崔天慶(綜述),李云霞(審校)
(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院保健中心,呼和浩特 010050)
腫瘤標志物是惡性病變腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中,由惡性腫瘤細胞表達合成、分泌的,同時反映機體腫瘤存在和生長的一類物質(zhì),對腫瘤的診斷、治療和判斷腫瘤預后的重要標志[1]。目前,臨床及實驗中常用的腫瘤標志物有癌胚抗原、甲胎蛋白、糖蛋白抗原199、糖蛋白抗原125、糖蛋白抗原72-4、前列腺特異性抗原等,但都缺乏一定的敏感性和特異性,因此尋找理想早期診斷或判斷預后的腫瘤標志物,具有非常重要的臨床意義。在一些臨床及基礎實驗中,許多學者發(fā)現(xiàn)S100鈣結合蛋白家族成員是多功能信號蛋白,參與調(diào)節(jié)許多細胞活動,目前至少已發(fā)現(xiàn)20多個成員,分別是S100A1~16、S100B、S100P、S100Z、鈣結合蛋白3,其中大部分都在多種常見的腫瘤中存在異常表達,并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展十分密切[2-3]。
S100P是S100鈣結合蛋白家族中目前研究較少的鈣結合蛋白之一。1992年,Becker等[4]在人的胎盤組織中分離得到S100P,它與S100Al有48個氨基酸、與S100B有45個氨基酸是同源性。S100P具有S100鈣結合蛋白家族中典型的兩個EF手型結構,人S100P基因包含2個外顯子和1個內(nèi)含子,定位于4p16,但根據(jù)S100P的分子結構特點,仍將其歸屬于S100鈣結合蛋白家族[5-6]。S100P在人的各種組織中的表達不一樣,在胎盤組織中的表達最高,其次是食管組織,在胃、十二指腸、結直腸、前列腺以及白細胞內(nèi)有中度的表達,但在空腸、回腸、卵巢、脾及胸腺中的表達較低,大量研究表明S100P在多種腫瘤組織中均有明顯的高表達,例如胃癌、胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌、結直腸癌、非小細胞癌、卵巢癌、宮頸癌等,并與部分腫瘤的分期、預后有一定的相關性,表明其與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起到了一定的作用及臨床指導意義[7]。
2.1S100P與胃部腫瘤 年輕人長期吸煙、飲酒及飲食不當,胃癌發(fā)病率顯著升高,成為危害我國人類健康的常見腫瘤。雖然早期胃癌治療的5年生存率可以達到85%以上,但是我國能達到這個生存率的只有10%~30%。我國就診的胃癌病例中,絕大部分已經(jīng)是進展期胃癌,其整體治療效果不好,生存率不理想,因此能找到一種診斷、治療、監(jiān)測胃癌和判斷胃癌預后的標志物具有十分重要的意義。Shyu等[8]的研究結果發(fā)現(xiàn),經(jīng)過1 d的10 μmml/L視黃酸處理,胃癌細胞中S100P信使RNA水平上升了3.5倍,并且其變化與視黃酸處理時間和濃度依賴性相關。趙曉牧等[9]的研究顯示,胃癌組織中S100P陽性率為52.9%(64/121)。S100P陽性組累積5年生存率為20.3%,顯著高于陰性組(3.5%),但S100P表達水平與腫瘤分期、淋巴結轉移、遠處轉移和分化程度等無相關性;四甲基偶氮唑鹽微量酶反應比色法提示奧沙利鉑對S100P過度表達組和對照組的半抑制質(zhì)量濃度分別為(142±16) mg/L和(266±11) mg/L,實驗表明S100P可能是預測胃癌患者預后的新指標之一。而賈淑琴等[10]的研究結果顯示,S100P在胃癌組織中表達下調(diào),其表達與腫瘤侵襲轉移及腫瘤大小相關,并可以作為判斷患者預后的輔助標志。因此,S100P能否作為胃癌腫瘤標志物需要進一步實驗來證明。
2.2S100P與胰腺癌 大量的實驗研究顯示,S100P在胰腺癌中的表達異常。通過臨床及基礎實驗研究表明,S100P信使RNA在胰腺組織中有表達,同時發(fā)現(xiàn)在胰腺癌與胰腺導管內(nèi)乳頭狀黏液腫瘤中S100P的表達水平相當,但是顯著高于非腫瘤性胰腺組織,例如正常的胰腺組織、急性胰腺炎組織、慢性胰腺炎組織等,并且其表達水平與腫瘤的分級呈正相關。Deng等[11]對胰腺細胞中的S100P進行檢測,發(fā)現(xiàn)胰腺導管腺癌細胞均為陽性,而良性細胞多為陰性,表明S100P對胰腺癌是一個敏感并且特異的良惡性腫瘤鑒別標志物。Dowen等[12]的試驗也發(fā)現(xiàn),在早期胰腺癌中S100P就有表達異常,且升高的水平與胰腺上皮癌變存在相關性,其中41%的胰腺上皮癌變Ⅲ期組織中S100P表達顯著升高,92%的胰腺導管腺癌S100P高度表達,研究結果發(fā)現(xiàn),從早期胰腺的原位癌發(fā)展到有侵襲性的胰腺導管腺癌,S100P發(fā)揮了重要的作用。吳建國等[13]的研究結果表明,S100P在胰腺癌組織中的表達率為87.9%(51/58),而在胰腺癌旁組織中S100P無表達,S100P在癌組織中表達顯著高于癌旁組織,差異有統(tǒng)計學意義。因此,S100P的表達與胰腺癌組織分化程度、臨床分期、淋巴結轉移等有一定相關性,S100P在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用,可能成為診斷胰腺癌的新標志物以及判斷其生物學行為、臨床分期、預測轉移趨勢的指標。
