膜联蛋白10的结构与功能及其在肿瘤中的研究进展

王海蛟,王 石

(1.内蒙古医科大学、内蒙古自治区人民医院，内蒙古 呼和浩特010110；2.内蒙古医科大学、内蒙古自治区人民医院 肝胆胰脾外科，内蒙古 呼和浩特010010)

1 膜联蛋白家族及其结构

膜联蛋白家族是真核生物钙和磷脂结合蛋白的最大类别，在各种生理过程中发挥重要作用[1-4]，在真核细胞中，膜联蛋白参与膜的运输和组织，如囊泡运输、信号转导等。最近的研究发现，肿瘤组织中常出现膜联蛋白的异常表达和功能障碍，提示紊乱的膜联蛋白可能在几种肿瘤的发生、发展以及化疗耐药中发挥重要作用[3]。膜联蛋白家族(Annexin family)可以分为A-E五大群[1]。A群为脊椎动物中的A1-A13(不存在A12)，B群为无脊椎动物中的B1-B14共14个蛋白，C群为真菌、霉菌和膜联蛋白的近亲(C1-C9)，D群存在于植物(D1-D20)，E群由原生生物的膜联蛋白(E1-E20)组成[1，4]。

膜联蛋白的主要结构为膜结合结构域-膜联蛋白核心，是具有略微弯曲的圆盘形状，用其凸的表面进行外周膜结合[5]。Ca2+与膜联蛋白结合使蛋白质的构象发生变化，Ca2+更容易通过Ca2+与膜磷脂极性头部之间的静电桥与细胞膜发生反应[4]。与膜联蛋白核心表面结合的Ca2+通过同时配位蛋白质的羰基和羧基以及膜磷脂的甘油骨架的磷酰基部分，形成主要接触。在存在磷脂的情况下，这些位点的Ca2+亲和力处于低微摩尔范围内，除了Ca2+介导的外周膜结合外，一些膜联蛋白还可以与膜脂的烃链相互作用，例如ANXA5，在其与Ca2+结合的构象中，暴露出可插入膜中的色氨酸残基[5]。

2 膜连蛋白10的结构

膜联蛋白10(ANXA10)发现年份较其他成员晚，定位于人染色体4q33.35上[6]。相较其他家族成员，ANXA10具有不同的特征，包括[7]不寻常的单密码子缺失和丢失两个主要的Ⅱ型钙结合位点。与其他膜联蛋白家族成员相比，关于ANXA10在人类癌症中的作用的研究较少[2，8]。根据目前的报道：ANXA10在不同的信号通路中都有着不同的作用。目前还不清楚在某些肿瘤类型中，ANXA10的过表达及其影响肿瘤进展和预后的分子机制。

3 膜连蛋白10在信号通路中的表达

在2016年[9]一项关于他汀类药物在前列腺癌细胞研究中，研究者使用PC-3等细胞系和活检获得的前列腺组织，并通过腹膜内注射给予辛伐他汀或磷酸盐缓冲盐水的裸鼠肿瘤异种移植模型，他们发现裸鼠PC-3细胞异种移植模型中，辛伐他汀可诱导肿瘤体积减小和ANXA10表达上调，而在人前列腺活检标本中，前列腺癌组的ANXA10 mRNA表达明显低于良性前列腺增生组，这表明通过ANXA10的途径是他汀类药物抗肿瘤的机制之一，并且首次报道他汀类药物增加了ANXA10的表达，而上调ANXA10可诱导S100A4的表达降低，S100A4是钙结合蛋白S100家族的成员，直接参与肿瘤转移[9]。这可能是因为ANXA10的表达减少，使其对S100A4抑制作用减弱，活化的S100A4能够结合RAGE受体通过调节NF-κB信号通路来促进前列腺肿瘤的发生。

2018年在Himiko Kodaira[6]等人关于食管鳞状细胞癌的研究中，他们发现：在体外试验时，ANXA10通过磷酸化AKT和ERK1/2通路促进食管鳞状细胞癌细胞系的生长，同时通过将ANXA10表达载体导入低表达的食管鳞状细胞癌细胞中，AKT和ERK1/2信号通路被激活，使细胞生长速度增快，ANXA10可能在通过激活AKT和ERK1/2信号通路来促进其癌细胞的生长。在Toshihiro Shimizu[10]等人关于口腔鳞状细胞癌的研究中，他们发现ANXA10在口腔鳞状细胞癌衍生的细胞系中经常过表达，下调导致ERK失活，细胞增殖减少。ERK/MAPK信号通路与许多细胞过程有关，激活其将促进了多种类型肿瘤的发展。其研究结果表明，ANXA10 的表达不仅与 ERK的磷酸化有关，并且与 ERK/MAPK 信号通路的激活有关，或许是因为ANXA10 可能影响细胞内Ca2+的稳态，并直接或间接与ERK/MAPK信号通路的激活相互作用，除此之外，还发现ANXA10表达的细胞中发生G1加速(人类癌细胞的增殖主要控制在细胞周期的 G1 期)，主要由MAPK的信号级联参与。

在2019年Sun[2]等人关于胆管癌的研究中，他们发现ANXA10通过PLA2G4A/PGE2/STAT3途径促进上皮间充质转化(EMT)过程。EMT受多种因子调控，包括细胞因子和生长因子如TGFβ、EGF、FGF等[11]。EMT是与肿瘤分化和转移有关的关键事件，而ANXA10对EMT的影响是通过检测EMT特异性蛋白来衡量的，包括E-catenin、Snail和Twist。通过[2]qRT-PCR和Western blot分析均显示，当ANXA10基因敲除后，E-catenin的表达增加，Snail和Twist的表达降低。Sun[2]等人的研究表明PLA2G4A的表达受ANXA10调节，这对ANXA10诱导胆管癌中的增殖、侵袭和EMT至关重要。

