郭 毅 綜述，徐銀海 審校

(徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院檢驗科,江蘇徐州 221006)

轉(zhuǎn)化生長因子β誘導基因(transforming growth factor beta induced，TGFBI)是最早通過差別雜交技術(shù)從TGF-β處理的肺腺癌細胞株A549中篩選出來[1]。TGFBI基因定位于人類5號染色體長臂3區(qū)1帶，由17個長度相似的外顯子組成，總跨度約為34 kb[2]。TGFBI基因編碼的蛋白名為轉(zhuǎn)化生長因子β誘導蛋白(transforming growth factor beta induced protein，TGFBIp)，由683 個氨基酸組成，相對分子量為68 ×103[3]。結(jié)構(gòu)上TGFBIp包含1個分泌信號肽，1 個半胱氨酸富集結(jié)構(gòu)域(EMI)，4 個與果蠅成束蛋白-1高度同源的連續(xù)重復序列(FAS1)。FAS1中又包含4個整合素結(jié)合模體[Arg-Gly-Asp(RGD)，YH18，EPDIM和NKDIL]。RGD模體可與整合素α1β1和整合素αvβ3結(jié)合[4-5]，NKDIL模體和EPDIM模體通過β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)與整合素α3β1相互作用[6]，YH18模體則是整合素αvβ5的配體[7]。另外，TGFBIp還可與許多細胞外基質(zhì)(extracellular matrix， ECM)蛋白結(jié)合，如膠原蛋白、纖連蛋白、層粘連蛋白和蛋白聚糖等[8]。因此，功能上TGFBIp 主要表現(xiàn)為介導細胞與細胞的連接，以及參與細胞與ECM的黏附。近年來，TGFBIp表現(xiàn)出的促進或抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的雙重特性得到研究人員的關(guān)注。為此，本文回顧性分析相關(guān)文獻，對TGFBIp在常見惡性腫瘤中的作用作一綜述，以期為腫瘤患者的輔助診斷、治療和預后提供思路和依據(jù)。

1 TGFBIp在腫瘤發(fā)生中的作用

有研究人員發(fā)現(xiàn)多種腫瘤組織內(nèi)TGFBI基因啟動子發(fā)生甲基化，表現(xiàn)為TGFBIp表達下調(diào)，因此他們認為TGFBIp在腫瘤發(fā)生中具有抑制作用[9]。石棉能夠使永生化的支氣管上皮細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)出抗血清誘導終末分化、錨定非依賴性生長和在裸鼠體內(nèi)成瘤等致瘤特性[10]。在這種致瘤性支氣管上皮細胞中TGFBIp的表達顯著下降，而將這種致瘤性上皮細胞同正常上皮細胞融合恢復TGFBIp表達后，上述致瘤特性消失[11]。中國倉鼠卵巢(Chinese hamster ovary，CHO)細胞是正常倉鼠卵巢成纖維細胞在傳代過程中自發(fā)轉(zhuǎn)化形成的永生化細胞，其本身具有致瘤性，而過表達TGFBIp能夠顯著抑制CHO細胞在裸鼠體內(nèi)的成瘤能力[12]。敲降TGFBIp的表達后，正常間皮細胞也表現(xiàn)出錨定非依賴性生長的致瘤特性，這可能與胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶(PI3K)/絲氨酸-蘇氨酸激酶(AKT)/哺乳動物雷帕霉 素靶蛋白(mTOR)通路再激活相關(guān)[13]。

2 TGFBIp在腫瘤發(fā)展中的作用

2.1 TGFBIp在腫瘤增殖中的作用

TGFBIp在一些腫瘤中表現(xiàn)出抑制增殖的作用。LI等[14]在乳腺癌細胞株MDA-MB-231和間皮瘤細胞株NCI-H28中過表達TGFBIp后，通過體外實驗發(fā)現(xiàn)2種腫瘤細胞的生長速度顯著減緩，群體倍增時間顯著延長。BECKER等[15]則通過體內(nèi)實驗證實了過表達TGFBIp的神經(jīng)母細胞瘤細胞在裸鼠體內(nèi)成瘤體積顯著減少。ZAMILPA等[16]認為，TGFBIp可通過羧基端的RGD模體和EPDIM模體分別促進骨肉瘤細胞的凋亡。

而TGFBIp在另一些腫瘤中則表現(xiàn)出促進增殖的作用。WANG等[17]使用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除HSC-3口腔鱗癌細胞株中TGFBI基因，制備成低表達TGFBIp的HSC-3KO細胞株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同HSC-3細胞相比，HSC-3KO細胞生長速度顯著降低，而使用培養(yǎng)HSC-3細胞的培養(yǎng)基處理HSC-3KO細胞后，其生長速度又呈現(xiàn)恢復的趨勢。GUO等[18]使用shRNA技術(shù)敲低U87和U251神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞株中TGFBI基因的表達，同對照組相比，TGFBIp表達敲低的細胞株生長速度顯著降低，克隆形成顯著減少，且PI3K/AKT/mTOR通路被抑制。CHIAVARINA等[19]則發(fā)現(xiàn)TGFBIp表達被抑制的結(jié)腸癌細胞在裸鼠體內(nèi)形成腫瘤的體積和質(zhì)量顯著降低，并證實了TGFBIp的促進腫瘤增殖的效應與其促進血管生成相關(guān)。

