SPINK家族成員在腫瘤發(fā)病中的研究進(jìn)展▲

胡榜利 利基林 謝明智

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院實(shí)驗(yàn)研究部，南寧市 530021)

【提要】 絲氨酸蛋白酶抑制物Kazal型(SPINK)家族參與多種疾病的發(fā)生、發(fā)展過程，其中SPINK1、SPINK2、SPINK5、SPINK6、SPINK7、SPINK8在腫瘤中的作用報(bào)道較多。本文對上述SPINK家族成員在腫瘤發(fā)病中的作用進(jìn)行綜述。

絲氨酸蛋白酶抑制物Kazal型(serine protease inhibitor kazal type，SPINK)家族有多個(gè)成員，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和鑒定的成員包括SPINK1至SPINK12[1]。SPINK家族由Kazal結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。典型Kazal結(jié)構(gòu)域包含三對二硫鍵、二個(gè)α螺旋、三個(gè)反向平行β折疊，形成一個(gè)含有A、B、C 3個(gè)環(huán)的球面結(jié)構(gòu)，其中B環(huán)凸起部位的P1殘基側(cè)鏈?zhǔn)且种莆锏幕钚圆课籟2]。近年來，對于SPINK家族成員在腫瘤中的作用報(bào)道越來越多，其中SPINK1、SPINK2、SPINK5、SPINK6、SPINK7、SPINK8的作用較為明確。本文就上述SPINK家族成員在腫瘤發(fā)病中的作用進(jìn)行綜述如下。

1 SPINK1與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

SPINK1 由人的胰腺腺泡細(xì)胞合成分泌，也被稱為胰腺分泌性胰酶抑制因子和腫瘤相關(guān)性胰酶抑制因子，在機(jī)體內(nèi)的諸多生理功能和病理狀態(tài)下起到了重要作用[3]。近些年來，SPINK1基因突變，與自噬、表皮生長因子、胰腺炎的發(fā)病機(jī)制、腫瘤的發(fā)生和預(yù)后的關(guān)系頗受關(guān)注[4]。王偉等[5]檢測了肝細(xì)胞癌患者、肝硬化患者和正常人術(shù)前血漿SPINK1水平，評價(jià)血漿SPINK1對肝細(xì)胞癌的診斷效能，ROC曲線分析結(jié)果顯示，以1.70 μg/L為截?cái)嘀?，血漿SPINK1水平的診斷靈敏度為77.2%，特異度為67.6%，高于AFP的診斷效能。在預(yù)后分析方面，術(shù)前血漿SPINK1水平>1.7 μg/L的肝癌患者術(shù)后總生存期(OS)和無瘤生存期(DFS)顯著短于SPINK1<1.7 μg/L的患者。還有研究表明[6]，SPINK1也參與非小細(xì)胞肺癌、前列腺癌和結(jié)腸癌的發(fā)病過程。在非小細(xì)胞肺癌的肺組織中，SPINK1表達(dá)與腫瘤的最大徑、是否伴有壞死、胸膜侵犯、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和脈管浸潤相關(guān)。SPINK1和E-cadherin(轉(zhuǎn)移相關(guān)因子)的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[7]。在結(jié)直腸癌組織中，SPINK1蛋白與患者性別、腫瘤大小、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移和腫瘤分期有關(guān)，且SPINK1高表達(dá)的患者生存期或疾病進(jìn)展期顯著縮短[8]。

2 SPINK2與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

SPINK2主要在睪丸和精囊中合成，參與生育過程。研究表明SPINK2還發(fā)揮胰蛋白酶/頂體酶抑制劑的作用。SPINK2蛋白含有典型的Kazal結(jié)構(gòu)域，由六個(gè)半胱氨酸殘基組成，形成三個(gè)二硫鍵[9]。SPINK2的表達(dá)與淋巴瘤等癌癥密切相關(guān)，原發(fā)性皮膚卵泡中心細(xì)胞淋巴瘤患者的SPINK2轉(zhuǎn)錄水平較高，預(yù)后較好，死亡率較低。除B淋巴母細(xì)胞TK-6細(xì)胞外，SPINK2在大多數(shù)白血病細(xì)胞系中顯著升高。研究發(fā)現(xiàn)[10]，SPINK2在原發(fā)性皮膚大B細(xì)胞淋巴瘤中表達(dá)明顯升高，尤其是在B細(xì)胞樣淋巴瘤生發(fā)中心和活化B細(xì)胞樣彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤中表達(dá)更高，提示SPINK2與淋巴瘤的發(fā)病密切相關(guān)。SPINK2也與肝癌的發(fā)病有密切關(guān)系。有研究表明，SPINK2表達(dá)水平與肝功能分級、血清AFP、AFU、癌組織分化程度呈顯著正相關(guān)，且SPINK2高表達(dá)患者的生存時(shí)間也比低表達(dá)者短[11]。

3 SPINK5與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

SPINK5基因編碼一個(gè)包含15個(gè)潛在抑制域的絲氨酸蛋白酶，編碼的前蛋白經(jīng)過蛋白質(zhì)水解處理，產(chǎn)生多種蛋白質(zhì)產(chǎn)物，表現(xiàn)出獨(dú)特的活性和特異性。SPINK5蛋白可能在皮膚和毛發(fā)的形態(tài)發(fā)生，以及黏膜上皮的抗炎和抗菌保護(hù)中發(fā)揮作用[12]。SPINK5的異常表達(dá)也與一些腫瘤的發(fā)病相關(guān)。有研究以正常膀胱組織作為對照，采用蛋白芯片技術(shù)檢測浸潤性膀胱尿路上皮癌組織中蛋白的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)SPINK5是其中一個(gè)顯著升高的蛋白[13]。實(shí)驗(yàn)基因芯片表達(dá)譜篩選Kaposi肉瘤相關(guān)基因的研究中也發(fā)現(xiàn)SPINK5基因在Kaposi肉瘤發(fā)病過程中表達(dá)明顯升高[14]。在口腔鱗狀細(xì)胞癌患者中，SPINK5表達(dá)升高者的生存時(shí)間比低表達(dá)者短，且可以作為患者的獨(dú)立預(yù)后因素[15]。在食管鱗狀細(xì)胞癌的研究也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果，SPINK5高表達(dá)患者的預(yù)后比低表達(dá)者差，提示SPINK5可作為上述腫瘤的預(yù)后因素[16]。

