分泌型卷曲相關蛋白2 在腫瘤中的研究進展

馬冬梅，劉華

1 甘肅中醫藥大學第一臨床醫學院，蘭州 730000

2 甘肅省人民醫院呼吸與危重癥醫學科，蘭州 730000

腫瘤嚴重危害人類的生命健康。雖然目前關于腫瘤發生機制的研究和治療手段不斷發展，腫瘤患者的遠期預后情況仍不容樂觀。分泌型卷曲相關蛋白（secreted frizzled related protein，SFRP）2 是卷曲蛋白家族成員，在腫瘤發生、發展中發揮重要作用。本文對SFRP2 在腫瘤中的研究進展進行綜述，現報道如下。

1 SFRP2 概述

SFRP2 是一種影響微環境的分泌因子，由人原代成纖維細胞產生[1-2]。SFRP2基因位于染色體4q31，共編碼295 個氨基酸的蛋白質。SFRP2 由C端和N 端結構域組成，N 端由信號多肽和卷曲樣富含半胱氨酸結構域（cysteine-rich domain，CRD）組成，C 端包括親水性肝素結合區和網狀蛋白結構域，由6 個半胱氨酸殘基組成3 個二硫鍵橋。SFRP2 的CRD 由10 個保守的半胱氨酸殘基組成，其序列與WNT 信號通路細胞外部分卷曲蛋白受體的CRD 結構域相似，通過該結構域，可以與WNT 蛋白相互作用，阻止WNT 蛋白與卷曲蛋白受體結合，或者與卷曲蛋白形成非功能性合體，阻斷WNT 信號通路。因此，SFRP2 被認為是WNT 信號通路的拮抗劑。與卷曲蛋白受體不同，SFRP2 缺乏跨膜和細胞質結構域，因此是一種細胞外糖蛋白。SFRP2 家族成員與胚胎發育、骨形成、心肌疾病和腫瘤發生發展等生理、病理過程有關[3-4]。

2 WNT 信號通路

WNT 信號通路分為經典信號通路和非經典信號通路。β-聯蛋白（β-catenin）是WNT 經典信號通路的關鍵調節因子。在靜息狀態下，WNT 配體不與卷曲蛋白-低密度脂蛋白受體相關蛋白（lowdensity lipoprotein receptor-related protein，LRP）受體復合體結合。細胞質內的β-catenin 被招募到由腺瘤性結腸息肉（adenomatous polyposis coli，APC）蛋白、軸蛋白（Axin）和糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3 beta，GSK3B）組成的多蛋白“破壞復合體”中，β-catenin 被GSK3B 磷酸化，隨后通過泛素蛋白體途徑進行降解。在激活狀態下，WNT 蛋白與卷曲蛋白-LRP 受體復合體結合，并將信號傳遞給散亂蛋白（dishevelled，DVL），DVL 活性的增加改變了破壞復合體的組成，抑制了β-catenin 的降解。因此，β-catenin 在細胞質中積累，并轉移到細胞核與T 細胞因子（T cell factor，TCF）/淋巴細胞增強結合因子（lymphoid enhancer binding factor，LEF）轉錄因子相互作用，從而啟動TCF 靶基因的轉錄。非經典信號通路又包括非經典平面細胞極性（planar cell polarity，PCP）通路和WNT/Ca2+通路。與經典WNT 信號通路相反，非經典通路獨立于β-catenin。WNT/Ca2+通路也在WNT配體與卷曲蛋白受體結合時啟動，激活磷脂酶C（phospholipase C，PLC），并將磷脂酰肌醇4，5-二磷酸（phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate，PIP2）水解為二酰甘油（diacylglycerol，DAG）和肌醇三磷酸（inositol triphosphate，IP3）。IP3 啟動內質網細胞中鈣的釋放，激活鈣依賴性信號分子，如鈣調磷酸酶。鈣調磷酸酶去磷酸化活化T 細胞核因子（nuclear factor of activated T cell，NFAT）后轉移到細胞核并調節下游基因表達。WNT/Ca2+途徑不僅可以促進腫瘤細胞增殖，還可以促進腫瘤內環境中炎性因子的釋放和腫瘤轉移[5-6]。

