Spondin2与肿瘤的研究进展

钟恒泉，邹军荣，张国玺

（1.赣南医学院2019级硕士研究生；2.赣南医学院第一附属医院泌尿外科，江西 赣州 341000）

1997年，HIGASHIJIMA S等［1］定义了一种新的细胞外基质蛋白家族，Mindin/F-spondin家族，并将其分为F-spondin亚家族［2］及Mindin亚家族。Mindin亚家族包括果蝇基因M-spondin，主要在肌肉细胞中表达，斑马鱼基因mindin1、mindin2，主要在胚胎底板上表达。Mindin/F-spondin家族蛋白都包含有F底板反应蛋白（F-spondin，FS）结构域和血小板反应蛋白1型重复序列（Thrombospondin type 1 repeat，TSR）结构域，FS结构域为该家族独有结构域。其中，斑马鱼来源的Spondin2（又称Mindin）于1997年被首次报道［1］，此后研究者们陆续克隆出鼠和人的Spondin2，并发现Spondin2在人体各组织中均有表达［3-4］，其在肿瘤中的表达差异引起研究者们的广泛关注。Spondin2作为一种新的整合素配体，通过诱导巨噬细胞极化、改变肿瘤微环境、调节骨形态变化、介导信号通路改变等方式影响肿瘤发生发展进程，成为多种恶性肿瘤的诊断及预后预测分子，有望成为新的治疗靶点。

1 Spondin2的结构特点及生物学功能

Spondin2由一个氨基末端的FS结构域和一个羧基末端的TSR构成。FS结构域介导整合素结合，TSR结构域能识别脂多糖（LPS），并且TSR的甘露糖化能够影响LPS结合，通过这些双重互相作用，Mindin的FS结构域和TSR结构域介导了适应性和先天性免疫反应的激活［5］。其作为整合素配体，在炎症细胞募集和树突状细胞启动T细胞中也发挥至关重要的作用［6-7］，并可与细菌的脂多糖和磷壁酸结合，调节巨噬细胞的吞噬功能［8］。在病毒感染方面，Spondin2可增强机体在应对流感病毒感染的先天免疫反应［9］。进一步研究发现［10］，Spondin2与整合素Mac-1结合，通过Syk激活和NF-κB p65易位促进巨噬细胞吞噬，其甘露糖化通过调节细胞内的Spondin2二硫键的形成促进其分泌。SUN X等［11］报道了Mindin作为佐剂可以促进重组蛋白有效刺激体液和细胞反应，包括抗原特异性IgG1和IgG2a，以及淋巴细胞增殖，并且显著提高了对弓形虫感染的保护。

2 Spondin2与肿瘤

2.1 Spondin2与肺癌1999年，MANDA R等［3］首次报道了一种未知的癌性与非癌性肺细胞差异表达基因（Differentially expressed in cancerous and noncancerous lung cells 1，DIL-1），人类基因命名委员会（HUGO Gene Nomenclature Committee，HGNC）命名为SPON2，该基因被鉴定为斑马鱼mindin1和mindin2基因的人类唯一同源基因，位于染色体4p16.3，含有993 bp的开放阅读框（ORF），编码331个氨基酸的蛋白质，计算分子量为35.8 kDa，且在人体各种组织中均有表达。人体肺癌组织中Spondin2过表达与分化、淋巴结转移阳性、血清癌胚抗原水平升高和总生存期较差相关［12］。

2.2 Spondin2与肝癌Spondin2在肝细胞癌中呈现高表达，并与肿瘤的迁移及侵袭能力密切相关［13-15］。研 究 表 明［14］，甲 状 腺 激 素 可 以 上 调Spondin2从而抑制肝癌细胞的侵袭和迁移。此外，Spondin2作为整合素配体，SPON2-α4β1整合素信号通路可激活RhoA和Rac1，增加F-actin重组，促进M1型巨噬细胞募集，然而，SPON2-α5β1整合素信号通路灭活RhoA并阻止F-actin组装，从而抑制肝癌细胞迁移［13］。ZHANG Y L等［13］将202例肝癌患者分为Spondin2高表达组与低表达组进行生存分析，发现Spondin2高表达组拥有更好的总生存期及无复发生存期。然而，FENG Y等［16］报道了Spondin2高表达与预后不良显著相关，并与肿瘤血栓同为肝癌的独立预后预测因素。

