S100A4在甲狀腺癌中的研究進展

黃冠男（綜述），車 穎（審校）

（大連醫科大學第一附屬醫院超聲科，遼寧大連 116011）

·綜 述·

S100A4在甲狀腺癌中的研究進展

黃冠男（綜述），車 穎*（審校）

（大連醫科大學第一附屬醫院超聲科，遼寧大連 116011）

甲狀腺腫瘤；腫瘤轉移；綜述文獻

甲狀腺癌在發展中國家約占所有惡性腫瘤的1％，約占頭頸部腫瘤三分之一，甲狀腺乳頭狀癌是甲狀腺癌中最常見的一種類型，有著較高的局部侵襲性和淋巴結轉移率。通過cDNA文庫（cDNA Library）篩選出S100A4蛋白是一個與腫瘤浸潤、轉移密切相關的因子。現就S100A4與甲狀腺乳頭狀癌的關系綜述如下。

1 S100A4的分子結構與發病機制

1.1 結構：S100蛋白最初是由Moore［1］在1965年從牛腦中分離出來的一種可溶性酸性蛋白。該蛋白是一種鈣傳感應器蛋白，通過鈣離子信號傳導途徑在細胞增殖分化、細胞黏附、細胞運動、基因表達及細胞凋亡中發揮著重要作用。目前已鑒定出24個S100A4蛋白家族的成員，相對分子質量在9 000～13 000之間［2］。

S100A4，又稱為Mts1、metastasin、p9ka、pEL98、CAPL、42A、18A2、calvasculin、Fsp-1、placental calcium-protein等［3］，是S100家族的成員之一，它是由101個氨基酸組成的多肽。S100A4位于穩定性較差的1號染色體長臂2區1帶，此區帶易于發生多種染色體的異位、缺失、相互重疊等改變，故與腫瘤發生發展關系密切。S100A4基因是S100鈣結合蛋白的成員，它調節細胞內生長過程，如細胞活力、周期、轉錄和分化，參與許多人類惡性腫瘤入侵和轉移過程。在嚙齒類動物模型上得到證實，S100A4基因直接參與腫瘤的發生、發展和轉移。因此，S100A4基因的表達情況對于預后的評估有重要意義。

1.2 S100A4促使腫瘤進展的可能機制：①降低腫瘤細胞間的黏附，在嚙齒類動物的腫瘤細胞內，S100A4蛋白的表達增強而鈣黏附蛋白的表達減弱或消失［4］；②促進細胞外基質的降解和重塑，有學者［5］發現分泌到細胞外面的S100A4蛋白在腫瘤中轉移過程中發揮著重要作用，可以促進基質中金屬蛋白酶（matrixmetalloproteinase，MMP）的合成，導致細胞外基質的降解及重塑，更有利于腫瘤細胞的轉移；③增加腫瘤細胞的運動性，Kriajevska等［5］一次通過熒光成像顯微技術證實，在哺乳動物活細胞內S100A4蛋白可以直接與非骨骼肌肌球蛋白重鏈及原肌球蛋白發生相互作用，認為此作用是促進腫瘤轉移的重要機制之一；④抑制細胞凋亡、促進細胞惡變與異常增殖，在腫瘤細胞中，P53蛋白（重要的細胞生長周期調節蛋白）的超表達作用于S100A4蛋白，從而成為了影響細胞凋亡的中間環節［6］。

