踝蛋白在肿瘤细胞中的表达及作用研究进展

沈杰，何小舟，蒋敬庭

(苏州大学附属第三医院a.泌尿外科，b.肿瘤生物诊疗中心，江苏省肿瘤免疫治疗工程技术研究中心，苏州大学细胞治疗研究院，江苏常州 213003)

·综述·

踝蛋白在肿瘤细胞中的表达及作用研究进展

沈杰a，何小舟a，蒋敬庭b

(苏州大学附属第三医院a.泌尿外科，b.肿瘤生物诊疗中心，江苏省肿瘤免疫治疗工程技术研究中心，苏州大学细胞治疗研究院，江苏常州 213003)

整合素(integrin)作为细胞表面重要的黏附分子受体之一，具有直接和间接调控肿瘤细胞运动的能力。而整合素功能得以发挥又依赖于踝蛋白(Talin)的调控作用。Talin是一种细胞骨架肌动蛋白结合蛋白，是黏着斑的重要组成部分，维持黏着斑结构和功能的稳定。越来越多的研究表明Talin在肿瘤免疫治疗领域具有广阔应用前景。研究其独特的生物学特性有助于其在临床的转化应用。该文就Talin的生物学特征以及在不同肿瘤中的表达及作用作一综述。

Talin；肿瘤；靶向治疗

肿瘤细胞黏附能力的减弱使肿瘤细胞从原发灶脱离，并向周围组织、血管、淋巴管迁移, 构成了肿瘤转移的重要因素[1]。近年来，整合素(integrin)作为细胞表面重要的黏附分子受体之一，因其直接或间接激活肿瘤转移相关信号通路的能力而获得了广泛的关注[2]。而整合素功能得以发挥又依赖于踝蛋白(Talin)分子的调控作用。由此可见，Talin分子的活化对肿瘤转移起到重要的推动作用。本文就Talin的生物学特征以及在不同肿瘤细胞中的表达及作用作一综述。

1 Talin的生物学特征

Talin最早被发现存在于黏着斑及成纤维细胞的膜皱褶中[3]。作为一种细胞骨架蛋白，其长度约为60 nm，由球形N端头部(相对分子量约50 000)和杆状C端尾部(相对分子量约220 000)组成[4-5]。N端含有1个FERM(band four-point-one and ERM)结构域，该结构域由4.1蛋白(protein 4.1)、埃兹蛋白(ezrin)、跟蛋白(radixin)、膜突蛋白(moesin)构成，又可分为F1、F2、F3 3个亚区域，含有与整合素β链、黏着斑激酶(focal adhesion kinase，FAK)、磷脂酰肌醇4,5二磷酸激酶的剪接异构体(PIPK1γ90)的结合位点，能够调控整合素与细胞外基质和黏着斑的连接。FERM结构域还含有肌动蛋白作用靶点，在这个靶点附近还有一个膜插入序列[6]，能够使Talin作用于脂质体，形成其表面孔洞[7]。同时，C端也含有与整合素β链、肌动蛋白、骨架蛋白vinculin的结合位点。Talin又可分为Talin 1、Talin 2两个亚型，分别由TLN1和TLN2基因编码。TLN1和TLN2大小分别为30 000 bp和190 000 bp，二者都含有57个外显子，但TLN2与TLN1含有更多的内含子[8]。TLN1和TLN2编码的蛋白质氨基酸序列一致性为74%，因此，两者功能也不尽相同。TLN1在肾、肝、脾、胃、肺中高表达，在脑组织和横纹肌中低表达，而TLN2在脑组织和横纹肌中高表达[9-10]。

整合素的α链与β链在胞质尾部近膜区高度保守，而Talin作为被招募至黏着斑复合体的蛋白质，其与整合素β链的结合可以影响整合素跨膜区的稳定，进而导致整合素胞外段的重排，从而使整合素激活[11]。整合素对细胞生长、迁移至关重要，因此Talin在细胞运动迁移中也尤为重要。

