S100A6在腫瘤發生、發展、診療中的研究進展①

曾夢露 祝先進 曹穎平（福建醫科大學附屬協和醫院檢驗科，福州350001）

腫瘤是指機體在各種致瘤因子刺激下，局部組織細胞增生所形成的新生物，因這種新生物多呈占位性塊狀突起，也被稱為贅生物。研究顯示，S100A6在多種腫瘤中異常表達，并且在Ca2+依賴的情況下，通過結合晚期糖基化終產物受體（receptor for advanced glycation end products，RAGE）、整合素β1（integrin beta1）及鈣周期結合蛋白/Siah-1-作用蛋白（calcyclin-binding protein/siah-1-interacting protein，CacyBP/SIP）等，參與腫瘤發生、腫瘤細胞增殖、遷移、上皮-間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、骨架重構和控制細胞周期進展等。文獻表明，在諸多腫瘤中檢測到S100A6表達水平上升，其表達量與腫瘤分期/轉移呈正相關。本文將對近年來S100A6在實體瘤中發生、發展的研究進展與癌癥中的診斷及預后關系進行簡要歸納。

1 S100A6的結構與功能

S100A6為Calcyclin、Cacy、2A9、5B10、CABP、生長誘導蛋白2A9、催乳素受體相關蛋白等［1］。S100A6分子作為S100鈣結合蛋白家族的成員，最初由KUZNIEKI等［2］和MISCHKE等［3］從Ehrlich ascites腹水腫瘤細胞中純化，其基因定位于人類染色體1q21，該區段染色體穩定性差，多頻繁發生基因重組從而引起S100A6基因表達失控，進而參與腫瘤的發生。由于mRNA的選擇性剪切，S100A6在大鼠、小鼠中由89個氨基酸組成；而在人和兔中，S100A6蛋白由90個氨基酸組成［1］。S100A6蛋白的相對分子量為10 235，通常以同源二聚體的形式存在于溶液當中，或者與其他S100家族的蛋白形成異源二聚體［4-5］。

S100蛋白家族至少有20種分子成員，包括S100-A1-16、S100B、S100G、S100P、S100Z等［6］。S100A6分子具有S100家族蛋白的共同特征，即存在1對鈣結合螺旋-環-螺旋結構域，稱為EF-手型鈣結合區域，靠近蛋白質的兩端，由1個鉸鏈區分［7-8］。S100蛋白沒有內在的催化活性，通過與Ca2+結合發生構象變化，暴露出與靶蛋白的結合位點并與靶蛋白結合。S100家族的蛋白定位在特定的細胞腔室，某些特定的分子可以在Ca2+激活時重新定位，與相應的靶蛋白相互作用，傳導細胞信號或介導胞內外活動［9］。

S100A6具有胞內Ca2+傳感器和細胞外因子的功能，主要通過與相應受體結合，發揮調節細胞生長、運動、周期和分化等的生物學功能，并且參與調節許多不同酶的活性。目前，S100A6的主要受體包括RAGE、CacyBP/SIP、整 合 素β1、Toll樣 受 體4（Toll-like receptor 4，TLR4）、G蛋 白 偶 聯 受 體等［1，10-12］。近年來，大量臨床研究顯示，S100A6與相應的受體結合參與腫瘤發生、發展的過程。

