黑色素瘤相关抗原MAGE-C2:肿瘤免疫治疗新靶点①

闭水清 谢 莎 张庆梅 谢小薰 肖绍文 (广西医科大学第一附属医院神经外科，南宁 530021)

癌睾丸抗原(Cancer testis antigen，CTA)是一类在多种肿瘤组织表达、而在睾丸或胎盘以外的正常组织几乎不表达的抗原。CTA 其表达的独特性，被认为是一类能用于肿瘤免疫治疗的理想抗原。目前一些CTA 疫苗已用于临床试验，并收到了一定的疗效，显示了良好的开发前景，如NY-ESO-1［1］、MAGE-A3［2］等。黑色素瘤相关抗原(Melanoma-associated antigen，MAGE)家族中的一些成员属于CTA，如MAGE-C2，现就MAGE-C2 基因结构、表达特性、免疫原性和生物学功能综述如下。

1 MAGE-C2/CT10 基因结构特点

2000 年Güre 等［3］通过RDA(Representationaldifference analysis)和基于PCR 的减除杂交法(PCRbased subtractive hybridization method)从黑色素瘤细胞株SK-MEL-37 中鉴定出MAGE-C2 基因，该基因又 命 名 为 CT10 (http://www.CTA.lncc.br/)，HCA587 和MGC13377。MAGE-C2 定位于人染色体Xq27，全长2 949 bp，由3 个外显子组成，其mRNA长2 008 bp，开放阅读框位于第3 个外显子，编码蛋白由373 个氨基酸组成。与其他MAGE 家族成员一样，MAGE-C2 存在MAGE 同源结构域(MAGE homology domain，MHD)。此外，有研究者从肝癌中筛选出一种与人类MAGE 基因家族高度同源，且与MAGE-C2 仅存在3 个碱基对差异的肝细胞癌抗原587，后来这两个基因被定义为同一个基因［4］。

2 MAGE-C2 基因表达

2.1 mRNA 表达 MAGE-C2 mRNA 表达于正常成人睾丸和20%～30%的人类恶性肿瘤中。有研究者通过RT-PCR 技术，发现骨髓瘤组织中MAGE-C2 mRNA 表 达 率 为:43% (39/91)［5］、56.4% (31/55)［6］。MAGE-C2 mRNA 在其他血液病如意义未明的单株免疫球蛋白血症(Monoclonal gammopathy of undetermined significance，MGUS)50% (2/4)［7］及孤立性浆细胞瘤40% (2/5)［7］中均检测到表达，而在成人T 细胞白血病/淋巴瘤(Adult T-cell leukemia/lymphoma，ATLL)中未检测到表达［8］。MAGE-C2 mRNA 在脑肿瘤组织里的表达也有研究:髓母细胞瘤28% (7/25)［9］、胶质瘤9% (4/45)［10］、脑膜瘤0%(0/26)［10］。此外，MAGE-C2 mRNA 亦表达于头颈部鳞状细胞癌10% (6/57)［11］、非小细胞肺癌30%(10/33)［12］和 肝癌组 织68.0% (17/25)［13］。除肿瘤组织外，在黑色素瘤、平滑肌肉瘤和骨肉瘤等多种肿瘤细胞株中也检测到MAGE-C2 mRNA［6，14］。

2.2 蛋白质表达 多项研究显示MAGE-C2 蛋白在正常组织的表达仅限于睾丸生殖母细胞［4，15，16］，胎儿卵巢［15］和小脑的浦肯野细胞［4］。而在骨髓瘤［17］、乳腺癌［18］、肝癌［19］、黑色素瘤［20］、前 列 腺癌［21］、睾丸肿瘤［22］和髓母细胞瘤［7］等多种肿瘤和肿瘤相关疾病组织中均有表达［23］。在肝胆管系统肿瘤中，MAGE-C2 蛋白的表达各异，肝细胞肝癌为34%(50/146)，肝内胆管肝癌为0(0/50)，胆囊癌则为13% (4/32)［19］。有研究显示黑色素瘤表达MAGE-C2，但其转移瘤和原位瘤的表达存在差异，转移瘤表达率为40% (65/163)，原位瘤的表达率为33%(17/51)［20］。除肿瘤组织外，在骨髓瘤细胞株U266 和黑色素瘤细胞株中也检测到MAGE-C2蛋白，Curioni 等［20］对68 株黑色素瘤细胞株进行检测，其中14 株表达MAGE-C2 蛋白。

