NRP2研究进展

肖启鹏，史子敏，洪正东，邓欢欢，张 赶

(南昌大学第二附属医院泌尿外科，南昌 330006)

神经纤毛蛋白(NRPs)是一种多功能非酪氨酸激酶受体，最初在非洲爪蟾的视神经纤维中被发现，并以抗体A5结合的特定区域命名为“neuropile”[1]。NRPs作为神经轴突导向因子(semaphorin)及血管内皮生长因子(VEGF)的共同受体[2-6]，分别在神经系统细胞发生、发育中的调节引导[1-2，4，6]和血管新生及血管形成中[1-2，4]发挥作用。

NRP家族(NRPs)包括神经纤毛蛋白-1(NRP1)和神经纤毛蛋白-2(NRP2)2个亚型。其中，NRP2可以在肺癌、肝癌、结直肠癌等多种肿瘤细胞中过量表达[7-12]，其表达可促进肿瘤的形成、迁移及转移[2，7，9]。在许多肿瘤组织中，NRP2的表达与肿瘤的进展及预后不良密切相关[13-14]。NRP2也被证实可在免疫系统中起作用，其介导的信号可促进肿瘤的淋巴管生成和肿瘤细胞淋巴管转移[1-2]。本文根据近期NRP2的研究进展，综述了NRP2在肿瘤、细胞迁移和免疫系统中的表达规律，并阐述了其可能涉及到的信号通路与分子机制。

1 NRP2与肿瘤

NRP2是一种非酪氨酸激酶受体，在各种恶性肿瘤中过量表达[15-16]。人胰腺癌和前列腺癌细胞中的NRP2过量消耗可使EEA1/Rab5阳性早期内吞小体增加并使Rab7阳性晚期内吞小体减少，引发内吞小体的成熟延迟，从而损害细胞表面表面生长因子受体(EGFR)的转运，导致异常的ERK(细胞外调节蛋白激酶)活化和癌细胞死亡；而NPR2上调时可通过NRP2/WDFY1信号传导通路促进内吞小体的成熟，从而使癌细胞的活性和抗药性增强[16]。DUTTA等[3]的研究表明NRP2通过阻止转录因子FAC1(Fetal ALZ50-reactive clone 1)的核定位来抑制WDFY1转录，从而促进癌细胞的增殖和存活。NRP2也与肿瘤细胞的转移有关，p53-R273H(一种p53热点突变蛋白)可显著抑制DLX2的表达，使NRP2上调从而诱导肿瘤细胞的转移[4]。NRP2在对MET原癌基因靶向药物具有抗性的癌细胞中下调时，可激活NFkB并上调EGFR相关蛋白KIAA1199/CEMIP，从而对抗EGFR激酶的降解，使EGFR下调并抑制肿瘤生长[15]。所以NRP2与肿瘤的生长、存活和转移息息相关。

1.1 NRP2与呼吸系统肿瘤

NRP2是SEMA3F的高亲和力受体,在肺癌入侵、转移和获得耐药性方面起着至关重要的作用[4,12]。NASARRE等[9]研究发现,在肺癌细胞中转化生长因子-β(TGFβ)需要通过NRP2b，一种先前未经研究的亚型来促进肿瘤的发生，其与胞浆域中的原型受体NRP2a几乎没有相似性，TGFβ对NRP2的总量进行了上调,而NRP1水平保持不变或降低。随后的研究[12]表明,NRP2b被TGFβ优先上调，其表达增强了肿瘤的迁移、入侵、转移和形成。相反，与NRP2b相比,NRP2a表达减少则抑制了致瘤效应。NRP2b和NRP2a仅在其羧基末端区域不同，NRP2b不结合PDZ结构域羧基末端相互作用蛋白(GIPC1)，仅与弱募集的磷酸酶和张力蛋白同源物(PTEN)结合，可能解释了NRP2b介导的和NRP2a介导的作用之间的差异[12]。在肺癌细胞中p53突变体也可通过抑制DLX2的表达使NRP2上调，从而导致癌细胞的迁移、侵袭和耐药性增强[7]。GEMMILL等[12]发现在非小细胞肺癌(NSCLC)细胞系中，TGFβ信号优先上调NRP2b，而NRP2b可促进NSCLC对TGF-β的致瘤反应并与肿瘤患者的预后不良呈正相关。还有研究[9]表明，NRP2可显著促进TGF-b1诱导的上皮-间质转化(EMT)。

