亲环素A与头颈部肿瘤的研究进展

薛 莲，周建荣

（重庆医科大学附属第一医院耳鼻咽喉科 400016）

亲环素家族（cyclophilins，Cyps）最先被认为是环胞素A（cyclosporine A，CsA）的胞内结合蛋白，是由一组具有肽基脯氨酰顺反异构酶活性（peptidyl－prolyl cis－trans isomeras，PPI－ase）的蛋白质所组成，目前，已知人类中有7大类16种亲环素蛋白。亲环素A（cyclophiline A，CypA）是亲环素家族中重要的一员，是最早被发现的亲环素，也是 Handschumacher在1984年从小牛胸腺中最早被提纯的亲环素。CypA在病毒感染、T细胞功能、肌肉分化、免疫抑制等方面起着重要的作用。近年来，大量研究表明，CypA与肿瘤的发生、发展有着必然的联系。本文就CypA在头颈部肿瘤中作用的相关进展及作用机制作一综述。

1 CypA的结构特点与生物学功能

CypA是相对分子质量约为18×103的胞质蛋白质，在原核生物和真核生物中广泛表达，估计占胞内总蛋白质的0.1%～0.4%。CypA具有亲环素家族的典型特征，其二级结构包含8条反向平行的β折叠片段，2个α螺旋和一些无规则卷曲；2个α螺旋围绕在由β折叠构成的桶型结构两端，成为桶状疏水性核心［1］。

CypA具有PPIase活性，对于含有脯氨酸的蛋白质空间结构的形成具有催化作用，同时PPIase也起分子伴侣作用。CypA不仅促进蛋白的正确折叠，也参与错叠蛋白质的修复，如在细胞遇到诸如热损伤或者紫外线照射等不良刺激时，CypA可参与损伤蛋白的修复［2］。CypA除了在肿瘤的形成过程中有重要作用，同时在人类免疫缺陷病毒、病毒感染、动脉粥样硬化及类风湿关节炎等免疫性疾病以及炎症反应中充当重要的角色。

2 CypA的在肿瘤发生、发展过程中的作用机制

2.1 CypA与CD147的相互作用 CD147是一种高度糖基化的跨膜糖蛋白，属免疫球蛋白超家族成员。基质金属蛋白酶（MMPs）的产生受多种因素的影响，包括细胞外基质金属蛋白酶诱导物细胞外基质金属蛋白酶诱导因子（EMMPRIN）／CD147。CD147表达于多种肿瘤细胞的表面，刺激邻近成纤维细胞产生MMPs，同时上调内皮细胞缺氧诱导因子－2α（HIF－2α）、血管内皮生长因子（VEGF）和血管内皮生长因子受体－2（VEGFR－2）水平，直接调节血管新生过程，促进肿瘤浸润和转移［3］。Takahashi等［4］通过明胶酶谱分析发现 CypA 刺激EMMPRIN在头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）细胞株中的表达，进而诱导 MMP－9的上调。并通过3－（4，5－二甲基－2－烃基）－2，5－二苯基溴化染色法发现，CypA诱导的HNSCC细胞增殖，而顺铂诱导的细胞凋亡。同时EMMPRIN的功能阻断抗体使肿瘤的高侵袭力减弱。这进一步证实了CypA通过与EMMPRIN的相互作用，促进头颈部肿瘤的形成。

2.2 CypA与抑癌基因、缺氧诱导因子的相互作用 p53和HIF－1α在肿瘤发生过程中是最重要的调节因子。肿瘤细胞中p53或HIF－1α控制CypA的正向调节。他们激活多种与转录基因相关的新生血管生成，肿瘤形成、转移、缺氧环境适应性及其他的促癌事件。虽然没有直接证据证实CypA使p53因子激活或失活，但运用比较氨基酸密码标记的量蛋白质组学质谱显示CypA的超表达和p53促使细胞凋亡二者之间存在必然联系［5］。抑癌基因p53诱导细胞凋亡，使CypA呈正向调节，激活的p53调节CypA的转录［6］。CypA的PPIase PIN 1与p53的富含脯氨酸结构域（PRD）直接相互作用，CypA的PPI－ase活性使激活的PIN1－p53稳定，激活 Bcl－2、Mdm－2等，这些基因与细胞存亡、细胞周期调节密切相关［7］。同样可以设想CypA的PPIase活性可能稳定抑癌基因p53。CypA可能在HIF－1α与肿瘤发展过程中发挥重要作用。缺氧条件下，HIF－1α诱导激活CypA的启动子包括缺氧反应原件（HRE）。CypA的调节与两个重要的转录因子p53和 HIF－1α密切相关，这可能给肿瘤发展过程中了解CypA的功能提供了一个新思路。

