Serglycin及其与肿瘤相关性的研究进展

刘光明，王海峰，马洪顺，王小春，孙 光

(1天津市第一中心医院，天津 300192;2北京协和医学院中国医学科学院放射医学研究所天津市分子核医学重点实验室;3天津医科大学第二医院)

蛋白聚糖是一类非常复杂的大分子糖复合物。主要由糖胺聚糖(GAG)共价连接于核心蛋白所组成。丝甘蛋白聚糖(Serglycin)属于小分子蛋白聚糖家族，由SRGN基因编码的核心蛋白和丝甘氨酸重复序列和各种GAG链修组成。其主要生理功能涉及肽水解酶、炎症趋化因子类或者其他的细胞因子的储存和释放。近年来发现Serglycin和一些人类肿瘤相关，本文就serglycin和肿瘤关系的研究进展综述如下。

1 serglycin结构和功能

1.1 分子结构 人类的Serglycin由核心蛋白和带负电的GAG链组成［1］。核心蛋白由SRGN基因编码，定位于10q22.1由基因编码，分子量为17652 Da，鼠的SRGN基因最早是1985年从鼠卵黄囊癌细胞系中克隆和测序得出，人类的Serglycin于1986年从血小板中分离，二者间高度同源。Serglycin蛋白由158个氨基酸残基组成3个主要功能域。一个信号肽区域，由外显子1编码，由1～27个氨基酸残基组成;N端结构由外显子2编码，由28～76个氨基酸残基组成;糖基化结构域由外显子3编码，77～158个氨基酸残基组成。

1.2 生理功能 不同细胞中Serglycin功能依赖于其修饰核心蛋白的GAG链的类型和大小，其对Serglycin的定位和生物学作用起关键性的调节作用。Serglycin的mRNA和蛋白已经在人类正常造血细胞、内皮细胞、胚胎干细胞和一些肿瘤细胞中发现有表达。Western bolt和酶联免疫吸附实验表明Serglycin定位于高尔基体，质膜和分泌颗粒(分泌小泡)上［2］。

人类细胞中存在细胞内和细胞外两形式的Serglycin:细胞内的Serglycin在其带负电荷AGA链影响下，通过与分泌颗粒中正电荷成分分子表面的物理性结合，调节肽水解酶、炎症趋化因子类或者其他的细胞因子的储存和释放。细胞内型和肥大细胞、犬肾细胞［3］储存和释放蛋白水解酶、组胺、细胞因子、趋化因子等有关;细胞外型Serglycin由肥大细胞［4］、细胞毒性 T 淋巴细胞、单核细胞［5］、巨噬细胞［6］、内皮细胞［7］等组成型分泌细胞分泌，在细胞之间相互作用中起到了重要作用，如上皮细胞分泌组织性纤溶酶原激活物、巨噬细胞［8］释放肿瘤坏死因子 α，单核细胞［5］产生 MMP-9均和 Serglycin有关，而这些因子和炎症、伤口愈合，肿瘤细胞侵润和其他基本生理过程相关。此外，细胞毒性T细胞(CTLs)或者自然杀伤细胞(NK)中Serglycin能够与颗粒蛋白酶B和穿孔素形成大复合体而诱导靶细胞的凋亡。缺乏Serglycin的CTLs表现为分泌颗粒成熟缺陷和颗粒酶B存储功能缺陷［9］。Serglycin的这种促凋亡作用由Serglycin依赖蛋白酶发动，和Serglycin的释放及Serglycin依赖型蛋白水解酶进入细胞质有关［10］，提示Serglycin在细胞凋亡中具有重要的作用［11］。CTLs和NK因为能够启动凋亡消除有害细胞，如病原菌感染细胞或者肿瘤细胞而成为机体免疫力的关键组分。提示生理情况下Serglycin对于肿瘤免疫防御体系有着重要作用。

在胚胎干细胞中Serglycin的分泌表达分为调节型和组成型，前者如血小板、肥大细胞或者中心粒细胞;后者如淋巴造血肿瘤细胞系、内皮细胞或者子宫蜕膜。实验表明胚胎干细胞中Serglycin的合成出现在胚胎发育早期，和起源于胚泡的内细胞团的未分化胚胎干细胞出现同时发生，在胚胎分化过程中持续存在［12］。因此Serglycin的合成和分泌对于调节胚泡中内细胞团和滋养外胚层相互作用有关。