2.2 TGFBIp在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用

腫瘤的轉(zhuǎn)移是一個動態(tài)的過程，包括腫瘤細胞離開原發(fā)灶，侵入和穿出脈管系統(tǒng)，以及定植遠端器官等多個步驟。在原發(fā)灶中，TGFBIp可以增強腫瘤細胞的侵襲能力[4,8]，機制主要為誘導腫瘤細胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)及促進基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs)分泌。在EMT的過程中，黏附相關(guān)蛋白表達下調(diào)，運動相關(guān)蛋白上調(diào)，細胞逐漸失去相互間的緊密連接，移動能力增強。CHEN等[20]發(fā)現(xiàn)雄激素受體通路可以通過活化SPDEF分子促進TGFBIp的表達，誘導前列腺癌細胞發(fā)生EMT，表現(xiàn)為E-鈣黏蛋白(E-cadherin)表達下調(diào)，波形蛋白(Vimentin)表達上調(diào)。MMPs可以降解ECM，為腫瘤細胞離開原發(fā)灶打開通路。MA等[21]證實TGFBIp與整合素α5β1結(jié)合后可通過鈣蛋白酶-2分子促進膠質(zhì)瘤細胞分泌MMP-2和MMP-9，從而增強其侵襲能力。另外，TGFBIp也可通過其他機制增強腫瘤侵襲能力。例如，TGFBIp通過黏著蛋白酶(FAK)/AKT/缺氧誘導因子-α(HIF-α)通路增強胰腺癌細胞的糖酵解，使其呈現(xiàn)出更具侵襲能力的表型[22]；TGFBIp還可以通過維持腫瘤微環(huán)境中的缺氧狀態(tài)促進乳腺癌細胞發(fā)生轉(zhuǎn)移[4]。

腫瘤細胞侵入和穿出脈管系是轉(zhuǎn)移發(fā)生的中間環(huán)節(jié)，TGFBIp在其中發(fā)揮重要作用。MAENG等[23]通過一系列實驗證實，TGFBIp與淋巴管內(nèi)皮細胞表面整合素αvβ3結(jié)合后通過激活FAK/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)通路促進細胞表達趨化因子CCL21，從而招募表達CCL21受體的腫瘤細胞，使其黏附于淋巴管。之后，TGFBIp還通過磷酸化Src分子內(nèi)吞E-cadherin，使內(nèi)皮細胞間連接減少，腫瘤細胞更易進入淋巴循環(huán)。MA等[24]則證實TGFBIp可通過激活整合素α5β1/Src通路降低血管內(nèi)皮細胞中E-cadherin的表達，使腫瘤細胞到達轉(zhuǎn)移灶后更易穿出血管。

遠端器官捕獲腫瘤細胞是轉(zhuǎn)移發(fā)生的最后步驟。WEEN等[25]發(fā)現(xiàn)將LP-9腹膜細胞與OVCAR-5卵巢癌細胞共培養(yǎng)后，培養(yǎng)基中纖溶酶的含量顯著升高，進一步的質(zhì)譜分析實驗證實纖溶酶可水解腹膜細胞分泌的TGFBIp，使其成為相對分子量分別為65×103和60×103的2種形式，而這一過程能夠促進卵巢癌細胞對于腹膜細胞的黏附，導致卵巢癌更易出現(xiàn)腹膜轉(zhuǎn)移。

但也有研究認為，TGFBIp在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中起負向調(diào)控作用。WEN等[26]通過體外實驗發(fā)現(xiàn)過表達TGFBIp的肺癌細胞株H522和乳腺癌細胞株MCF7侵襲能力顯著下降，MMP-2和MMP-9活性顯著降低；體內(nèi)實驗也證實過表達TGFBIp的腫瘤細胞在裸鼠體內(nèi)形成轉(zhuǎn)移灶的數(shù)目顯著減少。

