S100A6在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、診療中的研究進展①

曾夢露 祝先進 曹穎平（福建醫(yī)科大學附屬協(xié)和醫(yī)院檢驗科，福州350001）

腫瘤是指機體在各種致瘤因子刺激下，局部組織細胞增生所形成的新生物，因這種新生物多呈占位性塊狀突起，也被稱為贅生物。研究顯示，S100A6在多種腫瘤中異常表達，并且在Ca2+依賴的情況下，通過結(jié)合晚期糖基化終產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation end products，RAGE）、整合素β1（integrin beta1）及鈣周期結(jié)合蛋白/Siah-1-作用蛋白（calcyclin-binding protein/siah-1-interacting protein，CacyBP/SIP）等，參與腫瘤發(fā)生、腫瘤細胞增殖、遷移、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、骨架重構(gòu)和控制細胞周期進展等。文獻表明，在諸多腫瘤中檢測到S100A6表達水平上升，其表達量與腫瘤分期/轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。本文將對近年來S100A6在實體瘤中發(fā)生、發(fā)展的研究進展與癌癥中的診斷及預后關(guān)系進行簡要歸納。

1 S100A6的結(jié)構(gòu)與功能

S100A6為Calcyclin、Cacy、2A9、5B10、CABP、生長誘導蛋白2A9、催乳素受體相關(guān)蛋白等［1］。S100A6分子作為S100鈣結(jié)合蛋白家族的成員，最初由KUZNIEKI等［2］和MISCHKE等［3］從Ehrlich ascites腹水腫瘤細胞中純化，其基因定位于人類染色體1q21，該區(qū)段染色體穩(wěn)定性差，多頻繁發(fā)生基因重組從而引起S100A6基因表達失控，進而參與腫瘤的發(fā)生。由于mRNA的選擇性剪切，S100A6在大鼠、小鼠中由89個氨基酸組成；而在人和兔中，S100A6蛋白由90個氨基酸組成［1］。S100A6蛋白的相對分子量為10 235，通常以同源二聚體的形式存在于溶液當中，或者與其他S100家族的蛋白形成異源二聚體［4-5］。

S100蛋白家族至少有20種分子成員，包括S100-A1-16、S100B、S100G、S100P、S100Z等［6］。S100A6分子具有S100家族蛋白的共同特征，即存在1對鈣結(jié)合螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)域，稱為EF-手型鈣結(jié)合區(qū)域，靠近蛋白質(zhì)的兩端，由1個鉸鏈區(qū)分［7-8］。S100蛋白沒有內(nèi)在的催化活性，通過與Ca2+結(jié)合發(fā)生構(gòu)象變化，暴露出與靶蛋白的結(jié)合位點并與靶蛋白結(jié)合。S100家族的蛋白定位在特定的細胞腔室，某些特定的分子可以在Ca2+激活時重新定位，與相應的靶蛋白相互作用，傳導細胞信號或介導胞內(nèi)外活動［9］。

S100A6具有胞內(nèi)Ca2+傳感器和細胞外因子的功能，主要通過與相應受體結(jié)合，發(fā)揮調(diào)節(jié)細胞生長、運動、周期和分化等的生物學功能，并且參與調(diào)節(jié)許多不同酶的活性。目前，S100A6的主要受體包括RAGE、CacyBP/SIP、整 合 素β1、Toll樣 受 體4（Toll-like receptor 4，TLR4）、G蛋 白 偶 聯(lián) 受 體等［1，10-12］。近年來，大量臨床研究顯示，S100A6與相應的受體結(jié)合參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過程。