1.2 NRP2与消化系肿瘤

NRP2的水平在食管鳞状细胞癌(ESCC)中显著上调，并与肿瘤晚期的淋巴结转移和患者的总体存活率降低密切相关[11]。ESCC中染色体2q基因扩增导致NRP2上调，而NRP2的过表达诱导ERK、MAPK和转录因子ETV4的表达，导致MMP-2和MMP-9活性增强，并因此抑制E-钙黏蛋白，从而促进ESCC的增殖、血管形成和转移[11]。NRP2通过ERK-MAPK-ETV4-MMP-E-钙粘蛋白信号传导通路来促进ESCC中的肿瘤发生和转移，可能可以作为ESCC的潜在诊断、预后生物标志物及治疗靶标。DONG等[8]对浙江大学第一附属医院中190例HCC患者标本行组织芯片检查，并用免疫组化检测NRP2的表达，其结果发现肝细胞癌(HCC)中NRP2的表达与肿瘤组织级别(P=0.023)和肝硬化(P=0.040)显著相关，该研究表明NRP2可作为HCC患者预后不良的生物标志物，是治疗HCC肿瘤的新靶点。淋巴转移是结直肠癌(CRC)的主要转移方式，通常预示着预后不良[10]。在CRC中，淋巴管生成对CRC的淋巴转移具有重要作用，已有研究[17-18]表明NRP2作为VEGFR3的必需辅助受体，协同增强VEGF-C的活性，从而诱导CRC中的淋巴管生成。最近研究[10]表明，CRC细胞可不依赖VEGF-C/VEGFR3，通过整合素α9β1/FAK/Erk信号传导通路诱导淋巴管内皮细胞(LECs)中的NRP2活化，从而促进肿瘤淋巴管生成。表明NRP2是预防和治疗CRC淋巴转移的潜在靶点。

1.3 NRP2与泌尿系肿瘤

骨转移是前列腺癌最常见的转移方式，而NRP2在转移性前列腺癌(PCa)细胞诱导的破骨细胞(OC)中表达[19]。有研究[19-20]在C57BL/6小鼠的骨髓中分离小鼠OC前体，并在C4-2B(促进高成骨细胞和低破骨细胞活性)和PC3(主要是破骨细胞活性)条件培养基(CM)中分化为OCs，来模拟正常骨和PCa骨转移，研究发现NRP2可被PC3和C4-2B CM诱导并在OCs中表达，在C4-2B CM中NRP2被消耗时破骨细胞急剧增加，而PC3 CM中NRP2耗尽时破骨细胞无任何变化。这表明正常情况下NRP2对破骨细胞生成有负性调控作用，而在PCa中PC3诱导的NRP2上调对破骨细胞的生成无抑制作用，从而促进骨转移。NRP2和VEGF-C的免疫组织化学也可预测经尿道膀胱肿瘤电切术(TURBT)和放射化疗(RTC)之前膀胱癌患者的治疗结果。当NRP2高表达时，癌症特异性存活(CSS)从166个月降至85个月(P=0.037)；当VEGF-C高表达时，CSS从170个月下降到88个月(P=0.041)[21]。此外，NRP2和VEGF-C的共同表达可作为多变量模型中总体生存率(OS)的预后标志物(HR：7.54;95%CI：1.57～36.23;P=0.012)。

1.4 NRP2与其他肿瘤

WITITSUWANNAKUL等[13]检测了19例恶性黑色素瘤(SMM)中NRP2的表达，发现其表达率100%，且均为中等强度和高强度染色；而大多数Spitz痣(SN)NRP2表达阴性，19例SN中的仅5例(26%)表达NRP2，并且它们都显示出轻微的染色强度，NRP2的表达差异在区分SMM和SN方面具有统计学意义(P<0.05)。ROSSI等[14]研究发现NRP2可作为黑素瘤恶性进展的生物标志物，用于早期鉴定高风险黑素瘤患者。也有研究[22]表明VEGF-C和NRP2的同时高表达预示了胶质母细胞瘤的预后不良，表明VEGF-C/NRP2信号传导通路是胶质母细胞瘤治疗中的潜在药物靶标。在骨肉瘤细胞系和组织中，NRP2的过量表达与骨肉瘤患者不良存活相关，而通过Wnt信号通路拮抗剂(可溶性LRP5、Frzb和WIF1)抑制Wnt信号传导可显著下调骨髓细胞系中NRP2的mRNA和蛋白表达[2]。在乳腺癌症干细胞(CSC)中，VEGF-NRP2信号传导激活GTP酶Rac1，其抑制Hippo激酶LATS，从而使Hippo效应子TAZ激活，TAZ结合并抑制编码Rac GTP酶活化蛋白(Rac GAP)β2-嵌合蛋白基因的启动子来维持CSC的增殖和存活[23]。简言之，VEGF-NRP2信号传导可通过抑制Rac GAP β2-嵌合蛋白来促进乳腺癌细胞的干细胞样特性。

