·综述·

AnnexinA2、NF-kB与妇科恶性肿瘤的关系及研究进展

刘慧敏 朱莉

【摘要】 妇科恶性肿瘤严重威胁着妇女健康,探索突破恶性肿瘤的发生机制是临床面临的一个重要问题。AnnexinA2是一种钙依赖性磷脂结合蛋白,广泛存在于胞膜、胞质及胞核中,生物学功能广泛。且与多种疾病的发生发展关系密切,在恶性肿瘤中也有其参与,并促使肿瘤侵袭和转移。NF-kB是一种真核细胞转录因子,在免疫反应和炎症的调节中扮演重要角色,在肿瘤形成过程中也支持这个角色。AnnexinA2可以通过 MAPK信号通路刺激NF-kB配体的受体活化表达,NF-kB参与血管生成及肿瘤侵袭转移等相关基因的表达,促进肿瘤发展。本文对Annexin A2、NF-kB、二者相关性及其与妇科恶性肿瘤关系进行阐述。

【关键词】 AnnexinA2; NF-kB; 妇科恶性肿瘤

随着医学的发展,妇科恶性肿瘤逐渐被重视,早期发现,早期治疗,死亡率逐渐下降,但是妇科恶性肿瘤仍然是威胁妇女生命、影响妇女生活质量的原因之一。妇科恶性肿瘤细胞能侵犯破坏邻近组织和器官,并可经血液,淋巴系统转移或种植到其他器官形成新的肿瘤。因此,及时发现并有效治疗是临床降低死亡率的重要问题,本文着重介绍妇科恶性肿瘤的最新进展,为妇科恶性肿瘤治疗提供新思路。

一、AnnexinA2

1.AnnexinA2分子结构与功能:AnnexinA2分子是Annexins家族成员之一,能与钙和脂类特异性结合,Annexins家族功能多样,参与抗炎、信号转导、细胞凋亡等多种生物学途径。AnnexinA2广泛存在于细胞内外,参与细胞膜的构架、胞吐、内吞;细胞外参与纤溶酶的生成以及促进破骨细胞形成。AnnexinA2基因位点处于15号染色体长臂(15q21-q22),总长度约为40 kb,包括12个内显子和13个外显子; mRNA长约1 362 bp,其中50~1 069 bp为编码区。AnnexinA2由339个氨基酸组成的分子量为36 KD的因子。核心区由四个高度保守的膜联蛋白II重复子构成,每个重复子含有5的α螺旋和内力堆积成似圆盘的形状,能特异地与钙离子结合反应,进而调节AnnexinA2与磷脂分子结合[1]。AnnexinA2功能也比较广泛,胞质、胞核中均有其生物学效力。对膜联蛋白II的早期研究主要在抗炎,参与炎症机理方面并参与炎症细胞黏附及胞吐等[2]

2.AnnexinA2与妇科恶性肿瘤关系:在宫颈癌中,AnnexinA2的表达失调与癌进展呈正相关,Bae等[3]用双向电泳技术检测正常宫颈上皮及宫颈鳞癌的蛋白表达,发现在癌中的表达明显高于正常宫颈组织,并且其表达随病变恶性程度的进展而明显增加,说明AnnexinA2可能与宫颈癌的发生发展相关,并且可能与肿瘤进展、转移相关。研究表明,AnnexinA2可以通过MAPK信号通路刺激NF-kB配体的受体活化因子的表达,HPV感染是宫颈癌发生的一个主要因素,同时还存在其他协同因素,在肿瘤发展中不断刺激炎性因子NF-kB,通过表达与血管生成及肿瘤浸润转移等有关基因,促进宫颈癌向前发展[4]

在卵巢癌中,正常卵巢组织及癌中的表达也是有区别的,Barua等[5]在模拟人类卵巢癌鸡模型中研究抗肿瘤抗体与卵巢癌的相关性。用卵巢癌鸡模型血清中的抗体分别与正常的卵巢组织提取物及卵巢癌组织提取物进行免疫沉淀反应,来鉴别出抗卵巢抗体及抗肿瘤抗体,再用蛋白组化的方法建立了抗肿瘤抗体的蛋白表达图谱,最终鉴定出14个蛋白,而AnnexinA2是其中一个被鉴定出的抗肿瘤抗体,从而表明AnnexinA2在卵巢癌的发生中参与了体液免疫,这提示了AnnexinA2与卵巢癌的发生发展有密切的关系。

