Maspin在恶性肿瘤浸润转移中的机制研究

刘文会(综述)，牛晓东(审校)

(中国人民解放军251医院 1体检中心， 2 病理科，河北 张家口 075000)

Maspin属于丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族的成员，是一种肿瘤抑制基因，其在肿瘤浸润转移、血管生成及与其他抑癌基因的联合作用过程中发挥着重要的作用。Maspin蛋白在乳腺、前列腺、角膜、卵巢、消化道等多种正常人体器官组织中有高水平表达，而在相应的恶性肿瘤中表达下调或不表达，其表达下调或不表达与肿瘤细胞的过度生长和抗凋亡密切相关，且常常暗示其预后不良。目前，有关Maspin在恶性肿瘤中的表达及机制众说纷纭，本文对Maspin在恶性肿瘤浸润转移的作用进行综述。

1 Maspin的结构

Maspin是从人正常乳腺肌上皮细胞中分离出的一种基因，该基因是常染色体基因，位于18q21.3上，并由6个内含子和7个外显子构成，第1个外显子不编码蛋白质，其启动区无TATA盒，但富含GC[1-2]。cDNA序列全长为2584 bp，其中无转录功能的3′端核苷酸为1381个，5′端核苷酸75个，编码一个由375个氨基酸组成的、相对分子质量为42×103的蛋白质，其中内部还有8个半胱氨酸残基，这些残基可形成2个或2个以上二硫键，这对Maspin蛋白特异的三维结构具有稳定性作用。Maspin蛋白属于丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族中一种，其C端被认为是主要的反应活性部位(活性位点环)，该区域高度保守，如其变异可影响Maspin蛋白功能；N端有识别靶蛋白和结合胶原作用的P1残端。启动子区存在多个转录因子结合位点，包括p53、E26转录因子1、缺氧反应元件和转录活化蛋白1等。

2 Maspin的生物学功能及在恶性肿瘤浸润转移的作用

研究发现，Maspin在卵巢癌细胞核中的表达提示病变倾向于良性，而在癌细胞胞质中的表达则与其不良预后相关[3]。可见，Maspin表达部位的不同能在一定程度上反映病变的性质。Maspin的异常表达参与了人体多种肿瘤的发生、发展，其表现为缺失或低表达，并且患者多死于癌细胞的浸润转移。

2.1Maspin与肿瘤生长 肿瘤的生长是个复杂的过程，其中抗细胞凋亡和肿瘤血管生成是重要的组成部分。抗细胞凋亡是肿瘤细胞无限制增生的条件之一。研究发现，Maspin可诱导肿瘤细胞凋亡，其机制包括：①Maspin通过Bax信号通路实现诱导细胞凋亡，资料显示，在转染Maspin基因的癌细胞中Bax表达上调，而经抗Bax的小干扰RNA处理后，Maspin 转染细胞对凋亡表现出抵抗[4]；②Maspin诱导的内皮细胞凋亡，可通过线粒体信号转导和Bcl-2基因来实现，而内皮细胞的凋亡可诱导肿瘤细胞凋亡[5]。已有研究证实，内皮细胞中一氧化氮的合成与Maspin基因相关，且合成的一氧化氮能诱导maspin的表达并增加细胞的凋亡[6]。肿瘤血管的生成是肿瘤细胞存活的先决因素。有资料显示，Maspin能直接抑制培养基中的血管内皮细胞向血管内皮生长因子和碱性纤维生长因子转化，进而抑制有丝分裂和血管的生成[7]。也有资料显示，Maspin在口腔鳞状细胞癌中表达低，但血管内皮生长因子表达明显增多，因而推测Maspin的低表达失去了对血管内皮生长因子表达的抑制作用，不利于抑制肿瘤生长[8]；③Maspin在乳腺癌细胞系中可通过提高DNA甲基化和增加胱天蛋白酶(caspase)家族活性，促进凋亡[9]。研究显示，caspase-3、Maspin在胃癌组织中的表达均低于正常胃黏膜及不典型增生组织，且胃癌分化程度越降低而其表达越降低，两者之间呈正相关，因而推测，Maspin的低表达可导致caspase活性降低，进而引起细胞凋亡受抑制，有利于肿瘤的发生、发展[10]。