2 S100A6在腫瘤發生、發展中的作用

2.1 在腫瘤細胞增殖中的作用 大量研究報道，S100A6的表達水平在多種腫瘤內明顯升高，參與腫瘤細胞的生長、增殖。LI等［13］在鼻咽癌中發現，S100A6水平在鼻咽癌組織和細胞系中表達增高，通過siRNA或shRNA下調S100A6的表達可顯著抑制鼻咽癌細胞增殖，而過表達S100A6則促進鼻咽癌細胞的增殖。LI等［14］還在宮頸癌中通過細胞系研究發現，S100A6促進了宮頸癌細胞的增殖和遷移；S100A6表達降低則抑制了細胞的增殖和遷移能力。WANG等［15］在胃癌研究中發現，S100A6表達上調，同時白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、細胞周期蛋白依賴性激酶（cyclin-dependent kinase，CDK）5、CDK4、微小脂質體維持復合物組分7（mini chromosome maintenance complex component 7，MCM7）和B細胞淋巴瘤2（B-cell lymphoma 2，Bcl2）的表達水平明顯升高，推測S100A6可能通過以上分子促進胃癌細胞增殖。ZHENG等［16］在肝內膽管癌研究中發現，S100A6在肝內膽管癌（intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC）組織和細胞系中表達增加，通過活化p38/MAPK通路促進ICC的增殖。此外，研究發現，S100A6可以出現在細胞培養上清中，并通過與跨膜受體如RAGE結合發揮胞外功能。MEGHNANI等［17-18］在黑色素瘤中發現，在S100A6過表達的腫瘤細胞當中，RAGE表達也相應增多，前者主要通過結合RAGE的V和C2區域，使得黑色素瘤細胞遷移率明顯增加的同時腫瘤細胞的增殖率下降，從而參與促進黑色素瘤的發展。LI等［19］研究發現，S100A6通過自身過表達促進肺癌細胞P53乙酰化的降解，抑制P53的轉錄激活，從而促進肺癌細胞的增殖。此外，研究報道，過表達的S100A6蛋白通過抑制抗腫瘤趨化因子配體14（C-X-C motif chemokine ligand 14，CXCL14）的表達，逆轉CXCL14誘導的細胞凋亡，提高了其在透明細胞腎細胞癌的致瘤活性，間接表明其與腎癌細胞的增殖存在一定聯系［20］。上述研究提示，S100A6在不同腫瘤中有促進癌細胞增殖的作用，發揮著類似“癌基因”的作用。

2.2 在腫瘤細胞遷移/侵襲中的作用 既往研究表明，S100A6通過與不同分子相互作用，從而在腫瘤細胞的遷移/侵襲中扮演重要角色。AL-ISMAEEL等［21］研究發現，S100A6在顯示間充質細胞屬性的胰腺癌細胞中表達增高，并與間質細胞標志物E盒結合鋅指蛋白（zinc finger E-box binding protein，ZEB）表達相關，后者與其他細胞因子如IL-6、IL-11等協同上調S100A6在間質細胞的表達進而參與細胞的侵襲。同樣，通過下調骨肉瘤細胞中S100A6表達，腫瘤細胞遷移減少［22］。研究發現，重組S100A6轉染至S100A6低表達的HCT116細胞中，可促使結直腸癌細胞遷移；在相對高表達S100A6的LoVo細胞中由RNAi介導敲低S100A6，可降低結直腸癌細胞的增殖和遷移活性［1］。JUREWICZ等［23］發現，S100A6與跨膜糖蛋白整合素β1以Ca2+依賴的方式相互作用，S100A6-整合素β1復合物激活相關信號轉導途徑，從而參與細胞基質黏附等。CacyBP/SIP蛋白是泛素化連接酶復合體的組成部分，可與S100A6結合，參與細胞泛素化和骨架重構。WASIK等［24］研究顯示，S100A6在Ca2+的存在的情況下，可以抑制酪蛋白激酶Ⅱ（CKⅡ）催化的CacyBP/SIP蛋白磷酸化，提示S100A6是CacyBP/SIP磷酸酶活性的重要調節因子，在腫瘤細胞的遷移中發揮一定作用。在研究S100A6分泌基質的實驗中發現，S100A6分泌機制涉及微管蛋白，參與細胞的運動與骨架維持［23］。然而，有研究也發現，在傷口愈合過程中，S100A6可以降低大多數生理細胞的運動能力，但能加速癌細胞的運動，這提示S100A6在正常細胞中發揮著細胞運動抑制因子的作用。以上研究結果提示，S100A6在多種腫瘤細胞的遷移/侵襲中發揮重要作用。

