maspin基因在肿瘤淋巴管生成中的调控作用机制研究进展

许振，刘志强，郭庆枝，孙莉

(滨州医学院附属医院，山东滨州256600)

maspin基因在肿瘤淋巴管生成中的调控作用机制研究进展

许振，刘志强，郭庆枝，孙莉

(滨州医学院附属医院，山东滨州256600)

肿瘤淋巴管生成是非常复杂的过程，VEGF-C、VEGF-D、Ang、COX-2及肿瘤慢性炎症微环境在肿瘤淋巴管生成中起重要作用。maspin基因是一种抑癌基因，近期研究表明maspin可调控肿瘤微淋巴管生成过程，可能是通过调控VEGF-C及VEGF-D表达、调控Ang表达、调控COX-2表达、调节肿瘤慢性炎症微环境实现的。

maspin基因；肿瘤；淋巴结转移；淋巴管；血管内皮生长因子

肿瘤淋巴管生成是一个十分复杂的过程。目前多数研究认为，肿瘤组织新生淋巴管是由先前存在于组织中的淋巴管通过“出芽”的方式生成的[1]，但也有学者认为肿瘤微淋巴管及肿瘤微血管均来源于原始静脉[2]，虽然其生成方式尚有争论，但具体生成过程均由多种因子参与调控，目前发现的因子包括VEGF-C、VEGF-D、血管内皮生长因子受体3(VEGFR-3)、成纤维细胞生长因子-2(FGF-2)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素生长因子(IGFs)、血管生成素(Ang)等，其中VEGF-C及VEGF-D被认为是肿瘤淋巴管生成中最重要的调控因子。研究[3,4]证实Ang、HGF对肿瘤新生血管形成也起到促进作用。maspin基因是丝氨酸蛋白酶抑制剂的一员，研究发现其对乳腺癌、前列腺癌等肿瘤的生长、侵袭、转移有明显抑制作用，增强肿瘤细胞对凋亡诱导的敏感性[5]。maspin基因能抑制新生血管生成，降低肿瘤新生血管密度[6～8]。已有多项研究[6,9,10]表明maspin是一个多功能的抑癌基因，能够减弱肿瘤细胞的增殖和侵袭能力、抑制肿瘤血管生成。目前，maspin基因对肿瘤微淋巴生成的作用成为新的研究热点[11]。随着对肿瘤微淋巴管相关研究的不断深入，许多学者发现maspin基因表达与肺小细胞癌、宫颈癌、胃癌的淋巴结转移及预后有关[12～14]。maspin基因可能通过调控肿瘤微淋巴管形成相关因子表达及调节肿瘤慢性炎症微环境从而调控肿瘤淋巴管生成。现就maspin基因在肿瘤微淋巴管生成中的调控作用机制研究进展做一综述。

1 调控VEGF-C、VEGF-D表达

VEGF-C或VEGF-D与位于淋巴管内皮细胞上的酪氨酸激酶受体VEGFR-3结合，引起VEGFR-3络氨酸残基磷酸化等一系列反应，最终激活AKT、JNK、Erk等信号通路，引起淋巴管内皮细胞增殖和淋巴管生成[15]。有学者[16]用VEGF-C sh-RNA抑制VEGF-C表达后，发现肿瘤组织中微淋巴管密度明显减少。Stacker等[17]利用不表达VEGF-D的293EBNA细胞系建立小鼠肿瘤模型，证明VEGF-D可促进肿瘤微淋巴管生成。Chen等[18]通过脂质体转染法使maspin基因在浸润性膀胱癌T24及5637细胞系中过表达，发现maspin基因可以有效抑制P-AKT、PI3K及mTOR的表达。Zhu等[19]利用shRNA干扰技术下调膀胱癌细胞株BIU-87中maspin基因表达，结果发现BIU-87细胞中VEGF-C mRNA及蛋白表达水平显著升高；将maspin基因转染BIU-87细胞后，发现maspin基因表达与VEGF-C表达呈负相关关系，同时，maspin蛋白高表达的BIU-87细胞对顺铂的敏感性提高。Wang等[12]也发现，低表达maspin和高表达VEGF-C与非小细胞肺癌的不良预后有关，同时证明maspin基因表达与患者淋巴结转移情况显著相关。以上研究结果提示，maspin基因可能通过抑制VEGF-C及VEGF-D的表达、影响PI3K/Akt通路激活从而抑制肿瘤微淋巴管生成。