2.2Maspin与细胞运动因子 细胞运动因子包括：①刺激癌细胞的运动和浸润的因子；②刺激生长和运动的因子，其中以肝细胞生长因子与转移的关系比较密切；③促进运动而抑制生长的因子，如转化生长因子等。有资料显示，转化生长因子β1可明显上调小肠上皮细胞中尿激酶型纤溶酶原激活物的表达，而活化的尿激酶型纤溶酶原可使胞外基质中的多种成分降解，促使肿瘤细胞的浸润和转移[11]。冯波等[12]研究发现，Maspin在正常结肠黏膜组织中的阳性表达率显著高于腺癌组织，但尿激酶型纤溶酶原在正常结肠黏膜组织中的阳性表达率显著低于腺癌组织，两者之间呈负相关。因而推测，在结肠癌的发生、发展过程中，Maspin表达的降低或消失导致了上皮细胞内蛋白酶原激活/抑制平衡被打破，致使Maspin的抑癌转移功能及抑制癌细胞的运动功能作用消弱，尿激酶型纤溶酶原的作用增强，进而促进了肿瘤细胞的侵袭和转移。

2.3Maspin与黏附分子 黏附分子在维持细胞间的黏附性方面上具有重要作用，其主要由钙粘连素、整合素、选择素和免疫球蛋白组成。研究表明，胃良性组织中Maspin阳性表达率显著高于胃癌组织，同时上皮钙黏素在胃良性组织中的表达率也高于胃癌组织，并且Maspin和上皮钙黏素之间呈正相关[13]。也有资料显示，转染Maspin的MDA-MB-435乳腺癌细胞表面黏附素表达水平增加，进而抑制癌细胞的脱离、浸润[14]。孙萍等[15]研究Maspin、CD44V6在非小细胞肺癌组织中表达时发现，Maspin的表达在分期越差、淋巴结转移阳性者，Maspin表达越低，且与黏附分子CD44V6呈负相关，提示Maspin基因抑制肺癌的发生、发展可能是通过增加细胞黏附实现。

2.4Maspin与细胞外组织学屏障 细胞外组织学屏障由基膜和细胞外基质构成。基膜是一种以Ⅳ型胶原为骨架，并有层粘连蛋白、纤维粘连蛋白和接触蛋白等共同组成的网状膜结构。研究证实，经Maspin处理的乳腺癌细胞系25 h后发现，癌细胞通过Ⅳ型胶原、层黏连蛋白、明胶基质的能力较对照组下降，但这种能力可被Maspin抗体所阻断[16]。细胞外基质在限制肿瘤细胞浸润、转移方面具有重要作用，因而瘤细胞只有降解细胞外基质，才能形成肿瘤转移通道。其中研究较多且与肿瘤浸润转移密切相关的是基质金属蛋白酶。卢军等[17]研究发现，Maspin蛋白在正常肺组织和肺部良性病变组织中的阳性率分别为100%和87.5%，但在非小细胞肺癌中的阳性率为15.4%；与此相反的是，基质金属蛋白酶2在正常肺组织和肺部良性病变组织中的阳性率分别为12.5%和37.5%，而其在非小细胞肺癌中的阳性率为73.3%。可见，Maspin在非小细胞肺癌中呈现低表达，而基质金属蛋白酶2呈现过表达，并且两者之间的表达呈负相关。

3 展 望

Maspin在恶性病变组织中表现为低表达，其低表达可激活相关基因蛋白的级联表达，进而为促进肿瘤细胞的浸润转移创造了条件。通过分析Maspin在恶性肿瘤浸润转移中的机制，有助于进一步认识Maspin的相关功能，也为临床的治疗提供了理论依据。研究表明，卵巢癌组织中Maspin的高表达时对化疗药顺铂敏感，并且还可调节细胞周期相关性转录因子1诱导的有关化疗的癌细胞的敏感性[18-19]。在胃癌组织中，Maspin阳性患者的中位生存期为59个月，而阴性患者为42个月，初步证实Maspin表达阳性的胃癌患者可从化疗中受益[20]。由此可见，通过检测Maspin的表达，可在一定程度上判断肿瘤转移浸润风险性，也有利于临床化疗方案的合理选择，同时也为生物制药的研制提供了一种思路。

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