膜联蛋白A2在自身免疫性疾病中的研究进展

王增增，徐 婷，吴 敏*

本文价值：既往研究大多介绍膜联蛋白A2（ANXA2）与肿瘤的关系，而ANXA2在自身免疫性疾病中的作用却很少有人提及。自身免疫性疾病如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎，严重影响患者的生活质量，甚至威胁患者的生命。本文在收集归纳早期发现的ANXA2与肿瘤等多种疾病关系的基础上，系统介绍了近年来发现的ANXA2在多种自身免疫性疾病发生、发展过程中的作用。通过本文，可以了解ANXA2在多种自身免疫性疾病中的研究进展，为各位科研人员和临床医生提供新的诊断和治疗思路。

膜联蛋白（ANX）是一组钙依赖性磷脂结合蛋白，ANXA2是其中A亚族成员，具有多种生物学作用，包括参与信号转导、细胞迁移、DNA的合成和细胞增殖、凋亡等，其与恶性肿瘤、产科疾病等密切相关。近年来，ANXA2在自身免疫性疾病中的作用也被广泛关注。本文主要介绍ANXA2在常见自身免疫性疾病中的研究进展，以期为自身免疫性疾病的诊断及治疗提供新的方向。

1 ANXA2的大小、结构、分布及功能

1.1 ANXA2的大小及结构 ANX是钙依赖性膜结合蛋白大家族，在真核生物中广泛分布，这些蛋白定位于不同类型的细胞和组织，具有类似的膜结合性质及保守的氨基酸序列［1］。目前已经在不同物种中发现了超过100种ANX，在人类中发现12种ANX［1］。人ANX基因的大小范围从15 kb（ANXA9）到96 kb（ANXA10），位于15号染色体q21-q22，由339个氨基酸组成［2］。ANXA2具有与其他超家族成员相似的结构：1个可变的尾端（N端）和1个保守的核心区（C端）；其中C端结构域含有钙离子、磷脂和肌动蛋白的结合位点，N端是其功能区域，具有结合活性，含有P11、组织型纤溶酶原激活剂（tPA）等结合位点和酪氨酸23（Tyr23）、丝氨酸11（Ser11）、丝氨酸25（Ser25）等磷酸化位点及一段核输出信号［2］。ANXA2是一种多功能蛋白，能结合不同的细胞内配体发挥多种生物学功能，如钙离子、S100A10、膜脂质、肌动蛋白和特异性 mRNA［3］。

1.2 ANXA2的分布及功能 血管内皮细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、滋养层细胞、上皮细胞、肿瘤细胞等均可以产生ANXA2［2］。ANXA2主要分布在细胞核、细胞质、细胞膜和细胞外液，主要以2种形式存在：单体和异源四聚体。单体ANXA2与其配体P11首先形成异源二聚体，两分子的异源二聚体再相互结合，形成异源四聚体。单体ANXA2是氧调节的Toll样受体2的配体［4］。异源四聚体是ANXA2发挥作用的主要形式，是tPA和纤溶蛋白溶解酶原（PLG）的共同受体，介导tPA依赖的PLG的激活和纤溶酶的产生，使纤维蛋白溶解，维持血管稳态，同时也能促进肿瘤细胞的侵袭。ANXA2表达水平具有组织差异性，在血管中表达水平较高，其通过调节纤维蛋白溶解系统平衡及参与血管内皮生长因子（VEGF）促血管生成作用，影响新生血管的发生、发展［5］。研究发现，ANXA2已涉及物质转运、免疫应答、细胞与细胞黏附、纤维蛋白溶解、细胞骨架的稳定、信号转导等一系列重要的生命过程［6］。

1.3 ANXA2与多种疾病的关系

1.3.1 败血症 败血症是一种进行性疾病，表现出过度的炎性反应、严重的组织损伤、器官功能障碍，最终导致死亡。目前，败血症的治疗方法有限，进一步了解败血症的分子发病机制可以发现更有效的治疗方法。研究发现，ANXA2可通过调节活性氧（ROS）和白介素（IL）-17水平抑制败血症中的促炎反应，从而减轻败血症的严重性［7］。