2021年Zhang[12]等人的研究中，当他们敲除掉ANXA10的基因时，依赖于PKD1调节TGF-β/SMAD通路的抑制物SMAD6的表达上调，并有效抑制了SMAD2、SMAD3和SMAD4的活化，诱导表达了黑色素瘤细胞从N-cadherin转变到E-cadherin，显著降低了黑色素瘤的细胞迁移与转移活性。由此说明[12]ANXA10-PKD1-SMAD6轴是治疗黑色素瘤转移的新靶点。在2021年蒲高祥[13]等人关于食管癌的研究中，他们认为ANXA10在食管癌组织中的低表达可能是染色质结构发生改变，从而其DNA的构象也改变，使基因沉默，进而下调其表达，从而决定其肿瘤分期及转移。

4 膜连蛋白10在不同肿瘤中的表达

ANXA10在不同的肿瘤中的表达不具有一致性。检测乳头状甲状腺癌组织中膜联蛋白家族成员的表达，发现ANXA10在乳头状甲状腺癌组织中的表达上调，并且为乳头状甲状腺癌预后不良的独立生物标志物[14]。在结直肠癌中，ANXA10的表达在无蒂锯齿状腺瘤上调，证明ANXA10为锯齿状腺瘤和无蒂锯齿状腺瘤的一种可靠的鉴别标记物[15-16]。AKIRA ISHIKAWA[17]等人发现ANXA10表达是小肠腺癌预后不良的独立预测因子，证明ANXA10可能是小肠腺癌一种新的预后生物标志物。在浆液性上皮性卵巢癌患者中，取肿瘤切片进行检测发现ANXA10表达增加，证明在浆液性上皮性卵巢癌患者中，ANXA10表达增加是一个独立的预后标志物，与此同时Wang[8]等人认为，ANXA10表达可能增加肿瘤细胞的化疗耐药性，然而这未被证实。

目前ANXA10在肝脏、胆管和胰腺的研究较多。Sun[2]等人通过体内和体外试验研究了ANXA10在胆管癌(CCA)进展中的作用，通过体外试验，他们发现在肝门部胆管癌(PHCCA)和远端胆管癌(DCCA)组织中ANXA10 mRNA水平显著高于肿瘤邻近组织，而从PHCCA的外显子组和转录测序中，发现ANXA10在PHCCA组织中表达上调，在PHCCA和DCCA组织中检测发现ANXA10 mRNA水平显著高于肿瘤邻近组织，并且通过Western blotting检测发现ANXA10在PHCCA和DCCA组织中的表达高于正常胆管组织，他们认为ANXA10高表达可预测PHCCA和DCCA预后不良；通过体内试验，发现通过EMT途径ANXA10在PHCCA的侵袭和转移中起着重要作用。该项试验将ANXA10确定为PHCCA和DCCA的预后生物标志物，并且第一次证明了ANXA10是PHCCA和DCCA的独立预后生物标志物。ANXA10的肿瘤抑制特性已被证实可在体外刺激肝癌细胞的凋亡潜能[18]。

Bita Geramizadeh等人发现60%的诊断为转移性胰管腺癌(PDA)的病例和约40% 的CCA病例中ANXA10呈阳性。由此获得ANXA10区分PDA和CCA的敏感性和特异性分别为 60%和65%，较难进行CCA和 PDA的鉴别诊断[19]，作者认为ANXA10不能单独用于该疾病的鉴别。ANXA10在83%的转移性胰腺腺癌和47%的转移性胃腺癌中表达，但在来自其他器官的转移性腺癌中只有2%的表达，这些结果表明[17]，ANXA10是上消化道腺癌和胰胆源性腺癌的特异性标志物。Su-Hsi Lu[20]等人的研究结果表明，将 ANXA10 纳入免疫组化组将有助于对未知原发部位腺癌的鉴别诊断。在同一种恶性肿瘤中，ANXA10可能在不同亚型中有不同的表达模式[7]，与弥漫性腺癌相比，ANXA10在非弥漫性腺癌中表达频率更高[8]，如ANXA10染色的胰腺导管腺癌明显多于呈弥漫性胞浆型的肝内胆管癌细胞[21]。

在对1327例[20]主要器官原发癌进行筛查后，发现ANXA10在 46%的胃癌、72%的壶腹癌、78%的胰腺癌和33%的胆管腺癌中表达。在各型胆管癌中的细胞核和细胞质中都观察到了ANXA10的表达[2，22]；正常胃的幽门腺和胃底腺，包括胃癌在内的多种癌症也发现了ANXA10[23]；在十二指肠，ANXA10的表达局限于十二指肠腺瘤的腺细胞核，但在黏膜上皮中观察不到[17]；胰腺上皮内瘤变导管处发现上皮细胞细胞核和细胞膜均有ANXA10表达，然而在腺泡细胞中ANXA10缺失；胰腺导管内乳头状黏液瘤中，ANXA10主要存在于上皮细胞的胞浆和细胞核中[7]；在膀胱癌中，ANXA10主要表达于管腔上皮细胞的细胞质中[9]；在区分CCA和PDA时，原发性肿瘤部位越靠近胰腺，ANXA10 染色阳性的可能性越大，相反，越靠近肝脏，表达 ANXA10 的可能性就越低[24]。作为一种膜蛋白，ANXA10应该只表达于细胞膜，但是观察到在不同的肿瘤细胞中，ANXA10的表达不局限于细胞膜，这可能与ANXA10的流动有关[22]，然而现在尚未有具体研究解释这一现象。