S100A14在婦科腫瘤發(fā)生發(fā)展中的研究進(jìn)展

陳穎，張三元

S100A14又稱BCMP84，屬于鈣結(jié)合蛋白家族成員，參與多種腫瘤組織的發(fā)生、發(fā)展。2002年P(guān)ietas等[1]進(jìn)行抑制性消減雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)通過比較肺癌細(xì)胞基因組，首次在人類1q23.1染色體上定位到S100A14，該段染色體容易發(fā)生重組和擴(kuò)增，繼而表達(dá)失控并發(fā)生癌變。S100A14在多種腫瘤組織中異常表達(dá)，與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。近年來，學(xué)者通過免疫組織化學(xué)（免疫組化）法研究S100A14在腫瘤組織中的表達(dá)情況及相關(guān)臨床病理指標(biāo)表明，S100A14表達(dá)水平與婦科腫瘤如子宮內(nèi)膜癌、卵巢癌及宮頸癌等的惡性程度及轉(zhuǎn)移程度相關(guān)。這種復(fù)雜的表達(dá)差異預(yù)示著S100A14具有重要的生物學(xué)功能，有望成為未來臨床上治療婦科腫瘤的新靶點(diǎn)?，F(xiàn)就S100A14在婦科腫瘤中的表達(dá)情況及作用機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 S100A14的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

S100A14作為S100蛋白家族成員，具有該家族成員典型結(jié)構(gòu)特征，氨基端由14個氨基酸組成的EF手相，為S100蛋白家族所特異的；羧基端由12個氨基酸組成的EF手相，為鈣結(jié)合蛋白家族所保守的。S100A14通過與鈣離子或其他二價(jià)正離子結(jié)合，引起蛋白構(gòu)象發(fā)生改變，暴露與靶蛋白結(jié)合的位點(diǎn)，從而發(fā)揮相應(yīng)生物學(xué)功能。另外，S100A14與S100A13具有較高同源性，也被認(rèn)為是一種與腫瘤發(fā)生、浸潤及轉(zhuǎn)移相關(guān)的新型標(biāo)志物。

S100蛋白參與多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展的各個階段，其中有對腫瘤起促進(jìn)作用的，也有起抑制作用的，甚至有部分蛋白對腫瘤既有促進(jìn)作用，又有抑制作用。S100A4是一種腫瘤促進(jìn)作用顯著的蛋白，通過高表達(dá)使個別已發(fā)生錯誤編碼的細(xì)胞繼續(xù)生存繁殖，最終惡變?yōu)槟[瘤，而S100A4高表達(dá)的腫瘤患者，預(yù)后也較差，若利用小干擾RNA（siRNA）下調(diào)S100A4表達(dá)，腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移能力也降低[2]。S100A2是一種腫瘤抑制因子，其在腫瘤細(xì)胞或腫瘤邊緣組織表達(dá)下調(diào)或缺失，而在相應(yīng)的正常組織中表達(dá)升高，阻礙腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移。S100A2蛋白在胃癌組織中表達(dá)水平降低，其抑癌作用減弱，間接促進(jìn)了胃癌的發(fā)展[3]。S100A6是一種具有雙重作用的蛋白，在肝癌、肺癌、結(jié)直腸癌、子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌中呈高表達(dá)，起促癌作用；而在視神經(jīng)母細(xì)胞瘤和骨肉瘤中表達(dá)水平降低，起抑癌作用。同S100A6一樣，S100A14是S100蛋白家族中又一具有雙重作用的蛋白，在不同病理狀態(tài)下既有促癌作用，也有抑癌作用。研究表明，S100A14的表達(dá)情況具有明顯的組織特異性，在正常組織如食管、肺、肝、腎和結(jié)直腸中高表達(dá)[4-5]，外周血和腦組織中不表達(dá)；在腫瘤組織如肺癌、肝癌、乳腺癌、膀胱癌、卵巢癌和宮頸癌中高表達(dá)[6]，而在食管鱗狀細(xì)胞癌、腎癌、結(jié)直腸癌和子宮內(nèi)膜癌中低表達(dá)[7]。研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌組織中S100A14的表達(dá)水平明顯高于正常組織，且表達(dá)水平高的患者術(shù)后復(fù)發(fā)率較高，預(yù)后較差[8]；S100A14的表達(dá)水平能較好地預(yù)測腋窩淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況，且其高表達(dá)與患者的不良預(yù)后顯著相關(guān)[9]。Ding等[10]研究指出，肺腺癌患者血清S100A14水平高于健康人群，癌細(xì)胞中S100A14的表達(dá)水平也明顯升高，S100A14可促進(jìn)SPCA1和GLC-82細(xì)胞的遷移和侵襲，增加癌細(xì)胞的運(yùn)動能力，可作為肺腺癌的診斷依據(jù)和潛在的治療靶點(diǎn)。