1.3.2 视网膜新生血管病变 视网膜新生血管病变是多种眼部疾病的病理改变，如早产儿视网膜病变、糖尿病性视网膜病变和缺血性视网膜静脉阻塞等，是一种严重的致盲性眼病，其病因复杂，发病机制尚未明确，可能与缺血、缺氧、炎症以及免疫反应引发的细胞外基质改变有关。研究发现，在缺血诱导的小鼠视网膜新生血管病变中，ANXA2是重要的诱导因子，是磷脂肌醇（PKC）途径的底物蛋白，也是纤溶酶原和tPA受体之一，ANXA2可通过VEGF、血管内皮生长因子受体2（VEGFR2）、PKC等信号途径促进新生血管的增生［8］。

1.3.3 神经精神系统疾病 在用重组ANXA2免疫的小鼠血清中，高水平的抗ANXA2抗体与小鼠焦虑和抑郁等特异性行为变化相关，而抗ANXA2抗体影响大脑的途径相当复杂，目前研究发现这些抗体可以通过血-脑脊液屏障进入大脑，然后结合特定的脑抗原，进而作用于脑边缘系统，然而其具体作用机制尚不清楚［9］。

1.3.4 恶性肿瘤 ANX在细胞中分布相当广泛，与恶性肿瘤的发生发展密切相关。ANX家族的不同成员对肿瘤的发生具有不同的作用，ANXA2的主要作用体现在血管生成以及肿瘤细胞的浸润、转移方面。ANXA2的氨基末端区域具有高序列变异性，并可被几种激酶磷酸化［10］。而ANXA2的酪氨酸磷酸化与肿瘤细胞增殖和入侵相关，如ANXA2 Tyr23的磷酸化可促进转化生长因子诱导的上皮-间质转化［11］。目前已知ANXA2参与了肝癌、肾癌、胃癌、肺癌、子宫颈癌、乳腺癌和胰腺癌的发病机制以及晚期癌症的预后［12-14］。在这些恶性肿瘤的发病过程中，ANXA2过表达，作为纤溶酶原和tPA的共受体，将纤溶酶原转化为纤溶酶，并且增加肿瘤细胞表面的纤溶酶活性，介导细胞外基质降解，促进新生血管形成，促进肿瘤生长。

1.3.5 产科疾病 获得性和遗传性血栓形成倾向与孕早期并发症（如复发性流产）和妊娠晚期并发症（如胎儿限制性宫内发育）的风险增加有关［15-16］。研究表明，在ANX家族中，ANXA2在血管和胎盘组织中高表达，可促进血管纤维蛋白溶解［15］。亦有研究表明，抗ANXA2 IgG可诱导内皮细胞上组织因子的过度表达，并抑制纤溶酶的产生，通过诱导胎盘血管血栓形成，导致胎盘功能不全，以致反复自然流产和胎盘血管疾病［16］。ANXA2已被确定为产科患者血清中自身抗体的靶标［16］，但仍需要进一步的研究来确定ANXA2是否对维持胎盘完整性至关重要，进一步评估抗ANXA2抗体对产科疾病的预测价值。

2 ANXA2在自身免疫性疾病中的作用

研究表明，与正常人群相比，ANXA2在自身免疫性疾病患者中是高表达的，其通过不同途径参与了自身免疫性疾病的多个致病环节，包括：与自身抗体的抗原相互结合，促进炎性细胞因子的表达；直接与自身抗体结合，介导信号通路的激活，从而诱导炎性因子的分泌［17］。这提示抑制ANXA2的作用可能是治疗自身免疫性疾病的新靶点。

2.1 ANXA2与类风湿关节炎（RA） 研究发现，与骨关节炎（OA）患者和健康人相比，ANXA2和ANXA2受体在RA患者外周血及滑膜组织中的表达水平升高［18］。在胶原诱导的关节炎（CIA）小鼠中，外源性注射ANXA2后，关节肿胀、炎症和新血管形成显著增加［19］。这些均表明ANXA2或许在RA的发生发展中起关键作用。