2 Talin在肿瘤中的表达及作用

2.1 Talin与消化系统肿瘤 口腔肿瘤是全球第六大常见的肿瘤，每年有超过640 000人被诊断为口腔肿瘤[12-13]。口腔肿瘤中又以口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma, OSCC)最多见。Lai等[14]通过PCR技术研究发现，Talin在OSCC中的表达比正常口腔黏膜中增高，Talin的过表达可以促进OSCC细胞的转移和侵袭，预示OSCC的不良预后。Peng等[15]通过免疫组织化学法分析了152例经福尔马林浸泡或石蜡包埋的食管癌组织标本，发现Tensin、Profilin-1、Villin-1和Talin这4种肌动蛋白结合蛋白的联合表达与食管癌患者的5年生存率有关，可以成为食管鳞状细胞癌患者预后的生物指标。

肝癌也是一种常见的恶性肿瘤，肝细胞癌是原发性肝癌中最常见的类型。Fang等[16]在肝癌细胞(MHCC-97L)中建立转染TLN-1短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)的实验组、无义shRNA的阴性对照组以及正常表达TLN-1的空白组，发现Talin与肝癌细胞的黏附、迁移和侵袭有关，Talin低表达可以抑制肝癌细胞的迁移和侵袭。这与Kanamori等[17]和Youns等[18]的研究结果相同。但Zhang等[19]研究发现Talin蛋白在肝癌组织中的表达水平低于癌旁组织。这可能与肝癌的病理学分类、肿瘤的大小及肿瘤包膜的完整性有关。虽然Talin在肝癌中的表达机制尚未完全明确，但可以确定其影响肝癌的转移与侵袭。

结肠癌的侵袭和转移是导致治疗失败和死亡的主要原因。Bostanci等[20]用ELISA方法检测50例健康人群以及90例结肠癌患者血清中Talin的表达水平，结果显示Talin在结肠癌患者中的表达高于正常人，且与肿瘤的分级、TNM分期呈正相关，与年龄、性别无关。Yang等[21]收集了41例原发性结直肠腺癌组织以及其对应的正常结肠黏膜和19例发生淋巴结转移的结肠癌组织，利用共聚焦激光扫描显微镜比较Talin蛋白在癌组织和癌旁组织中荧光信号的差别。研究发现，Talin在结直肠癌中的表达低于正常结肠黏膜，且发生转移的结直肠癌中Talin的表达水平比原发性结直肠癌组织中低；肿瘤浸润程度越高，Talin表达越低。两者的研究结果对Talin在结肠癌中的表达水平存在争议，Talin在结肠癌的作用仍需进一步研究。

2.2 Talin与生殖系统肿瘤 前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一，2016年美国新患肿瘤的男性中有21%为前列腺癌[22]。前列腺癌早期治疗效果较好，一旦发生远处转移，其5年生存率可降至28%。Talin可以介导整合素在前列腺癌细胞中的活化，并且促进前列腺癌细胞的迁移和侵袭。Jin等[23]研究发现，整合素的活化仅与Talin 1有关，与Talin 2无关；单独增加Talin 1的表达水平不足以活化整合素；在Talin 1众多的磷酸化位点中，位点S425的磷酸化才是整合素活化的重要因素。同时，Talin 1 S425的磷酸化可以增强前列腺癌细胞的迁移、侵袭和抗凋亡的能力。而Talin 1 S425的磷酸化又是受细胞周期蛋白依赖性激酶5(Cyclin dependent kinases 5, Cdk5)的凋亡抑制基因p35活化所介导的，增强Cdk5的活性可以促进整合素的活化，从而增加前列腺癌细胞的转移。而Woodside等[24]的实验则证明了Talin片段和Talin头部能够抑制整合素αⅡb与β3尾部多肽的相互作用，从而改变整合素的构象，引起激活。Jevnikar等[25]研究发现，组织蛋白酶H可以通过其单氨肽酶的活性来切割Talin头部区域，抑制组织蛋白酶H可以减少其对Talin的切割，从而抑制前列腺癌的侵袭与转移。Zhang等[26]实验证明MiR-124可以负反馈调节Talin，过表达MiR-124可以抑制Talin，从而抑制前列腺癌细胞转移。由此可见，Talin在前列腺癌转移中起着重要作用，具有作为其治疗新靶点的潜力。

