Apo A-I与恶性肿瘤发生、预后的关系及抗肿瘤作用机制研究进展

尚振华，颜灏，崔波，王旭，吴江涛，贾春松，王琦，崔昕，许建军，欧彤文

(首都医科大学宣武医院，北京 100053)

载脂蛋白A-I(Apo A-I)是高密度脂蛋白(HDL)的主要结构和功能蛋白，大部分由肝脏肝细胞和小肠肠细胞合成[1]。Apo A-I的主要功能是负责HDL的组装，并通过把多余胆固醇从外周组织运送到肝脏(反向胆固醇运输)，发挥抗动脉粥样硬化的作用。最近研究发现，Apo A-I与卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌、鼻咽癌、肾脏透明细胞癌、输尿管和膀胱尿路上皮癌等多种恶性肿瘤的发生、发展、诊断、复发和预后有关，其对肿瘤细胞的活性和增殖能力无明显抑制作用，可能通过调节肿瘤微环境和机体免疫反应发挥抗肿瘤作用。现将Apo A-I与恶性肿瘤发生、预后的关系及抗肿瘤作用机制研究进展情况综述如下。

1 Apo A-I与恶性肿瘤发生风险的关系

Ehmann等[2]发现，健康人群血浆Apo A-I水平比胰腺癌患者高2倍；而研究[3～5]发现，血浆Apo A-I水平降低会增加乳腺癌发生和复发风险，但可能仅限于未绝经的女性。van Duijnhoven等[6]发现，血浆Apo A-I水平与结肠癌发生风险呈负相关。根据多项研究结果，美国食品药品监督管理局已经将血浆Apo A-I水平作为早期诊断卵巢癌的肿瘤标志物[7,8]。Li等[9]发现，尿液中Apo A-I升高可能是膀胱尿路上皮癌的潜在肿瘤标志物。还文献[10]报道，血浆Apo A-I可能是儿童肝母细胞瘤的肿瘤标志物，也可能是CA19-9阴性胰腺导管腺癌的肿瘤标志物[11]。研究[12]认为，Apo A-I构成的HDL与肺癌、前列腺癌、肝癌及造血系统恶性肿瘤的风险呈负相关性。Jafri等[13]对8 000多例恶性肿瘤患者的Meta分析进一步证实上述结论，结果显示血浆HDL每升高10 mg/dL可降低36%的恶性肿瘤风险。还有研究[14]发现，血浆HDL水平与子宫内膜癌的风险呈负相关性。而研究发现，在没有使用激素替代治疗的乳腺癌患者中，血浆Apo A-I和HDL水平与乳腺癌风险呈正相关[15]。但是我们认为，上述报道与患者独特的病理生理学变化有关系。总的来说，我们认为血浆Apo A-I、HDL水平与恶性肿瘤风险呈负相关。

2 Apo A-I与恶性肿瘤预后的关系

研究[16～26]发现，血浆Apo A-I水平与卵巢癌、乳腺癌、鼻咽癌、结直肠癌、食管鳞状细胞癌、淋巴瘤、肾脏透明细胞癌、输尿管和膀胱尿路上皮癌等多种恶性肿瘤预后相关。Chang等[20]发现，术前Apo A-I水平低(<1.125 mmol/L)是鼻咽癌患者发生远处转移的独立预测策因子，而且预后较差。而术前Apo A-I水平高(>1.12g/L)与乳腺浸润性导管癌患者较好的总体生存时间(OS)和无病生存时间(DFS)相关[22]。我们发现，术前血浆Apo A-I水平与膀胱非肌层浸润性尿路上皮癌患者行经尿道膀胱肿瘤电切术的预后相关，Apo A-I水平高(>1.19 g/L)的患者OS和肿瘤特异性生存时间(CSS)较好[21]。术前Apo A-I>1.04 g/L与肾脏透明细胞癌患者较好的DFS相关[18]，术前Apo A-I>1.06 g/L的输尿管尿路上皮癌患者可以获得更长的CSS[27]，术前Apo A-I>1.105 g/L与转移性结直肠癌患者化疗后更好的OS和PFS相关[24]，Apo A-I>1.21 g/L的食管鳞状细胞癌患者可以获得更好的OS[25]。上述研究表明，虽然Apo A-I最佳诊断阈值有所差异，但是术前较高的血浆Apo A-I水平与多种恶性肿瘤更好的预后相关，而且是肿瘤预后的独立预测因子。

