Stathmin在宫颈癌中的研究进展

洪 帆，胡爱侠

(1.河南大学人民医院病理科，河南 郑州 450003；2.河南省人民医院病理科，河南 郑州 450003)

随着现代医学检测及治疗手段的不断进步、分子生物学的发展，恶性肿瘤的发病率和死亡率有逐渐降低趋势，但仍是临床上最具挑战性的疾病之一，Stathmin与细胞分化、增殖和迁移等相关，有重要的生物学功能，因此作为一个肿瘤标志物在近些年被研究者不断探索。本文将从Stathmin分子结构、主要生物学功能、与宫颈癌的关系、在临床诊治中的作用等方面进行阐述。

1 Stathmin的分子结构

Stathmin蛋白最初由Schubart[1]在哺乳动物细胞和组织中发现,由149个氨基酸构成。Stathmin在具有增殖潜力的细胞以及神经元中表达，但在其他终末分化细胞中表达水平降低，部分Stathmin相关蛋白也在神经系统中表达，包括颈上神经节神经元特异性蛋白、视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma，RB)3及其剪接变体RB39和RB30[2]。Stathmin是磷蛋白家族的原型成员，该家族的所有成员都具有一个相似结构域，称为Stathmin样结构域。该结构域包含4个磷酸化位点(ser16、ser25、ser38、ser63)，同时显示不同的N末端区域，这可能决定其细胞定位[3-4]。

具体来讲，Stathmin由3个部分构成：N端的结构调节域、中心区和C端蛋白相互作用区，在有限的蛋白水解后显示出4个结构域(Ⅰ～Ⅳ)。结构域Ⅰ从22位氨基酸残基延伸至81位，该结构域包含Stathmin磷酸化位点中的3个(ser25、ser38、ser63)；结构域Ⅱ、Ⅲ分别为95～113位氨基酸残基和113～128位氨基酸残基；最后，结构域Ⅳ覆盖了超出氨基酸128位的C末端延伸。为了与微管相互作用，Stathmin片段必须跨越42～126位的最小核心区域，而Stathmin的N末端被认为是不稳定的结构域[5]。

2 Stathmin的主要生物学功能

Stathmin对于许多真核细胞的细胞周期进程至关重要，在细胞周期的不同阶段通过磷酸化和去磷酸化作用调节细胞微管系统的动力学平衡；在多种恶性肿瘤中呈高表达，其对疾病状态的影响证实了Stanthmin在多种细胞生物学过程中的关键作用；在调节先天及后天的恐惧中发挥重要作用，在杏仁核的外侧核及在向杏仁核外侧核发送有关条件性和非条件性刺激的信息的丘脑和皮质结构中高表达[6]。

2.1 对微管解聚活性的调控微管聚合和解聚的动力受2种主要蛋白之间的平衡调节：微管稳定蛋白和去稳定蛋白，Stathmin作为去稳定蛋白的代表之一，微管解聚活性受其在细胞周期进程中发生的磷酸化水平的调控，在体内被不同的蛋白激酶在4个不同的磷酸化位点(Ser16、Ser25、Ser38和Ser63)上磷酸化[7-8]。去磷酸化的Stathmin可与2个微管蛋白异二聚体结合,形成稳定的复合物,而磷酸化可极大改变复合物的稳定性，促进微管解聚[9]。

2.2 对细胞周期的调节当真核细胞发生有丝分裂分成2个子细胞时，染色体会在细胞分裂之前先分离，其分裂由纺锤体这一复杂结构介导，此结构主要由微管聚合物组成。染色体在纺锤体上的运动取决于微管的动态不稳定性，这一特性使得微管可以在伸长、缩短状态之间来回切换：从伸长转换到收缩称为灾难，从收缩转换到伸长称为救援[7-8]。

在有丝分裂开始时，前期时Stathmin活性被CDK1对S25和S38的磷酸化抑制，从而使微管聚合并组装有丝分裂纺锤体。当细胞后期和末期时，染色体分离完成，纺锤体必须被拆解，去磷酸化启动Stathmin活性，进入新的间期。因此，在不同的状态下，Stathmin过表达和抑制均可导致M期进展异常，致使细胞在细胞周期的G2/M期积累[10]。因此，Stathmin对于有丝分裂的形成、纺锤体进入有丝分裂的过程以及有丝分裂后期纺锤体功能的调节都具有极其重要的意义。

3 Stathmin与宫颈癌的关系

Stathmin可称为一种新型肿瘤标志物，其与各个系统的肿瘤都有一定关联。Stathmin在肺腺癌、食管癌、卵巢癌、前列腺癌、肾上腺皮质癌、骨肉瘤等恶性肿瘤中均可呈现高表达的状态[11-16]，而其与宫颈癌的关系国内外也有相关报道。

3.1 Stathmin在宫颈癌发生、发展中的作用Wang等[17]第1次证实了Stathmin在宫颈癌细胞中的表达水平在转录和翻译上都明显高于正常的宫颈上皮细胞，并通过免疫组化研究证明Stathmin的表达与宫颈癌患者临床特征相关，包括临床分期、组织分级、区域淋巴结转移及血行转移，Stathmin阳性肿瘤患者的生存时间远低于Stathmin阴性肿瘤患者。因此Stathmin的表达不仅与宫颈癌的发生和肿瘤进展密切相关，还影响了淋巴结及血行转移的发生，表达水平越高，宫颈癌的预后越差，但Stathmin是否可像其他病理因素一样作为一个独立预后因素，还需大量临床数据证实。Stathmin不仅与宫颈癌预后有关，还与其术后残留、复发有关。孔守芳等[18-19]通过免疫组化及免疫荧光研究发现，Stathmin在宫颈高级别上皮内瘤变中的高表达与其复发关系密切，联合P27或P53检测可更有效预测。

