S100A6在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、診療中的研究進(jìn)展①

曾夢(mèng)露 祝先進(jìn) 曹穎平（福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院檢驗(yàn)科，福州350001）

腫瘤是指機(jī)體在各種致瘤因子刺激下，局部組織細(xì)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(dá)，并且在Ca2+依賴的情況下，通過(guò)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(xì)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(xì)胞周期進(jìn)展等。文獻(xiàn)表明，在諸多腫瘤中檢測(cè)到S100A6表達(dá)水平上升，其表達(dá)量與腫瘤分期/轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。本文將對(duì)近年來(lái)S100A6在實(shí)體瘤中發(fā)生、發(fā)展的研究進(jìn)展與癌癥中的診斷及預(yù)后關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)要?dú)w納。

1 S100A6的結(jié)構(gòu)與功能

S100A6為Calcyclin、Cacy、2A9、5B10、CABP、生長(zhǎng)誘導(dǎo)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(xì)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(dá)失控，進(jìn)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(gè)氨基酸組成；而在人和兔中，S100A6蛋白由90個(gè)氨基酸組成［1］。S100A6蛋白的相對(duì)分子量為10 235，通常以同源二聚體的形式存在于溶液當(dāng)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(duì)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(gè)鉸鏈區(qū)分［7-8］。S100蛋白沒(méi)有內(nèi)在的催化活性，通過(guò)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(diǎn)并與靶蛋白結(jié)合。S100家族的蛋白定位在特定的細(xì)胞腔室，某些特定的分子可以在Ca2+激活時(shí)重新定位，與相應(yīng)的靶蛋白相互作用，傳導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)或介導(dǎo)胞內(nèi)外活動(dòng)［9］。

S100A6具有胞內(nèi)Ca2+傳感器和細(xì)胞外因子的功能，主要通過(guò)與相應(yīng)受體結(jié)合，發(fā)揮調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)、周期和分化等的生物學(xué)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(lái)，大量臨床研究顯示，S100A6與相應(yīng)的受體結(jié)合參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程。

2 S100A6在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

2.1 在腫瘤細(xì)胞增殖中的作用 大量研究報(bào)道，S100A6的表達(dá)水平在多種腫瘤內(nèi)明顯升高，參與腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、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(xì)胞系中表達(dá)增高，通過(guò)siRNA或shRNA下調(diào)S100A6的表達(dá)可顯著抑制鼻咽癌細(xì)胞增殖，而過(guò)表達(dá)S100A6則促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的增殖。LI等［14］還在宮頸癌中通過(guò)細(xì)胞系研究發(fā)現(xiàn)，S100A6促進(jìn)了宮頸癌細(xì)胞的增殖和遷移；S100A6表達(dá)降低則抑制了細(xì)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(dá)上調(diào)，同時(shí)白細(xì)胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、細(xì)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(fù)合物組分7（mini chromosome maintenance complex component 7，MCM7）和B細(xì)胞淋巴瘤2（B-cell lymphoma 2，Bcl2）的表達(dá)水平明顯升高，推測(cè)S100A6可能通過(guò)以上分子促進(jìn)胃癌細(xì)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(xì)胞系中表達(dá)增加，通過(guò)活化p38/MAPK通路促進(jìn)ICC的增殖。此外，研究發(fā)現(xiàn)，S100A6可以出現(xiàn)在細(xì)胞培養(yǎng)上清中，并通過(guò)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(guò)表達(dá)的腫瘤細(xì)胞當(dāng)中，RAGE表達(dá)也相應(yīng)增多，前者主要通過(guò)結(jié)合RAGE的V和C2區(qū)域，使得黑色素瘤細(xì)胞遷移率明顯增加的同時(shí)腫瘤細(xì)胞的增殖率下降，從而參與促進(jìn)黑色素瘤的發(fā)展。LI等［19］研究發(fā)現(xiàn)，S100A6通過(guò)自身過(guò)表達(dá)促進(jìn)肺癌細(xì)胞P53乙酰化的降解，抑制P53的轉(zhuǎn)錄激活，從而促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖。此外，研究報(bào)道，過(guò)表達(dá)的S100A6蛋白通過(guò)抑制抗腫瘤趨化因子配體14（C-X-C motif chemokine ligand 14，CXCL14）的表達(dá)，逆轉(zhuǎn)CXCL14誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，提高了其在透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌的致瘤活性，間接表明其與腎癌細(xì)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(jìn)癌細(xì)胞增殖的作用，發(fā)揮著類似“癌基因”的作用。

