膜聯蛋白A2在自身免疫性疾病中的研究進展

王增增，徐 婷，吳 敏*

本文價值：既往研究大多介紹膜聯蛋白A2（ANXA2）與腫瘤的關系，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風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡、強直性脊柱炎，嚴重影響患者的生活質量，甚至威脅患者的生命。本文在收集歸納早期發現的ANXA2與腫瘤等多種疾病關系的基礎上，系統介紹了近年來發現的ANXA2在多種自身免疫性疾病發生、發展過程中的作用。通過本文，可以了解ANXA2在多種自身免疫性疾病中的研究進展，為各位科研人員和臨床醫生提供新的診斷和治療思路。

膜聯蛋白（ANX）是一組鈣依賴性磷脂結合蛋白，ANXA2是其中A亞族成員，具有多種生物學作用，包括參與信號轉導、細胞遷移、DNA的合成和細胞增殖、凋亡等，其與惡性腫瘤、產科疾病等密切相關。近年來，ANXA2在自身免疫性疾病中的作用也被廣泛關注。本文主要介紹ANXA2在常見自身免疫性疾病中的研究進展，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、結構、分布及功能

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

1.2 ANXA2的分布及功能 血管內皮細胞、單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、滋養層細胞、上皮細胞、腫瘤細胞等均可以產生ANXA2［2］。ANXA2主要分布在細胞核、細胞質、細胞膜和細胞外液，主要以2種形式存在：單體和異源四聚體。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合，形成異源四聚體。單體ANXA2是氧調節的Toll樣受體2的配體［4］。異源四聚體是ANXA2發揮作用的主要形式，是tPA和纖溶蛋白溶解酶原（PLG）的共同受體，介導tPA依賴的PLG的激活和纖溶酶的產生，使纖維蛋白溶解，維持血管穩態，同時也能促進腫瘤細胞的侵襲。ANXA2表達水平具有組織差異性，在血管中表達水平較高，其通過調節纖維蛋白溶解系統平衡及參與血管內皮生長因子（VEGF）促血管生成作用，影響新生血管的發生、發展［5］。研究發現，ANXA2已涉及物質轉運、免疫應答、細胞與細胞黏附、纖維蛋白溶解、細胞骨架的穩定、信號轉導等一系列重要的生命過程［6］。

1.3 ANXA2與多種疾病的關系

1.3.1 敗血癥 敗血癥是一種進行性疾病，表現出過度的炎性反應、嚴重的組織損傷、器官功能障礙，最終導致死亡。目前，敗血癥的治療方法有限，進一步了解敗血癥的分子發病機制可以發現更有效的治療方法。研究發現，ANXA2可通過調節活性氧（ROS）和白介素（IL）-17水平抑制敗血癥中的促炎反應，從而減輕敗血癥的嚴重性［7］。

1.3.2 視網膜新生血管病變 視網膜新生血管病變是多種眼部疾病的病理改變，如早產兒視網膜病變、糖尿病性視網膜病變和缺血性視網膜靜脈阻塞等，是一種嚴重的致盲性眼病，其病因復雜，發病機制尚未明確，可能與缺血、缺氧、炎癥以及免疫反應引發的細胞外基質改變有關。研究發現，在缺血誘導的小鼠視網膜新生血管病變中，ANXA2是重要的誘導因子，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VEGF、血管內皮生長因子受體2（VEGFR2）、PKC等信號途徑促進新生血管的增生［8］。

1.3.3 神經精神系統疾病 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，而抗ANXA2抗體影響大腦的途徑相當復雜，目前研究發現這些抗體可以通過血-腦脊液屏障進入大腦，然后結合特定的腦抗原，進而作用于腦邊緣系統，然而其具體作用機制尚不清楚［9］。

1.3.4 惡性腫瘤 ANX在細胞中分布相當廣泛，與惡性腫瘤的發生發展密切相關。ANX家族的不同成員對腫瘤的發生具有不同的作用，ANXA2的主要作用體現在血管生成以及腫瘤細胞的浸潤、轉移方面。ANXA2的氨基末端區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胞增殖和入侵相關，如ANXA2 Tyr23的磷酸化可促進轉化生長因子誘導的上皮-間質轉化［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病機制以及晚期癌癥的預后［12-14］。在這些惡性腫瘤的發病過程中，ANXA2過表達，作為纖溶酶原和tPA的共受體，將纖溶酶原轉化為纖溶酶，并且增加腫瘤細胞表面的纖溶酶活性，介導細胞外基質降解，促進新生血管形成，促進腫瘤生長。

