NRP2研究進展

肖啟鵬，史子敏，洪正東，鄧歡歡，張 趕

(南昌大學第二附屬醫院泌尿外科，南昌 330006)

神經纖毛蛋白(NRPs)是一種多功能非酪氨酸激酶受體，最初在非洲爪蟾的視神經纖維中被發現，并以抗體A5結合的特定區域命名為“neuropile”[1]。NRPs作為神經軸突導向因子(semaphorin)及血管內皮生長因子(VEGF)的共同受體[2-6]，分別在神經系統細胞發生、發育中的調節引導[1-2，4，6]和血管新生及血管形成中[1-2，4]發揮作用。

NRP家族(NRPs)包括神經纖毛蛋白-1(NRP1)和神經纖毛蛋白-2(NRP2)2個亞型。其中，NRP2可以在肺癌、肝癌、結直腸癌等多種腫瘤細胞中過量表達[7-12]，其表達可促進腫瘤的形成、遷移及轉移[2，7，9]。在許多腫瘤組織中，NRP2的表達與腫瘤的進展及預后不良密切相關[13-14]。NRP2也被證實可在免疫系統中起作用，其介導的信號可促進腫瘤的淋巴管生成和腫瘤細胞淋巴管轉移[1-2]。本文根據近期NRP2的研究進展，綜述了NRP2在腫瘤、細胞遷移和免疫系統中的表達規律，并闡述了其可能涉及到的信號通路與分子機制。

1 NRP2與腫瘤

NRP2是一種非酪氨酸激酶受體，在各種惡性腫瘤中過量表達[15-16]。人胰腺癌和前列腺癌細胞中的NRP2過量消耗可使EEA1/Rab5陽性早期內吞小體增加并使Rab7陽性晚期內吞小體減少，引發內吞小體的成熟延遲，從而損害細胞表面表面生長因子受體(EGFR)的轉運，導致異常的ERK(細胞外調節蛋白激酶)活化和癌細胞死亡；而NPR2上調時可通過NRP2/WDFY1信號傳導通路促進內吞小體的成熟，從而使癌細胞的活性和抗藥性增強[16]。DUTTA等[3]的研究表明NRP2通過阻止轉錄因子FAC1(Fetal ALZ50-reactive clone 1)的核定位來抑制WDFY1轉錄，從而促進癌細胞的增殖和存活。NRP2也與腫瘤細胞的轉移有關，p53-R273H(一種p53熱點突變蛋白)可顯著抑制DLX2的表達，使NRP2上調從而誘導腫瘤細胞的轉移[4]。NRP2在對MET原癌基因靶向藥物具有抗性的癌細胞中下調時，可激活NFkB并上調EGFR相關蛋白KIAA1199/CEMIP，從而對抗EGFR激酶的降解，使EGFR下調并抑制腫瘤生長[15]。所以NRP2與腫瘤的生長、存活和轉移息息相關。

1.1 NRP2與呼吸系統腫瘤

NRP2是SEMA3F的高親和力受體,在肺癌入侵、轉移和獲得耐藥性方面起著至關重要的作用[4,12]。NASARRE等[9]研究發現,在肺癌細胞中轉化生長因子-β(TGFβ)需要通過NRP2b，一種先前未經研究的亞型來促進腫瘤的發生，其與胞漿域中的原型受體NRP2a幾乎沒有相似性，TGFβ對NRP2的總量進行了上調,而NRP1水平保持不變或降低。隨后的研究[12]表明,NRP2b被TGFβ優先上調，其表達增強了腫瘤的遷移、入侵、轉移和形成。相反，與NRP2b相比,NRP2a表達減少則抑制了致瘤效應。NRP2b和NRP2a僅在其羧基末端區域不同，NRP2b不結合PDZ結構域羧基末端相互作用蛋白(GIPC1)，僅與弱募集的磷酸酶和張力蛋白同源物(PTEN)結合，可能解釋了NRP2b介導的和NRP2a介導的作用之間的差異[12]。在肺癌細胞中p53突變體也可通過抑制DLX2的表達使NRP2上調，從而導致癌細胞的遷移、侵襲和耐藥性增強[7]。GEMMILL等[12]發現在非小細胞肺癌(NSCLC)細胞系中，TGFβ信號優先上調NRP2b，而NRP2b可促進NSCLC對TGF-β的致瘤反應并與腫瘤患者的預后不良呈正相關。還有研究[9]表明，NRP2可顯著促進TGF-b1誘導的上皮-間質轉化(EMT)。

