凝血酶敏感蛋白與癌癥關(guān)系的研究進(jìn)展

安 尉,原程華,張 萌,王繼紅,寧淑香* (.遼寧師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 6033；.大連醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，遼寧 大連 6044)

凝血酶敏感蛋白(thrombospondin，TSP)是首先發(fā)現(xiàn)于人類細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，參與細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的信號(hào)傳遞。其能參與包括血管新生、增殖、凋亡，NO-cGMP依賴性蛋白激酶途徑和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)活性調(diào)節(jié)等在內(nèi)的生理活動(dòng)[1-2]。

TSP家族由5個(gè)成員組成，分別為TSP-1、TSP-2、TSP-3、TSP-4以及TSP-5。每個(gè)家族成員都代表著一個(gè)單獨(dú)的基因產(chǎn)物。這些基因編碼的蛋白參與多種生物學(xué)反應(yīng)。與大多細(xì)胞外基質(zhì)蛋白相同的是，TSP也是由精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸模體及TSP結(jié)構(gòu)域等幾個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，這些結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)著該蛋白家族的眾多生物學(xué)功能[3]。

TSP家族分為兩個(gè)亞家族：TSP-1和TSP-2形成三聚體為第一個(gè)亞家族；TSP-3、TSP-4和軟骨寡聚基質(zhì)蛋白(COMP/TSP-5)形成五聚體為第二個(gè)亞家族[4]。TSP-5是組成骨骼和軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的成分，而TSP-1和TSP-2通常存在于特定的發(fā)育階段、組織重塑以及損傷或炎癥反應(yīng)的特定生理過程中,并且可與TSP-β結(jié)合而影響血管新生[5]。

目前癌癥仍是人類健康的第一大殺手。據(jù)美國國立衛(wèi)生院統(tǒng)計(jì)，僅2018年癌癥新增病例就超過170萬人次，到2030年預(yù)計(jì)每年新發(fā)癌癥病例數(shù)將增加到2360萬。因此,尋找并研發(fā)安全強(qiáng)效的靶向抗腫瘤藥物已刻不容緩。縱觀已有報(bào)道，發(fā)現(xiàn)來源于人的細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白TSP在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起到促進(jìn)或抑制完全相反的兩方面作用。

1 TSP與胃癌的關(guān)系

胃癌是全球最常見的癌癥之一，確診時(shí)多數(shù)患者已是中晚期，且具有較高的發(fā)病率和病死率。每年有九十多萬例新發(fā)病例和七十多萬例死亡病例[6]。

TSP-1表達(dá)的增加與腫瘤的分化有著密切的關(guān)聯(lián)[7]。成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,FGF)可調(diào)節(jié)很多細(xì)胞和生理過程，包括增殖、血管新生、侵襲和遷移[8-9]。胃癌患者的組織中堿性成纖維生長因子受體2(fibroblast growth factor receptor2,FGFR2)的表達(dá)與胃癌組織的侵襲深度和臨床分期有著很密切的關(guān)聯(lián)[10]。

研究表明，與其他的正常組織相比，F(xiàn)GFR2和TSP-1在胃癌組織中的表達(dá)都有增加，與胃癌的發(fā)生和發(fā)展正相關(guān)。在體外，F(xiàn)GF7和FGFR都可以上調(diào)TSP-1，通過敲低FGFR2可在一定程度上抑制FGF7對(duì)胃癌細(xì)胞侵襲和遷移的刺激，也可以通過敲低TSP-1減少胃癌細(xì)胞的侵襲和遷移。此外，F(xiàn)GF7和FGFR2誘導(dǎo)的TSP-1上調(diào)主要與PI3K信號(hào)通路、Akt信號(hào)通路和mTOR信號(hào)通路相關(guān)[11]。

相對(duì)而言，TSP-2在胃癌細(xì)胞的表達(dá)及功能上卻與TSP-1呈現(xiàn)完全相反的表現(xiàn)。據(jù)報(bào)道，TSP-2也與多種胃癌細(xì)胞受體、生長因子和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白相互作用，并參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖和黏附等過程[12]。