2 S100A14在婦科腫瘤中的研究現(xiàn)狀

2.1 宮頸癌S100A14是一種分泌型蛋白[11]，主要在腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜上表達(dá)，通過調(diào)控基因表達(dá)、肌肉收縮、細(xì)胞增殖、分化、凋亡、血管形成以及細(xì)胞骨架動態(tài)變化參與腫瘤的發(fā)生與進(jìn)展[12]。楊晶等[13]對S100A14的表達(dá)與宮頸癌臨床病理特征關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，S100A14在宮頸正常組織、低度鱗狀上皮內(nèi)病變（LSIL）組織、高度鱗狀上皮內(nèi)病變（HSIL）組織以及鱗癌組織中的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中均有表達(dá)，并且在細(xì)胞膜處表達(dá)更明顯。此外，定量分析表明，隨著宮頸組織惡性程度的增加，S100A14表達(dá)水平也呈上升趨勢，且兩者之間呈正相關(guān)，提示S100A14表達(dá)上調(diào)與腫瘤惡性程度增加密切相關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)，S100A14在宮頸鱗癌組織中的表達(dá)水平與臨床病理分期、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，而與年齡、鱗癌腫塊大小及有無脈管轉(zhuǎn)移無關(guān)。

2.2 卵巢癌S100A14主要在卵巢癌細(xì)胞的胞質(zhì)中表達(dá)，少部分表達(dá)于細(xì)胞膜和細(xì)胞核[14]。王欣等[15]通過免疫組化法分析正常卵巢組織、交界性黏液性卵巢腫瘤及高分化黏液性卵巢癌中S100A14的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)S100A14的表達(dá)水平隨上述組織順序呈上升趨勢，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且在黏液性卵巢癌組織中，其表達(dá)水平與卵巢癌的臨床病理分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，與患者年齡及腫瘤直徑無關(guān)。S100A14高表達(dá)與卵巢癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移有關(guān)，有望成為臨床治療卵巢癌的新靶點(diǎn)及評估預(yù)后的有力指標(biāo)。此外，有文獻(xiàn)報(bào)道，S100A14在上皮性卵巢癌組織中通過調(diào)控磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信號通路發(fā)揮生物學(xué)功能，PI3K以傳遞有絲分裂信號的方式激活A(yù)KT，激活后的AKT被導(dǎo)入線粒體內(nèi)，造成線粒體內(nèi)的糖原合成酶激酶3β（GSK3β）與P53因子結(jié)合能力下降，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)源性凋亡功能減弱，從而使癌細(xì)胞得以存活[16]。由于PI3K/AKT信號通路較為復(fù)雜，且只有上皮性卵巢癌細(xì)胞依賴于PI3K/AKT信號通路存活，故用上述說法解釋其他類型卵巢癌細(xì)胞的增殖具有一定的局限性。