Howitt等[20]通过在宫颈良性和肿瘤性标本中进行免疫组化染色评估发现，Stathmin对高级别宫颈上皮内瘤变的敏感性稍低，但比P16更具特异性，有助于区分宫颈上皮内瘤变的分级，因此也认为进一步研究Stathmin和P16表达与病变持续状态或形态学进展的相关性是很必要的。吴倩等[21]通过对宫颈脱落细胞标本进行细胞块处理发现，联合P16、胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白3和Stathmin表达检测可能提高宫颈癌筛查的准确性，而宫颈癌筛查阶段准确性的提高能有效减少患者误诊、过诊、漏诊所带来的不良后果，为指导治疗及评估预后奠定了基础。但由于样本量局限、细胞与组织层面的差异性等因素影响，结果需要更深入的研究证实。

3.2 Stathmin参与宫颈癌细胞的侵袭和转移由于Stathmin在许多宫颈癌细胞中的高表达以及参与肿瘤细胞的侵袭和转移的特点[22]，阻断其基因的表达受到很多学者的关注。高萍等[23]以宫颈癌Hela细胞为靶细胞，通过转染siRNA表达载体可有效封闭Stathmin基因表达，明显抑制了Hela细胞的增殖，使其阻滞在分裂中期，并诱导发生凋亡。而后多位学者的进一步研究[24-26]证明了宫颈癌不同细胞株(Hela细胞、Siha细胞、C33a细胞)中Stathmin基因的沉默均可抑制其增殖，并可导致突变型P53蛋白及Chk1蛋白的减少，进而协同降低细胞的致瘤性。因此封闭Stathmin基因的表达不仅可抑制肿瘤细胞生长，还可一定程度控制肿瘤细胞的侵袭和转移，在肿瘤的基因治疗中提供了好的思路，具有潜在的应用价值和治疗方向。

3.3 Stathmin与化疗药物的敏感性Stathmin作为近几年被高度关注的肿瘤治疗靶点，国内外学者从不同角度研究了其作为新肿瘤标志物的应用价值。Stathmin作为一种微管不稳定蛋白，与一些化疗药物的作用靶点相同，都在微管系统，与化疗药物敏感性有关。井晓荣等[27]通过不同肿瘤细胞对长春新碱和泰索帝的敏感性及Stathmin基因表达之间的关系研究发现肿瘤细胞中Stathmin的表达强度与药物的敏感程度有关。有学者进一步研究发现沉默Stathmin的表达能增加化疗药物顺铂的敏感性[22]。抑制肿瘤生长，加快肿瘤细胞凋亡也是恶性肿瘤治疗的一个方面，Stathmin参与细胞有丝分裂，Wang等[28]首次证明其可能是三氧化二砷诱导的宫颈癌细胞系凋亡的分子靶点之一，可联合三氧化二砷和Stathmin抑制的协同效应，对未来宫颈癌的治疗提供广泛的应用可能。Long等[29]开发了一种由Stathmin启动子驱动的腺病毒介导的抗星形细胞上调基因-1单抗表达系统，认为由Stathmin启动子驱动的腺病毒介导的星形细胞上调基因-1单抗表达可抑制宫颈癌细胞的生长，成为治疗人类宫颈癌的辅助特异性治疗方法，作为转译医学治疗人类宫颈癌可能具有潜在的价值。

4 结语与展望

宫颈癌作为女性较常见并且致死率较高的恶性肿瘤，威胁着广大女性的健康。宫颈癌筛查已被各个国家各个年龄阶段的人群重视，而降低其死亡率、改善预后的有效方法就是早发现、早治疗。我们现阶段使用标志物诊断宫颈上皮内瘤变的一个共同难题是，大多数标志物对高级别上皮内瘤变缺乏特异性，以往认为P16的弥漫染色是高危人乳头瘤病毒感染的替代标志物，但其也可以染色低级别鳞状上皮内瘤变[30-31]。而Stathmin对宫颈高级别上皮内瘤变特异性较高，更有利于分级诊疗，在临床工作中降低误诊率和漏诊率。总而言之，Stathmin与恶性肿瘤密不可分，不仅仅是宫颈癌，其既与肿瘤细胞发生、发展有关，又与患者临床分期预后治疗息息相关，过去多年的关于Stathmin的研究为我们提供了坚实的生物学基础，这些研究结果告诉我们只有继续从各个方面去探索Stathmin的作用、Stathmin的表达在宫颈上皮病变发展过程中的发展、与其他肿瘤蛋白的协同作用、Stathmin的表达与人乳头瘤病毒感染是否有关系、Stathmin对化疗药物的影响、沉默Stathmin基因表达的多种结果等，对其有进一步的了解，才能有效将其利用到恶性肿瘤的诊治当中去。现阶段对肿瘤的传统化疗药物的进展及耐药性研究已成为很具挑战性的问题，开发新药就需要更多类似于Stathmin等的新肿瘤标志物出现，为抑制肿瘤进展、肿瘤的靶向治疗、提高化疗敏感性、改善预后研究提供新的思路。