1.3.5 產科疾病 獲得性和遺傳性血栓形成傾向與孕早期并發癥（如復發性流產）和妊娠晚期并發癥（如胎兒限制性宮內發育）的風險增加有關［15-16］。研究表明，在ANX家族中，ANXA2在血管和胎盤組織中高表達，可促進血管纖維蛋白溶解［15］。亦有研究表明，抗ANXA2 IgG可誘導內皮細胞上組織因子的過度表達，并抑制纖溶酶的產生，通過誘導胎盤血管血栓形成，導致胎盤功能不全，以致反復自然流產和胎盤血管疾?。?6］。ANXA2已被確定為產科患者血清中自身抗體的靶標［16］，但仍需要進一步的研究來確定ANXA2是否對維持胎盤完整性至關重要，進一步評估抗ANXA2抗體對產科疾病的預測價值。

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的，其通過不同途徑參與了自身免疫性疾病的多個致病環節，包括：與自身抗體的抗原相互結合，促進炎性細胞因子的表達；直接與自身抗體結合，介導信號通路的激活，從而誘導炎性因子的分泌［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。

2.1 ANXA2與類風濕關節炎（RA） 研究發現，與骨關節炎（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水平升高［18］。在膠原誘導的關節炎（CIA）小鼠中，外源性注射ANXA2后，關節腫脹、炎癥和新血管形成顯著增加［19］。這些均表明ANXA2或許在RA的發生發展中起關鍵作用。

2.1.1 ANXA2在血管生成方面的作用 ANXA2是誘導血管生成的重要介導劑，在缺氧誘導的小鼠視網膜新生血管病變實驗中，實驗組小鼠視網膜組織中ANXA2 mRNA表達水平明顯增加，進一步研究表明，ANXA2可與tPA結合，激活細胞外調節蛋白激酶（ERK1/2）通路，為新生血管的形成提供基礎［8］。目前發現很多信號通路涉及血管生成，如絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）、HH（Hedgehog）信號通路［20］。1980年NüSSLEIN-VOLLHARD等在研究果蠅基因突變時發現了HH基因，后因突變的果蠅胚胎呈輻射車輪狀似蜷縮的刺猬而得名，目前研究發現哺乳動物中至少有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信號通路。在哺乳動物中，HH信號通路主要是由HH配體（SHH、IHH、DHH）、12次跨膜蛋白PATCHED（PTCH）和7次跨膜蛋白SMOOTHED（SMO）組成的受體復合物、核轉錄因子GLI家族、下游靶基因4部分組成［22］。表達PTCH基因的蛋白可與HH配體結合，當缺乏HH配體時，PTCH可通過催化作用抑制SMO的活性；當存在HH配體時，HH配體與PTCH結合，解除了PTCH對SMO的抑制作用，SMO激活后活化GLI家族成員，使其進入細胞核內并通過結合啟動子以控制靶基因的轉錄。體外研究表明，ANXA2/ANXA2受體（ANXA2R）軸可促進血管內皮細胞的增殖，這是通過HH信號通路完成的，細胞外ANXA2通過結合ANXA2R，上調IHH、PTCH、SMO和GLI等關鍵節點分子的表達，從而上調下游促血管生成因子如基質金屬蛋白酶（MMP）-2、VEGF和血管生成素-2（Ang-2）的表達，促進血管生成和內皮細胞增殖，而抑制ANXA2R的表達后，HH信號通路下游的促血管生成因子表達下調，實驗表明ANXA2的過度表達可以促進CIA小鼠疾病的進展，特別是在血管翳的初次形成過程中［18］。除了HH信號通路外，ANXA2還可以與鈣結合蛋白S100A10組成異質四聚體復合物，加速纖溶酶的產生，纖溶酶活化后可促進下游MMP的水解，如MMP-3、MMP-9和MMP-13等［23］，進而釋放基質中的促血管生成因子，這是血管生成開始的關鍵步驟。上述研究表明ANXA2可以通過促進血管生成、滑膜增殖而促進RA的發生、發展，ANXA2可能為RA新的治療靶點。