因此，卷曲蛋白家族成員SFRP2 是一種雙相分子，通過不同的信號通路，既可以發揮抑癌作用，也可發揮促癌作用，這主要與其所處的環境有關。

3 SFRP2 的抑癌作用

在抑癌作用方面，SFRP2 在多種腫瘤及癌前病變中低表達，處于沉默狀態，如結直腸癌[7]、食管鱗狀細胞癌[4,8]、口腔鱗狀細胞癌[9]、頭頸部鱗狀細胞癌[10]、胰腺癌[11-12]、胃癌[13]、肝細胞癌[14]、宮頸腺癌[15-16]、前列腺癌[17]、急性髓系白血病[18]、骨髓增生異常綜合征[19]、膠質母細胞瘤[20]、非小細胞肺癌[21-22]等。分析其原因為，SFRP2 發生了DNA甲基化，由于甲基化致癌，從而導致抑癌基因及蛋白的低表達。而SFRP2 過表達則會抑制腫瘤細胞的增殖，促進腫瘤細胞凋亡，因此，抑制SFRP2 的表達會促進腫瘤的發生[23-24]。通過給予甲基轉移酶抑制劑[tet 甲基胞嘧啶雙加氧酶1（tet methylcytosine dioxygenase 1，TET1）（一種雙加氧酶，可將5-甲基胞嘧啶轉化為5-羥甲基胞嘧啶，從而誘導DNA 去甲基化）[25-27]、5-氮雜-2'-脫氧胞苷[22,28]、丙戊酸[29]]、富含花青素的食物[30-31]、綠茶以及富含多酚的飲品[32-33]、維生素D[34]，或者通過上游基因的去甲基化[28,35]等去甲基化措施來恢復SFRP2 的表達。SFRP2 表達的恢復能促進腸道有益菌（如乳酸菌、腸桿菌）的增殖，抑制致病菌（如腸球菌）的增殖，抑制癌前病變[31]，減少腫瘤細胞的增殖、腫瘤內環境中的炎癥反應和腫瘤血管生成，促進癌前細胞的凋亡和分化，并且增加了腫瘤細胞對新輔助化療的敏感性[30,34]。

4 SFRP2 的促癌作用

有研究表明，SFRP2 過表達也可以促進腫瘤細胞的侵襲、轉移和耐藥性，例如SFRP2 過表達在尿路上皮癌[36]、乳腺癌[1]、黑色素瘤[37]、血管肉瘤[38]、骨肉瘤[39]、腎癌[2]中表現為促癌作用。SFRP2 過表達可以促進腫瘤細胞的增殖，并且與患者的預后相關。在小鼠基質實驗中，SFRP2 刺激腫瘤血管生成，在體外誘導內皮細胞遷移，并且對缺氧誘導的內皮細胞凋亡具有保護作用[40]。在裸鼠中，SFRP2 過表達的顱內膠質瘤的異種移植瘤明顯大于對照組細胞的異種移植瘤；此外，在腎癌中短暫轉染SFRP2能夠促進腫瘤的生長[38]。SFRP2 通過肺上皮細胞發出的信號促進纖維連接蛋白（fibronectin，FN）纖維的形成，誘導乳腺癌進入播散潛伏期，而阻斷SFRP2 介導的信號能提高乳腺癌患者的早期診斷率，有利于減輕乳腺癌患者的疾病負擔[41]。SFRP2 過表達與骨肉瘤患者的低生存率相關，SFRP2 過表達會抑制成骨細胞的正常分化，促進骨肉瘤表型的形成，并通過自分泌和旁分泌機制促進腫瘤血管生成[39]。骨髓瘤細胞通過分泌SFRP2 來抑制骨形成，通過抑制SFRP2 來抑制成骨細胞[42-43]。SFRP2 在乳腺癌中高表達，與腫瘤的發生發展相關[1]。SFRP2 在老年黑色素瘤患者血清中的水平較高，并且證實這種SFRP2 水平升高與年齡相關[37]。SFRP2 水平升高可以促進黑色素瘤細胞的轉移和血管生成[44]。血管生成在細胞衰老的腫瘤微環境中增加是由SFRP2 驅動的，而非血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）。細胞衰老的腫瘤微環境促進了血源性黑色素瘤細胞的擴散，其中VEGF 的缺失被SFRP2 過表達促進血管生成所抵消[44]。黑色素瘤、血管肉瘤、乳腺癌的血管生成和轉移是通過非經典WNT/Ca2+通路介導的。WNT/Ca2+通路是一種β-catenin 獨立通路，其信號通過細胞質游離鈣的短暫增加，可激活鈣調神經磷酸酶，活化的鈣調磷酸酶使NFAT 去磷酸化，然后從細胞質轉移到細胞核[40]。NFAT 是一種轉錄因子，在促進血管生成中發揮重要作用，包括VEGF 誘導的血管生成。SFRP2 可抑制缺氧誘導的內皮細胞凋亡，增加內皮細胞遷移，從而誘導內皮血管的生成。內皮細胞中NFATC3 的沉默阻斷了SFRP2 誘導的內皮血管生成[45]。鈣調磷酸酶抑制劑他克莫司可以抑制NFAT 的去磷酸化，從而抑制SFRP2 誘導的內皮血管生成[46]。鈣調磷酸酶抑制劑可靶向NFAT 抑制VEGF 和SFRP2 誘導的血管生成[40]。人源化SFRP2 單克隆抗體具有抗腫瘤和抗血管生成的作用，并且抑制內皮細胞和腫瘤細胞β-catenin 和NFATC3 的激活。拮抗SFRP2 可以抑制內皮細胞和腫瘤細胞β-catenin 和NFATC3 的激活，并且抑制血管肉瘤和三陰性乳腺癌細胞的增殖和轉移[47]。

5 小結與展望

綜上所述，SFRP2 在腫瘤中發揮促癌和抑癌兩種相互矛盾的作用。因此，仍需更多大樣本的研究進一步證實SFRP2 在腫瘤中的作用，為臨床治療和改善腫瘤患者的預后提供可參考的理論依據。目前，不建議用使用去甲基化治療腫瘤或代替標準的治療方法，但可以考慮將去甲基化與其他治療方式相結合，如化療、免疫療法、放療、手術。