3 CypA与头颈部肿瘤的研究进展

3.1 CypA与喉癌 冯明亮等［8］应用免疫组织化学染色技术对41例LSCC组织及配对癌旁正常组织石蜡标本进行CypA和钙粒蛋白－8（MRP－8）的检测，发现CypA在LSCC及喉部正常组织中的表达差异有显著性，在肿瘤组织中超标达，其强阳性及中度阳性表达例数较正常组织高。然而CypA的表达与患者年龄、性别、病理分化程度及颈淋巴结转移无明显相关性。MRP－8在在LSCC中的表达低于喉部正常组织，且随着癌组织分化程度的降低而下降。

3.2 CypA与口腔癌 Huang等［9－10］应用免疫组织化学技术研究发现，CypA和过氧化物酶基因（PRDX6）在舌鳞状上皮癌黏膜组织中超表达。CypA 和 CD147的增加与 HIF－1α、VEGF－A和 VEGF－C的表达有关。在 CypA、CD147、HIF－1α和VEGF－C超表达的患者整体存活情况较差（P＜0.05）。因此，CypA及PRDX6的表达可能与肿瘤形成息息相关，并可能对舌鳞状上皮癌的预后有预测价值，同时可能成为其潜在的治疗靶点。

3.3 CypA与食管癌 Qi等［11］在蛋白质组学研究中发现，食管鳞状上皮癌中CypA超表达。这可能与食管癌的发生、发展、转移、侵袭等有关。

3.4 CypA与脑胶质细胞瘤 Amanda等［12］在儿童弥漫内在脑桥胶质瘤（DIPG）的研究中，应用质谱法及Sequest公式对包括患儿脑脊液、血清、尿液、正常组织及其肿瘤脑组织中蛋白质进行鉴定，628种蛋白质被鉴定出来。其中，脑脊液蛋白组学显示CypA超表达，并通过蛋白印迹分析及免疫组织化学分析得到了证实。在脑脊液免疫组织化学染色的研究中发现，肿瘤特异性表达蛋白质可能与脑干胶质瘤有关。而在临床中，尿液及血清中物质的检测更具有操作性，所以，检测血清及尿液中CypA的表达，可能作为评估治疗效果及DIPG复发的标志物。

3.5 CypA与鼻咽癌 涂永生等［13］在辛伐他汀对鼻咽癌细胞株CNE2细胞增殖和细胞周期的作用的研究中发现，辛伐他汀不仅抑制鼻咽癌细胞株CNE2细胞增殖，同时蛋白免疫印迹显示CypA蛋白表达受到抑制。这可能为今后在肿瘤药物治疗研究中，直接抑制CypA表达以达到治疗目的，提供了一个新思路。

4 总结与展望

CypA是一种广泛表达于胞液中的蛋白质，具有PPIases活性。CypA的主要功能是辅助蛋白质的正确折叠。CypA的分子伴侣特性通过保持蛋白的动态平衡防止细胞受各种刺激的影响，不同种类的刺激如热、氧化应激或抗癌药物刺激细胞产生原始应力蛋白。近10年来，在多种头颈部肿瘤中发现了CypA的表达，提出了CypA在肿瘤形成、转移、侵袭等方面的作用，特别是在CypA与细胞凋亡机制、分子信号、主要致癌分子或细胞相关蛋白的相互作用。当然有许多重要问题还没有得到解决。CypA的正向调控对于癌症患者的生存是否起着重要的作用，如果CypA水平随肿瘤分级的增加而提高，并且明确它和恶性肿瘤有相关性，那么CypA可能作为一个潜在的标记物。CypA高表达对肿瘤放化疗有影响，对联合抗癌治疗有指导意义。在肿瘤细胞中，负向调节或抑制CypA活性为化疗药物的发展提供了依据。特异性化学药物抑制CypA的药理靶点，通过阻滞细胞周期或细胞凋亡导致某些肿瘤细胞的生长抑制。肿瘤细胞可能对CypA的细胞保护功能有过度的依耐性，而使某些肿瘤成为特异化学药抑制剂的靶点而正常的细胞不受影响。已有的研究结果提示，在一些肿瘤尤其在肺癌、胰腺癌中，以CypA为靶点的抑制药物治疗有望改善患者的预后。那么在以后对头颈部肿瘤的诊断、治疗中，对CypA也可以提出了一个药物发展的新要求。

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