2.3 Spondin2与结直肠癌结肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤，我国以41～65岁人群发病率高。研究表明［17-18］，在结直肠癌中的转录及蛋白表达水平均呈现高表达，其表达量越高往往预示患者预后不良，ZHANG Q等［18］通过对来自全国范围内的目标血浆样本中Spondin2水平进行检测分析，发现其在结直肠癌患者血浆浓度显著高于健康人群，并于手术治疗后下降，应用ROC曲线对43例结直肠癌患者及38例健康人群血浆中Spondin2水平进行分析，发现血 浆Spondin2浓 度 临 界 值 为12.1 ng·mL-1时，Spondin2对于结直肠癌的预测价值具有100%灵敏度及90%特异度。近期，CHENG X S等［19］报道了Spondin2通过MAPK/ERK信号通路在小鼠结肠癌进展中发挥抑癌基因的作用，但通过多种试剂盒对更大样本量的目标人群血浆中Spondin2水平进行检测，得到了与前者相反的结果，认为这可能与受试人群的种群、地域及生活习惯等因素有关。

结肠癌转移相关基因1（Metastasisassociated in colon cancer 1，MACC1）是原发性和转移性结肠癌的差异表达基因，它通过调控MET的表达进而促进结肠癌的转移［20］。在异位过表达MACC-1的结直肠癌细胞中，Spondin2上调高达90倍，经染色质免疫共沉淀显示MACC-1可与Spondin2基因启动子结合进而调控Spondin2的表达［17］，且在经放射性核素标记的结直肠癌肝转移模型中，转移瘤中MACC-1和Spondin2与示踪剂水平显著相关［21］，因此，Spondin2单独或联合MACC-1可能成为结直肠癌转移和结直肠癌患者生存新的预后标志物。HUANG C等［22］报道了Spondin2通过激活整合素β1/PYK2轴促进单核细胞的细胞骨架重塑和跨内皮迁移，并可能通过上调肿瘤中IL10、CCL2、CSF1等细胞因子的表达间接诱导M2型肿瘤相关巨噬细胞极化，Spondin2驱动的M2型肿瘤相关巨噬细胞浸润在结直肠癌的生长和转移中起重要作用，笔者认为Spondin2在肝癌与结直肠癌中相互矛盾的作用与两种恶性肿瘤细胞生物学和肿瘤微环境的差异有关。此外，Spondin2可以抑制缺氧诱导的结直肠癌细胞中HIF-1α和VEGFA蛋白的表达以及内皮细胞中VEGFR-2的磷酸化，从而阻断血管生成抑制异种移植瘤生长［23］。

2.4 Spondin2与前列腺癌转移性前列腺癌（Metastatic prostate cancer，mPCa）是严重影响前列腺癌患者预后的重要疾病阶段，在我国mPCa占新发前列腺癌的比例高达54%［24］。研究表明［25-26］，Spondin2在前列腺癌组织中的表达显著高于正常前列腺组织，且转移性前列腺组明显高于非转移组，提示着Spondin-2可能与前列腺癌骨转移有关，并参与骨转移的病理过程。2013年，一项前瞻性研究［27］应用酶联免疫反应检测了286例确诊为前列腺癌患者及68例明确为非前列腺癌患者血清中Spondin2表达含量，通过ROC曲线分析确定了血清Spondin2浓度36 ng·mL-1为诊断临界值时，其诊断敏感度及特异性分别为86%和100%，认为该肿瘤标志物的诊断性能优于血清肌氨酸和前列腺特异性抗原（prostate specific antigen，PSA），并通过免疫组化证实低级别的前列腺癌组织较高级别表达量更高。此后，在HANOUSKOVÁL等［28］的研究中却得出了截然相反的结论，且不同病理分级的肿瘤中Spondin2的表达量差异并无统计学意义。而Spondin2蛋白的表达对于前列腺癌患者的预后影响目前尚无研究明确证实。