2 调控Ang表达

Ang家族包括4个配体(Ang-1、2、3、4)和两个对应的酪氨酸激酶受体。Ang-1与内皮细胞表面的酪氨酸激酶受体2(Tie-2)结合后诱导Ang-1自磷酸化并维持血管稳定性、完整性。Ang-1还可诱导淋巴管扩大、发芽，且参与肿瘤的VEGFR-3依赖性增殖过程。Ang-2参与淋巴管的重塑和稳定性的维持[20]。Yuen等[21]敲除了角膜炎小鼠的Ang-2基因，发现微淋巴管生成明显受抑；利用siRNA干扰Ang-2基因表达后，发现在炎症角膜中淋巴管内皮和毛细血管的生成减少，从而证实Ang-2在微淋巴管生成中起重要作用。Jeon等[22]利用3,3′-二吲哚基甲烷(DIM，化疗药物)干预结肠炎小鼠模型，发现DIM显著抑制小鼠结肠上皮组织中嗜中性粒细胞浸润、促炎细胞因子和VEGF-C、VEGF-D、VEGFR-3、Ang-2的表达，并抑制微淋巴管生成。研究[23]发现，喉鳞癌患者maspin基因表达与Ang表达呈负相关关系，maspin基因表达与喉鳞癌患者无病生存时间呈正相关关系，认为maspin基因可抑制Ang表达从而起到抑制肿瘤细胞转移的作用。maspin基因可能通过抑制Ang-1的表达抑制肿瘤细胞VEGFR-3依赖性增殖，调控AKT、JNK、Erk等信号通路功能，最终影响淋巴管内皮细胞增殖和淋巴管生成；maspin基因还可通过影响Ang-2的生成从而影响肿瘤淋巴管的稳定性，使肿瘤淋巴管脆性增加。

3 调控COX-2表达

慢性炎症在癌症发生发展中起至关重要的作用[24]。COX-2在炎症反应中有促进血管生成的作用，同时也是肿瘤微环境形成的重要因子[25,26]。COX-2可以诱导肿瘤干细胞形成并保持干细胞活力。COX-2过表达时肿瘤恶性程度增高[27]。Chuang等[27]发现，COX-2可促进淋巴管内皮细胞生长。Da等[28]研究也证实COX-2可上调胃癌组织中VEGF-C表达，推测COX-2可激活HER-2/neu酪氨酸激酶受体，并通过前列腺素E2(PGE2)受体依赖途径上调VEGF-C基因表达，进而影响肿瘤淋巴管生成。Chao等[13]研究表明肝素酶、COX-2表达与宫颈癌淋巴管生成有关。Wu等[29]认为maspin基因可能通过下调COX-2的表达、调节葡萄糖调节蛋白78(GRP78)生成，进而影响肿瘤细胞的增殖和迁移。

4 调节肿瘤慢性炎症微环境

慢性炎症微环境中的炎症细胞或分子对肿瘤淋巴管生成也起到不可忽视的作用。浸润到肿瘤的巨噬细胞称为肿瘤相关巨噬细胞(TAM)，是肿瘤微环境中炎症因子的主要来源，更是肿瘤血管和淋巴管生成中重要的效应细胞。TAM能表达LYVE-1，后者是淋巴管内皮细胞建立的可靠标志物之一。TAM不仅能促进淋巴生成因子的分泌，还可诱导淋巴管内皮细胞生成。Go等[14]发现TAM密度与胃癌淋巴结转移、肿瘤微淋巴管密度有关，提示TAM有助于肿瘤微淋巴管生成并可促进肿瘤细胞发生淋巴结转移。Dzinic等[30]将过表达maspin的人前列腺癌细胞DU-145接种在裸鼠皮下，发现前列腺癌移植瘤体中嗜中性粒细胞水平高于对照组，证实maspin蛋白可促进嗜中性粒细胞成熟、活化从而增强对肿瘤细胞的特异性抗体反应，认为maspin基因可通过改变肿瘤微环境中炎症因子水平来提高人体抗肿瘤免疫功能，减少肿瘤细胞淋巴结转移。慢性炎症的缺氧环境也是促进淋巴管生成的重要因素之一，缺氧诱导因子1α(HIF-1α)是一种氧依赖转录激活因子，在缺氧环境中广泛表达，其靶基因包括促红细胞生成素、糖酵解酶、VEGF、VEGF-C等[31]。HIF-1α可诱导VEGF-C表达，促进淋巴管增生和淋巴内皮细胞迁徙[32]。多项研究[33]证实HIF-1α可能参与肿瘤淋巴管的生成和肿瘤淋巴结转移，机制可能与调控PI3K/AKT/mTOR信号通路功能及VEGF-C表达有关。Mckenzie等[34]研究发现，过表达maspin的人前列腺肿瘤DU-145在缺氧环境中细胞凋亡率高于对照组，且maspin基因表达与HIF-1α、VEGF表达呈负相关关系，提示maspin基因在缺氧环境中可能通过调控HIF-1α表达从而影响靶基因VEGF-C的表达，同时与VEGF-C共同调控PI3K/AKT/mTOR信号通路功能，影响肿瘤微淋巴管的增生和淋巴内皮细胞的迁移。

近年研究表明，maspin基因具有抑制肿瘤细胞增殖、转移的作用并能促进肿瘤细胞凋亡，降低肿瘤细胞对放化疗的耐受性，是功能较全面的抑癌基因。maspin的抗肿瘤淋巴管生成具体作用机制仍有待进一步探讨。相信随着对maspin基因作用机制的深入研究，有望为肿瘤治疗和预防提供新的方向。

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