3 TGFBIp在腫瘤治療中的作用

對于傳統(tǒng)化療藥物，TGFBIp表現(xiàn)出增強腫瘤細胞對于藥物的敏感性。TGFBIp的表達使肺癌患者對化療藥物有更好的反應[27]，而TGFBI基因啟動子甲基化則會使卵巢癌和乳腺癌等腫瘤患者更易出現(xiàn)耐藥[9,28]。HUNG等[29]發(fā)現(xiàn)Cul4A可通過泛素化降解TGFBIp增強肺癌細胞對吉西他濱的耐藥性。微RNA-449b(miR-449b)可通過抑制TGFBIp表達誘導卵巢癌細胞對鉑類藥物產(chǎn)生耐藥[30]。富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)促進間質(zhì)細胞分泌TGFBIp，并使其沉積于ECM中，而富含TGFBIp的ECM能夠增強卵巢癌細胞對于紫杉醇的敏感性[31]。其主要機制為TGFBIp能夠穩(wěn)定腫瘤細胞微管蛋白，影響細胞有絲分裂，從而起到協(xié)同紫杉醇的作用[32]。但在新興起的免疫治療中，TGFBIp表現(xiàn)出相反的作用。NAKAZAWA等[33]發(fā)現(xiàn)肺癌組織間質(zhì)TGFBIp表達水平與PD-1抑制劑納武利尤單抗的臨床療效相關(guān)：給藥后，高表達TGFBIp組所有患者出現(xiàn)疾病進展，而低表達TGFBIp組患者都處于疾病穩(wěn)定和緩解狀態(tài)。

4 TGFBIp在腫瘤患者預后判斷中的作用

TGFBIp在不同腫瘤組織中表達存在差異，許多臨床研究證實其可作為一種標志物反映患者的預后。在口咽癌組織中，腫瘤細胞細胞質(zhì)和細胞外間質(zhì)均可出現(xiàn)高表達TGFBIp的情況，其中細胞外間質(zhì)TGFBIp表達水平與患者總體生存率(overall survival rate，OS)和無復發(fā)生存率(recurrence free survival，RFS)顯著相關(guān)[34]。OZAWA等[35]發(fā)現(xiàn)在食管癌組織中TGFBI基因表達相較于癌旁正常組織顯著升高，這是由食管癌組織間質(zhì)高表達TGFBIp所致，而間質(zhì)TGFBIp表達水平是影響食管癌預后的獨立因素，且與血行播散性復發(fā)相關(guān)。胃癌組織間質(zhì)TGFBIp表達水平與腫瘤浸潤深度、淋巴管浸潤、血管浸潤、腹膜播散和腫瘤分期等臨床病理因素顯著相關(guān)，因此，SUZUKI等[36]認為間質(zhì)高表達TGFBIp預示胃癌患者預后較差。免疫組織化學染色結(jié)直腸癌組織標本顯示TGFBIp可在細胞質(zhì)和細胞外間質(zhì)中高表達，且無論是細胞質(zhì)高表達亦是細胞外間質(zhì)高表達，結(jié)直腸癌患者OS均顯著下降[37]。同樣，腎癌組織中細胞內(nèi)或外高表達TGFBIp都與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠端器官轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，而細胞質(zhì)中不表達TGFBIp的腎癌患者的OS顯著升高[38]。基于分子亞型分類標準膠質(zhì)瘤被分為4類亞型：前神經(jīng)元型、經(jīng)典型、神經(jīng)元型及間質(zhì)型。間質(zhì)型膠質(zhì)瘤相比于其他類型表現(xiàn)出更大的惡性度，而膠質(zhì)瘤組織中細胞內(nèi)高表達TGFBIp是間質(zhì)型膠質(zhì)瘤的標志物，提示細胞質(zhì)TGFBIp水平影響膠質(zhì)瘤患者預后[39]。但是在肺癌中，低表達TGFBIp往往表現(xiàn)為預后不良。SEOK等[40]對138例肺癌組織中TGFBI基因啟動子甲基化狀態(tài)進行檢測，單因素和多因素分析顯示TGFBI基因啟動子甲基化的肺癌患者臨床結(jié)局不佳。

除了評估患者預后，TGFBIp在腫瘤輔助診斷和復發(fā)監(jiān)測中也起到一定作用。YANG等[41]發(fā)現(xiàn)胰腺導管腺癌患者血清TGFBIp水平顯著升高，聯(lián)合TGFBIp和CA19-9可提高胰腺腫瘤的診斷效能。另外，本課題組通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)對55 例卵巢癌患者的血清TGFBIp水平進行了檢測。55例卵巢癌患者均為治療后進行定期復診的患者，其中有29例未發(fā)生復發(fā)，26 例發(fā)生復發(fā)。實驗結(jié)果顯示，相比于未復發(fā)的卵巢癌患者，復發(fā)的卵巢癌患者血清中TGFBIp 表達水平顯著升高(圖1A，表1)，且所有卵巢患者血清TGFBIp 水平與血清CA125 水平呈顯著正相關(guān)(圖1B)。該結(jié)果為后續(xù)評價TGFBIp作為標志物判斷卵巢癌復發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

表1 未復發(fā)與復發(fā)卵巢癌患者臨床病理資料比較

5 結(jié) 語

TGFBIp在腫瘤發(fā)生過程中主要表現(xiàn)為抑瘤作用。在腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移的發(fā)展過程中，TGFBIp根據(jù)不同種類的腫瘤呈現(xiàn)促進或抑制的作用。對于傳統(tǒng)化療藥物，TGFBIp表現(xiàn)出增敏的效果，但在免疫治療中TGFBIp高表達與患者耐藥相關(guān)。組織或血清中TGFBIp水平可用于腫瘤患者的輔助診斷、復發(fā)檢測的預后評估。