与Spondin2同为TSR家族蛋白的R-spondins和F-pondin已经证明通过调节骨形态发生蛋白或Wnt信号通路可触发骨变化［29-30］。ARDURA J A等［31］推测前列腺肿瘤中Spondin2的上调会引起前列腺肿瘤细胞的拟骨性改变，从而增强肿瘤的侵袭性，并进一步证实在原发肿瘤中上调和分泌Spondin2可增强破骨细胞和成骨细胞基因的异位表达，并通过激活ERK信号通路促进前列腺肿瘤细胞的增殖、迁移和骨黏附特性。在此基础上，ARDURA J A等［32］进一步发现β-catenin信号通路可介导Mindin对成骨细胞基因表达的作用，但不能影响Mindin诱导的前列腺肿瘤细胞黏附或单核细胞向破骨细胞分化。原发性前列腺肿瘤分泌的Mindin在转移扩散前为肿瘤细胞归巢创造了一个良好的骨环境。钠氢交换调控因子（Na+/H+exchanger regulatory factor 1，NHERF-1）是一种支架蛋白，敲低NHERF-1可以抑制前列腺癌细胞增殖和迁移，同时增加前列腺癌细胞凋亡，NHERF-1在前列腺癌中起致癌作用［33］。同时，NHERF-1被证明可以调节骨转录因子和骨细胞中骨形成过程［34］。ÁLVAREZ-CARRIÓN L等［35］对人类和小鼠前列腺癌样本的评估显示，Mindin表达增加与NHERF-1表达减少相关，并进一步证明Mindin可以诱导前列腺肿瘤细胞NHERF-1下调，促进了前列腺肿瘤细胞增殖和迁移，却不影响细胞黏附。

2.5 Spondin2与胃癌胃癌是一种侵袭肿瘤，是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，早期胃癌可手术治疗，然而，由于早期症状不典型，超过80%的患者确诊时已是晚期，预后较差。JIN C等［36］应用免疫组化方法检测了174例胃癌组织中Spondin2的表达，证实了胃癌组织中Spondin2明显高于癌旁非肿瘤组织，且Spondin2过表达预示着更高的侵袭性和较差的预后。Notch信号转导相关转录因子RBP-Jk可与Spondin2基因的启动子序列结合进而调控Spondin2的表达［37］。下调Spondin2可阻断ERK1/2途径激活从而抑制上皮间质转化［38］。因此，研究者们一致认为［36-38］，过表达Spondin2可以增强胃癌细胞的增殖、转移和侵袭能力。

2.6 Spondin2与其他肿瘤MA H M等［39］报道了敲低Spondin2可以抑制肾癌细胞的侵袭和转移，且过表达Spondin2与术后的无病生存时间较短显著相关。在喉鳞状细胞癌中，沉默Spondin2可通过抑制PI3K/AKT信号通路的激活而抑制喉癌细胞的增殖［40］。此外，有研究报道［41］，Spondin2联合CA125对卵巢癌的诊断效能优于单独使用CA125。

3 总结

大量文献指出，Spondin2在多种实体肿瘤中过表达，可作为新的肿瘤标志物。但鉴于Spondin2既无肿瘤特异性，也无器官特异性，更倾向于作为肿瘤的联合诊断指标。Spondin2作为一种新的整合素配体在肿瘤的发生发展中起着重要的作用，不可否认其对于恶性肿瘤预后预测的潜力，在未来的研究中，仍需要多中心、大样本量的研究加以验证，以期待它在恶性肿瘤的预后预测中发挥更好的作用。