在乳腺癌中,最近研究已经证实AnnexinA2的表达使乳腺癌化学抵抗的转移能力明显高于野生型的乳腺癌细胞[6] 。一个分子量36K-Da钙依赖结合蛋白,在转移性恶性肿瘤中表现出更高的活性。研究表明,在模拟乳腺癌细胞株中尽管敲除AnnexinA2对药物敏感性没有明显意义。但是,肿瘤转移和侵袭的能力明显下降[6] 。这样的发现提示AnnexinA2也许与耐药、转移能力的细胞表型相关联。当前的研究中,有学者发现体内外AnnexinA2的上调与增加乳腺癌MCF-7细胞转移和浸润的能力正相关[6];另外,annexinA2与人类其他恶性肿瘤的关系十分密切,包括乳腺癌[6]、肺癌[7]、结肠癌[8]、肾癌[9]、肝癌[10]。由此可知,AnnexinA2在人类多种恶性肿瘤的发生侵袭和转移机制的形成起着关键作用。

二、NF-kB

1.NF-kB结构与功能:NF-kB是一类核转录基因,细胞中常以二聚体或异二聚体形式存在,NF-kB转录基因家族包括五个基因,即NF-kB1(p50/p105)、NF-kB2(p52/p100)、C-Rel、RelA(P65)和RelB[11]。五个基因中,p50/p65为最常见的形式,近年来发现不同信号通路引起多种细胞因子、生长因子、酪氨酸激酶等参与激活NF-kB通路,表皮生长因子受体、胰岛素生长因子、肿瘤坏死因子受体家族成员表达增强可能激活了NF-kB。此外,Ras/MAPK和PI3K蛋白激酶也参与NF-kB激活。在肿瘤细胞中,不同类型的分子变化会导致受损的NF-KB的激活。受损的NF-kB失去了他可诱导性且变成了组成性激活。这将导致受NF-kB控制的基因表达解除控制。其中,有些基因卷入细胞凋亡的规则中,细胞循环控制,黏附或转移。这些进程参与了癌的发展和进程的改变后,有一个明确的关系,即NF-kB参与了肿瘤细胞增殖和转移。

2.NF-kB与妇科恶性肿瘤关系:在子宫内膜癌中,NF-kB作为早期被激活的一个因子,正常的内膜组织中NF-kB量少,而异常激活的内膜组织NF-kB增多,提示NF-kB可能激活了正常内膜组织向异常内膜组织转变[12],激活的NF-kB信号通路及其下游靶基因,细胞周期素D1、环氧合酶2及基质金属蛋白酶2(促进细胞转移)等参与子宫内膜癌恶性发生、发展、转移和血管生成[13-14]。细胞周期素D1可刺激细胞生长和增殖,NF-kB活化后能促进细胞周期素D1过表达,使细胞周期调节失控从而刺激细胞增殖,导致细胞恶性转化甚至癌变,这也可能是NF-kB信号通路促进子宫内膜癌形成的途径之一。宫颈癌的发病是复杂的、多因素相关联,与HPV感染、转录因子和信号传导通路的改变等有关,NF-kB在宫颈癌与癌前病变中高表达可能与NF-kB信号通路与肿瘤坏死因子的激活相关,刘畅等[15]研究发现NF-kB在宫颈癌变过程中有组成性激活,NF-kB主要在细胞核表达,并且阳性表达率、染色强度均明显高于正常宫颈、CINI、CINII、CINIII,提示NF-kB可能参与宫颈癌的发生。此外,NF-kB的表达水平与肿瘤的分化程度、侵袭转移、瘤体直径、淋巴结转移情况密切相关。因此,推测NF-kB的过度激活在宫颈鳞癌的病程进展中起到一定的作用,NF-kB高表达可能提示肿瘤恶变程度高、预后不良。

乳腺癌肿瘤干细胞是由炎症因子和信号通路所维护,Tan-IIA人类乳腺肿瘤干细胞的生长抑制作用在体外进行细胞增殖和微球体形成试验,炎症信号通路相关蛋白表达Tan-IIA、IL-6、STAT3、NF-kB、细胞质和细胞核和细胞周期蛋白D1,用免疫印迹法进行了评估。Lin等[16]通过抑制炎症细胞NF-kB通路来抑制乳腺癌干细胞(MCF-7M)增殖,通过衰减NF-kB、il-6、STAT3信号通路来抑制肿瘤干细胞生长,抑制性药物Tan-IIA有潜力定位并杀死肿瘤干细胞,并可在体内外抑制人类乳房肿瘤干细胞的生长。STAT3、il-6、NF-kBp65在细胞核的表达水平和细胞周期蛋白D1蛋白明显减少;肿瘤的生长及肿瘤的重量明显降低。因此,药物抑制炎性细胞因子可能破坏肿瘤干细胞的潜力,提示阻断炎症信号通路可能是癌症治疗的有效策略,也提示NF-kB在乳腺癌的过程中起到了促成作用。此外在实体肿瘤中如乳腺癌[16]、结肠癌[17]、胰腺癌[18]、黑色素瘤[19]也有表达。