动物实验显示，通过注射小鼠卵巢上皮乳头状浆液性腺癌细胞(ID-8细胞)构建卵巢癌C57BL/6J小鼠模型，表达人Apo A-I的转基因小鼠比对照组小鼠肿瘤发展更慢、生存时间更长[27]。研究[28]发现，通过注射小鼠黑素瘤B16F10、Lewis肺癌和人黑色素瘤A375细胞分别构建C57BL/6J小鼠模型，表达人Apo A-I的转基因小鼠生存时间更长；而Apo A-I基因敲除的小鼠，生存时间明显缩短，但是注射Apo A-I后，Apo A-I基因敲除小鼠的生存时间显著延长。

3 Apo A-I的抗恶性肿瘤作用机制

3.1 影响肿瘤细胞活性、增殖、凋亡和转移 Apo A-I模拟肽是人工合成的短肽，含有至少一个双亲性α螺旋从而模拟Apo A-I能够与脂质结合的能力。目前，常用的Apo A-I模拟肽为2F、3F、4F、5F等。2F是将多肽18A羧基端乙酰化、氨基端酰胺化后合成的短肽，3F、4F、5F等是用苯丙氨酸取代2F的氨基酸后合成的模拟肽。4F应用最广泛，分为只能注射的左旋L-4F和能够口服的右旋D-4F两种形式。

体外实验显示，Apo A-I和Apo A-I模拟肽L-5F、L-4F均可以降低ID-8细胞活力和增殖能力，但对小鼠卵巢上皮细胞没有影响；L-4F还可以显著降低对顺铂耐药的人卵巢癌SKOV3、OV2008、A2780细胞的活力。通过注射ID-8细胞在野生型C57BL/6J构建小鼠卵巢癌模型后，注射Apo A-I模拟肽L-5F或L-4F或口服Apo A-I模拟肽D-4F均可以明显降低肿瘤结节的大小和数目。进一步研究[27]发现，Apo A-I和Apo A-I模拟肽L-4F可能通过降低能够促进肿瘤细胞侵袭、集落形成和迁移的溶血磷脂酸(LPA)水平从而抑制ID-8卵巢癌小鼠模型中肿瘤细胞的增殖。

体内实验表明，L-4F可以显著降低小鼠卵巢肿瘤组织HIF-1α表达水平。体外实验显示，L-4F可以显著抑制OV2008、CAOV-3细胞HIF-1α的表达和活力。进一步研究发现，L-4F通过抑制细胞外信号调节激酶和p70s6激酶的激活从而抑制HIF-1α合成[29]。但研究[28]发现，Apo A-I对小鼠黑素瘤B16F10、Lewis肺癌和人黑色素瘤A375细胞的增殖能力、细胞周期参数和细胞凋亡没有影响；而且Apo A-I转基因组、野生组和Apo A-I基因敲除组小鼠血浆LPA水平无明显差异，由于Apo A-I模拟肽与LPA结合能力显著强于全长Apo A-I，他们认为Apo A-I抗肿瘤机制可能不同于Apo A-I模拟肽。最近Peng等[30]发现，胰腺直接注射H7胰腺癌细胞构建胰腺癌模型，Apo A-I模拟肽L-4F注射组肿瘤大小和重量明显降低，但是L-4F对H7胰腺癌细胞的迁移、增殖、凋亡没有影响。基于上述结果，我们认为Apo A-I可能不是通过直接抑制肿瘤细胞的活性、增殖能力发挥抗肿瘤特性。

3.2 调节肿瘤微环境 Apo A-I能够抑制肿瘤微环境的髓系抑制性细胞(MDSC)，MDSC是未成熟骨髓细胞的一个异质群体，在肿瘤介导的免疫抑制中发挥重要作用。MDSC具有巨噬细胞、粒细胞和树突状细胞的特性，数量随着前列腺素(PG)、CXC家族趋化因子受体(CXCR)2、血管内皮生长因子(VEGF)、粒细胞巨噬细胞刺激因子(GM-CSF)等肿瘤趋化因子的刺激而增加，在Apo A-I转基因小鼠，B16F10L黑色素瘤导致的外周MDSC明显减少，而且肿瘤组织中的MDSC也明显减少[28]。

