乌音嘎(综述),郑 健(审校)
(1.内蒙古医科大学研究生学院,呼和浩特 010050; 2. 内蒙古医科大学附属医院妇科,呼和浩特 010059)
膜联蛋白A2在妇产科疾病中的研究进展
乌音嘎1△(综述),郑健2※(审校)
(1.内蒙古医科大学研究生学院,呼和浩特 010050; 2. 内蒙古医科大学附属医院妇科,呼和浩特 010059)
膜联蛋白A2是膜联蛋白多基因家族中的成员,由339个氨基酸组成,相对分子质量为36 000,其分子结构由一个保守的33 000的C端结构域和一个高度可变的3000的N端结构域组成。C端结构域具有4个同源的重复序列,每一重复序列由70个氨基酸以α-螺旋的形式构成保守的圆盘状结构,可与钙离子、磷脂和F肌动蛋白结合,在维持正常的细胞骨架中具有重要意义;N端具有磷酸化位点:Tyr23、Ser11和Ser25。人类的膜联蛋白A2结构基因位于15q21~q22,由13个外显子和12个内含子组成,同时,膜联蛋白A2通常与S100家族成员S100A10(也称p11)紧密结合形成异四聚体(膜联蛋白A2/p11),在细胞信号转导、分化和运动等方面发挥重要作用[1]。膜联蛋白A2是组织性纤溶酶原激活剂(tissue type plasminogen activator,t-PA)和纤溶酶原的共同受体,在细胞表面介导t-PA催化的纤溶酶生成,广泛分布于内皮细胞、单核/巨噬细胞、骨髓细胞及某些肿瘤细胞中,主要参与形成生物膜和离子通道、胞吞胞吐作用、细胞骨架的稳定、成骨细胞形成和骨的重吸收、DNA合成、细胞增殖及分化等[2-4]。研究表明,膜联蛋白A2在多种恶性肿瘤中表达异常,如在乳腺癌、胰腺癌、肝癌、结直肠癌、肾细胞癌及白血病中表达上调,而在鼻咽癌、前列腺癌、食管鳞癌和鼻窦腺癌中表达下调[5],在妇科肿瘤如宫颈癌、卵巢癌、绒毛膜癌中同样表达上调[6]。现就膜联蛋白A2在妇产科疾病中的研究进展予以综述。
1宫颈癌
宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,目前由于宫颈细胞学筛查的普遍应用,宫颈癌和癌前病变得以早期发现和治疗,宫颈癌的发病率和病死率已有明显下降。
流行病学调查发现,宫颈上皮内瘤变及宫颈癌与人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染密切相关,已在接近90%的宫颈上皮内瘤变和99%以上的宫颈癌组织中发现有高危型HPV感染,其中约70%与HPV16和HPV18型相关。目前认为高危型HPV产生病毒癌蛋白,其中E6和E7分别作用于宿主细胞的抑癌基因p53和Rb使之失活或降解,继而通过一系列分子事件导致癌变。膜联蛋白A2的表达与细胞周期关系密切,细胞进入G1期时其mRNA和蛋白质表达水平降低,当细胞进入S期时表达量达到峰值,然后再次逐渐下降。将膜联蛋白A2蛋白的反义寡核昔酸转入到HeLa细胞,能引起DNA合成减少和细胞周期阻滞。采用逆转录-聚合酶链反应(reverse polymerase chain reaction,RT-PCR)及Binding实验证实,膜联蛋白A2 作为一种钙离子依赖性的蛋白,具有特异性结合RNA的特性,并且与c-myc这种细胞核癌基因之间有相互作用导致癌症的发生[7]。
膜联蛋白A2通常与S100A10紧密结合形成异四聚体而发挥作用,Andrew 等[8]通过实验证实,膜联蛋白 A2四聚体有助于HPV16对宫颈组织的感染,抑制膜联蛋白 A2四聚体和内源性膜联蛋白 A2可显著降低HPV16感染。Bae等[9]用双向凝胶电泳技术检测正常宫颈上皮与宫颈鳞癌中膜联蛋白A2,发现膜联蛋白A2在宫颈鳞癌中表达上调,且其表达随着病变的恶性程度而明显增加。宫颈癌病理类型有鳞癌、腺癌、腺鳞癌及其他。研究表明,宫颈鳞癌组中膜联蛋白A2的表达明显高于宫颈腺癌组,且与病理分级、淋巴结转移显著相关,提示膜联蛋白A2在宫颈癌中充当癌基因角色[10]。且比较宫颈癌新辅助动脉化疗前后的差异蛋白,发现宫颈癌组织中膜联蛋白A2的表达在化疗后明显上调[11],提示膜联蛋白A2 可能与宫颈癌新辅助化疗疗效相关。膜联蛋白A2在耐顺铂的卵巢癌、耐紫杉醇的HPV18阳性的宫颈癌及耐阿霉素和耐紫杉醇的乳腺癌等中的表达均上调,推测膜联蛋白A2在组织中的过表达抑制化疗药物诱导的细胞凋亡,使肿瘤的化疗产生抵抗性,继而产生耐药。
2卵巢癌
卵巢癌在妇科恶性肿瘤中病死率居首位,虽然手术、化疗及放疗手段已明显改善,但因卵巢位于盆腔深部,早期不易发现,故晚期卵巢癌的长期生存率仍不超过20%。随着紫杉醇的问世及与铂类的联合应用,卵巢上皮性癌的疗效发生了明显的变化,但治疗后70%的患者将会复发,难治愈。其病因不明,年龄的增长、未产或排卵年增加、促排卵药物的应用及卵巢癌家族史均被视为危险因素。虽然糖类抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)、人附睾蛋白4(human epididymis protein 4,HE4)等肿瘤标志物用于卵巢癌的早期检测、治疗监测、预后评估,大大提高了卵巢癌的诊断及治疗效果,但仍需更有效的分子靶向治疗。