2 S100A6在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

2.1 在腫瘤細胞增殖中的作用 大量研究報道，S100A6的表達水平在多種腫瘤內(nèi)明顯升高，參與腫瘤細胞的生長、增殖。LI等［13］在鼻咽癌中發(fā)現(xiàn)，S100A6水平在鼻咽癌組織和細胞系中表達增高，通過siRNA或shRNA下調(diào)S100A6的表達可顯著抑制鼻咽癌細胞增殖，而過表達S100A6則促進鼻咽癌細胞的增殖。LI等［14］還在宮頸癌中通過細胞系研究發(fā)現(xiàn)，S100A6促進了宮頸癌細胞的增殖和遷移；S100A6表達降低則抑制了細胞的增殖和遷移能力。WANG等［15］在胃癌研究中發(fā)現(xiàn)，S100A6表達上調(diào)，同時白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、細胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）5、CDK4、微小脂質(zhì)體維持復合物組分7（mini chromosome maintenance complex component 7，MCM7）和B細胞淋巴瘤2（B-cell lymphoma 2，Bcl2）的表達水平明顯升高，推測S100A6可能通過以上分子促進胃癌細胞增殖。ZHENG等［16］在肝內(nèi)膽管癌研究中發(fā)現(xiàn)，S100A6在肝內(nèi)膽管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）組織和細胞系中表達增加，通過活化p38/MAPK通路促進ICC的增殖。此外，研究發(fā)現(xiàn)，S100A6可以出現(xiàn)在細胞培養(yǎng)上清中，并通過與跨膜受體如RAGE結(jié)合發(fā)揮胞外功能。MEGHNANI等［17-18］在黑色素瘤中發(fā)現(xiàn)，在S100A6過表達的腫瘤細胞當中，RAGE表達也相應增多，前者主要通過結(jié)合RAGE的V和C2區(qū)域，使得黑色素瘤細胞遷移率明顯增加的同時腫瘤細胞的增殖率下降，從而參與促進黑色素瘤的發(fā)展。LI等［19］研究發(fā)現(xiàn)，S100A6通過自身過表達促進肺癌細胞P53乙酰化的降解，抑制P53的轉(zhuǎn)錄激活，從而促進肺癌細胞的增殖。此外，研究報道，過表達的S100A6蛋白通過抑制抗腫瘤趨化因子配體14（C-X-C motif chemokine ligand 14，CXCL14）的表達，逆轉(zhuǎn)CXCL14誘導的細胞凋亡，提高了其在透明細胞腎細胞癌的致瘤活性，間接表明其與腎癌細胞的增殖存在一定聯(lián)系［20］。上述研究提示，S100A6在不同腫瘤中有促進癌細胞增殖的作用，發(fā)揮著類似“癌基因”的作用。

2.2 在腫瘤細胞遷移/侵襲中的作用 既往研究表明，S100A6通過與不同分子相互作用，從而在腫瘤細胞的遷移/侵襲中扮演重要角色。AL-ISMAEEL等［21］研究發(fā)現(xiàn)，S100A6在顯示間充質(zhì)細胞屬性的胰腺癌細胞中表達增高，并與間質(zhì)細胞標志物E盒結(jié)合鋅指蛋白（zinc finger E-box binding protein，ZEB）表達相關(guān)，后者與其他細胞因子如IL-6、IL-11等協(xié)同上調(diào)S100A6在間質(zhì)細胞的表達進而參與細胞的侵襲。同樣，通過下調(diào)骨肉瘤細胞中S100A6表達，腫瘤細胞遷移減少［22］。研究發(fā)現(xiàn)，重組S100A6轉(zhuǎn)染至S100A6低表達的HCT116細胞中，可促使結(jié)直腸癌細胞遷移；在相對高表達S100A6的LoVo細胞中由RNAi介導敲低S100A6，可降低結(jié)直腸癌細胞的增殖和遷移活性［1］。JUREWICZ等［23］發(fā)現(xiàn)，S100A6與跨膜糖蛋白整合素β1以Ca2+依賴的方式相互作用，S100A6-整合素β1復合物激活相關(guān)信號轉(zhuǎn)導途徑，從而參與細胞基質(zhì)黏附等。CacyBP/SIP蛋白是泛素化連接酶復合體的組成部分，可與S100A6結(jié)合，參與細胞泛素化和骨架重構(gòu)。WASIK等［24］研究顯示，S100A6在Ca2+的存在的情況下，可以抑制酪蛋白激酶Ⅱ（CKⅡ）催化的CacyBP/SIP蛋白磷酸化，提示S100A6是CacyBP/SIP磷酸酶活性的重要調(diào)節(jié)因子，在腫瘤細胞的遷移中發(fā)揮一定作用。在研究S100A6分泌基質(zhì)的實驗中發(fā)現(xiàn)，S100A6分泌機制涉及微管蛋白，參與細胞的運動與骨架維持［23］。然而，有研究也發(fā)現(xiàn)，在傷口愈合過程中，S100A6可以降低大多數(shù)生理細胞的運動能力，但能加速癌細胞的運動，這提示S100A6在正常細胞中發(fā)揮著細胞運動抑制因子的作用。以上研究結(jié)果提示，S100A6在多種腫瘤細胞的遷移/侵襲中發(fā)揮重要作用。

