李曉燕 張啟芳

（廣西壯族自治區(qū)南溪山醫(yī)院消化內(nèi)科 廣西 桂林 541002）

1.S100P蛋白概述

1965年，S100P蛋白首次被發(fā)現(xiàn)于牛腦組織中，是一組小分子量蛋白，可以100%溶解于中性飽和硫酸銨溶液中[1]。到目前為止，S100蛋白家族包括不低于20個(gè)成員，在氨基酸序列上有25%～65%的同源性，性質(zhì)也較為相似：分子量較小，且具有獨(dú)特的EF雙螺旋手型結(jié)構(gòu)，主要是利用鈣離子調(diào)節(jié)與靶蛋白之間相互作用來發(fā)揮其生物學(xué)功能的。在細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化、細(xì)胞骨架構(gòu)成、免疫反應(yīng)及細(xì)胞外基質(zhì)分泌活動(dòng)中S100P蛋白均有積極的參與作用。當(dāng)前研究結(jié)果顯示，多個(gè)S100蛋白成員在多種腫瘤中均可見異常表達(dá)現(xiàn)象，并和腫瘤侵潤(rùn)、轉(zhuǎn)移有直接關(guān)系[1-2]。S100P蛋白屬于S100P家族的一個(gè)新成員，可經(jīng)胎盤（placenta）中被分離，所以將其命名為“S100P”[3]，和多種惡性腫瘤（如結(jié)腸癌）的發(fā)生、發(fā)展有相關(guān)性。

2.S100P蛋白的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特征

S100P蛋白由95個(gè)氨基酸殘基組成，分子量為10.4KDa，其基因定位于4P16。S100P基因有2個(gè)外顯子、1個(gè)內(nèi)顯子，全長(zhǎng)共510個(gè)核苷酸，其編碼框即橫跨2個(gè)外顯子的大部分S100P多肽鏈，且可見4個(gè)螺旋，其中包括S100蛋白特征的可彎曲的鉸鏈區(qū)連接的2個(gè)EF手螺旋。S100P可呈同源二聚體存活，同時(shí)也有S100P/S100Z，S100P/S100A1異源二聚體存在[4-5]。S100P蛋白廣泛分布于心、腦、肝臟、肺、骨髓、外周血白細(xì)胞等正常組織內(nèi)，且還有一小部分表達(dá)于細(xì)胞膜、細(xì)胞漿及細(xì)胞核[6]。

S100P蛋白有S100蛋白典型的2個(gè)EF手型結(jié)構(gòu)：N端包括14個(gè)氨基酸，呈環(huán)形狀態(tài)，與Ca2+親和性較差；C端包括12個(gè)氨基酸，與Ca2+親和性較高。S100P能夠和二價(jià)金屬離子結(jié)合，而Ca2+/Mg2+對(duì)其空間結(jié)構(gòu)的影響最大。和Ca2+/Mg2+結(jié)合后，S100P蛋白結(jié)構(gòu)可出現(xiàn)明顯改變，疏水區(qū)域被打開，并對(duì)S100P蛋白和細(xì)胞膜之間的結(jié)合構(gòu)成刺激，繼而和相應(yīng)的靶蛋白相互作用，實(shí)現(xiàn)其生物學(xué)效應(yīng)。近幾年，人們對(duì)S100P蛋白的生物功能研究不多，有資料顯示，S100P蛋白在Ca2+調(diào)節(jié)下，可能作用于正常細(xì)胞的分化成熟過程，發(fā)揮其細(xì)胞保護(hù)作用，減輕細(xì)胞損害[7]。

3.S100P蛋白與腫瘤

研究發(fā)現(xiàn)，S100P蛋白于多種惡性腫瘤組織中的表達(dá)均可見異常升高現(xiàn)象。

FUENTES等[8]證實(shí)結(jié)直腸癌S100P基因水平、蛋白表達(dá)水平均明顯高于正常組織，且外源性S100P主要對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞株SW480起作用，能夠刺激細(xì)胞的生長(zhǎng)及遷移，這表示在惡性腫瘤出現(xiàn)及進(jìn)展中S100P均有參與作用。

臨床研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組織S100P基因水平高于胰腺組織、健康組織，胰腺癌患者接受免疫組化檢查，結(jié)果可見僅胰腺癌細(xì)胞著色，這就表示S100P的高表達(dá)在早期胰腺癌診斷中有重要作用。我國(guó)上海第二軍醫(yī)大長(zhǎng)海醫(yī)院消化內(nèi)科劉苗、李兆申等研究中指出胰腺癌S100P表達(dá)水平高與癌旁正常組織表達(dá)水平。

再著，S100P蛋白的高表達(dá)在肺癌中的臨床價(jià)值也較為顯著。BARTLING等發(fā)現(xiàn)S100P蛋白與非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）轉(zhuǎn)移之間有密切關(guān)系。NSCLC轉(zhuǎn)移患者中，S100P和S100A2表達(dá)升高顯著，且S100P的表達(dá)水平與患者存活率呈負(fù)相關(guān)。

另外，我國(guó)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院普外科趙曉牧等在對(duì)胃癌組織中S100P蛋白表達(dá)臨床意義及機(jī)制探討中指出：免疫組化染色結(jié)果顯示S100P陽性率高達(dá)52.9%，S100P陽性組5年生存率明顯高于陰性組，但其表達(dá)水平和患者腫瘤分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、分化程度之間無明顯相關(guān)性。

另外，S100P在膀胱移行細(xì)胞癌中也成異常升高狀態(tài)，膀胱移行細(xì)胞癌患者中，S100P蛋白的表達(dá)明顯要比正常膀胱組織高，在中分化膀胱腫瘤組織中，S100P蛋白表達(dá)明顯要比高分化膀胱腫瘤組織中S100P蛋白表達(dá)水平高，在浸潤(rùn)性膀胱腫瘤中，S100P蛋白表達(dá)明顯比淺表性膀胱腫瘤中S100P蛋白表達(dá)水平高，考慮S100P在膀胱移行細(xì)胞癌的發(fā)生及惡化中起重要作用。

