田臘梅（綜述），龐義存（審校）

（河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院婦產(chǎn)科，河北石家莊 050051）

·綜 述·

M aspin在腫瘤抑制中的作用及機(jī)制

田臘梅（綜述），龐義存*（審校）

（河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院婦產(chǎn)科，河北石家莊 050051）

Maspin基因；腫瘤；綜述文獻(xiàn)

Maspin基因是1994年Zon等［1］用消減雜交技術(shù)對(duì)正常乳腺組織和乳腺癌組織進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現(xiàn)的，證實(shí)其為新的絲氨酸蛋白酶抑制劑基因。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明，Maspin基因在腫瘤的發(fā)生、進(jìn)展中起到重要的作用。Maspin基因具有調(diào)節(jié)細(xì)胞浸潤(rùn)、增加細(xì)胞的黏附力、降低細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力的功能，而且能夠抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)其凋亡，抑制腫瘤新生血管的生成等，是具有抑癌基因性質(zhì)的絲氨酸蛋白酶抑制劑基因。

1 Maspin基因的結(jié)構(gòu)和定位

Maspin基因位于染色體18q21.3，其cDNA序列全長(zhǎng)共2 584bp，其中在5'端有無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的核苷酸75個(gè)，在3'端有1 381個(gè)。在其-COOH端附近有一個(gè)活性位點(diǎn)環(huán)（reactive site loop，RSL），該區(qū)域在serpin家族中高度保守，其變異可以影響Maspin蛋白的各種正常功能。在Maspin基因的84～112核苷酸處有1個(gè)膠原結(jié)合區(qū)域，在其啟動(dòng)子區(qū)域存在1個(gè)p53結(jié)合位點(diǎn)，p53基因可直接結(jié)合到該位點(diǎn)對(duì)Maspin基因的啟動(dòng)子和mRNA表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)。Maspin基因編碼一種含有375個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族-卵清蛋白亞族，包括1個(gè)與氨基結(jié)合的終末蛋氨酸和1個(gè)羧基結(jié)合的終末纈氨酸，其內(nèi)存在8個(gè)半胱氨酸殘基，可以組成2個(gè)或者更多的二硫鍵以形成穩(wěn)定的三級(jí)結(jié)構(gòu)［2］。Maspin蛋白主要定位于細(xì)胞漿，也可定位于細(xì)胞表面［3］。Mohsin等［4］報(bào)道其在浸潤(rùn)性乳腺癌細(xì)胞核和細(xì)胞漿均有表達(dá)，胞核內(nèi)的Maspin蛋白表達(dá)與雌激素和孕激素呈負(fù)相關(guān)，提示預(yù)后較好，胞漿內(nèi)出現(xiàn)則提示預(yù)后不良。

2 Maspin的抑瘤作用

2.1 Maspin增加細(xì)胞黏附，抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和生長(zhǎng)：Odero-Marah等［5］將MDA-MB-435和MDA-MB-231乳腺癌細(xì)胞系用rMaspin基因處理25h后，發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)移通過(guò)層黏連蛋白、Ⅳ型膠原、明膠基質(zhì)的能力比對(duì)照組細(xì)胞降低96％，而這種抑制作用可以被Maspin抗體所阻斷；并揭示Maspin可以通過(guò)調(diào)解G蛋白R(shí)ac1和p21-活性激酶（the activity of p21 kinase，Pak1）的活性來(lái)抑制細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)磷酰肌醇-3激酶和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶途徑來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附。

2.2 抑制血管生成：Zhang等［6］在體外的研究，對(duì)于培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞，Maspin是通過(guò)對(duì)成纖維細(xì)胞因子（fibroblast growth factor，bFGF）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的作用而抑制細(xì)胞的有絲分裂及微管形成，抑制內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)。Maspin的絲氨酸蛋白酶抑制劑的反應(yīng)位點(diǎn)突變之后形成的衍生物，失去其對(duì)成纖維細(xì)胞，角膜細(xì)胞，乳腺癌細(xì)胞的遷徙作用。但是在體內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn)其仍然具有抑制血管生成作用而達(dá)到抑瘤目的。這就表明，Maspin的抑瘤機(jī)制主要?dú)w功于其血管抑制作用。Maspin可以降低新生血管、微血管的密度。