2.3S100P與結直腸癌 隨著深入研究,近年來關于S100P在結直腸癌組織中的異常表達逐漸受到研究者重視。Fuentes等[14]指出,結腸癌中S100P蛋白水平表達顯著高于正常組織,但是外源性S100P作用于本身不表達S100P的結腸癌細胞,促進了結腸癌細胞的生長和增殖,提示S100P在腫瘤中起到了重要作用。Birkenkamp-Demtroder等[15]的研究表明,在正常遠段結腸以及直腸,S100P的表達要比其在近段(尤其是回盲部)高得多,而在結腸癌組織中S100P的顯著升高也主要是發(fā)生在遠段結腸癌中,表明S100P與結腸癌部位相關。江澤等[16]的研究發(fā)現(xiàn),S100P在人結直腸癌組織中高表達,且與腫瘤TNM分期、淋巴結轉移相關,因此可以得出S100P可能在人結直腸癌中發(fā)揮重要作用。
2.4S100P與乳腺癌 Schor等[17]的研究發(fā)現(xiàn),S100P的異常表達與雌激素受體的表達呈正相關,并且從典型增生到不典型增生、原位癌、浸潤癌逐漸升高,說明S100P在乳腺癌中的表達水平與腫瘤的危險度密切相關。
2.5S100P與前列腺癌 Mousses等[18]發(fā)現(xiàn),在轉移性和激素難治性前列腺癌中,S100P表達水平顯著升高。Wang等[19]發(fā)現(xiàn),一半左右的前列腺癌患者中S100P蛋白低表達,但是正常的前列腺上皮細胞經(jīng)去甲基化處理后,S100P信使RNA的表達顯著增高。
2.6S100P與膀胱移行細胞癌 謝宇等[20]的研究結果表明,膀胱腫瘤中S100P表達高于正常膀胱組織;中低分化膀胱腫瘤組中S100P的表達高于高分化膀胱腫瘤組;在浸潤性膀胱腫瘤組中S100P的表達高于淺表性膀胱腫瘤組。
2.7S100P與非小細胞癌 李明娜等[21]的研究結果顯示,S100A4、S100A6、S100P在非小細胞癌中表達增加,尤其是在有淋巴結轉移及TMN分期高的癌組織中表達量增加,提示其可能與非小細胞癌發(fā)生,特別是轉移有關。
2.8S100P與其他腫瘤 有學者研究顯示,S100P在膽管癌患者中膽管毛刷細胞樣本的相對表達水平較傳統(tǒng)毛刷細胞學檢測在診斷膽管癌方面更具優(yōu)勢,而如果將S100P表達檢測和傳統(tǒng)細胞學檢測結合,其對膽管癌的診斷靈敏度為90.0%,特異度為92.0%,在膽管毛刷細胞標本中檢測S100P具有診斷價值,可能有助于改善針對膽管癌的診斷水平[22-23]。然而,也有學者通過測定唾液S100P水平的結果表明,在口腔鱗癌患者中,該蛋白的表達水平較正常升高3.5倍以上[24]。有研究者發(fā)現(xiàn),S100P(包括其他一些S100家族的成員)的信使RNA水平在人食管鱗癌細胞中顯著下降[25-26]。
現(xiàn)有的研究已經(jīng)明確S100P在正常和轉化細胞中均有重要的作用,但是其具體功能和作用機制仍不十分清楚。國內(nèi)新近的報道發(fā)現(xiàn),在52.7%的胃癌組織和幾乎所有的正常胃黏膜中可檢測到S100P的表達[10],因此S100P在多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中究竟是參與者還是伴隨者,需要進一步試驗來證實。但是,還有大量研究證實了S100P在腫瘤診斷、臨床分期以及判斷預后等方面具有潛在的價值,而且越來越多學者在關注,希望它能作為一種新的腫瘤標志物早日應用于臨床。
[1] Srinivas PR,Kramer BS,Srlvastava S.Trends in biomarkers researeh for cancer deteetion[J].Lancet Oncol,2001,2(11):698-704.
[2] Marenholz I,Heizmann CW,Fritz G.S100 proteins in mouse and man:from evolution to function and pathology(including and update of the nomenclature)[J].Biochem Biophys Res Commun,2004,322(4):1111-1122.