2.1.2 ANXA2在關節軟骨中的作用 成纖維細胞樣滑膜細胞（FLS）是沿著滑膜的內膜增殖的獨特的細胞［24］，在RA的發生和發展中發揮重要作用。其參與血管翳的維持，這種類似“腫瘤樣”的FLS增殖可導致關節軟骨與滑液之間的營養交換減少，并且可以促進關節軟骨和軟骨下骨的蛋白水解，最終導致關節破壞。許多復雜的信號通路參與FLS的增殖和侵襲，研究發現，盤狀結構域受體2（DDR-2）/MMP信號通路是導致關節軟骨破壞的關鍵環節，其中DDR-2是在RA FLS細胞中高表達的膜受體蛋白，屬于一類特殊的受體酪氨酸激酶（RTK），與其他酪氨酸激酶相關受體相比，其與Ⅱ型膠原蛋白結合后發生磷酸化的速度很緩慢，持續時間較長，具有“慢開慢關”的特點［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信號通路，并上調MMP-13的表達［25］。持續的膠原刺激使DDR-2/MMP信號通路一直處于活躍狀態，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，即整個軟骨破壞的過程是正反饋的。有研究證明，用慢病毒小干擾RNA（siRNA）下調ANXA2的表達可以顯著減輕CIA大鼠的關節損傷［26］。這些結果支持了ANXA2在RA患者關節軟骨破壞中起關鍵作用的觀點。

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發性流產。研究表明，APS患者體內高滴度的抗磷脂抗體（APL）與血栓形成關系密切，而APL是一組針對磷脂或磷脂復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，內皮細胞上的β2糖蛋白I結合ANXA2，并將Toll樣受體-4作為共受體，通過特異性結合APL/抗β2GPI抗體，激活內皮細胞，觸發細胞內信號通路如核轉錄因子κB（NF-κB）通路和P38-MAPK通路，從而增加循環系統中組織因子的含量和活性，使血液處于高凝狀態，從而誘導炎性反應和血栓形成［28］。提示抗ANXA2抗體可成為確診APS的重要實驗室依據，這將有助于對一些潛在的APS進行診斷，同時為臨床治療提供新的嘗試。

2.3 ANXA2與強直性脊柱炎（AS） AS是血清陰性脊柱關節病的一種，病變主要累及骶髂關節，引起脊柱強直和纖維化，造成彎腰、行走活動受限，并可有不同程度的系統損害。既往研究表明，IL-6可能通過激活多個信號通路，如JAK/STAT、細胞外調節蛋白激酶（ERK）信號通路刺激人骨髓間充質細胞分化，促進脊柱的纖維化［29］。研究表明，ANXA2可以上調IL-6的表達，進而激活ERK通路，促進AS患者脊柱纖維化及骨化的發展［29］。

2.4 ANXA2與系統性紅斑狼瘡（SLE） SLE主要表現為自身免疫耐受缺失和自身抗體過量生成［30］。SLE常見腎臟受累，抗雙鏈DNA抗體（抗dsDNA抗體）是狼瘡性腎炎（LN）的標志抗體，研究發現，ANXA2可促進LN的進展［30］?？筪sDNA抗體依賴ANXA2的介導結合到腎小球系膜細胞后，進入細胞質和細胞核，激活P38-MAPK等信號通路，從而誘導IL-6分泌和ANXA2合成；抑制系膜細胞上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，包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC），可導致腸道及腸道外癥狀，嚴重影響患者的生活質量，目前普遍認為是環境、遺傳和免疫等多因素相互作用所致，其中免疫因素起關鍵作用，患者腸黏膜固有層的免疫細胞可對外界刺激做出特異性反應［32］。CD和UC有著不同的免疫反應類型，ANXA2在UC患者腸黏膜中的表達水平明顯升高，而在CD患者腸黏膜中的表達水平則有降低的趨勢。ANXA2與UC病理炎癥的嚴重程度顯著相關，推測可能與免疫誘導的炎性反應有密切聯系。

3 小結及展望

ANXA2可以激活多種信號通路，通過促進血管生成、血栓形成，誘導炎性反應，調節免疫等在RA、APS、AS、SLE、IBD等多種自身免疫性疾病中發揮重要作用，ANXA2有望成為自身免疫性疾病新的治療靶點，但目前對于ANX的研究尚且不足，期待有更深入的研究發現其更大的價值，來造福更多患者。

作者貢獻：王增增、吳敏進行文章的構思、文章的可行性分析；王增增進行文章的整理與撰寫；徐婷進行文章修訂，負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監督與管理。

本文無利益沖突。