2 S100A4與甲狀腺乳頭狀癌的關系

2.1 免疫組織化學：Radestock等［7］在正常人類甲狀腺組織標本中主要檢測到單體形式的S100A4，而甲狀腺腫、甲狀腺腺瘤組織中不存在；但在動、靜脈血管壁的平滑肌細胞中S100A4呈強烈的α平滑肌肌動蛋白的免疫反應；在甲狀腺癌細胞中S100A4主要定位于零星核染色的細胞質；若有淋巴結轉移，較無淋巴結或遠處轉移者S100A4顯示出較高水平，暗示在入侵的早期階段S100A4便發揮了重要作用，其較強的表達是一種預測早期淋巴結轉移的主要參數。田鵬飛等［8］通過130例標本進行S100A4蛋白的免疫組織化學實驗，結果表明甲狀腺癌組織陽性率為77.5％（62/80），甲狀腺良性腫瘤陽性率15.6％（8/50），甲狀腺正常組織呈陰性；發現S100A4蛋白在甲狀腺癌組織中表達陽性與正常甲狀腺組織呈陰性之間差異有統計學意義（P＜0.01），提示S100A4蛋白在甲狀腺癌的發生發展中起著一定的作用。尚培中等［9］用微波-LSAB免疫組織化學法進行研究，結果表明S100A4蛋白陽性表達率在甲狀腺癌組織中顯著高于甲狀腺腺瘤和癌旁甲狀腺組織（P＜0.01）。S100A4基因的表達情況可能成為甲狀腺乳頭狀癌的預后指標。研究［10］發現有淋巴結轉移的微小甲狀腺乳頭狀癌的多變量分析中，S100A4基因的多灶性表達是淋巴結轉移的常見的獨立預測因素，即在微小甲狀腺乳頭狀癌中如果S100A4表達則代表可能存在淋巴結轉移。因此，S100A4基因可能成為預測微小甲狀腺乳頭狀癌轉移潛能的重要指標。

2.2 基因技術：對甲狀腺癌轉移基因芯片進行S100A4的分析，可進一步確定S100A4基因的過度表達是否與甲狀腺腫瘤局部侵襲和轉移相關。S100A4基因在相同的遺傳背景下，癌組織、轉移淋巴結組織及遠處轉移灶組織呈高層次轉移［11］。RT-PCR和Western Blot均證實S100A4依賴于促甲狀腺激素（thyroid stimulating hormone，TSH）的調控已被作為早期甲狀腺癌的蛋白標志物［10］。

2.3 最新進展：Lorenz等［10］首次描述了S100A4對于TSH的調節，S100蛋白的結構存在2個高親和力內鈣離子結合序列，其過度表達會顯著減少第1個鈣離子受腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）刺激后的反應，產生類似TSH下降后的效應，并證明了轉移相關蛋白S100A4是甲狀腺濾泡癌與嘌呤信號的交互細胞。這種相互作用至今仍然作為一個有趣的課題在進行研究。多肽激素松弛素H2（Relaxin-2/RLN2）能夠增加人類腫瘤細胞的遷移能力，在乳腺、前列腺和甲狀腺等癌中得到證實［12］。Wang等［13］通過減少S100A4干擾完全封鎖RNA敲除等方法，證明了RLN2直接作用于血管內皮細胞促進血管生成，并通過增加S100A4水平誘導其基因的活性，暗示S100A4在甲狀腺癌中促進腫瘤血管生成，并且發現松弛素的靶蛋白S100A4不僅可以提高腫瘤細胞的活力，而且可以促進腫瘤微血管生成速度及密度。S100A4應作為甲狀腺乳頭狀癌的早期標志物進行檢測。

3 S100A4與甲狀腺癌淋巴結轉移

在甲狀腺微小乳頭狀癌中，S100A4在轉移淋巴結中表達的更明顯，作為判斷預后不良的分子因素比任何其他因素如BRAF的狀態更為敏感。雖然分化良好的甲狀腺癌生存率很高，但容易發生淋巴結轉移。因此，確立一個與轉移相關的基因標志是很有必要的。田鵬飛等［8］通過S100A4蛋白在甲狀腺不同組織中的表達與甲狀腺癌轉移關系的研究后發現，在有、無淋巴結轉移的甲狀腺癌組織中，S100A4蛋白陽性表達率分別為83.3％和74.0％，并發現S100A4表達率在轉移淋巴結中高于相應原發灶。表明S100A4表達增強與甲狀腺癌轉移有關。Zou等［11］通過2 428例甲狀腺乳頭狀癌的標本和局部區域淋巴結或遠處轉移組織免疫組織化學和RT-PCR分析發現，在正常甲狀腺組織和甲狀腺良性組織中無S100A4基因表達；轉移性腫瘤與原發腫瘤相比，S100A4顯著增高。再次證明了S100A4基因的過度表達與甲狀腺腫瘤侵襲和轉移息息相關。Zou等［11］通過對經病理證實的189例有淋巴結轉移的甲狀腺微小乳頭狀癌的單因素和多變量分析顯示，腫瘤在5mm以上，S100A4的表達，特別是在病灶前沿部位的強表達，是淋巴結轉移、橫向多發轉移的常見獨立預測因素。S100A4基因在甲狀腺微小乳頭狀癌中表達表明可能存在轉移潛能，提示預后不好。S100A4基因可能成為甲狀腺微小癌預測轉移潛能最有價值的指標。

