黃冠男（綜述），車 穎（審校）

（大連醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，遼寧大連 116011）

·綜 述·

S100A4在甲狀腺癌中的研究進(jìn)展

黃冠男（綜述），車 穎*（審校）

（大連醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，遼寧大連 116011）

甲狀腺腫瘤；腫瘤轉(zhuǎn)移；綜述文獻(xiàn)

甲狀腺癌在發(fā)展中國家約占所有惡性腫瘤的1％，約占頭頸部腫瘤三分之一，甲狀腺乳頭狀癌是甲狀腺癌中最常見的一種類型，有著較高的局部侵襲性和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率。通過cDNA文庫（cDNA Library）篩選出S100A4蛋白是一個(gè)與腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的因子?，F(xiàn)就S100A4與甲狀腺乳頭狀癌的關(guān)系綜述如下。

1 S100A4的分子結(jié)構(gòu)與發(fā)病機(jī)制

1.1 結(jié)構(gòu)：S100蛋白最初是由Moore［1］在1965年從牛腦中分離出來的一種可溶性酸性蛋白。該蛋白是一種鈣傳感應(yīng)器蛋白，通過鈣離子信號(hào)傳導(dǎo)途徑在細(xì)胞增殖分化、細(xì)胞黏附、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、基因表達(dá)及細(xì)胞凋亡中發(fā)揮著重要作用。目前已鑒定出24個(gè)S100A4蛋白家族的成員，相對(duì)分子質(zhì)量在9 000～13 000之間［2］。

S100A4，又稱為Mts1、metastasin、p9ka、pEL98、CAPL、42A、18A2、calvasculin、Fsp-1、placental calcium-protein等［3］，是S100家族的成員之一，它是由101個(gè)氨基酸組成的多肽。S100A4位于穩(wěn)定性較差的1號(hào)染色體長臂2區(qū)1帶，此區(qū)帶易于發(fā)生多種染色體的異位、缺失、相互重疊等改變，故與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。S100A4基因是S100鈣結(jié)合蛋白的成員，它調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)生長過程，如細(xì)胞活力、周期、轉(zhuǎn)錄和分化，參與許多人類惡性腫瘤入侵和轉(zhuǎn)移過程。在嚙齒類動(dòng)物模型上得到證實(shí)，S100A4基因直接參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。因此，S100A4基因的表達(dá)情況對(duì)于預(yù)后的評(píng)估有重要意義。

1.2 S100A4促使腫瘤進(jìn)展的可能機(jī)制：①降低腫瘤細(xì)胞間的黏附，在嚙齒類動(dòng)物的腫瘤細(xì)胞內(nèi)，S100A4蛋白的表達(dá)增強(qiáng)而鈣黏附蛋白的表達(dá)減弱或消失［4］；②促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的降解和重塑，有學(xué)者［5］發(fā)現(xiàn)分泌到細(xì)胞外面的S100A4蛋白在腫瘤中轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用，可以促進(jìn)基質(zhì)中金屬蛋白酶（matrixmetalloproteinase，MMP）的合成，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的降解及重塑，更有利于腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移；③增加腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性，Kriajevska等［5］一次通過熒光成像顯微技術(shù)證實(shí)，在哺乳動(dòng)物活細(xì)胞內(nèi)S100A4蛋白可以直接與非骨骼肌肌球蛋白重鏈及原肌球蛋白發(fā)生相互作用，認(rèn)為此作用是促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制之一；④抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)細(xì)胞惡變與異常增殖，在腫瘤細(xì)胞中，P53蛋白（重要的細(xì)胞生長周期調(diào)節(jié)蛋白）的超表達(dá)作用于S100A4蛋白，從而成為了影響細(xì)胞凋亡的中間環(huán)節(jié)［6］。