2.2 在腫瘤細(xì)胞遷移/侵襲中的作用 既往研究表明，S100A6通過(guò)與不同分子相互作用，從而在腫瘤細(xì)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(xì)胞屬性的胰腺癌細(xì)胞中表達(dá)增高，并與間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物E盒結(jié)合鋅指蛋白（zinc finger E-box binding protein，ZEB）表達(dá)相關(guān)，后者與其他細(xì)胞因子如IL-6、IL-11等協(xié)同上調(diào)S100A6在間質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)進(jìn)而參與細(xì)胞的侵襲。同樣，通過(guò)下調(diào)骨肉瘤細(xì)胞中S100A6表達(dá)，腫瘤細(xì)胞遷移減少［22］。研究發(fā)現(xiàn)，重組S100A6轉(zhuǎn)染至S100A6低表達(dá)的HCT116細(xì)胞中，可促使結(jié)直腸癌細(xì)胞遷移；在相對(duì)高表達(dá)S100A6的LoVo細(xì)胞中由RNAi介導(dǎo)敲低S100A6，可降低結(jié)直腸癌細(xì)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(fù)合物激活相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，從而參與細(xì)胞基質(zhì)黏附等。CacyBP/SIP蛋白是泛素化連接酶復(fù)合體的組成部分，可與S100A6結(jié)合，參與細(xì)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(xì)胞的遷移中發(fā)揮一定作用。在研究S100A6分泌基質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，S100A6分泌機(jī)制涉及微管蛋白，參與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)與骨架維持［23］。然而，有研究也發(fā)現(xiàn)，在傷口愈合過(guò)程中，S100A6可以降低大多數(shù)生理細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力，但能加速癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，這提示S100A6在正常細(xì)胞中發(fā)揮著細(xì)胞運(yùn)動(dòng)抑制因子的作用。以上研究結(jié)果提示，S100A6在多種腫瘤細(xì)胞的遷移/侵襲中發(fā)揮重要作用。

2.3 在腫瘤細(xì)胞中抵抗化療藥物的作用 化療是利用化學(xué)藥物阻止癌細(xì)胞的增殖、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移直至最終殺滅癌細(xì)胞的一種治療方式。作為癌癥的三大治療手段之一，腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性常導(dǎo)致化療失敗。TAMAI等［25］研究顯示，高濃度的S100A6引起MLL/AF4陽(yáng)性急淋白血病（acute lymphoblastic leukemias，ALL）患者對(duì)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(guò)敏藥阿美列克（amlexanox）可以通過(guò)降低S100A6在MLL/AF4 ALL患者中的表達(dá)，干擾P53相關(guān)的凋亡信號(hào)，從而增加患者對(duì)TNF-α治療的敏感性。FLOREA等［26］在神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系中研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)用鉑復(fù)合物或拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑刺激該瘤細(xì)胞，S100A6蛋白的表達(dá)增加，并且細(xì)胞周期、凋亡相關(guān)的通路發(fā)生改變，可能表明該蛋白對(duì)神經(jīng)母細(xì)胞瘤保護(hù)作用。以上研究表明，高濃度的S100A6與腫瘤細(xì)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(dāng)中S100A6是否參與耐藥、具體耐藥機(jī)制都有待進(jìn)一步挖掘。

3 S100A6在臨床腫瘤診斷和預(yù)后分析中的應(yīng)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(dāng)中屬于高表達(dá)水平。在Ⅰ/Ⅱ期非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中，血清S100A6水平明顯高于健康對(duì)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(biāo)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(dá)增加可能預(yù)示著患者預(yù)后不良。S100A6表達(dá)水平在結(jié)直腸癌組織和細(xì)胞系中升高，其在結(jié)直腸癌中的表達(dá)上調(diào)與Dukes的腫瘤分期/遷徙或淋巴浸潤(rùn)有關(guān)，還與患者預(yù)后不良密切相關(guān)［29］。針對(duì)卵巢癌的研究顯示，血清S100A6高表達(dá)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(yù)示著預(yù)后良好，提示S100A6在不同時(shí)期的卵巢癌患者中發(fā)揮的作用不同［30］。此外，研究者通過(guò)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(dá)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(dá)明顯低于低敏感組，宮頸癌患者行順鉑化療前S100A6表達(dá)較低，經(jīng)順鉑化療后宮頸癌患者血清S100A6水平升高，說(shuō)明S100A6水平可反映化療敏感性，可作為宮頸癌細(xì)胞對(duì)化療敏感性的有效預(yù)測(cè)指標(biāo)。以上研究都提示，S100A6具有作為腫瘤篩查診斷標(biāo)志物的潛力，此外，通過(guò)監(jiān)測(cè)腫瘤患者血液標(biāo)本中S100A6動(dòng)態(tài)變化，可以協(xié)助臨床判斷病情的預(yù)后。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，越來(lái)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(duì)S100A6的深入認(rèn)識(shí)有助于進(jìn)一步了解腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及腫瘤耐藥的相關(guān)機(jī)制。在諸多腫瘤組織中，S100A6表達(dá)增高，并參與腫瘤形成。目前，已在多種腫瘤患者血清檢測(cè)到S100A6水平的變化。然而，S100A6作為可以被分泌到細(xì)胞外的鈣結(jié)合蛋白，其是否能運(yùn)用于臨床對(duì)癌癥患者起到早期診斷、能否與常規(guī)癌癥標(biāo)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(wèn)題都還有待進(jìn)一步深入挖掘和驗(yàn)證。此外，腫瘤產(chǎn)生因素繁多，通過(guò)分析S100A6與不同受體相互作用，探究藥物治療靶點(diǎn)，將不斷完善人們對(duì)腫瘤發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，也表明其未來(lái)有望成為腫瘤治療的新靶點(diǎn)，并為腫瘤的診斷、預(yù)后判斷提供新的標(biāo)志物。