2.3 在腫瘤細胞中抵抗化療藥物的作用 化療是利用化學藥物阻止癌細胞的增殖、浸潤、轉移直至最終殺滅癌細胞的一種治療方式。作為癌癥的三大治療手段之一，腫瘤細胞對化療藥物產生耐藥性常導致化療失敗。TAMAI等［25］研究顯示，高濃度的S100A6引起MLL/AF4陽性急淋白血病（acute lymphoblastic leukemias，ALL）患者對腫瘤壞死因子α（tumor necrosis Factor-alpha，TNF-α）治療產生抵抗作用。TAMAI等［25］也發現，抗過敏藥阿美列克（amlexanox）可以通過降低S100A6在MLL/AF4 ALL患者中的表達，干擾P53相關的凋亡信號，從而增加患者對TNF-α治療的敏感性。FLOREA等［26］在神經母細胞瘤細胞系中研究發現，當用鉑復合物或拓撲異構酶抑制劑刺激該瘤細胞，S100A6蛋白的表達增加，并且細胞周期、凋亡相關的通路發生改變，可能表明該蛋白對神經母細胞瘤保護作用。以上研究表明，高濃度的S100A6與腫瘤細胞抵抗化療藥物之間存在一定聯系，但目前研究尚淺，涉及疾病種類少，不同疾病當中S100A6是否參與耐藥、具體耐藥機制都有待進一步挖掘。

3 S100A6在臨床腫瘤診斷和預后分析中的應用前景

臨床數據研究顯示，S100A6蛋白在大多數腫瘤和疾病當中屬于高表達水平。在Ⅰ/Ⅱ期非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中，血清S100A6水平明顯高于健康對照組，可顯著區分NSCLC和健康人，提示血清S100A6濃度可能具有作為NSCLC生物標志物的能力［27］。HE等［28］在肺癌患者中發現其血液與癌組織中S100A6表達增加可能預示著患者預后不良。S100A6表達水平在結直腸癌組織和細胞系中升高，其在結直腸癌中的表達上調與Dukes的腫瘤分期/遷徙或淋巴浸潤有關，還與患者預后不良密切相關［29］。針對卵巢癌的研究顯示，血清S100A6高表達在Ⅱ期卵巢癌患者中可能與較差的總體生存率（overall survival，OS）有關而在Ⅲ期卵巢癌患者中則預示著預后良好，提示S100A6在不同時期的卵巢癌患者中發揮的作用不同［30］。此外，研究者通過比較膽管癌腫瘤間質液與正常間質液發現，S100A6在前者表達中顯著增高，結合血清水平，S100A6可有效區分膽管癌病人與健康人［31］。武曉敏等［32］發現，S100A6在順鉑高敏感組中的表達明顯低于低敏感組，宮頸癌患者行順鉑化療前S100A6表達較低，經順鉑化療后宮頸癌患者血清S100A6水平升高，說明S100A6水平可反映化療敏感性，可作為宮頸癌細胞對化療敏感性的有效預測指標。以上研究都提示，S100A6具有作為腫瘤篩查診斷標志物的潛力，此外，通過監測腫瘤患者血液標本中S100A6動態變化，可以協助臨床判斷病情的預后。

4 結語

近年來，越來越多的證據表明S100A6與多種腫瘤的發生、發展密切相關。對S100A6的深入認識有助于進一步了解腫瘤發生、發展以及腫瘤耐藥的相關機制。在諸多腫瘤組織中，S100A6表達增高，并參與腫瘤形成。目前，已在多種腫瘤患者血清檢測到S100A6水平的變化。然而，S100A6作為可以被分泌到細胞外的鈣結合蛋白，其是否能運用于臨床對癌癥患者起到早期診斷、能否與常規癌癥標志物如癌胚抗原、甲胎蛋白共同作用提高診斷敏感性與特異性等問題都還有待進一步深入挖掘和驗證。此外，腫瘤產生因素繁多，通過分析S100A6與不同受體相互作用，探究藥物治療靶點，將不斷完善人們對腫瘤發病機制的認識，也表明其未來有望成為腫瘤治療的新靶點，并為腫瘤的診斷、預后判斷提供新的標志物。