2.3 子宮內(nèi)膜癌Xu等[17]研究發(fā)現(xiàn)，S100A14在正常子宮內(nèi)膜組織中高表達(dá)，以細(xì)胞質(zhì)表達(dá)為主，而在子宮內(nèi)膜癌組織的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜共同表達(dá)，并且以細(xì)胞膜表達(dá)更顯著。S100A14在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)水平明顯低于正常組織；S100A14在正常子宮內(nèi)膜組織、單純性增生、復(fù)雜性增生及不典型增生內(nèi)膜組織中的表達(dá)水平呈下降趨勢；S100A14在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的子宮內(nèi)膜癌組織的表達(dá)水平顯著低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的子宮內(nèi)膜癌組織；高中分化的子宮內(nèi)膜癌組織中S100A14的表達(dá)水平明顯高于低分化的子宮內(nèi)膜癌組織[18-19]。推測淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度低的子宮內(nèi)膜癌患者癌細(xì)胞中S100A14低表達(dá)，術(shù)后需輔助放療。2019年美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)（NCCN）指南仍強(qiáng)調(diào)子宮內(nèi)膜癌標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)方式為全面分期手術(shù)（全子宮+雙附件切除+系統(tǒng)性盆腔及腹主動脈旁淋巴結(jié)切除）[20]。如果對早期子宮內(nèi)膜癌患者均實(shí)施全面分期手術(shù)，近90%的患者都存在過度干預(yù)之虞，那么參考S100A14在前哨淋巴結(jié)中的表達(dá)水平，就可以準(zhǔn)確識別轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)而又不擴(kuò)大手術(shù)范圍，對手術(shù)治療具有指導(dǎo)意義。但目前關(guān)于S100A14參與子宮內(nèi)膜癌發(fā)生的機(jī)制尚不明確，仍需進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。

3 S100A14參與腫瘤發(fā)生發(fā)展作用機(jī)制淺析

3.1 S100A14依賴P53上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶2（MMP-2）促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲惡性腫瘤致死的根本原因是腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲，轉(zhuǎn)移是細(xì)胞浸潤的過程，侵襲是降解細(xì)胞外基質(zhì)成分并穿透損傷細(xì)胞基底膜的過程。MMP-2是MMP家族的重要成員，幾乎所有的細(xì)胞外基質(zhì)，尤其是Ⅳ型膠原蛋白，都能被其降解，進(jìn)而影響組織重塑，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對周圍組織的浸潤。相關(guān)研究證實(shí)，S100A14與P53蛋白之間關(guān)系密切，具有功能性的連接[21]，P53蛋白對MMP-2具有負(fù)調(diào)節(jié)作用，S100A14可通過依賴P53的方式上調(diào)MMP-2的表達(dá)水平。低濃度的S100A14可通過激活癌細(xì)胞核因子κB（NF-κB）信號通路，影響P53蛋白穩(wěn)定性，導(dǎo)致野生型P53蛋白表達(dá)下調(diào)，從而促使MMP-2 mRNA和蛋白表達(dá)上調(diào)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲性。MMP-2的高表達(dá)可促進(jìn)血管內(nèi)皮生長因子合成，從而誘導(dǎo)生成新的腫瘤血管，導(dǎo)致惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后[22]。在高分化黏液性卵巢癌中，S100A14和MMP-2均高表達(dá)，且兩者表達(dá)水平呈正相關(guān)，高表達(dá)的S100A14上調(diào)MMP-2的表達(dá)水平，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞新生血管的生成，導(dǎo)致腫瘤的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。

3.2 S100A14與晚期糖基化終產(chǎn)物受體（RAGE）結(jié)合激活相關(guān)信號通路促進(jìn)細(xì)胞增殖 RAGE作為一種多配體的膜受體，廣泛存在于癌細(xì)胞、免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞。在病理情況下，RAGE與配體結(jié)合使多種信號通路下調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞因子、趨化因子和能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、凋亡、遷移的通路激活[23]，引起細(xì)胞功能紊亂，從而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。