4 S100A4與甲狀腺癌的預后

S100A4被認為是腫瘤進展、轉移相關的分子標記物。有研究證實在乳腺癌、肝癌、胰腺癌、甲狀腺癌等多種腫瘤中S100A4表達量增加與其預后不良有關［9］。S100A4陽性表達率與甲狀腺癌的病理組織類型無關；有淋巴結轉移者S100A4蛋白陽性表達率顯著高于無淋巴結轉移者；甲狀腺癌組織中浸潤前沿的癌細胞中S100A4陽性表達顯著高于其他部位癌細胞的表達；臨床分期為Ⅲ～Ⅳ期者S100A4陽性表達顯著高于Ⅰ～Ⅱ期者；S100A4蛋白陽性者的甲狀腺癌復發率及病死率亦顯著高于陰性者［8］。S100A4核染色可能與TNM分期和浸潤有很大的關聯性。總之，S100A4基因是一個行之有效的標記腫瘤進展、浸潤、轉移、預后的重要指標［14］。

5 S100A4與高頻彩色超聲介入技術的聯合應用

隨著超聲介入技術的不斷發展，通過細針穿刺細胞學檢查并輔之以粗針穿刺活檢技術，在超聲的引導下準確定位甲狀腺腫物并明確穿刺針所在位置，避開大血管和其他重要組織，穿刺入病灶取出較多的細胞及較完整的組織條，可更好地滿足病理組織學診斷的需要，更有效地提高甲狀腺疾病的術前診斷率。雖然分化良好的甲狀腺癌患者生存率較高，但是有5％～10％的患者發生遠處轉移。因此，建立一個與腫瘤相關基因的標志是十分必要的。S100A4基因被認為是一個與甲狀腺乳頭狀癌淋巴結轉移的相關標記。相對于無淋巴結轉移的甲狀腺乳頭狀癌的患者，有轉移癌灶或淋巴結轉移者的S100A4的表達顯著增高，腫瘤入侵前沿部位及腫瘤轉移癌灶相對于原發癌灶中S100A4基因表達也明顯增高。通過RT-PCR檢測研究證實，確認S100A4基因與甲狀腺乳頭狀癌的預后不良有關，S100A4可能在腫瘤侵襲的早期階段就起了重要作用。表明S100A4的較強表達是一種有效預測甲狀腺乳頭狀癌患者淋巴結轉移的重要參數。

6 展 望

通過近年來國內外大量研究，對S100A4結構、功能及作用機制有了一定的認識，但關于其在甲狀腺癌中的表達情況及具體作用途徑并不完全明確，需要今后繼續深入研究。眾所周知，甲狀腺乳頭狀癌區域淋巴結轉移與其治療及預后密切相關，而S100A4蛋白的表達與腫瘤浸潤、轉移息息相關。設法阻斷S100A4在甲狀腺乳頭狀癌組織中的表達，可能會起到抑制腫瘤發展、轉移的作用。目前，甲狀腺癌的分子靶向治療仍需要進一步研究和實驗，超聲引導下穿刺活檢需要有熟練的操作技術和經驗，進行RT-PCR檢測所需實驗條件較苛刻等都是需要進一步解決的問題。但是S100A4基因的過度表達與疾病進展的關聯密切，有望成為一個特異的預測預后的重要臨床指標。因S100A4貫穿于腫瘤發展和轉移的全過程，相信隨著其在甲狀腺癌中發病機制的進一步闡明，有望成為甲狀腺乳頭狀癌治療的新靶點。

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（本文編輯：劉斯靜）

R736.1

A

1007-3205（2013）02-0239-03

2012-08-16；

2012-12-01

黃冠男（1984-），女，黑龍江慶安人，大連醫科大學第一附屬醫院醫學碩士研究生，從事超聲影像學研究。

*通訊作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.02.043