子（DHH）、印度刺猬因子（IHH）［21］。DHH更接近于果蠅的染色體組，在人體表達(dá)較少，而SHH和IHH與人染色體組更接近，其中研究最多且最深入的是SHH信號(hào)通路。在哺乳動(dòng)物中，HH信號(hào)通路主要是由HH配體（SHH、IHH、DHH）、12次跨膜蛋白PATCHED（PTCH）和7次跨膜蛋白SMOOTHED（SMO）組成的受體復(fù)合物、核轉(zhuǎn)錄因子GLI家族、下游靶基因4部分組成［22］。表達(dá)PTCH基因的蛋白可與HH配體結(jié)合，當(dāng)缺乏HH配體時(shí)，PTCH可通過(guò)催化作用抑制SMO的活性；當(dāng)存在HH配體時(shí)，HH配體與PTCH結(jié)合，解除了PTCH對(duì)SMO的抑制作用，SMO激活后活化GLI家族成員，使其進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)并通過(guò)結(jié)合啟動(dòng)子以控制靶基因的轉(zhuǎn)錄。體外研究表明，ANXA2/ANXA2受體（ANXA2R）軸可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，這是通過(guò)HH信號(hào)通路完成的，細(xì)胞外ANXA2通過(guò)結(jié)合ANXA2R，上調(diào)IHH、PTCH、SMO和GLI等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分子的表達(dá)，從而上調(diào)下游促血管生成因子如基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2、VEGF和血管生成素-2（Ang-2）的表達(dá)，促進(jìn)血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞增殖，而抑制ANXA2R的表達(dá)后，HH信號(hào)通路下游的促血管生成因子表達(dá)下調(diào)，實(shí)驗(yàn)表明ANXA2的過(guò)度表達(dá)可以促進(jìn)CIA小鼠疾病的進(jìn)展，特別是在血管翳的初次形成過(guò)程中［18］。除了HH信號(hào)通路外，ANXA2還可以與鈣結(jié)合蛋白S100A10組成異質(zhì)四聚體復(fù)合物，加速纖溶酶的產(chǎn)生，纖溶酶活化后可促進(jìn)下游MMP的水解，如MMP-3、MMP-9和MMP-13等［23］，進(jìn)而釋放基質(zhì)中的促血管生成因子，這是血管生成開(kāi)始的關(guān)鍵步驟。上述研究表明ANXA2可以通過(guò)促進(jìn)血管生成、滑膜增殖而促進(jìn)RA的發(fā)生、發(fā)展，ANXA2可能為RA新的治療靶點(diǎn)。

2.1.2 ANXA2在關(guān)節(jié)軟骨中的作用 成纖維細(xì)胞樣滑膜細(xì)胞（FLS）是沿著滑膜的內(nèi)膜增殖的獨(dú)特的細(xì)胞［24］，在RA的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。其參與血管翳的維持，這種類(lèi)似“腫瘤樣”的FLS增殖可導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨與滑液之間的營(yíng)養(yǎng)交換減少，并且可以促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨的蛋白水解，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞。許多復(fù)雜的信號(hào)通路參與FLS的增殖和侵襲，研究發(fā)現(xiàn)，盤(pán)狀結(jié)構(gòu)域受體2（DDR-2）/MMP信號(hào)通路是導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨破壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中DDR-2是在RA FLS細(xì)胞中高表達(dá)的膜受體蛋白，屬于一類(lèi)特殊的受體酪氨酸激酶（RTK），與其他酪氨酸激酶相關(guān)受體相比，其與Ⅱ型膠原蛋白結(jié)合后發(fā)生磷酸化的速度很緩慢，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，具有“慢開(kāi)慢關(guān)”的特點(diǎn)［25］。大量研究表明，ANXA2可以被DDR-2直接磷酸化，而磷酸化ANXA2參與DDR-2/MMP信號(hào)通路，并上調(diào)MMP-13的表達(dá)［25］。持續(xù)的膠原刺激使DDR-2/MMP信號(hào)通路一直處于活躍狀態(tài)，這促使FLS不斷分泌MMP-13，致使軟骨破壞，破壞后的軟骨又釋放大量的膠原物質(zhì)，即整個(gè)軟骨破壞的過(guò)程是正反饋的。有研究證明，用慢病毒小干擾RNA（siRNA）下調(diào)ANXA2的表達(dá)可以顯著減輕CIA大鼠的關(guān)節(jié)損傷［26］。這些結(jié)果支持了ANXA2在RA患者關(guān)節(jié)軟骨破壞中起關(guān)鍵作用的觀點(diǎn)。

