膜聯蛋白10的結構與功能及其在腫瘤中的研究進展

王海蛟,王 石

(1.內蒙古醫科大學、內蒙古自治區人民醫院，內蒙古 呼和浩特010110；2.內蒙古醫科大學、內蒙古自治區人民醫院 肝膽胰脾外科，內蒙古 呼和浩特010010)

1 膜聯蛋白家族及其結構

膜聯蛋白家族是真核生物鈣和磷脂結合蛋白的最大類別，在各種生理過程中發揮重要作用[1-4]，在真核細胞中，膜聯蛋白參與膜的運輸和組織，如囊泡運輸、信號轉導等。最近的研究發現，腫瘤組織中常出現膜聯蛋白的異常表達和功能障礙，提示紊亂的膜聯蛋白可能在幾種腫瘤的發生、發展以及化療耐藥中發揮重要作用[3]。膜聯蛋白家族(Annexin family)可以分為A-E五大群[1]。A群為脊椎動物中的A1-A13(不存在A12)，B群為無脊椎動物中的B1-B14共14個蛋白，C群為真菌、霉菌和膜聯蛋白的近親(C1-C9)，D群存在于植物(D1-D20)，E群由原生生物的膜聯蛋白(E1-E20)組成[1，4]。

膜聯蛋白的主要結構為膜結合結構域-膜聯蛋白核心，是具有略微彎曲的圓盤形狀，用其凸的表面進行外周膜結合[5]。Ca2+與膜聯蛋白結合使蛋白質的構象發生變化，Ca2+更容易通過Ca2+與膜磷脂極性頭部之間的靜電橋與細胞膜發生反應[4]。與膜聯蛋白核心表面結合的Ca2+通過同時配位蛋白質的羰基和羧基以及膜磷脂的甘油骨架的磷酰基部分，形成主要接觸。在存在磷脂的情況下，這些位點的Ca2+親和力處于低微摩爾范圍內，除了Ca2+介導的外周膜結合外，一些膜聯蛋白還可以與膜脂的烴鏈相互作用，例如ANXA5，在其與Ca2+結合的構象中，暴露出可插入膜中的色氨酸殘基[5]。

2 膜連蛋白10的結構

膜聯蛋白10(ANXA10)發現年份較其他成員晚，定位于人染色體4q33.35上[6]。相較其他家族成員，ANXA10具有不同的特征，包括[7]不尋常的單密碼子缺失和丟失兩個主要的Ⅱ型鈣結合位點。與其他膜聯蛋白家族成員相比，關于ANXA10在人類癌癥中的作用的研究較少[2，8]。根據目前的報道：ANXA10在不同的信號通路中都有著不同的作用。目前還不清楚在某些腫瘤類型中，ANXA10的過表達及其影響腫瘤進展和預后的分子機制。

3 膜連蛋白10在信號通路中的表達

在2016年[9]一項關于他汀類藥物在前列腺癌細胞研究中，研究者使用PC-3等細胞系和活檢獲得的前列腺組織，并通過腹膜內注射給予辛伐他汀或磷酸鹽緩沖鹽水的裸鼠腫瘤異種移植模型，他們發現裸鼠PC-3細胞異種移植模型中，辛伐他汀可誘導腫瘤體積減小和ANXA10表達上調，而在人前列腺活檢標本中，前列腺癌組的ANXA10 mRNA表達明顯低于良性前列腺增生組，這表明通過ANXA10的途徑是他汀類藥物抗腫瘤的機制之一，并且首次報道他汀類藥物增加了ANXA10的表達，而上調ANXA10可誘導S100A4的表達降低，S100A4是鈣結合蛋白S100家族的成員，直接參與腫瘤轉移[9]。這可能是因為ANXA10的表達減少，使其對S100A4抑制作用減弱，活化的S100A4能夠結合RAGE受體通過調節NF-κB信號通路來促進前列腺腫瘤的發生。