卵巢癌是女性常见恶性肿瘤，因早期症状不典型，初次诊断常常已为晚期，其5年生存率不足40%[27]。Tang等[28]通过比较原发卵巢癌组织、已发生淋巴转移的卵巢癌组织、正常卵巢组织以及癌旁组织发现，TLN1在正常卵巢组织以及癌旁组织中低表达，在原发卵巢癌以及发生淋巴转移的卵巢癌组织中高表达，且TLN1的过表达可以促进肿瘤细胞的转移。其通过进一步研究发现，TLN1在卵巢癌中的表达又受miR-9的调控，miR-9通过连接TLN1的3′非翻译区(untranslated regions, UTR)位点，抑制TLN1表达，从而抑制卵巢癌细胞的转移。由此可见，TLN1可以作为评价卵巢癌发生发展的生物指标，在治疗卵巢癌中有着重要作用。

2.3 Talin与其他肿瘤 乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。在我国，乳腺癌的发生率和死亡率逐年上升，每年有1 600 000新发乳腺癌被明确诊断，占全球的12.2%，有1 200 000患者死于乳腺癌，占全球的9.6%[29]。在乳腺癌细胞迁移的过程中，细胞黏附是其中重要的环节。膜突蛋白-钠氢离子交换通道1(moesin-NHE-1)调控乳腺癌细胞形成细胞侵袭伪足，降解细胞外基质[30-32]，从而穿透细胞外基质进入脉管(淋巴管或血管)、渗出脉管，在转移部位生长、增殖。Beaty等[33]通过研究发现，Talin可以招募moesin-NHE-1复合物与侵袭伪足前体结合，形成具有降解细胞外基质能力的成熟侵袭伪足，并维持其稳定，进而促进乳腺癌细胞的侵袭和转移；相反地，在敲除Talin的乳腺癌细胞中，其成熟的侵袭伪足数量减少，细胞运动受限。由此可见， Talin的过表达可以促进乳腺癌细胞的转移，Talin可以成为转移性乳腺癌治疗的新的分子靶点。

相比于其他肿瘤，鼻咽癌的发生率较低，2012年全球鼻咽癌患者数量仅为86 500人，仅占当年全球新发肿瘤患者的0.6%，其中有71%的鼻咽癌患者来自东亚和东南亚[34]。Xu等[35]通过PCR及western blot技术分析Talin在鼻咽癌细胞及鼻咽癌患者中的表达，研究结果显示，Talin在鼻咽癌细胞中表达增高，高表达的Talin与鼻咽癌细胞的转移有关，Talin的缺失可以抑制鼻咽癌细胞的迁移和侵袭能力。尽管Talin作用鼻咽癌细胞转移的机制仍不清楚，但Xu的研究表明Talin可以作为鼻咽癌患者分子治疗的靶点，并且是评价其预后的重要指标。

3 展望

作为连接整合素和肌动蛋白的桥梁，Talin在介导细胞运动中起着无可替代的作用。近年来，对于Talin在不同肿瘤细胞中作用的研究也越来越深入，在多种肿瘤中，Talin已经成为评价肿瘤细胞迁移、侵袭和预测患者预后的指标。Talin在肿瘤组织及正常组织中表达存在显著差异，这一特性使其在未来有望成为治疗肿瘤的分子靶点。然而，对于Talin介导肿瘤细胞运动的机制仍有待进一步研究与完善，是否有其他因素参与影响Talin在肿瘤中的表达尚未明了，这些都将会是以后研究的重点方向。

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(本文编辑：刘群)

10.13602/j.cnki.jcls.2017.07.12

国家自然科学基金(81273267)；江苏省自然科学基金(BK20150251)。

沈杰，1992年生，男，硕士研究生，主要从事泌尿系统肿瘤研究。

何小舟，教授，博士研究生导师，E-mail：xiaozhouhe123@163.com。

R392.12

A

2016-11-01)