2 NRP2与细胞迁移

在胎儿胰腺中，外周间充质细胞表达Sema3a，而中央新生胰岛细胞产生Sema受体NRP2，即将分化成熟的胰岛细胞可通过Sema3a-NRP2信号分散至整个胰腺形成胰岛的标志性形态[6]。并且Sema3a和NRP2控制胰岛形态形成的机制与调节哺乳动物正在发育的大脑中神经元迁移的机制非常相似[6]。SEMA3F及其受体NRP2对胸腺细胞的迁移具有抑制作用，可通过抑制细胞骨架重组来抑制CXC趋化因子配体-12(CXC chemokine ligand-12,CXCL12)和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)诱导的胸腺细胞迁移[24]。在体内脂多糖(LPS)吸入后，肺泡巨噬细胞(AMs)所表达的NRP2显著上调，并将可溶性NRP2释放到气道中导致肺中趋化因子(C-C基序)配体2(Ccl2)的表达增加和LPS吸入后气道中白细胞浸润时间延长，从而调节LPS诱导的炎症细胞向气道的募集[25]。在动脉损伤后，NRP2也通过使PDGFa和PDGFb受体磷酸化介导血管平滑肌细胞(VSMC)的迁移和增殖来促进新生内膜增生和再内皮化[26]。NRP2在小鼠体内的主要嗅球(PV MOB)中可介导嗅觉感觉神经元的迁移，其在控制Nrp2阳性(Nrp2)二尖瓣细胞(MCs，二阶神经元)从PV MOB向内侧杏仁核(MeA)的前部迁移中起着关键作用[27]。KANATANI等[28]研究表明，鸡卵白蛋白上游启动子转录因子Ⅱ(COUP-TFII)诱导的神经毡蛋白-2(Nrp2)的表达及其下调可控制延髓间脑的视前区(POa)衍生的GABA能神经元的迁移，COUP-TFII/Nrp2过表达可使细胞进入杏仁核的内侧部分，而抑制COUP-TFII/NRP2则使细胞向新皮质迁移。

3 NRP2与免疫系统

小胶质细胞是组织巨噬细胞和大脑中先天免疫反应的介质，其高尔基体中维持着一个多聚唾液酸(polySia)池，而多聚唾液酸涉及调节小胶质细胞活性[5]。在脂多糖(LPS)的诱导下，聚唾液酸化的神经纤毛蛋白-2(polySia-NRP2)和聚唾液酸化的E-选择素配体-1(polySia-ESL-1)呈金属蛋白酶依赖性释放，从而导致可溶性polySia增多及polySia池的耗尽，且可溶性polySia可减弱LPS诱导的一氧化氮和促炎细胞因子的产生构成负反馈调节机制[5]。因此NRP2和ESL-1可能为polySia的蛋白载体并参与LPS诱导polySia池耗尽的负反馈调节。DUTTA等[16]研究表明NRP2对巨噬细胞的吞噬作用至关重要，而其被聚唾液酸化时，巨噬细胞的吞噬作用将受到抑制。也有研究[29]表明NRP2被证实为人类巨细胞病毒(HCMV)受体，为HCMV感染的治疗提供了思路。此外，AUNG等[30]发现在肺泡巨噬细胞(AM)中，与癌组织边缘相邻的AM中NRP2表达最高，其次为肺部炎症组织中的AM，该研究表明NRP2的表达与AM的功能呈正相关，因此紧邻炎症部位的AM会表达更多的NRP2。

NRP2在细胞迁移和免疫系统中发挥着重要的作用，并涉及肿瘤细胞的侵袭、迁移和转移，了解其涉及到的信号通路和分子机制有助于相关疾病的诊断治疗。然而其在不同系统及肿瘤中的表达存在一定的关联性和复杂性，仍有许多尚不清楚的机制有待进一步的研究。