2018年在Himiko Kodaira[6]等人關于食管鱗狀細胞癌的研究中，他們發現：在體外試驗時，ANXA10通過磷酸化AKT和ERK1/2通路促進食管鱗狀細胞癌細胞系的生長，同時通過將ANXA10表達載體導入低表達的食管鱗狀細胞癌細胞中，AKT和ERK1/2信號通路被激活，使細胞生長速度增快，ANXA10可能在通過激活AKT和ERK1/2信號通路來促進其癌細胞的生長。在Toshihiro Shimizu[10]等人關于口腔鱗狀細胞癌的研究中，他們發現ANXA10在口腔鱗狀細胞癌衍生的細胞系中經常過表達，下調導致ERK失活，細胞增殖減少。ERK/MAPK信號通路與許多細胞過程有關，激活其將促進了多種類型腫瘤的發展。其研究結果表明，ANXA10 的表達不僅與 ERK的磷酸化有關，并且與 ERK/MAPK 信號通路的激活有關，或許是因為ANXA10 可能影響細胞內Ca2+的穩態，并直接或間接與ERK/MAPK信號通路的激活相互作用，除此之外，還發現ANXA10表達的細胞中發生G1加速(人類癌細胞的增殖主要控制在細胞周期的 G1 期)，主要由MAPK的信號級聯參與。

在2019年Sun[2]等人關于膽管癌的研究中，他們發現ANXA10通過PLA2G4A/PGE2/STAT3途徑促進上皮間充質轉化(EMT)過程。EMT受多種因子調控，包括細胞因子和生長因子如TGFβ、EGF、FGF等[11]。EMT是與腫瘤分化和轉移有關的關鍵事件，而ANXA10對EMT的影響是通過檢測EMT特異性蛋白來衡量的，包括E-catenin、Snail和Twist。通過[2]qRT-PCR和Western blot分析均顯示，當ANXA10基因敲除后，E-catenin的表達增加，Snail和Twist的表達降低。Sun[2]等人的研究表明PLA2G4A的表達受ANXA10調節，這對ANXA10誘導膽管癌中的增殖、侵襲和EMT至關重要。

2021年Zhang[12]等人的研究中，當他們敲除掉ANXA10的基因時，依賴于PKD1調節TGF-β/SMAD通路的抑制物SMAD6的表達上調，并有效抑制了SMAD2、SMAD3和SMAD4的活化，誘導表達了黑色素瘤細胞從N-cadherin轉變到E-cadherin，顯著降低了黑色素瘤的細胞遷移與轉移活性。由此說明[12]ANXA10-PKD1-SMAD6軸是治療黑色素瘤轉移的新靶點。在2021年蒲高祥[13]等人關于食管癌的研究中，他們認為ANXA10在食管癌組織中的低表達可能是染色質結構發生改變，從而其DNA的構象也改變，使基因沉默，進而下調其表達，從而決定其腫瘤分期及轉移。

4 膜連蛋白10在不同腫瘤中的表達

ANXA10在不同的腫瘤中的表達不具有一致性。檢測乳頭狀甲狀腺癌組織中膜聯蛋白家族成員的表達，發現ANXA10在乳頭狀甲狀腺癌組織中的表達上調，并且為乳頭狀甲狀腺癌預后不良的獨立生物標志物[14]。在結直腸癌中，ANXA10的表達在無蒂鋸齒狀腺瘤上調，證明ANXA10為鋸齒狀腺瘤和無蒂鋸齒狀腺瘤的一種可靠的鑒別標記物[15-16]。AKIRA ISHIKAWA[17]等人發現ANXA10表達是小腸腺癌預后不良的獨立預測因子，證明ANXA10可能是小腸腺癌一種新的預后生物標志物。在漿液性上皮性卵巢癌患者中，取腫瘤切片進行檢測發現ANXA10表達增加，證明在漿液性上皮性卵巢癌患者中，ANXA10表達增加是一個獨立的預后標志物，與此同時Wang[8]等人認為，ANXA10表達可能增加腫瘤細胞的化療耐藥性，然而這未被證實。