2 S100A4與甲狀腺乳頭狀癌的關(guān)系

2.1 免疫組織化學(xué)：Radestock等［7］在正常人類甲狀腺組織標(biāo)本中主要檢測(cè)到單體形式的S100A4，而甲狀腺腫、甲狀腺腺瘤組織中不存在；但在動(dòng)、靜脈血管壁的平滑肌細(xì)胞中S100A4呈強(qiáng)烈的α平滑肌肌動(dòng)蛋白的免疫反應(yīng)；在甲狀腺癌細(xì)胞中S100A4主要定位于零星核染色的細(xì)胞質(zhì)；若有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，較無淋巴結(jié)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者S100A4顯示出較高水平，暗示在入侵的早期階段S100A4便發(fā)揮了重要作用，其較強(qiáng)的表達(dá)是一種預(yù)測(cè)早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的主要參數(shù)。田鵬飛等［8］通過130例標(biāo)本進(jìn)行S100A4蛋白的免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明甲狀腺癌組織陽性率為77.5％（62/80），甲狀腺良性腫瘤陽性率15.6％（8/50），甲狀腺正常組織呈陰性；發(fā)現(xiàn)S100A4蛋白在甲狀腺癌組織中表達(dá)陽性與正常甲狀腺組織呈陰性之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），提示S100A4蛋白在甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著一定的作用。尚培中等［9］用微波-LSAB免疫組織化學(xué)法進(jìn)行研究，結(jié)果表明S100A4蛋白陽性表達(dá)率在甲狀腺癌組織中顯著高于甲狀腺腺瘤和癌旁甲狀腺組織（P＜0.01）。S100A4基因的表達(dá)情況可能成為甲狀腺乳頭狀癌的預(yù)后指標(biāo)。研究［10］發(fā)現(xiàn)有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的微小甲狀腺乳頭狀癌的多變量分析中，S100A4基因的多灶性表達(dá)是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的常見的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素，即在微小甲狀腺乳頭狀癌中如果S100A4表達(dá)則代表可能存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。因此，S100A4基因可能成為預(yù)測(cè)微小甲狀腺乳頭狀癌轉(zhuǎn)移潛能的重要指標(biāo)。

2.2 基因技術(shù)：對(duì)甲狀腺癌轉(zhuǎn)移基因芯片進(jìn)行S100A4的分析，可進(jìn)一步確定S100A4基因的過度表達(dá)是否與甲狀腺腫瘤局部侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)。S100A4基因在相同的遺傳背景下，癌組織、轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)組織及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶組織呈高層次轉(zhuǎn)移［11］。RT-PCR和Western Blot均證實(shí)S100A4依賴于促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）的調(diào)控已被作為早期甲狀腺癌的蛋白標(biāo)志物［10］。

2.3 最新進(jìn)展：Lorenz等［10］首次描述了S100A4對(duì)于TSH的調(diào)節(jié)，S100蛋白的結(jié)構(gòu)存在2個(gè)高親和力內(nèi)鈣離子結(jié)合序列，其過度表達(dá)會(huì)顯著減少第1個(gè)鈣離子受腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）刺激后的反應(yīng)，產(chǎn)生類似TSH下降后的效應(yīng)，并證明了轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白S100A4是甲狀腺濾泡癌與嘌呤信號(hào)的交互細(xì)胞。這種相互作用至今仍然作為一個(gè)有趣的課題在進(jìn)行研究。多肽激素松弛素H2（Relaxin-2/RLN2）能夠增加人類腫瘤細(xì)胞的遷移能力，在乳腺、前列腺和甲狀腺等癌中得到證實(shí)［12］。Wang等［13］通過減少S100A4干擾完全封鎖RNA敲除等方法，證明了RLN2直接作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞促進(jìn)血管生成，并通過增加S100A4水平誘導(dǎo)其基因的活性，暗示S100A4在甲狀腺癌中促進(jìn)腫瘤血管生成，并且發(fā)現(xiàn)松弛素的靶蛋白S100A4不僅可以提高腫瘤細(xì)胞的活力，而且可以促進(jìn)腫瘤微血管生成速度及密度。S100A4應(yīng)作為甲狀腺乳頭狀癌的早期標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)。