2.3 MAGE-C2 的表达调控机制 有研究显示，MAGE-C2 基因的表达受表观遗传学的调控。MAGE-C2 启动子区域的高甲基化可抑制该基因的表达［24］。此外，Bing 等［25］用酪氨酸激酶受体(Tyrosine kinase receptor，KIT)抑制剂格列卫处理肥大细胞瘤细胞株HMC1 的亚克隆HMC1.1 和HMC1.2，结果发现HMC1.1 细胞中KIT 和MAGE-C2 的表达均明显下调，而HMC1.2 中KIT 和MAGE-C2 的 表达均无变化。随后他们发现HMC1.1 细胞在格列卫处理前后，MAGE-C2 启动子由非甲基化状态变为甲基化状态，而HMC1.2 细胞在药物处理前后MAGE-C2 启动子区均为非甲基化状态。因此研究者认为甲基化参与调控MAGE-C2 蛋白基因的表达，且这种调控可能与KIT 有关。

3 MAGE-C2 蛋白的免疫原性

3.1 细胞免疫 目前已有多篇文献报道MAGE-C2可引起机体产生细胞免疫反应［26-28］。2004 年Ma等［27］通过对黑色素瘤细胞株EB81-MEL.2 进行cDNA 文库筛选发现CTL16(Cytotoxiclymphocyte 16)识别MAGE-C2 剪切变异体MAGE-C2M，与MAGE-C2 mRNA 序列相比，MAGE-C2M mRNA 在第2 外显子和第3 外显子之间包含一个长约75 bp 的序列，由于基因编码区位于第3 外显子，故MAGE-C2 和MAGE-C2M 编码的产物无差异，因此，MAGE-C2 与MAGE-C2M 蛋白一样，同样可被CTL16 识别，为了验证这一点，他们在将HLA-A*0201 cDNA 转染COS-7 细胞的基础上，再分别转染MAGE-C2 和MAGE-C2M，结果发现两者均能刺激CTL16 生成TNF (Tumor necrosis factors，TNF)。所 有 表 达MAGE-C2 mRNA 的HLA-A2 阳性自体肿瘤细胞均可被CTL16 识别，但CTL16 无法识别MAGE-C2 mRNA 阴性的细胞株。最后，为了鉴别MAGE-C2抗原肽，他们对几个截短cDNA 片段进行筛选，结果发现九肽(ALKDVEERV)336～344 和十肽(LLFGL8ALIEV)191～200 两个抗原肽表现出最佳的杀伤效率。Danièle 等［28］也使用同样的方法筛选出针对HLA-B × 4403 的MAGE-C2 抗原肽九肽(SESIKKKVL)307-315，该抗原肽可对同时表达MAGE-C2 和HLA-B* 4403 的细胞产生杀伤作用，即这个肽可通过HLA-B44 呈递从而引发机体细胞免疫反应。

在抗原肽筛选的基础上，Chen 等［29］通过建立小鼠模型对MAGE-C2 蛋白的免疫原性进行体内验证，他们将MAGE-C2 蛋白分别联合CpG 寡脱氧核苷 酸(CpG-containing oligodeoxynucleotides，CpG ODN)、免疫刺激复合物(Immune-stimulating complex，ISCOM)及CpG ODN 和ISCOM 的混合物制备成疫苗，免疫C57BL/6 小鼠，两次免疫后，发现MAGE-C2 蛋白联合CpG ODN 和ISCOM 组别可产生比其他组别更强的细胞免疫反应，值得注意的是，该疫苗免疫6 个月后，仍可检测到抗MAGE-C2 蛋白的B 细胞和T 细胞反应，说明此疫苗引发的免疫反应持续时间长;另外，他们还发现该疫苗引发的免疫反应以CD4+T 细胞免疫为主，免疫后检测到小鼠脾细胞分泌Th1 型的细胞因子，包括IFN-γ、IL-2 和TNF-α，而Th2 和Th17 型细胞因子如IL-4、IL-5、IL-10 和IL-17 则几乎未发现，且血清中IFN-γ 升高。此外，该实验还显示接种过疫苗的小鼠瘤内CD4+调节性T 细胞明显下降，而CD8+T 细胞的耗竭对MAGE-C2 疫苗参与的免疫反应并无影响，另已有研究［30］显示调节性T 细胞可能与患者的生存率不佳有关，而该细胞的减少可提高肿瘤的清除率，因此，Chen 等认为MAGE-C2 疫苗参与的免疫反应主要以CD4+T 细胞免疫为主。此外，还有研究将编码全长MAGE-C2 蛋白的mRNA 转入与Toll 样受体4 共同作用的自体树突状细胞(Dendritic cell，DC)，随后将其注入黑色素瘤患者体内，结果发现可引发黑色素瘤患者体内强烈的抗MAGE-C2 的CD8(+)细胞反应［31］，提示MAGE-C2 在肿瘤免疫治疗中的潜力。