2.2 ANXA2與抗磷脂綜合征（APS） APS的特征在于小血管血栓形成以及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)。研究表明，APS患者體內(nèi)高滴度的抗磷脂抗體（APL）與血栓形成關(guān)系密切，而APL是一組針對(duì)磷脂或磷脂復(fù)合物的自身抗體的總稱，主要包括狼瘡抗凝物（LA）、抗心磷脂抗體（ACL）、抗β2糖蛋白I（β2GPI）［27］。研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞上的β2糖蛋白I結(jié)合ANXA2，并將Toll樣受體-4作為共受體，通過(guò)特異性結(jié)合APL/抗β2GPI抗體，激活內(nèi)皮細(xì)胞，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路如核轉(zhuǎn)錄因子κB（NF-κB）通路和P38-MAPK通路，從而增加循環(huán)系統(tǒng)中組織因子的含量和活性，使血液處于高凝狀態(tài)，從而誘導(dǎo)炎性反應(yīng)和血栓形成［28］。提示抗ANXA2抗體可成為確診APS的重要實(shí)驗(yàn)室依據(jù)，這將有助于對(duì)一些潛在的APS進(jìn)行診斷，同時(shí)為臨床治療提供新的嘗試。

2.3 ANXA2與強(qiáng)直性脊柱炎（AS） AS是血清陰性脊柱關(guān)節(jié)病的一種，病變主要累及骶髂關(guān)節(jié)，引起脊柱強(qiáng)直和纖維化，造成彎腰、行走活動(dòng)受限，并可有不同程度的系統(tǒng)損害。既往研究表明，IL-6可能通過(guò)激活多個(gè)信號(hào)通路，如JAK/STAT、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）信號(hào)通路刺激人骨髓間充質(zhì)細(xì)胞分化，促進(jìn)脊柱的纖維化［29］。研究表明，ANXA2可以上調(diào)IL-6的表達(dá)，進(jìn)而激活ERK通路，促進(jìn)AS患者脊柱纖維化及骨化的發(fā)展［29］。

2.4 ANXA2與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE） SLE主要表現(xiàn)為自身免疫耐受缺失和自身抗體過(guò)量生成［30］。SLE常見(jiàn)腎臟受累，抗雙鏈DNA抗體（抗dsDNA抗體）是狼瘡性腎炎（LN）的標(biāo)志抗體，研究發(fā)現(xiàn)，ANXA2可促進(jìn)LN的進(jìn)展［30］。抗dsDNA抗體依賴ANXA2的介導(dǎo)結(jié)合到腎小球系膜細(xì)胞后，進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，激活P38-MAPK等信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)IL-6分泌和ANXA2合成；抑制系膜細(xì)胞上ANXA2后，抗dsDNA抗體則降低，且IL-6分泌顯著減少［31］。

2.5 ANXA2與炎癥性腸病（IBD） IBD是一種病因尚未明確的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，包括克羅恩?。–D）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC），可導(dǎo)致腸道及腸道外癥狀，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，目前普遍認(rèn)為是環(huán)境、遺傳和免疫等多因素相互作用所致，其中免疫因素起關(guān)鍵作用，患者腸黏膜固有層的免疫細(xì)胞可對(duì)外界刺激做出特異性反應(yīng)［32］。CD和UC有著不同的免疫反應(yīng)類(lèi)型，ANXA2在UC患者腸黏膜中的表達(dá)水平明顯升高，而在CD患者腸黏膜中的表達(dá)水平則有降低的趨勢(shì)。ANXA2與UC病理炎癥的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)，推測(cè)可能與免疫誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)有密切聯(lián)系。

3 小結(jié)及展望

ANXA2可以激活多種信號(hào)通路，通過(guò)促進(jìn)血管生成、血栓形成，誘導(dǎo)炎性反應(yīng)，調(diào)節(jié)免疫等在RA、APS、AS、SLE、IBD等多種自身免疫性疾病中發(fā)揮重要作用，ANXA2有望成為自身免疫性疾病新的治療靶點(diǎn)，但目前對(duì)于ANX的研究尚且不足，期待有更深入的研究發(fā)現(xiàn)其更大的價(jià)值，來(lái)造福更多患者。

作者貢獻(xiàn)：王增增、吳敏進(jìn)行文章的構(gòu)思、文章的可行性分析；王增增進(jìn)行文章的整理與撰寫(xiě)；徐婷進(jìn)行文章修訂，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督與管理。

本文無(wú)利益沖突。