2.3 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡：Li等［7］在研究中發(fā)現(xiàn)，在體內(nèi)過(guò)表達(dá)的Maspin可誘導(dǎo)新生血管內(nèi)皮凋亡。實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察重組Maspin處理過(guò)的種植乳腺癌的小鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)其腫瘤誘導(dǎo)的新生血管通透性增加，而對(duì)正常成熟的血管而無(wú)影響。另外，還發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)轉(zhuǎn)染的高表達(dá)bcl-2對(duì)Maspin誘導(dǎo)的凋亡起保護(hù)作用，而且Maspin與Bax同時(shí)存在加速了凋亡的進(jìn)程。Liu等［8］也表明，Bax信號(hào)通路在Maspin基因的凋亡誘導(dǎo)作用中起關(guān)鍵作用。Maspin轉(zhuǎn)染細(xì)胞中caspase-8和caspase-9的功能也有不同程度的增強(qiáng)。

3 Maspin基因可能存在的作用機(jī)制

3.1 甲基化對(duì)Maspin的修飾作用：已有研究［9］表明，在Maspin蛋白表達(dá)缺失的腫瘤細(xì)胞中，其基因序列和結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變，提示其表達(dá)缺失只是由于基因表達(dá)下調(diào)或者基因沉默。正常乳腺上皮細(xì)胞表達(dá)豐富的Maspin蛋白，而乳腺癌細(xì)胞系則不表達(dá)或者僅少量表達(dá)。正常乳腺上皮細(xì)胞的22個(gè)CpG位點(diǎn)甲基化的程度只有10％，而在乳腺癌細(xì)胞中，所有的22個(gè)甲基化位點(diǎn)都存在強(qiáng)烈的甲基化。Fujisaw等［10］在對(duì)5種胰腺-膽管癌細(xì)胞系中Maspin基因表達(dá)的研究中同樣發(fā)現(xiàn)，Maspin基因的低表達(dá)的肝細(xì)胞癌細(xì)胞系中，Maspin基因的啟動(dòng)子上表現(xiàn)出廣泛的甲基化和去乙?；?。Ito等［11］在研究中發(fā)現(xiàn)甲基化在Maspin基因表達(dá)缺失，進(jìn)而導(dǎo)致的腫瘤進(jìn)展、侵襲中起一定作用。Ohike等［12］也發(fā)現(xiàn)Maspin（+）的胰腺癌組織中Maspin基因的啟動(dòng)子都被激活。在甲狀腺癌和膀胱癌的研究中也得到相似的結(jié)果。Primeau等［13］在體外試驗(yàn)中證明甲基化抑制劑和脫乙?；种苿┰谝种颇[瘤生成方面具有協(xié)同作用。

3.2 p53基因?qū)aspin基因的作用：有研究［14］表明使用轉(zhuǎn)染p53基因的腺病毒處理MCF-7等乳腺癌細(xì)胞系可以誘導(dǎo)Maspin的再表達(dá)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)Maspin的表達(dá)與突變型p53基因之間存在負(fù)相關(guān)。Oshiro等［15］認(rèn)為Maspin基因是p53基因的靶基因，通常啟動(dòng)子上胞嘧啶的異常甲基化會(huì)導(dǎo)致Maspin基因的沉默，但是p53的恢復(fù)能夠使Maspin基因的功能部分恢復(fù)。5-aza-2'-deoxycytidine和p53的協(xié)同作用能夠使基因的表達(dá)恢復(fù)至接近正常的狀態(tài)。

3.3 Maspin與激素之間的關(guān)系：Liu等［16］在研究中發(fā)現(xiàn)Maspin基因具有雌激素的結(jié)合位點(diǎn)，序列處于-90bp和+87bp之間。Bieche等［17］用RT-PCR法檢測(cè)10例雌激素受體（+）和10例雌激素受體（-）乳腺癌，發(fā)現(xiàn)Maspin低表達(dá)和雌激素受體（+）之間存在相關(guān)性（P＜0.05）。

3.4 抑制纖維蛋白溶酶原激活物的作用：尿激酶型的纖維蛋白溶解酶原激活因子在前列腺癌的轉(zhuǎn)移過(guò)程中起到重要作用，它能夠啟動(dòng)一系列蛋白水解過(guò)程，激活多種蛋白激酶和生長(zhǎng)因子，使腫瘤細(xì)胞易于從原發(fā)位置上脫離，進(jìn)入血液循環(huán)。Cher等［18］認(rèn)為Maspin能夠通過(guò)抑制前列腺癌相關(guān)的尿激酶纖維蛋白溶解原激活物的激活，在體外抑制前列腺癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)和侵襲。

綜上所述，Maspin在抑制腫瘤的生長(zhǎng)、增加細(xì)胞的黏附性、降低腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力以及抑制腫瘤、誘導(dǎo)新生血管的生成等方面具有一定的作用。Maspin具有強(qiáng)烈而廣泛的抗腫瘤作用，對(duì)其表達(dá)的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)以及應(yīng)用有望為惡性腫瘤的診斷以及治療提供一種新的有效途徑。

［1］ ZON Z，ANISOWICZ A，HENDRIX MJ，et al.Maspin，a serpin with tumor-suppressing activity in hman mammary epithelial cells［J］.Science，1994，263（5146）：526-529.