2 TSP與前列腺癌的關(guān)系

前列腺癌是泌尿系統(tǒng)發(fā)病率最高的惡性腫瘤，具有高發(fā)病率和致死率特點(diǎn)，嚴(yán)重危害中老年男性的健康[13]。

研究發(fā)現(xiàn)TSP-1和血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF，是實(shí)體瘤中重要的血管新生因子)的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。這表明VEGF和TSP-1在腫瘤血管新生的過程中相互作用，p53可以調(diào)控TSP-1和VEGF的表達(dá)[14]。在前列腺癌中，TSP-1的表達(dá)較低，而VEGF的表達(dá)則較高。VEGF在轉(zhuǎn)移性前列腺癌中的表達(dá)高于在原位前列腺癌中的表達(dá)[15]。進(jìn)行抗VEGF抗體和TSP-1轉(zhuǎn)染，識(shí)別前列腺癌中涉及的血管新生因子并了解其調(diào)控機(jī)制，可為前列腺癌的診斷研究和治療提供策略[16]。

研究還發(fā)現(xiàn)，TSP-2隨著前列腺癌的發(fā)展而增加，尤其是在轉(zhuǎn)移性前列腺癌中這種現(xiàn)象更明顯。同時(shí)，TSP-2也與基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metallopeptidase 2，MMP-2)的表達(dá)相關(guān)[17]。TSP-2通過與CD36和整合素ανβ3結(jié)合，能夠促使細(xì)胞遷移及增加MMP-2的表達(dá)。通過抑制p38、細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和c-Jun氨基末端激酶，可以消除TSP-2誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移和MMP-2表達(dá)[18]。綜上所述，TSP-2通過增加MMP-2的表達(dá)來促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞的遷移[19]。因此，TSP-2有希望成為治療前列腺癌的新靶標(biāo)。

3 TSP與肺癌的關(guān)系

肺癌包括非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)、腺癌、鱗狀細(xì)胞癌和大細(xì)胞癌，是全球致死率較高的主要癌癥種類[20]。在肺癌中，血漿和胸腔積液中可檢測(cè)到色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor,PEDF)[21]。有研究表明，重組PEDF顯著上調(diào)了TSP-1在胞漿中的表達(dá)和其在癌癥衍生的外泌體中的存在，促進(jìn)了外泌體對(duì)TSP-1的分泌。而TSP-1可降低肺癌細(xì)胞的遷移特性，包括肺癌細(xì)胞遷移的距離和平均速度，細(xì)胞外泌體使這些特性更加明顯。這表明，PEDF通過調(diào)節(jié)TSP-1的表達(dá)來抑制肺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移活性，即PEDF通過調(diào)節(jié)TSP-1在癌細(xì)胞衍生的外泌體中的表達(dá)和釋放來發(fā)揮其抗肺癌的作用[22-23]。PEDF和TSP-1通過抑制NSCLC細(xì)胞的遷移、侵襲和運(yùn)動(dòng)能力而大幅度降低其轉(zhuǎn)移能力，TSP-1抑制了與癌癥擴(kuò)散相關(guān)的細(xì)胞骨架重排[24]。由上可見，TSP-1在肺癌的治療方面有著不可或缺的作用，值得更加深入的研究，為今后肺癌治療領(lǐng)域提供更新更好的方法。

Rouanne等研究發(fā)現(xiàn)，骨橋蛋白和TSP-1在原發(fā)性NSCLC中的作用相反。血清骨橋蛋白和TSP-1的表達(dá)水平與原發(fā)性NSCLC患者的生存率相關(guān)。血清骨橋蛋白每增加50單位，則NSCLC肺癌轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)增加69%，死亡風(fēng)險(xiǎn)增加95%；相反，TSP-1每增加10單位，NSCLC肺癌死亡風(fēng)險(xiǎn)則降低85%[25]。