Wamunyokoli等[12]采用免疫组织化学及RT-PCR证实了与卵巢正常上皮组织及卵巢黏液性囊腺瘤相比,在卵巢交界性黏液性囊腺瘤及黏液性囊腺癌中膜联蛋白A2蛋白的表达上调。Barua等[13]用卵巢癌母鸡血清中的抗体分别与卵巢癌组织提取物及正常的卵巢组织提取物进行免疫沉淀反应,并鉴定出抗肿瘤抗体及抗卵巢抗体,然后使用蛋白组学实验方法建立抗肿瘤抗体的蛋白图谱,最终鉴定出14个蛋白,而膜联蛋白A2即是其中之一,从而表明膜联蛋白A2参与了卵巢癌发生的体液免疫。
在2013年Lokman 等[14]最新研究发现,在鸡胚尿囊膜模型中应用OV-90细胞使膜联蛋白A2失效后,会显著降低卵巢癌细胞的转移和侵袭能力,失效的膜联蛋白A2也会显著抑制裸鼠卵巢癌细胞中SKOV-3细胞的转移。实验证明鸡胚CAM模型和癌细胞播散于腹腔异种移植小鼠模型与体外发现的膜联蛋白A2促进卵巢癌细胞的转移、侵袭及肿瘤生长相一致,因此,膜联蛋白A2在卵巢癌转移中发挥重要作用,在CAM模型和癌细胞播散于腹腔异种移植小鼠模型中抗膜联蛋白A2抗体可显著阻断卵巢癌细胞的侵袭。因此,膜联蛋白A2是针对卵巢癌的一种很有前途的新的治疗靶点。
3子宫内膜癌
膜联蛋白A2是细胞内S100A10蛋白的关键调节剂,它可以通过屏蔽细胞内S100A10泛素化信号而起到稳定S100A10的作用,亦可通过翻译后机制来调节细胞内S100A10水平[15]。尉晓蔚[16]通过实验证实在子宫内膜中膜联蛋白A2可以调节S100A10的表达,其表达趋势表现一致。膜联蛋白A2在增生期子宫内膜中不表达,S100A10的表达同样极低;而当子宫内膜进入分泌期,膜联蛋白A2开始表达,S100A10的表达也随之升高。因两者在月经周期不同时期的子宫内膜上的表达存在变化,分泌期显著高于增生期,故推测S100A10/膜联蛋白A2复合物的表达量与孕激素水平调控相关。在着床窗口期的高表达,能通过促进胚胎黏附,从而在着床中发挥作用。目前还认为膜联蛋白A2还参与了精子与输卵管的相关作用[17],如膜联蛋白A2表达下降会影响受精过程。
目前关于膜联蛋白A2与子宫内膜癌中的关系研究较少。采用免疫组织化学方法测86例子宫内膜癌组织中膜联蛋白A2的表达,结果显示子宫内膜癌组织中膜联蛋白A2表达阳性率为68.6%,正常子宫内膜组织膜联蛋白A2表达阳性率为36.7%,差异有统计学意义[18],说明膜联蛋白A2可能对子宫内膜癌发生、发展起重要作用,且发现膜联蛋白A2与有无淋巴结转移、病理分级及临床分期有相关性,与病理组织类型无相关性。因标本数量有限,还需进一步实验证实二者关联。
4子宫腺肌病
子宫腺肌病是雌激素依赖性疾病,病理上呈现良性形态学表现,却具有类似恶性肿瘤的某些生物学行为,如种植、生长、浸润、复发等。目前临床上常用促性腺激素释放激素类似物(gonadotropin-releasing hormone analogue,GnRHa)治疗子宫腺肌病,经证实 GnRHa造成的低雌激素状态可以缩小腺肌病患者的子宫体积,主要是肌层的体积,这种效果在病灶局限的患者中更为明显。
膜联蛋白A2是t-PA和纤溶酶原的共同受体,在细胞表面介导t-PA催化的纤溶酶生成,主要参与形成生物膜和离子通道、参与胞吞胞吐作用、细胞骨架的稳定、成骨细胞形成和骨的重吸收、DNA合成、细胞增殖及分化等。细胞表面的膜联蛋白A2与t-PA和纤溶酶原结合,使纤溶酶原发生水解产生纤溶酶,大量形成的纤溶酶会降解细胞外基质和周围血管基膜[19],使子宫内膜基膜受损。其次膜联蛋白A2可通过调节F肌动蛋白变构,引起细胞伪足伸出,与细胞表面黏附分子结合相互作用,使细胞-细胞间和细胞-基质间黏附性改变,使上皮-间质细胞转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),介导一系列细胞黏附、浸润和转移等过程[1,20],部分学者认为此为子宫腺肌病发病的始动因素。在体外子宫腺肌病模型中,雌激素可显著上调膜联蛋白A2蛋白并诱导EMT[21-22]。因此,膜联蛋白A2产生纤溶酶使子宫内膜基膜受损,并通过EMT改变细胞间黏附性使内膜细胞侵袭、转移至子宫肌层,促进子宫腺肌病的发生、发展过程。
5子痫前期
子痫前期是妊娠期特有的疾病,虽然围生保健技术的不断提高,但该病仍是导致孕产妇及围生儿病死率增加的主要原因之一。目前尚未发现单一的致病因素,考虑为多因素共同作用所致。子痫前期的最终病理变化表现为胎盘的变化,胎盘的局部缺血及缺氧,胎盘微循环障碍等。