目前ANXA10在肝臟、膽管和胰腺的研究較多。Sun[2]等人通過體內和體外試驗研究了ANXA10在膽管癌(CCA)進展中的作用，通過體外試驗，他們發現在肝門部膽管癌(PHCCA)和遠端膽管癌(DCCA)組織中ANXA10 mRNA水平顯著高于腫瘤鄰近組織，而從PHCCA的外顯子組和轉錄測序中，發現ANXA10在PHCCA組織中表達上調，在PHCCA和DCCA組織中檢測發現ANXA10 mRNA水平顯著高于腫瘤鄰近組織，并且通過Western blotting檢測發現ANXA10在PHCCA和DCCA組織中的表達高于正常膽管組織，他們認為ANXA10高表達可預測PHCCA和DCCA預后不良；通過體內試驗，發現通過EMT途徑ANXA10在PHCCA的侵襲和轉移中起著重要作用。該項試驗將ANXA10確定為PHCCA和DCCA的預后生物標志物，并且第一次證明了ANXA10是PHCCA和DCCA的獨立預后生物標志物。ANXA10的腫瘤抑制特性已被證實可在體外刺激肝癌細胞的凋亡潛能[18]。

Bita Geramizadeh等人發現60%的診斷為轉移性胰管腺癌(PDA)的病例和約40% 的CCA病例中ANXA10呈陽性。由此獲得ANXA10區分PDA和CCA的敏感性和特異性分別為 60%和65%，較難進行CCA和 PDA的鑒別診斷[19]，作者認為ANXA10不能單獨用于該疾病的鑒別。ANXA10在83%的轉移性胰腺腺癌和47%的轉移性胃腺癌中表達，但在來自其他器官的轉移性腺癌中只有2%的表達，這些結果表明[17]，ANXA10是上消化道腺癌和胰膽源性腺癌的特異性標志物。Su-Hsi Lu[20]等人的研究結果表明，將 ANXA10 納入免疫組化組將有助于對未知原發部位腺癌的鑒別診斷。在同一種惡性腫瘤中，ANXA10可能在不同亞型中有不同的表達模式[7]，與彌漫性腺癌相比，ANXA10在非彌漫性腺癌中表達頻率更高[8]，如ANXA10染色的胰腺導管腺癌明顯多于呈彌漫性胞漿型的肝內膽管癌細胞[21]。

在對1327例[20]主要器官原發癌進行篩查后，發現ANXA10在 46%的胃癌、72%的壺腹癌、78%的胰腺癌和33%的膽管腺癌中表達。在各型膽管癌中的細胞核和細胞質中都觀察到了ANXA10的表達[2，22]；正常胃的幽門腺和胃底腺，包括胃癌在內的多種癌癥也發現了ANXA10[23]；在十二指腸，ANXA10的表達局限于十二指腸腺瘤的腺細胞核，但在黏膜上皮中觀察不到[17]；胰腺上皮內瘤變導管處發現上皮細胞細胞核和細胞膜均有ANXA10表達，然而在腺泡細胞中ANXA10缺失；胰腺導管內乳頭狀黏液瘤中，ANXA10主要存在于上皮細胞的胞漿和細胞核中[7]；在膀胱癌中，ANXA10主要表達于管腔上皮細胞的細胞質中[9]；在區分CCA和PDA時，原發性腫瘤部位越靠近胰腺，ANXA10 染色陽性的可能性越大，相反，越靠近肝臟，表達 ANXA10 的可能性就越低[24]。作為一種膜蛋白，ANXA10應該只表達于細胞膜，但是觀察到在不同的腫瘤細胞中，ANXA10的表達不局限于細胞膜，這可能與ANXA10的流動有關[22]，然而現在尚未有具體研究解釋這一現象。