[3] Foell D,F(xiàn)rosch M,Sorg C,etal.Phagocyte-specific calcium-binding S100 proteins as clinical laboratory markers of inflammation[J].Clin Chim Acta,2004,344(1/2):37-51.
[4] Becker T,Gerke V,Kube E,etal.S100P,a novel Ca2+-binding protein from human placenta.cDNA cloning,recombinant protein expression and Ca2+binding properties[J].Eur J Biochem,1992,207(2):541-547.
[5] Sch?fer BW,WicH R,Engelkamp D,etal.Isolation of a YAC clone covering a cluster of nine S100 genes on human chromosome 1q2l:rationale for a new nomenclature of the S100 calcium-binding protein family[J].Genomics,1995,25(3):638-643.
[6] Zhang H,Wang G,Ding Y,etal.The crystal structure at 2A resolution of the Ca2+-binding protein S100P[J].J Mol Biol,2003,325(4):785-794.
[7] Parkkila S,Pan PW,Ward A,etal.The calcium-binding protein S100P in normal and malignant human tissues[J].BMC Clin Pathol,2008,8:2.
[8] Shyu RY,Huang SL,Jiang SY.Retinoic acid increases expression of the calcium-binding protein S100P in human gastric cancer cells[J].J Biomed Sci,2003,10(3):313-319.
[9] 趙曉牧,白志剛,馬雪梅,等.胃癌組織中S100P表達的臨床意義及其機制探討[J].中華外科雜志,2010,48(13):1004-1008.
[10] 賈淑琴,季加孚,蘇秀蘭.S100P在胃癌中的下調(diào)表達及意義[J].腫瘤防治研究,2011,38(4):423-426.
[11] Deng H,Shi J,Wilkerson M,etal.Usefulness of S100P in diagnosis of adenocarcinoma of pancreas on fine-needle aspiration biopsy speciments[J].Am J Clin Pathol,2008,129(1):81-88.
[12] Dowen SE,Crnogorac-jurcevic T,Gangeswaran R,etal.Expression of S100P and its novel binding partner S100PBPR in early pancreatic cancer[J].Am J Pathol,2005,166(1):81-92.
[13] 吳建國,李亭,齊海智,等.S100P在胰腺癌組織中的表達及其臨床意義[J].中國普通外科雜志,2010,19(9):1034-1036.
[14] Fuentes MK,Nigavekar SS,Arumugam T,etal.RAGE activation by S100P in colon cancer stimulates growth,migration,and cell signaling pathways[J].Dis Colon Rectum,2007,50(8):1230-1240.
[15] Birkenkamp-Demtroder K,Olesen SH,S?rensen FB,etal.Differential gene expression in colon cancer of the caecum versus the sigmoid and rectosigmoid[J].Gut,2005,54(3):374-384.
[16] 江澤,宋振川,李勝水,等.人結直腸癌組織中S100P蛋白的表達及臨床意義[J].臨床誤診誤治,2012,25(11):52-54.
[17] Schor AP,Carvalho FM,Kemp C,etal.S100P calcium-binding protein expression is associated with high-risk proliferative lesions of the breast[J].Oncol Rep,2006,15(1):3-6.
[18] Mousses S,Bubendorf L,Wagner U,etal.Clinical validation of candidate genes associated with prostate cancer progression in the CWR22 model system using tissue microarrays[J].Cancer Res,2002,62(5):1256-1260.
[19] Wang Q,Williamson M,Bott S,etal.Hypomethylation of WNT5A,CRIP1 and S100P in prostate cancer[J].Oncogene,2007,26(45):6560-6565.
[20] 謝宇,楊羅艷,江勃年,等.S100P在膀胱移行細胞癌中的表達與意義[J].醫(yī)學臨床研究,2009,26(9):1651-1652.
[21] 李明娜,范欽和.非小細胞肺癌中S100A2、S100A4及S100P表達及意義[J].臨床與實驗病理學雜志,2009,25(5):503-507.
[22] Hamada S,Satoh K,Hirota M,etal.Calcium-binding protein S100P is a novel diagnostic marker of cholangiocarcinoma[J].Cancer Sci,2011,102(1):150-156.
[23] Yoo HJ,Yun BR,Kwon JH,etal.Genetic and expression alterations in association with the sarcomatolus change of cholangiocarcinoma cells[J].Exp Mol Med,2009,41(2):102-115.
[24] Li Y,St John MA,Zhou X,etal.Salivary transcriptome diagnostics for oral cancer detection[J].Clin Cancer Res,2004,10(24):8442-8450.
[25] Ji J,Zhao L,Wang X,etal.Differential expression of S100 gene family in human esophageal squamous cell carcinoma[J].J Cancer Res Clin Oncol,2004,130(8):480-486.
[26] Zhi H,Zhang J,Hu G,etal.The deregulation of arachidonic acid metabolism-related genes in human esophageal squamous cell carcinoma[J].Int J Cancer,2003,106(3):327-333.