Serglycin在胚泡植入早期子宫蜕膜功能上也有一定作用［13］。子宫间质的蜕膜化是胚胎植入和发育的必经过程。蜕膜化反应过程涉及了一些细胞外间质蛋白酶、蛋白聚糖，其他蛋白酶如生长因子和基质金属蛋白酶的合成［14］。Serglycin能够通过结合基质分子(如纤维连接蛋白和胶原)，细胞因子和趋化因子调节蜕膜或胎盘内这些物质的运输，影响胎盘组织细胞之间和细胞间质间的相互作用。

由于Serglycin的AGA侧链丰富的多样性决定了其在不同细胞中具有截然不同的生理功能。免疫细胞和其所处免疫环境的不同决定了Serglycin的表达和其生理功能迥异［15］。

2 Serglycin与肿瘤的相关性

2.1 在造血细胞来源肿瘤中的表达 Serglycin在人类血癌细胞系在mRNA和蛋白水平均有表达［16］。Niemann等发现淋巴母细胞白血病相关的急性髓性白血病中Serglycin显著升高，与肿瘤形成有关。在多发性骨髓瘤细胞中检测出的Serglycin主要由含硫酸软骨素侧链的蛋白组成，提示Serglycin可能在抑制骨矿物化中起作用［17］。Serglycin能够保护这些细胞在抗胸腺细胞免疫球蛋白治疗时免受补体激活攻击，这个机制能够在免疫治疗时保护骨髓瘤细胞促进肿瘤细胞的存活［18］。有人采用抑制消减杂交对6种耐药的造血细胞起源肿瘤细胞系进行基因表达分析，显示Serglycin在耐药肿瘤细胞中表达非常高，可能在人类肿瘤细胞抗药性中有一定关系［19］。

通过免疫组化和Elisa的方法对各种血液恶性肿瘤细胞进行Serglycin表达可鉴别急性髓样白血病(血清Serglycin表达很高)和急性淋巴母细胞白血病，和髓过氧化物酶比较，Serglycin是未成熟髓系细胞的选择性标记物，能够将急性髓样白血病和费城染色体阴性慢性脊髓增生性疾病鉴别开来［16］。

在多种血液恶性肿瘤中，包括骨髓单核细胞、巨噬细胞、淋巴瘤、骨髓瘤、胸腺瘤细胞中，均发现Serglycin与细胞表面蛋白CD44作用有关。CD44是细胞表面的一种糖基化蛋白，其功能涉及细胞黏附、细胞迁移。CD44是多种肿瘤细胞干细胞的标志物，包括胰腺癌、结肠癌、卵巢癌、乳腺癌和肝癌。一些肿瘤细胞的浸润性行为如凋亡抑制、上皮基质转化和转移均与CD44相关。因此明确serglycin信号是否通过依赖于结合细胞表面的CD44发挥作用尤为关键。

2.2 与鼻咽癌的关系 最近研究表明Serglycin和肿瘤转移直接相关。Serglycin在鼻咽癌转移组织和高转移性的细胞系中高表达［20］。过表达Serglycin的鼻咽癌细胞仅大量地增加分泌型Serglycin的量，但不改变细胞内Serglycin水平，提示其促进肿瘤转移主要是通过分泌型起作用的。Serglycin与上皮机制转化(EMT)关系的研究显示，肿瘤组织中Serglycin表达与vimentin呈正相关，与E-cadherin表达呈负相关;功能研究进一步证实了Serglycin能够通过诱导间质分子Vimentin促进鼻咽癌细胞的运动、侵润和转移。Serglycin表达能够调节Vimentin表达水平，而后者不但是EMT的标志物，而且也具有调节细胞迁移的重要功能。在原发性鼻咽癌中，高水平表达的Serglycin可作为患者无瘤生存和无远处转移的一种独立的预后因子。

2.3 与膀胱癌的关系 Ncbi基因芯片数据库表明60例膀胱癌患者中Serglycin的表达随着肿瘤分期升高而明显升高，在正常膀胱中表达水平却比较低，提示Serglycin可能与膀胱癌的发生、发展有一定的关系，但目前缺乏相关实验数据的进一步支持。

综上所述，作为一种分泌型蛋白聚糖，Serglycin是预测和检测肿瘤进展的理想血清标志物，其促进肿瘤细胞转移的功能依赖于其核心蛋白的糖基化，通过自分泌和旁分泌发挥作用，但分泌型serglycin如何触发导致肿瘤移动性增加、侵袭能力增强的级联反应仍有待研究。

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