2.3 在腫瘤細胞中抵抗化療藥物的作用 化療是利用化學藥物阻止癌細胞的增殖、浸潤、轉(zhuǎn)移直至最終殺滅癌細胞的一種治療方式。作為癌癥的三大治療手段之一，腫瘤細胞對化療藥物產(chǎn)生耐藥性常導致化療失敗。TAMAI等［25］研究顯示，高濃度的S100A6引起MLL/AF4陽性急淋白血?。╝cute lymphoblastic leukemias，ALL）患者對腫瘤壞死因子α（tumor necrosis Factor-alpha，TNF-α）治療產(chǎn)生抵抗作用。TAMAI等［25］也發(fā)現(xiàn)，抗過敏藥阿美列克（amlexanox）可以通過降低S100A6在MLL/AF4 ALL患者中的表達，干擾P53相關(guān)的凋亡信號，從而增加患者對TNF-α治療的敏感性。FLOREA等［26］在神經(jīng)母細胞瘤細胞系中研究發(fā)現(xiàn)，當用鉑復合物或拓撲異構(gòu)酶抑制劑刺激該瘤細胞，S100A6蛋白的表達增加，并且細胞周期、凋亡相關(guān)的通路發(fā)生改變，可能表明該蛋白對神經(jīng)母細胞瘤保護作用。以上研究表明，高濃度的S100A6與腫瘤細胞抵抗化療藥物之間存在一定聯(lián)系，但目前研究尚淺，涉及疾病種類少，不同疾病當中S100A6是否參與耐藥、具體耐藥機制都有待進一步挖掘。

3 S100A6在臨床腫瘤診斷和預后分析中的應用前景

臨床數(shù)據(jù)研究顯示，S100A6蛋白在大多數(shù)腫瘤和疾病當中屬于高表達水平。在Ⅰ/Ⅱ期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中，血清S100A6水平明顯高于健康對照組，可顯著區(qū)分NSCLC和健康人，提示血清S100A6濃度可能具有作為NSCLC生物標志物的能力［27］。HE等［28］在肺癌患者中發(fā)現(xiàn)其血液與癌組織中S100A6表達增加可能預示著患者預后不良。S100A6表達水平在結(jié)直腸癌組織和細胞系中升高，其在結(jié)直腸癌中的表達上調(diào)與Dukes的腫瘤分期/遷徙或淋巴浸潤有關(guān)，還與患者預后不良密切相關(guān)［29］。針對卵巢癌的研究顯示，血清S100A6高表達在Ⅱ期卵巢癌患者中可能與較差的總體生存率（overall survival，OS）有關(guān)而在Ⅲ期卵巢癌患者中則預示著預后良好，提示S100A6在不同時期的卵巢癌患者中發(fā)揮的作用不同［30］。此外，研究者通過比較膽管癌腫瘤間質(zhì)液與正常間質(zhì)液發(fā)現(xiàn)，S100A6在前者表達中顯著增高，結(jié)合血清水平，S100A6可有效區(qū)分膽管癌病人與健康人［31］。武曉敏等［32］發(fā)現(xiàn)，S100A6在順鉑高敏感組中的表達明顯低于低敏感組，宮頸癌患者行順鉑化療前S100A6表達較低，經(jīng)順鉑化療后宮頸癌患者血清S100A6水平升高，說明S100A6水平可反映化療敏感性，可作為宮頸癌細胞對化療敏感性的有效預測指標。以上研究都提示，S100A6具有作為腫瘤篩查診斷標志物的潛力，此外，通過監(jiān)測腫瘤患者血液標本中S100A6動態(tài)變化，可以協(xié)助臨床判斷病情的預后。

4 結(jié)語

近年來，越來越多的證據(jù)表明S100A6與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。對S100A6的深入認識有助于進一步了解腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及腫瘤耐藥的相關(guān)機制。在諸多腫瘤組織中，S100A6表達增高，并參與腫瘤形成。目前，已在多種腫瘤患者血清檢測到S100A6水平的變化。然而，S100A6作為可以被分泌到細胞外的鈣結(jié)合蛋白，其是否能運用于臨床對癌癥患者起到早期診斷、能否與常規(guī)癌癥標志物如癌胚抗原、甲胎蛋白共同作用提高診斷敏感性與特異性等問題都還有待進一步深入挖掘和驗證。此外，腫瘤產(chǎn)生因素繁多，通過分析S100A6與不同受體相互作用，探究藥物治療靶點，將不斷完善人們對腫瘤發(fā)病機制的認識，也表明其未來有望成為腫瘤治療的新靶點，并為腫瘤的診斷、預后判斷提供新的標志物。