3.2 体液免疫 虽然该基因的细胞免疫方面取得不错的进展，然而目前MAGE-C2 的相关人体体液免疫结果均为阴性。Mischo 等［32］经酵母细胞表面重组抗原表达技术(Recombinant antigen expression on yeast surface，RAYS)检测发现，乳腺癌患者血清中均未出现MAGE-C2 特异性抗体。Rosenzweig等［17］研究小组发现，在35 例血液系统恶性肿瘤AL型淀粉样变性患者体内也未检测到MAGE-C2 抗体。然而，Chen 等［29］的动物实验利用MAGE-C2 蛋白疫苗免疫的小鼠体内发现大量抗MAGE-C2 抗体，给我们带来了一丝曙光。

4 MAGE-C2 的生物学功能

为了解MAGE-C2 的生物学功能，Yang 等［33］通过RNAi 技术下调MAGE-C2 表达后，肥大细胞瘤细胞存活率降低、细胞增殖抑制，凋亡细胞增多，提示MAGE-C2 有潜在的癌基因特性。有研究进一步显示MAGE-C2 的这一功能可能与KAP-1(KRAB boxassociated protein-1)有关，它们之间的相互作用促进了p53 的泛素化和蛋白降解［34］。KAP-1 是KRAB(Kruppel-associated box)结构域的一个普遍的共抑制因子，可通过形成复合体发挥特异的转录抑制功能［35］。Bhatia 等［36］进一步研究发现在体外下调黑色素瘤细胞MAGE-C2 的表达后，细胞凋亡率明显上升;将裸鼠接种敲除MAGE-C2 的黑色素瘤细胞后，肿瘤生长明显下降，进一步确定了该基因与肿瘤的生长有关;同时，他们的研究也提示MAGE-C2 的这一功能可能是通过KAP1 磷酸化发挥作用的。

5 展望

肿瘤免疫治疗靶点，是指在肿瘤中特异性表达，并能引起机体特异性免疫应答反应的肿瘤相关抗原，而且特异程度越高、免疫原性越强，其作为肿瘤免疫治疗靶点的可能性就越大。癌睾丸抗原是一类特异性表达于睾丸和肿瘤组织的肿瘤相关抗原。MAGE-C2 基因是一个在除睾丸外的正常组织不表达，而在多种肿瘤中特异性表达的基因，这些特性使MAGE-C2 成为一种新的癌睾丸抗原。虽然这方面的研究仍处于实验阶段，但有很大发展前景。有研究报道，MAGE-C2 与骨髓瘤的预后相关，MAGE-C2表达越高，骨髓瘤预后越差［16］。Curioni 等［20］发现在黑色素瘤患者中，MAGE-C2 表达阳性的患者有更多的淋巴结转移灶，说明肿瘤的转移可能与MAGEC2 的表达有关。也有研究显示MAGE-C2 在原发性前列腺癌和转移性前列腺癌中表达存在差异，在去势治疗无效的前列腺癌中表达最高［19］。另外，MAGE-C2 可引起机体产生细胞免疫反应［27，29］。这些研究均提示MAGE-C2 具有作为肿瘤免疫治疗靶点的潜力。综上所述，MAGE-C2 与肿瘤的生长密切相关，且具有一定免疫原性，有可能成为新的肿瘤免疫治疗靶点，具有广阔的临床应用前景。

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