3 S100A4與甲狀腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移

在甲狀腺微小乳頭狀癌中，S100A4在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中表達(dá)的更明顯，作為判斷預(yù)后不良的分子因素比任何其他因素如BRAF的狀態(tài)更為敏感。雖然分化良好的甲狀腺癌生存率很高，但容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。因此，確立一個(gè)與轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因標(biāo)志是很有必要的。田鵬飛等［8］通過S100A4蛋白在甲狀腺不同組織中的表達(dá)與甲狀腺癌轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究后發(fā)現(xiàn)，在有、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺癌組織中，S100A4蛋白陽性表達(dá)率分別為83.3％和74.0％，并發(fā)現(xiàn)S100A4表達(dá)率在轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)中高于相應(yīng)原發(fā)灶。表明S100A4表達(dá)增強(qiáng)與甲狀腺癌轉(zhuǎn)移有關(guān)。Zou等［11］通過2 428例甲狀腺乳頭狀癌的標(biāo)本和局部區(qū)域淋巴結(jié)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組織免疫組織化學(xué)和RT-PCR分析發(fā)現(xiàn)，在正常甲狀腺組織和甲狀腺良性組織中無S100A4基因表達(dá)；轉(zhuǎn)移性腫瘤與原發(fā)腫瘤相比，S100A4顯著增高。再次證明了S100A4基因的過度表達(dá)與甲狀腺腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移息息相關(guān)。Zou等［11］通過對(duì)經(jīng)病理證實(shí)的189例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺微小乳頭狀癌的單因素和多變量分析顯示，腫瘤在5mm以上，S100A4的表達(dá)，特別是在病灶前沿部位的強(qiáng)表達(dá)，是淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、橫向多發(fā)轉(zhuǎn)移的常見獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。S100A4基因在甲狀腺微小乳頭狀癌中表達(dá)表明可能存在轉(zhuǎn)移潛能，提示預(yù)后不好。S100A4基因可能成為甲狀腺微小癌預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)移潛能最有價(jià)值的指標(biāo)。

4 S100A4與甲狀腺癌的預(yù)后

S100A4被認(rèn)為是腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移相關(guān)的分子標(biāo)記物。有研究證實(shí)在乳腺癌、肝癌、胰腺癌、甲狀腺癌等多種腫瘤中S100A4表達(dá)量增加與其預(yù)后不良有關(guān)［9］。S100A4陽性表達(dá)率與甲狀腺癌的病理組織類型無關(guān)；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者S100A4蛋白陽性表達(dá)率顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者；甲狀腺癌組織中浸潤前沿的癌細(xì)胞中S100A4陽性表達(dá)顯著高于其他部位癌細(xì)胞的表達(dá)；臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期者S100A4陽性表達(dá)顯著高于Ⅰ～Ⅱ期者；S100A4蛋白陽性者的甲狀腺癌復(fù)發(fā)率及病死率亦顯著高于陰性者［8］。S100A4核染色可能與TNM分期和浸潤有很大的關(guān)聯(lián)性?？傊琒100A4基因是一個(gè)行之有效的標(biāo)記腫瘤進(jìn)展、浸潤、轉(zhuǎn)移、預(yù)后的重要指標(biāo)［14］。

5 S100A4與高頻彩色超聲介入技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用

隨著超聲介入技術(shù)的不斷發(fā)展，通過細(xì)針穿刺細(xì)胞學(xué)檢查并輔之以粗針穿刺活檢技術(shù)，在超聲的引導(dǎo)下準(zhǔn)確定位甲狀腺腫物并明確穿刺針?biāo)谖恢?，避開大血管和其他重要組織，穿刺入病灶取出較多的細(xì)胞及較完整的組織條，可更好地滿足病理組織學(xué)診斷的需要，更有效地提高甲狀腺疾病的術(shù)前診斷率。雖然分化良好的甲狀腺癌患者生存率較高，但是有5％～10％的患者發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。因此，建立一個(gè)與腫瘤相關(guān)基因的標(biāo)志是十分必要的。S100A4基因被認(rèn)為是一個(gè)與甲狀腺乳頭狀癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的相關(guān)標(biāo)記。相對(duì)于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的甲狀腺乳頭狀癌的患者，有轉(zhuǎn)移癌灶或淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者的S100A4的表達(dá)顯著增高，腫瘤入侵前沿部位及腫瘤轉(zhuǎn)移癌灶相對(duì)于原發(fā)癌灶中S100A4基因表達(dá)也明顯增高。通過RT-PCR檢測(cè)研究證實(shí)，確認(rèn)S100A4基因與甲狀腺乳頭狀癌的預(yù)后不良有關(guān)，S100A4可能在腫瘤侵襲的早期階段就起了重要作用。表明S100A4的較強(qiáng)表達(dá)是一種有效預(yù)測(cè)甲狀腺乳頭狀癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的重要參數(shù)。