4.S100P蛋白促腫瘤的分子機(jī)制

關(guān)于S100P蛋白與多種腫瘤之間的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均進(jìn)行了大量相關(guān)研究，且也均取得良好成果。當(dāng)前，盡管S100P蛋白促腫瘤的確切作用機(jī)制未明確，但證實(shí)了鈣周期結(jié)合蛋白、埃茲蛋白、晚期糖基化終末產(chǎn)物等和其相互作用的靶蛋白。

4.1 與鈣周期結(jié)合蛋白（CacyBP/SIP）的相互作用

鈣周期素結(jié)合蛋白（CacyBP）是目前為止發(fā)現(xiàn)的最新的S100P蛋白重要靶分子。MATSUZAWA等于2001年采用酵母雙雜交方法進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了能夠和人Siah-1蛋白結(jié)合的分子SIP，通過序列分析，結(jié)果證明，SIP即為人的CacyBP，所以現(xiàn)在通常將這兩個(gè)蛋白合稱為CacyBP/SIP[9]。

NOWOTNY等證實(shí)除S100A6，S100P也能和CacyBP/SIP結(jié)合發(fā)揮作用。CacyBP/SIP作為一種泛素連接酶的復(fù)合成分，在β-catenin（β-連環(huán)蛋白）降解中有重要的參與作用。β-catenin是信號(hào)通路的關(guān)鍵分子，一般不存在于正常成熟細(xì)胞中，但當(dāng)Wnt通路受阻，腫瘤細(xì)胞中β-catenin降解功能出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，β-catenin含量可大量增加，從而激活Wnt通路，導(dǎo)致大量基因異常轉(zhuǎn)錄，誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生癌變。

4.2 與埃茲蛋白（ezrin）之間的相互作用

ezrin蛋白屬于胞內(nèi)蛋白（ERM）家族的一名成員，屬于橋接蛋白，主要作用是將細(xì)胞膜蛋白、肌動(dòng)蛋白、細(xì)胞骨架進(jìn)行連接，ezrin蛋白對(duì)細(xì)胞間、細(xì)胞基質(zhì)間的黏附作用進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低細(xì)胞間黏附性，增加侵襲性。

KOLTZSCHER等利用質(zhì)粒重組方法于體外觀察S100P與ezrin蛋白N端結(jié)構(gòu)城結(jié)合后，能夠激活靜止期ezrin蛋白與肌動(dòng)蛋白、其它跨膜蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)，由此可見，S100P是ezrin蛋白的活化劑。S100P可能通過ezrin作用調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞黏附功能，從而參與在腫瘤的浸潤(rùn)生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移。

4.3 與晚期糖基化終末產(chǎn)物（RAGE）的作用

RAGE是細(xì)胞表面免疫球蛋白超家族成員，多種配體均可促進(jìn)其活化，在炎癥、糖尿病、Alzheimer病、腫瘤等病變中均有參與作用。在RAGE介導(dǎo)激活下游相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)通路的作用下，可促進(jìn)受核轉(zhuǎn)錄因子（NF-κB）調(diào)控的腫瘤基因變化，誘導(dǎo)細(xì)胞惡變，并促進(jìn)癌變細(xì)胞轉(zhuǎn)移。

FUENTES等[8]人與2007年發(fā)現(xiàn)S100P在結(jié)腸癌SW480細(xì)胞生長(zhǎng)及遷移中有積極作用，免疫共沉淀結(jié)果也證實(shí)S100P、RAGE的共沉淀，高度提示S100P的受體為RAGE。另外，外源的S100P對(duì)細(xì)胞外調(diào)節(jié)激酶1/2（ERK1/2）的磷酸化、NF-κB活化有刺激作用，這就說明S100P是在RAGE介導(dǎo)下，對(duì)下游ERK1/2信號(hào)傳導(dǎo)通路進(jìn)行激活的，從而可促進(jìn)NF-κB活化，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移。

4.4 與S100P結(jié)合蛋白（S100PBPR）的相互作用

DOWEN等[10]于2005年發(fā)現(xiàn)S100P的新靶蛋白S100PBPR。S100P和S100PBPR主要在細(xì)胞核內(nèi)結(jié)合，且對(duì)Ca2+和Mg2+的發(fā)揮有重要的依賴性。S100P和S100PBPR表達(dá)一致性較高，在PADC和PanIN中表達(dá)均明顯增加，且其表達(dá)水平PanIN損傷程度之間呈正比關(guān)系，在結(jié)腸癌發(fā)生、惡化中有共同參與作用，但目前對(duì)兩者結(jié)合后的作用機(jī)制還尚不明確，需要繼續(xù)進(jìn)行深入研究。

5.小結(jié)

S100P蛋白這種鈣結(jié)合蛋白在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的參與作用明顯，在細(xì)胞異常增生、細(xì)胞惡變、腫瘤細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性增強(qiáng)、浸潤(rùn)力增強(qiáng)等腫瘤病變中均有參與。且上述內(nèi)容也闡述了S100P蛋白在多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展中表達(dá)明顯增加，這對(duì)腫瘤生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移均有積極作用。本文說明在今后研究中重點(diǎn)研究S100P參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，深入闡明S100P促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展作用的具體機(jī)制，為結(jié)直腸癌等腫瘤的臨床診斷及預(yù)后提供一個(gè)新的依據(jù)。結(jié)合腫瘤標(biāo)志物及病理免疫組化相結(jié)合做出好的判斷。