4 SPINK6與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

SPINK6最初是在研究細(xì)小病毒抗腫瘤作用過程中發(fā)現(xiàn)的。SPINK6可能通過兩種作用機(jī)制參與腫瘤的發(fā)病過程：一是通過影響腫瘤抑制基因p53，抑制腫瘤細(xì)胞惡性增生；二是通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附和運(yùn)動能力，抑制腫瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移，進(jìn)而抑制腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。在人乳腺癌細(xì)胞MCF-7中，野生型SPINK6蛋白主要分布在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上，SPINK6-GFP融合蛋白聚集于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜上[17]。在肝細(xì)胞癌的研究中發(fā)現(xiàn)，過表達(dá)細(xì)胞中的SPINK6 能夠顯著抑制肝癌細(xì)胞株QGY-7703的生長，同時(shí)SPINK6也可以在體外抑制細(xì)胞遷移與侵襲[18]。盡管在肝癌中發(fā)現(xiàn)SPINK6有抑癌作用，但在鼻咽癌中SPINK6卻顯示了促癌的作用[19]。此外，還發(fā)現(xiàn)SPINK6在高轉(zhuǎn)移性鼻咽癌細(xì)胞株中的表達(dá)比低轉(zhuǎn)移性的高[20]。對534例的免疫組化結(jié)果顯示，高表達(dá)SPINK6的患者生存時(shí)間比低表達(dá)者明顯縮短；過表達(dá)細(xì)胞中的SPINK6會顯著地促進(jìn)細(xì)胞的增殖、遷移。動物模型顯示過表達(dá)SPINK6也會明顯促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的肝轉(zhuǎn)移和肺轉(zhuǎn)移。SPINK6與其他一些基因組成的基因標(biāo)簽，可以有效判斷頭頸腫瘤患者的預(yù)后。這些結(jié)果表明，SPINK6在不同腫瘤中的作用并不一致，需要針對不同的腫瘤研究其作用機(jī)制。

5 SPINK7與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

目前SPINK7在腫瘤發(fā)病的作用研究集中在胃癌和食管癌方面。有研究前瞻性地收集了163例胃癌組織和131例非胃癌組織的標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)SPINK7表達(dá)水平在胃癌組織中顯著升高，且SPINK7與PPL、SEMA4B組成的基因標(biāo)簽對胃癌的診斷效能較高，ROC曲線下面積為0.81[21]。在對食管癌的研究中表明，誘導(dǎo)食管癌細(xì)胞EC9706/DDP 對順鉑耐藥后，在沉默細(xì)胞中的 SPINK7后，癌細(xì)胞的增殖受抑制，對順鉑的敏感性增高；進(jìn)一步的機(jī)制研究表明SPINK7的這種抗腫瘤作用是通過上調(diào)p53和下調(diào)PCNA實(shí)現(xiàn)的[22]。還有研究表明，SPINK7在成人正常食管組織中表達(dá)升高，但在食管癌組織及癌旁組織中表達(dá)降低或丟失[23]。研究還發(fā)現(xiàn)SPINK7可以通過激活uPA/plasmin、uPAR/FPRL1和uPAR/β1 integins等信號通路抑制腫瘤細(xì)胞的侵襲、遷移[24]。因此，SPINK7有可能是一個(gè)新的、參與胃癌與食管癌發(fā)病過程的抑癌基因。

6 SPINK8與腫瘤發(fā)病的關(guān)系

SPINK8在疾病中的作用研究較少，目前研究發(fā)現(xiàn)SPINK8與SPINK7的作用相似，在食管癌組織中的表達(dá)水平比在正常組織中下降[25]。利用DNA重組技術(shù)構(gòu)建SPINK8真核表達(dá)重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)染食管癌EC9706細(xì)胞后，過表達(dá)SPINK8后的EC9706細(xì)胞增殖受到抑制，細(xì)胞凋亡率增加，遷移受抑制[26]。使用新輔助化療紫杉醇+順鉑方案治療食管癌后，患者食管癌組織中的SPINK8 mRNA的表達(dá)升高，表明該化療方案可以通過促進(jìn)SPINK8表達(dá)發(fā)揮抗腫瘤作用[27]。盡管這些研究提示SPINK8與食管癌的發(fā)病相關(guān)，而且可以反映腫瘤的治療效果，但由于缺乏相關(guān)的機(jī)制研究，SPINK8在腫瘤發(fā)病中的確切作用還需要深入的研究。

綜上所述，SPINK1、SPINK2、SPINK5、SPINK6、SPINK7、SPINK8參與了多種腫瘤的發(fā)病過程，一些分子還可以作為腫瘤的獨(dú)立預(yù)后因素判斷患者的預(yù)后。這些分子可作為抑癌或促癌基因參與腫瘤中的發(fā)病過程。相信隨著研究的深入，SPINK家族其他成員的在腫瘤發(fā)病中作用會被發(fā)現(xiàn)，為腫瘤的治療提供新的靶點(diǎn)。