1.2 NRP2與消化系腫瘤

NRP2的水平在食管鱗狀細胞癌(ESCC)中顯著上調，并與腫瘤晚期的淋巴結轉移和患者的總體存活率降低密切相關[11]。ESCC中染色體2q基因擴增導致NRP2上調，而NRP2的過表達誘導ERK、MAPK和轉錄因子ETV4的表達，導致MMP-2和MMP-9活性增強，并因此抑制E-鈣黏蛋白，從而促進ESCC的增殖、血管形成和轉移[11]。NRP2通過ERK-MAPK-ETV4-MMP-E-鈣粘蛋白信號傳導通路來促進ESCC中的腫瘤發生和轉移，可能可以作為ESCC的潛在診斷、預后生物標志物及治療靶標。DONG等[8]對浙江大學第一附屬醫院中190例HCC患者標本行組織芯片檢查，并用免疫組化檢測NRP2的表達，其結果發現肝細胞癌(HCC)中NRP2的表達與腫瘤組織級別(P=0.023)和肝硬化(P=0.040)顯著相關，該研究表明NRP2可作為HCC患者預后不良的生物標志物，是治療HCC腫瘤的新靶點。淋巴轉移是結直腸癌(CRC)的主要轉移方式，通常預示著預后不良[10]。在CRC中，淋巴管生成對CRC的淋巴轉移具有重要作用，已有研究[17-18]表明NRP2作為VEGFR3的必需輔助受體，協同增強VEGF-C的活性，從而誘導CRC中的淋巴管生成。最近研究[10]表明，CRC細胞可不依賴VEGF-C/VEGFR3，通過整合素α9β1/FAK/Erk信號傳導通路誘導淋巴管內皮細胞(LECs)中的NRP2活化，從而促進腫瘤淋巴管生成。表明NRP2是預防和治療CRC淋巴轉移的潛在靶點。

1.3 NRP2與泌尿系腫瘤

骨轉移是前列腺癌最常見的轉移方式，而NRP2在轉移性前列腺癌(PCa)細胞誘導的破骨細胞(OC)中表達[19]。有研究[19-20]在C57BL/6小鼠的骨髓中分離小鼠OC前體，并在C4-2B(促進高成骨細胞和低破骨細胞活性)和PC3(主要是破骨細胞活性)條件培養基(CM)中分化為OCs，來模擬正常骨和PCa骨轉移，研究發現NRP2可被PC3和C4-2B CM誘導并在OCs中表達，在C4-2B CM中NRP2被消耗時破骨細胞急劇增加，而PC3 CM中NRP2耗盡時破骨細胞無任何變化。這表明正常情況下NRP2對破骨細胞生成有負性調控作用，而在PCa中PC3誘導的NRP2上調對破骨細胞的生成無抑制作用，從而促進骨轉移。NRP2和VEGF-C的免疫組織化學也可預測經尿道膀胱腫瘤電切術(TURBT)和放射化療(RTC)之前膀胱癌患者的治療結果。當NRP2高表達時，癌癥特異性存活(CSS)從166個月降至85個月(P=0.037)；當VEGF-C高表達時，CSS從170個月下降到88個月(P=0.041)[21]。此外，NRP2和VEGF-C的共同表達可作為多變量模型中總體生存率(OS)的預后標志物(HR：7.54;95%CI：1.57～36.23;P=0.012)。

1.4 NRP2與其他腫瘤

WITITSUWANNAKUL等[13]檢測了19例惡性黑色素瘤(SMM)中NRP2的表達，發現其表達率100%，且均為中等強度和高強度染色；而大多數Spitz痣(SN)NRP2表達陰性，19例SN中的僅5例(26%)表達NRP2，并且它們都顯示出輕微的染色強度，NRP2的表達差異在區分SMM和SN方面具有統計學意義(P<0.05)。ROSSI等[14]研究發現NRP2可作為黑素瘤惡性進展的生物標志物，用于早期鑒定高風險黑素瘤患者。也有研究[22]表明VEGF-C和NRP2的同時高表達預示了膠質母細胞瘤的預后不良，表明VEGF-C/NRP2信號傳導通路是膠質母細胞瘤治療中的潛在藥物靶標。在骨肉瘤細胞系和組織中，NRP2的過量表達與骨肉瘤患者不良存活相關，而通過Wnt信號通路拮抗劑(可溶性LRP5、Frzb和WIF1)抑制Wnt信號傳導可顯著下調骨髓細胞系中NRP2的mRNA和蛋白表達[2]。在乳腺癌癥干細胞(CSC)中，VEGF-NRP2信號傳導激活GTP酶Rac1，其抑制Hippo激酶LATS，從而使Hippo效應子TAZ激活，TAZ結合并抑制編碼Rac GTP酶活化蛋白(Rac GAP)β2-嵌合蛋白基因的啟動子來維持CSC的增殖和存活[23]。簡言之，VEGF-NRP2信號傳導可通過抑制Rac GAP β2-嵌合蛋白來促進乳腺癌細胞的干細胞樣特性。