2.1.1 ANXA2在血管生成方面的作用 ANXA2是诱导血管生成的重要介导剂，在缺氧诱导的小鼠视网膜新生血管病变实验中，实验组小鼠视网膜组织中ANXA2 mRNA表达水平明显增加，进一步研究表明，ANXA2可与tPA结合，激活细胞外调节蛋白激酶（ERK1/2）通路，为新生血管的形成提供基础［8］。目前发现很多信号通路涉及血管生成，如丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）、HH（Hedgehog）信号通路［20］。1980年NÜSSLEIN-VOLLHARD等在研究果蝇基因突变时发现了HH基因，后因突变的果蝇胚胎呈辐射车轮状似蜷缩的刺猬而得名，目前研究发现哺乳动物中至少有3种同源基因：音猬因子（SHH）、沙漠刺猬因子（DHH）、印度刺猬因子（IHH）［21］。DHH更接近于果蝇的染色体组，在人体表达较少，而SHH和IHH与人染色体组更接近，其中研究最多且最深入的是SHH信号通路。在哺乳动物中，HH信号通路主要是由HH配体（SHH、IHH、DHH）、12次跨膜蛋白PATCHED（PTCH）和7次跨膜蛋白SMOOTHED（SMO）组成的受体复合物、核转录因子GLI家族、下游靶基因4部分组成［22］。表达PTCH基因的蛋白可与HH配体结合，当缺乏HH配体时，PTCH可通过催化作用抑制SMO的活性；当存在HH配体时，HH配体与PTCH结合，解除了PTCH对SMO的抑制作用，SMO激活后活化GLI家族成员，使其进入细胞核内并通过结合启动子以控制靶基因的转录。体外研究表明，ANXA2/ANXA2受体（ANXA2R）轴可促进血管内皮细胞的增殖，这是通过HH信号通路完成的，细胞外ANXA2通过结合ANXA2R，上调IHH、PTCH、SMO和GLI等关键节点分子的表达，从而上调下游促血管生成因子如基质金属蛋白酶（MMP）-2、VEGF和血管生成素-2（Ang-2）的表达，促进血管生成和内皮细胞增殖，而抑制ANXA2R的表达后，HH信号通路下游的促血管生成因子表达下调，实验表明ANXA2的过度表达可以促进CIA小鼠疾病的进展，特别是在血管翳的初次形成过程中［18］。除了HH信号通路外，ANXA2还可以与钙结合蛋白S100A10组成异质四聚体复合物，加速纤溶酶的产生，纤溶酶活化后可促进下游MMP的水解，如MMP-3、MMP-9和MMP-13等［23］，进而释放基质中的促血管生成因子，这是血管生成开始的关键步骤。上述研究表明ANXA2可以通过促进血管生成、滑膜增殖而促进RA的发生、发展，ANXA2可能为RA新的治疗靶点。

2.1.2 ANXA2在关节软骨中的作用 成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）是沿着滑膜的内膜增殖的独特的细胞［24］，在RA的发生和发展中发挥重要作用。其参与血管翳的维持，这种类似“肿瘤样”的FLS增殖可导致关节软骨与滑液之间的营养交换减少，并且可以促进关节软骨和软骨下骨的蛋白水解，最终导致关节破坏。许多复杂的信号通路参与FLS的增殖和侵袭，研究发现，盘状结构域受体2（DDR-2）/MMP信号通路是导致关节软骨破坏的关键环节，其中DDR-2是在RA FLS细胞中高表达的膜受体蛋白，属于一类特殊的受体酪氨酸激酶（RTK），与其他酪氨酸激酶相关受体相比，其与Ⅱ型胶原蛋白结合后发生磷酸化的速度很缓慢，持续时间较长，具有“慢开慢关”的特点［25］。大量研究表明，ANXA2可以被DDR-2直接磷酸化，而磷酸化ANXA2参与DDR-2/MMP信号通路，并上调MMP-13的表达［25］。持续的胶原刺激使DDR-2/MMP信号通路一直处于活跃状态，这促使FLS不断分泌MMP-13，致使软骨破坏，破坏后的软骨又释放大量的胶原物质，即整个软骨破坏的过程是正反馈的。有研究证明，用慢病毒小干扰RNA（siRNA）下调ANXA2的表达可以显著减轻CIA大鼠的关节损伤［26］。这些结果支持了ANXA2在RA患者关节软骨破坏中起关键作用的观点。