6 展 望

通過近年來國內(nèi)外大量研究，對(duì)S100A4結(jié)構(gòu)、功能及作用機(jī)制有了一定的認(rèn)識(shí)，但關(guān)于其在甲狀腺癌中的表達(dá)情況及具體作用途徑并不完全明確，需要今后繼續(xù)深入研究。眾所周知，甲狀腺乳頭狀癌區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與其治療及預(yù)后密切相關(guān)，而S100A4蛋白的表達(dá)與腫瘤浸潤、轉(zhuǎn)移息息相關(guān)。設(shè)法阻斷S100A4在甲狀腺乳頭狀癌組織中的表達(dá)，可能會(huì)起到抑制腫瘤發(fā)展、轉(zhuǎn)移的作用。目前，甲狀腺癌的分子靶向治療仍需要進(jìn)一步研究和實(shí)驗(yàn)，超聲引導(dǎo)下穿刺活檢需要有熟練的操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行RT-PCR檢測(cè)所需實(shí)驗(yàn)條件較苛刻等都是需要進(jìn)一步解決的問題。但是S100A4基因的過度表達(dá)與疾病進(jìn)展的關(guān)聯(lián)密切，有望成為一個(gè)特異的預(yù)測(cè)預(yù)后的重要臨床指標(biāo)。因S100A4貫穿于腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的全過程，相信隨著其在甲狀腺癌中發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步闡明，有望成為甲狀腺乳頭狀癌治療的新靶點(diǎn)。

［1］ MOORE BW.A soluble protein characteristic of the nervous system［J］.Biochem Biophys Res Commun，1965，19（6）：739-744.

［2］ MARENHOLZ L，LOVERING RC，HEIZMANN CW.An update of the S100 nomenclature［J］.Biochim Biophys Acta，2006，1763（11）：1282-1283.

［3］ HELFMAN DM，KIM EJ，LUKANIDIN E，et al.The metastasis associated protein S100A4：role in tumour progression and metastasis［J］.Br JCancer，2005，92（11）：1955-1958.

［4］ OIDA Y，YAMAZAKI H，TOBITA K，et al.Increased S100A4 expression combined with decreased E-cadherin expression predicts a poor outcome of patients with pancreatic cancer［J］. Oncol Rep，2006，16（3）：457-463.

［5］ KRIAJEVSKA MV，CARDENAS MN，GRIGORIAN MS，et al. Non-musclemyosin heavy chain as a possible target for protein encoded by metastasis-related mts-1 gene［J］.J Biol Chem，1994，269（31）：19679-19682.

［6］ BOYE K，GROTTEROD I，AASHEIM HC，et al.Activation of NF-kappaB by extracellular S100A4：analysis of signal transductionmechanisms and identification of targetgenes［J］.Int JCancer，2008，123（6）：1301-1310.

［7］ RADESTOCK Y，WILLING C，KEHLEN A，et al.Relaxin enhances S100A4 and promotes growth of human thyroid carcinoma cell xenografts［J］.Mol Cancer Res，2010，8（4）：494-506.

［8］ 田鵬飛，田東萍，鄭瑞明，等.S100A4蛋白在甲狀腺不同組織中的表達(dá)及與甲狀腺癌轉(zhuǎn)移的關(guān)系［J］.汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，21（1）：30-33.

［9］ 尚培中，南潤玲，谷化.S100A4蛋白在甲狀腺良惡性病變組織中的表達(dá)及其意義［J］.中華內(nèi)分泌外科雜志，2010，4（6）：375-378.

［10］ LORENZ S，ESZLINGER M，PASCHKE R，et al.Calcium signaling of thyrocytes is modulated by TSH through calcium binding protein expression［J］.Biochim Biophys Acta，2010，1803（3）：352-360.

［11］ ZOU M，AL-BARADIE RS，AL-HINDIH，et al.S100A4（Mts1）gene overexpression is associated with invasion and metastasis of papillary thyroid carcinoma［J］.Br J Cancer，2005，93（11）：1277-1284.

［12］ RADESTOCK Y，WILLING C，KEHLEN A，et al.Relaxin enhances S100A4 and promotes growth of human thyroid carcinoma cell xenografts［J］.Mol Cancer Res，2010，8（4）：494-506.

［13］ WANG L，WANG X，LIANG Y，et al.S100A4 promotes invasion and angiogenesis in breast cancer MDA-MB-231 cells by upregulatingmatrix metalloproteinase-13［J］.Acta Biochim Pol，2012，59（4）：593-598.

［14］ HUA J，CHEN D，F(xiàn)U H，et al.Short hairpin RNA-mediated inhibition of S100A4 promotes apoptosis and suppresses proliferation of BGC823 gastric cancer cells in vitro and in vivo［J］.Cancer Lett，2010，292（1）：41-47.

（本文編輯：劉斯靜）

R736.1

A

1007-3205（2013）02-0239-03

2012-08-16；

2012-12-01

黃冠男（1984-），女，黑龍江慶安人，大連醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)碩士研究生，從事超聲影像學(xué)研究。

*通訊作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.02.043