4 TSP與結(jié)腸癌的關(guān)系

結(jié)腸癌是癌細(xì)胞起源于結(jié)腸上皮組織的惡性腫瘤，是消化道最常見的惡性腫瘤之一?；熤委熗砥诨蜣D(zhuǎn)移性結(jié)腸癌通常采用化療藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)或伊立替康(irinotecan，CPT-11)進(jìn)行治療，但20例患者五年生存率僅為10%左右。Allegrini等運(yùn)用TSP-1與CPT-11聯(lián)合用藥，在無胸腺裸鼠中進(jìn)行結(jié)腸癌的治療試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分為單獨(dú)腹腔注射TSP-1(每天5～40 mg/kg體重)組、單獨(dú)注射CPT-11(100～300 mg/kg體重)組、TSP-1(每天10 mg/kg體重)加CPT-11(125 mg/kg體重)組、TSP-1(每天20 mg/kg體重)加CPT-11(150 mg/kg體重)組。試驗(yàn)到第28天的結(jié)果顯示，單獨(dú)使用TSP-1(每天5、10、20 mg/kg體重)組具有對(duì)移植瘤的劑量依賴性抑制作用。TSP-1與CPT-11聯(lián)合用藥則對(duì)腫瘤的抑制效果要好于TSP-1或CPT-11單獨(dú)用藥，并且還避免了單獨(dú)使用CPT-11的毒副作用[26]。

5 TSP與乳腺癌的關(guān)系

TSP-1與乳腺癌的關(guān)系在不同的研究結(jié)果中呈現(xiàn)完全相反的作用。

Clezardin等研究表明，正常乳腺導(dǎo)管細(xì)胞在體內(nèi)合成TSP-1的mRNA，并能在基底膜中檢測(cè)到TSP-1的存在。而惡性乳腺細(xì)胞中，則幾乎檢測(cè)不到TSP-1的mRNA表達(dá)[27]。Weinstat-Saslow等報(bào)道，高水平的TSP-1表達(dá)可抑制乳腺腫瘤體內(nèi)生長，這與TSP-1對(duì)體內(nèi)血管新生的抑制功能有關(guān)[28]。

而Wong等通過對(duì)一組惡性和良性的乳腺組織表達(dá)TSP的研究結(jié)果對(duì)比分析表明，TSP可能在腫瘤浸潤中起作用。TSP有助于介導(dǎo)惡性細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)合，并且在癌細(xì)胞侵襲中起重要作用，TSP可能在侵襲性腫瘤生物學(xué)中起促進(jìn)作用[29-30]。

6 TSP與黑色素瘤的關(guān)系

Trapp等通過評(píng)估白藜蘆醇作用于與血管內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)的小鼠黑色素瘤細(xì)胞株在單層和三維球體中的功效發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇在三維共培養(yǎng)細(xì)胞中能夠抑制黑色素瘤細(xì)胞的生長，而這種抑制作用是通過黑色素瘤細(xì)胞的P53和TSP-1表達(dá)增加及缺氧誘導(dǎo)表達(dá)減少實(shí)現(xiàn)的，這說明TSP-1具有抑制黑色素瘤的功能。白藜蘆醇的抗血管新生活性是通過調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞向細(xì)胞外基質(zhì)釋放TSP-1、減少VEGF的表達(dá)、誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡實(shí)現(xiàn)的[31]。

綜上所述，多種因素影響腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。大量研究表明，具有多個(gè)不同結(jié)構(gòu)域的TSP-1在不同腫瘤及腫瘤發(fā)生的不同階段發(fā)揮不同的作用。TSP-1作為一種重要的細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白，在正常人組織中分布很少，但在炎癥和損傷過程中大量表達(dá)。來源于人的TSP-1在腫瘤患者體內(nèi)除在胃癌中和某些乳腺癌高表達(dá)外，在其余類型癌癥都處于低表達(dá)狀態(tài)。而其余類型的TSP蛋白也在人體內(nèi)起到各種調(diào)節(jié)作用。深入探究TSP與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，對(duì)腫瘤的早期診斷和預(yù)后的評(píng)估有重大意義。