2.2 ANXA2与抗磷脂综合征（APS） APS的特征在于小血管血栓形成以及复发性流产。研究表明，APS患者体内高滴度的抗磷脂抗体（APL）与血栓形成关系密切，而APL是一组针对磷脂或磷脂复合物的自身抗体的总称，主要包括狼疮抗凝物（LA）、抗心磷脂抗体（ACL）、抗β2糖蛋白I（β2GPI）［27］。研究表明，内皮细胞上的β2糖蛋白I结合ANXA2，并将Toll样受体-4作为共受体，通过特异性结合APL/抗β2GPI抗体，激活内皮细胞，触发细胞内信号通路如核转录因子κB（NF-κB）通路和P38-MAPK通路，从而增加循环系统中组织因子的含量和活性，使血液处于高凝状态，从而诱导炎性反应和血栓形成［28］。提示抗ANXA2抗体可成为确诊APS的重要实验室依据，这将有助于对一些潜在的APS进行诊断，同时为临床治疗提供新的尝试。

2.3 ANXA2与强直性脊柱炎（AS） AS是血清阴性脊柱关节病的一种，病变主要累及骶髂关节，引起脊柱强直和纤维化，造成弯腰、行走活动受限，并可有不同程度的系统损害。既往研究表明，IL-6可能通过激活多个信号通路，如JAK/STAT、细胞外调节蛋白激酶（ERK）信号通路刺激人骨髓间充质细胞分化，促进脊柱的纤维化［29］。研究表明，ANXA2可以上调IL-6的表达，进而激活ERK通路，促进AS患者脊柱纤维化及骨化的发展［29］。

2.4 ANXA2与系统性红斑狼疮（SLE） SLE主要表现为自身免疫耐受缺失和自身抗体过量生成［30］。SLE常见肾脏受累，抗双链DNA抗体（抗dsDNA抗体）是狼疮性肾炎（LN）的标志抗体，研究发现，ANXA2可促进LN的进展［30］。抗dsDNA抗体依赖ANXA2的介导结合到肾小球系膜细胞后，进入细胞质和细胞核，激活P38-MAPK等信号通路，从而诱导IL-6分泌和ANXA2合成；抑制系膜细胞上ANXA2后，抗dsDNA抗体则降低，且IL-6分泌显著减少［31］。

2.5 ANXA2与炎症性肠病（IBD） IBD是一种病因尚未明确的慢性非特异性肠道炎症性疾病，包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC），可导致肠道及肠道外症状，严重影响患者的生活质量，目前普遍认为是环境、遗传和免疫等多因素相互作用所致，其中免疫因素起关键作用，患者肠黏膜固有层的免疫细胞可对外界刺激做出特异性反应［32］。CD和UC有着不同的免疫反应类型，ANXA2在UC患者肠黏膜中的表达水平明显升高，而在CD患者肠黏膜中的表达水平则有降低的趋势。ANXA2与UC病理炎症的严重程度显著相关，推测可能与免疫诱导的炎性反应有密切联系。

3 小结及展望

ANXA2可以激活多种信号通路，通过促进血管生成、血栓形成，诱导炎性反应，调节免疫等在RA、APS、AS、SLE、IBD等多种自身免疫性疾病中发挥重要作用，ANXA2有望成为自身免疫性疾病新的治疗靶点，但目前对于ANX的研究尚且不足，期待有更深入的研究发现其更大的价值，来造福更多患者。

作者贡献：王增增、吴敏进行文章的构思、文章的可行性分析；王增增进行文章的整理与撰写；徐婷进行文章修订，负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责、监督与管理。

本文无利益冲突。