研究发现,膜联蛋白A2作为t-PA依赖的辅助因子,在纤溶酶的形成过程中发挥重要作用。纯合膜联蛋白A2的小鼠体内微血管纤维蛋白沉积增加,损伤后动脉血栓的清除能力明显减低,血管内皮细胞表面纤溶酶形成明显减少;其次,膜联蛋白A2预处理大鼠颈动脉后,血栓形成明显减少;第三,在急性早幼粒细胞白血病患者中,发现膜联蛋白A2呈过表达,可引起原发性纤溶亢进[23]。此外,抗膜联蛋白A2可阻止以胎盘膜联蛋白A2作为辅助因子的促纤维蛋白生成,同时可抑制血管内皮细胞表面膜联蛋白A2的促纤溶作用。与正常妊娠相比,子痫前期患者中膜联蛋白A2的表达水平下降,差异有统计学意义,但子痫前期各组之间差异并无统计学意义[24]。膜联蛋白A2的表达下降可能与子痫前期患者胎盘组织中滋养细胞生长受限有关。
6展望
近年来大量实验研究证实了膜联蛋白A2与多种肿瘤的关系密切,随着技术的逐渐成熟,可作为肿瘤的发生、发展及预后的一个评价指标。在妇产科相关疾病中,其表达同样是有意义的,但仍需进一步加深研究,希望通过对膜联蛋白A2的进一步研究,发现一些新的标志物以利于妇产科疾病的诊断及病情监测,并为今后的预防、治疗提供新的理论依据及新的思路。
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摘要:膜联蛋白 A2是一种钙离子介导的磷脂结合特性的蛋白质,属于膜联蛋白家族成员,广泛分布于胞核、胞质及细胞质膜外表面。它主要在人体内皮细胞、单核/巨噬细胞、骨髓细胞和某些肿瘤细胞中表达。膜联蛋白在细胞内参与膜形成、膜转运、胞吞、胞吐、细胞增殖、信号转导、分化及凋亡等一系列重要的生命过程。膜联蛋白A2在多种恶性肿瘤中表达异常,如在乳腺癌、胰腺癌、肝癌、结直肠癌等,在妇科肿瘤如宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜癌中同样表达上调。现着重就膜联蛋白A2与妇产科疾病的相关性进行综述。
关键词:肿瘤;膜联蛋白A2;妇产科疾病
Research Development of Annexin A2 in Obstetrics and Gynecology DiseasesWUYin-ga1,ZHENGJian2.(1.GraduateSchoolofInnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010050,China; 2.DepartmentofGynecology,theAffiliatedHospitalofInnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010059,China)
Abstract:Annexin A2,a member of the annexin family,is a type of Ca2+dependent phospholipid binding proteins.The protein has been reported to be extensively distributed in nucleus,cytoplasm,and the outer cytomembrane.In human body,Annexin A2 is mainly expressed in the endothelial cells,monocytes/macrophages,bone marrow cells and tumor cells.Annexin A2 involves in various biological processes including formation of membrane,membrane transport,endocytosis,exocytosis,cellular proliferation,signal transduction,cellular differentiation and apoptosis.Also,it is aberrantly expressed in various malignant tumors such as breast cancer,carcinoma of pancreas,hepatic carcinoma and colorectal cancer,and in patients with gynecologic neoplasms such as cervical cancer,ovarian cancer,endometrial carcinoma,Annexin A2 is up-regulated.Here is to make a review of the correlation between annexin A2 and disorders of gynecology and obstetrics.
Key words:Tumor; Annexin A2; Gynecologic and obstetric diseases
收稿日期:2014-12-13修回日期:2014-12-29编辑:薛惠文
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.16.012
中图分类号:R71
文献标识码:A
文章编号:1006-2084(2015)16-2913-03