［2］ SHENG S，CAREY J，SEFTOR EA，et al.Maspin acts at the cell membrane to inhibit invasion and motility of mammary and prostatic cancer cells［J］.Proe Natl A cad Sci USA，1996，93（21）：11669-11674.

［3］ BLACQUE OE，WORRALL DM.Evidence for a direct interaction between the tumor suppressor serpin，maspin，and typesⅠandⅢcollagen［J］.JBiol Chem，2002，277（13）：10783-10788.

［4］ MOHSIN SK，ZHANG M，CLARK GM，et al.Maspin expression in invasive breast cancer：association with other prognostic factors［J］.JPathol，2003，199（4）：432-435.

［5］ ODERO-MARAH VA，KHALKHALI-ELLIS Z，CHUNTHAPONG J，et al.Maspin regulates different signaling pathways for motility and adhesion in aggressive breast cancer cells［J］.Cancer Biol Ther，2003，2（4）：398-403.

［6］ ZHANG M，VOLPERT O，SHI YH，et al.Maspin is an angiogenesis inhibitor［J］.Nat Med，2000，6（2）：196-199.

［7］ LIZ，SHIHY，ZHANGM.Targeted expression ofmaspin in tumor vasculatures induces endothelial cell apoptosis［J］.Oncogene，2005，24（12）：2008-2019.

［8］ LIU J，YIN S，REDDY N，et al.Bax mediates the apoptosissensiti-zing effect of maspin［J］.Cancer Res，2004，10（5）：634-637.

［9］ FRIEDRICH MG，TOMA MI，PETRI S，et al.Expression of Maspin in nonmuscle invasive bladder carcinoma：correlation with tumor angiogenesis and prognosis［J］.Eur Urol，2004，45（6）：737-743.

［10］ FUJISAWA K，MAESAWA C，SATO R，et al.Epigenetic status and aberrant expression of the maspin gene in human hepatobiliary tract carcinomas［J］.Lab Invest，2005，85（2）：214-224.

［11］ ITO R，NZKAYAMA H，YOSHIDA K，et al.Loss of maspin expression is associated with development and progression of gastric carcinoma with p53 abnormality［J］.Oncol Rep，2004，12（5）：985-990.

［12］ OHIKE N，MAASSN，MUNDHENKE C，etal.Clinicopathological significance and molecular regulation of maspin expression in ductal adenocarcinoma of the pancreas［J］.Cancer Lett，2003，199（2）：193-200.

［13］ PRIMEAU M，GAGNON J，MOMPARLER RL.Synergisticantineopastic action of DNA methylation inhibitor 5-AZA-2'-deoxycytidine and histone deacetylase inhibitor depsipeptide on human breast carcinoma cells［J］.Int JCancer，2003，103（2）：177-184.

［14］ NAKASHIMA M，OHIKE N，NAGASAKI K，et al.Prognostic significance of the maspin tumor suppressor gene in pulmonary adenocacinoma［J］.J Cancer Res Clin Oncol，2004，130（8）：475-479.

［15］ OSHIRO MM，WATTSGS，WOZNIAK RJ，et al.Mutant p53 and aberrant cytosinemethylation cooperate to silence gene expression［J］.Oncogene，2003，22（23）：3624-3634.

［16］ LIU Z，SHI HY，NAWAZ Z，et al.Tamoxifen induces the expression ofmaspin through extrogen receptor-alpha［J］.Cancer Lett，2004，209（1）：55-65.

［17］ BIECHE I，GIRAULT I，SABOURIN JC，et al.Prognostic value of maspin mRNA expression in ER alpha-positive postmen-opausal breast carcinomas［J］.Br JCancer，2003，88（6）：863-870.

［18］ CHER ML，BILIRAN HR JR，BHAGAT S，et al.Maspin expression inhibits osteolysis，tumor growth，and angiogenesis in a model of prostate cancer bonemetastasis［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2003，100（13）：7847-7852.

（本文編輯：劉斯靜）

R730.231

A

1007-3205（2013）02-0242-03

2012-05-25；

2012-07-05

河北省科技廳科研基金資助項(xiàng)目（09276101D-30）

田臘梅（1981-），女，河北曲陽(yáng)人，上海長(zhǎng)治醫(yī)院醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，從事婦產(chǎn)科疾病診治研究。

*通訊作者。E-mail：pangyicun2000@yahoo.com.cn

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.02.044