三、AnnexinA2与NF-kB的关系

AnnexinA2与NF-kB的关系在破骨细胞研究中较为成熟,它既是OC形成过程的刺激因素,同时也可被OC分泌,这一正反馈过程可促进OC的形成和成骨细胞的重吸收。存在于成骨细胞及前体上的RANKL,为NF-kB受体配体,RANKL为I型跨膜蛋白,能激活OC前体膜上特异性受体RANK。二者结合后,诱发级联反应,进而诱导形成破骨细胞[20-21]。AnnexinA2可通过刺激NF-kB受体配基来刺激软骨前体细胞的增生和分化,进而促进破骨细胞的形成。其主要作用是与核因子kB受体活化因子配基的C-端结构域组合后产生信号和发送信号,共有383个氨基酸的胞内结构域,可特异地与肿瘤坏死因子受体有关因子(TRAF)家族结合,实现信号转导[22]。Matsurnoto等[23]首次报道了RANKL介导的OC(破骨细胞分化),P38MAPK对此过程的调节起到重要作用,通过下游底物MAPK活化蛋白激酶2,促进OC的分化。在宫颈癌中,AnnexinA2可以通过MAPK信号通路刺激NF-kB配体的受体活化表达,NF-kB 参与血管生成及肿瘤侵袭转移等相关基因的表达,促进肿瘤发展,但具体机制尚不清楚。MAPK信号通路中,ERK1/2通路受各种因子激活后,被激活的ERK1/2转位入细胞核,激活下游相关转录因子,包括NF-kB、c-Fos、cMyc等,调控细胞的增殖、分化、生存。P38信号通路通过炎性介质(TNF-a、IL-6、IL-1)或抗炎性细胞因子、休克、紫外线辐射等刺激后激活,被激活的P38信号通路可激活转录因子NF-kB、Max、p53等,参与细胞增殖、分化。研究指出,AnnexinA2与乳腺癌细胞耐药、转移、侵袭相关,并敲除AnnexinA2并没有使乳腺癌细胞MCF-7药物抵抗性逆转,但是,细胞增殖、转移和侵袭能力逐渐降低[6] ,提示AnnexinA2与肿瘤增殖、转移、侵袭能力相关。近代研究发现,AnnexinA2能激活ERK1/2,P38MAPK信号通路去上调MMPs的表达在肿瘤侵袭和转移中,用牛血清蛋白对照试验证实胎牛血清诱导ERK的激活受AnnexinA2在MCF-7细胞和他的多药耐药衍生物所控制,AnnexinA2可能激活了MAPK信号通路级联反应[6] 。学者尝试去探索在乳腺癌细胞中Anxa2在增殖和转移方面的潜力,数据显示Anxa2通过激活Erk1/2信号通路,促进c-myc和cyclinD1的表达增强,影响肿瘤增殖、转移、侵袭。提示Anxa2上调可能在调整增殖和侵袭中扮演重要角色,在乳腺癌MCF-7细胞中,通过调整相关下游靶基因。在肿瘤形成过程中可能存在AnnexinA2通过MAPK途径调节、并激活NF-kB,具体机制尚不清楚。二者共同参与肿瘤的生成、发展和转移。

综上所述,AnnexinA2和NF-kB能促进妇科恶性肿瘤发生发展,并参与了肿瘤转移相关过程。但其在肿瘤浸润、转移过程中的具体机制尚需进一步探索和拓展。二者在恶性肿瘤中作用机制及其关系尚不明确,在破骨细胞形成二者的关系通过MAPK通路联系在一起,在恶性肿瘤中二者的关系有望成为将来研究的热点。随着 Annexin A2与NF-kB关系的深入研究,二者有可能被开发用于肿瘤早期筛查,对目标分子行辅助检查和治疗,为临床肿瘤治疗提供诊断及依据。

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作者单位: 150000 黑龙江,哈尔滨医科大学附属第四医院妇产科

通讯作者: 朱莉(zhuli-01@sina.com)

(收稿日期:2015-08-12)

(编辑:方玉霞)