Apo A-I转基因小鼠黑素瘤B16F10肿瘤组织中血管数量明显低于Apo A-I基因敲除小鼠模型，但是Apo A-I基因转基因组肿瘤组织中VEGF 蛋白和mRNA表达水平略有升高；Gao等[31]研究发现，Apo A-I模拟肽L-5F可以显著降低肿瘤组织和外周VEGF水平，从而抑制肿瘤组织中血管生成。由于血管生成通过VEGF依赖性和VEGF非依赖性两种途径，而且Apo A-I模拟肽和Apo A-I的抗肿瘤机制可能有所不同，所以VEGF在Apo A-I抗肿瘤特性中的作用有待进一步研究。

基质金属蛋白酶9(MMP-9)在肿瘤血管生成、侵袭和转移中发挥重要作用，Apo A-I可以降低MMP-9水平和活性。生存素是一种抗凋亡蛋白，具有抗凋亡和促进细胞周期的特性，可以下调黑色素瘤细胞的凋亡敏感性，而Apo A-I可以降低瘤床中生存素表达水平从而降低肿瘤细胞抗凋亡能力。Apo A-I基因敲除小鼠的细胞核内和核外生存素水平明显升高，黑素瘤患者细胞内生存素升高，特别是细胞核内生存素水平升高，显著增强肿瘤侵袭性[32]。

3.3 调节机体免疫反应 在小鼠黑素瘤B16F10模型，Apo A-I转基因小鼠肿瘤负荷和转移显著减少；而Apo A-I基因敲除小鼠肿瘤生长明显增强，注射Apo A-I后肿瘤生长和转移明显减少，说明Apo A-I不仅能够抑制肿瘤发展，还能够抑制现有肿瘤病灶和转移灶的进展[28]。不同免疫缺陷动物模型进一步研究显示，先天性和适应性免疫反应均参与Apo A-I抗肿瘤特性。NOD-Scid-IL2rγ(NSG)小鼠因缺乏成熟的淋巴细胞、自然杀伤细胞和功能完整的树突状细胞而存在适应性免疫缺陷[33]，将B16F10L黑色素瘤细胞种植在NSG小鼠，然后注射Apo A-I可以将肿瘤生长降低5倍，说明Apo A-I抗肿瘤特性并不完全依赖适应性免疫；但是在免疫功能完善的Apo A-I基因敲除B16F10L小鼠，注射Apo A-I几乎可以完全抑制肿瘤生长，这说明先天性和适应性免疫反应对于Apo A-I完全发挥抗肿瘤特性是必需的。进一步将人黑色素瘤细胞A375种植在裸鼠上，虽然Apo A-I处理组肿瘤进展较对照组降低2倍，但是Apo A-I处理组肿瘤仍然不断生长，这不仅说明Apo A-I的抗肿瘤特性可能部分不依赖T细胞，也证明完全发挥Apo A-I抗肿瘤特性需要先天性和适应性免疫反应[1]。

CD11b是一种表面黏附分子，主要表达与单核细胞来源的多种细胞，比如巨噬细胞、MDSC和树突状细胞等，在免疫效应细胞毒细胞与靶细胞的黏附中发挥中重要作用。Apo A-I转基因小鼠黑色素瘤组织和外周基质中CD11b+细胞明显增加，进一步研究发现大部分CD11b+细胞为巨噬细胞，其中主要是M1型巨噬细胞(CD11b+F4/80+MHCⅡ+)，这说明Apo A-I通过促进促肿瘤生长的M2型巨噬细胞向抑制肿瘤生长的M1型巨噬细胞转化，从而对肿瘤微环境发挥免疫调节作用[34]。Peng等[30]也发现，Apo A-I模拟肽L-4F不仅能够显著降低肿瘤组织中M2型巨噬细胞(CD11b+F4/80+CD206+)水平，还可以通过降低Arg1、MRC1和CCL22基因表达抑制巨噬细胞向M2型分化。而且，Apo A-I转基因小鼠黑色素瘤组织中γ干扰素、趋化因子19、干扰素诱导蛋白-10和CD8T细胞明显增加，说明Apo A-I可能通过升高细胞毒性CD8T细胞水平发挥抗肿瘤特性[28]。

综上所述，Apo A-I水平升高可能与恶性肿瘤风险成负相关，与恶性肿瘤患者预后正相关。目前研究认为，Apo A-I可能不是通过直接抑制肿瘤细胞的活性、增殖能力，而是通过调节机体免疫反应发挥抗肿瘤特性，但是Apo A-I的抗肿瘤机制有待进一步研究。