2 NRP2與細胞遷移

在胎兒胰腺中，外周間充質細胞表達Sema3a，而中央新生胰島細胞產生Sema受體NRP2，即將分化成熟的胰島細胞可通過Sema3a-NRP2信號分散至整個胰腺形成胰島的標志性形態[6]。并且Sema3a和NRP2控制胰島形態形成的機制與調節哺乳動物正在發育的大腦中神經元遷移的機制非常相似[6]。SEMA3F及其受體NRP2對胸腺細胞的遷移具有抑制作用，可通過抑制細胞骨架重組來抑制CXC趨化因子配體-12(CXC chemokine ligand-12,CXCL12)和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)誘導的胸腺細胞遷移[24]。在體內脂多糖(LPS)吸入后，肺泡巨噬細胞(AMs)所表達的NRP2顯著上調，并將可溶性NRP2釋放到氣道中導致肺中趨化因子(C-C基序)配體2(Ccl2)的表達增加和LPS吸入后氣道中白細胞浸潤時間延長，從而調節LPS誘導的炎癥細胞向氣道的募集[25]。在動脈損傷后，NRP2也通過使PDGFa和PDGFb受體磷酸化介導血管平滑肌細胞(VSMC)的遷移和增殖來促進新生內膜增生和再內皮化[26]。NRP2在小鼠體內的主要嗅球(PV MOB)中可介導嗅覺感覺神經元的遷移，其在控制Nrp2陽性(Nrp2)二尖瓣細胞(MCs，二階神經元)從PV MOB向內側杏仁核(MeA)的前部遷移中起著關鍵作用[27]。KANATANI等[28]研究表明，雞卵白蛋白上游啟動子轉錄因子Ⅱ(COUP-TFII)誘導的神經氈蛋白-2(Nrp2)的表達及其下調可控制延髓間腦的視前區(POa)衍生的GABA能神經元的遷移，COUP-TFII/Nrp2過表達可使細胞進入杏仁核的內側部分，而抑制COUP-TFII/NRP2則使細胞向新皮質遷移。

3 NRP2與免疫系統

小膠質細胞是組織巨噬細胞和大腦中先天免疫反應的介質，其高爾基體中維持著一個多聚唾液酸(polySia)池，而多聚唾液酸涉及調節小膠質細胞活性[5]。在脂多糖(LPS)的誘導下，聚唾液酸化的神經纖毛蛋白-2(polySia-NRP2)和聚唾液酸化的E-選擇素配體-1(polySia-ESL-1)呈金屬蛋白酶依賴性釋放，從而導致可溶性polySia增多及polySia池的耗盡，且可溶性polySia可減弱LPS誘導的一氧化氮和促炎細胞因子的產生構成負反饋調節機制[5]。因此NRP2和ESL-1可能為polySia的蛋白載體并參與LPS誘導polySia池耗盡的負反饋調節。DUTTA等[16]研究表明NRP2對巨噬細胞的吞噬作用至關重要，而其被聚唾液酸化時，巨噬細胞的吞噬作用將受到抑制。也有研究[29]表明NRP2被證實為人類巨細胞病毒(HCMV)受體，為HCMV感染的治療提供了思路。此外，AUNG等[30]發現在肺泡巨噬細胞(AM)中，與癌組織邊緣相鄰的AM中NRP2表達最高，其次為肺部炎癥組織中的AM，該研究表明NRP2的表達與AM的功能呈正相關，因此緊鄰炎癥部位的AM會表達更多的NRP2。

NRP2在細胞遷移和免疫系統中發揮著重要的作用，并涉及腫瘤細胞的侵襲、遷移和轉移，了解其涉及到的信號通路和分子機制有助于相關疾病的診斷治療。然而其在不同系統及腫瘤中的表達存在一定的關聯性和復雜性，仍有許多尚不清楚的機制有待進一步的研究。