S100蛋白在細(xì)胞內(nèi)不具有內(nèi)源性蛋白酶活性，但通過配體與受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)證實(shí)S100蛋白在細(xì)胞外可作為配體與RAGE相互作用。已有研究表明RAGE 可與 S100A4、S100A6、S100A12、S100A13 和S100B相互作用，激活相關(guān)信號通路并引起病理變化[24]。靳慶娥[25]的研究發(fā)現(xiàn)外源性低濃度S100A14能明顯促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，并通過免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)S100A14與RAGE受體之間存在直接相互作用，通過加入RAGE拮抗性多肽或U0126等試劑干擾和抑制RAGE表達(dá)，可顯著降低外源性低濃度S100A14對細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。另有文獻(xiàn)報(bào)道，低濃度S100A14可與人食道癌腫瘤細(xì)胞系（KYSE180）細(xì)胞膜上的RAGE結(jié)合，激活胞內(nèi)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（ERK1/2）和NF-κB信號通路，促進(jìn)細(xì)胞增殖和存活[12]，這為S100A14在食管癌變過程分子機(jī)制的研究提供了新的方向。Nakashima等[26]和劉婧等[27]在研究早期動脈粥樣硬化形成的過程中發(fā)現(xiàn)，RAGE與S100A14結(jié)合后可開啟細(xì)胞內(nèi)多條信號通路，如ERK1/2、p38絲裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）以及NF-κB等通路，繼而引發(fā)不同的生物學(xué)效應(yīng)。楊晶等[13]研究發(fā)現(xiàn)，宮頸鱗癌組織中RAGE和S100A14表達(dá)呈正相關(guān)，且S100A14和RAGE在正常宮頸組織、宮頸上皮內(nèi)瘤變（CIN）Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級組織和宮頸鱗癌組織中的表達(dá)水平存在顯著差異，其表達(dá)水平隨著宮頸病變嚴(yán)重程度的加重而升高，推測S100A14通過與RAGE結(jié)合，激活相關(guān)信號通路，促進(jìn)癌細(xì)胞增殖和擴(kuò)散，導(dǎo)致腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移。

3.3 S100A14與人類表皮生長因子受體2（HER2）相互作用并調(diào)節(jié)HER2相關(guān)信號通路 HER2是表皮生長因子受體（EGFR）家族成員之一，具有酪氨酸激酶活性，在多數(shù)表皮細(xì)胞生長、分化和轉(zhuǎn)移中起重要作用，并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。Slamon等[28]首次在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)HER2基因擴(kuò)增和過表達(dá)，并且HER2過表達(dá)的患者易復(fù)發(fā)，預(yù)后較差。HER2過表達(dá)可促進(jìn)HER2二聚化，活化并磷酸化細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域，進(jìn)而在無配體情況下激活相關(guān)信號通路如Ras/Raf/MEK/MAPK和PI3K/AKT，促進(jìn)細(xì)胞增殖、遷移以及新生血管形成[29]。研究證實(shí)，S100A14和HER2共同表達(dá)于癌細(xì)胞，可以直接結(jié)合發(fā)揮作用。許成山等[30]對乳腺癌的研究發(fā)現(xiàn)，S100A14與HRE2集中表達(dá)于乳腺癌細(xì)胞膜并存在共定位；利用siRNA技術(shù)敲低S100A14后，可以抑制HER2過表達(dá)引起的HER2磷酸化水平及HER2下游信號分子活化，降低HER2引起的癌細(xì)胞增殖。目前在許多腫瘤中發(fā)現(xiàn)HER2過表達(dá)或基因擴(kuò)增，如子宮內(nèi)膜癌、食管癌、胃癌、乳腺癌和卵巢癌[30]。推測子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌細(xì)胞中HER2基因過表達(dá)，可能是通過結(jié)合S100A14促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖及遷移。對HER2相關(guān)信號通路進(jìn)行深入研究，有望揭示這一復(fù)雜的生物學(xué)過程。

4 結(jié)語與展望

治療腫瘤的關(guān)鍵是早期診斷，發(fā)現(xiàn)新的特異性腫瘤血清學(xué)指標(biāo)至關(guān)重要。研究表明，S100A14有望成為新的婦科腫瘤標(biāo)志物。雖然S100A14還沒有廣泛應(yīng)用于婦科腫瘤的臨床治療，但通過借鑒其在其他惡性腫瘤血清和腫瘤細(xì)胞中的研究成果，結(jié)合相關(guān)細(xì)胞通路研究，深入探索S100A14的表達(dá)水平與腫瘤轉(zhuǎn)移、患者預(yù)后等的相關(guān)性，可對S100A14作為婦科腫瘤標(biāo)志物的可能性作出全面評估。綜上，發(fā)掘S100A14在婦科腫瘤領(lǐng)域的潛在研究價(jià)值，使其成為一個新型具有指導(dǎo)性的腫瘤標(biāo)志物，能為臨床醫(yī)師靶向干預(yù)、個體治療及評估預(yù)后提供新思路。