NRP2研究進(jìn)展

肖啟鵬，史子敏，洪正東，鄧歡歡，張 趕

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院泌尿外科，南昌 330006)

神經(jīng)纖毛蛋白(NRPs)是一種多功能非酪氨酸激酶受體，最初在非洲爪蟾的視神經(jīng)纖維中被發(fā)現(xiàn)，并以抗體A5結(jié)合的特定區(qū)域命名為“neuropile”[1]。NRPs作為神經(jīng)軸突導(dǎo)向因子(semaphorin)及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的共同受體[2-6]，分別在神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞發(fā)生、發(fā)育中的調(diào)節(jié)引導(dǎo)[1-2，4，6]和血管新生及血管形成中[1-2，4]發(fā)揮作用。

NRP家族(NRPs)包括神經(jīng)纖毛蛋白-1(NRP1)和神經(jīng)纖毛蛋白-2(NRP2)2個(gè)亞型。其中，NRP2可以在肺癌、肝癌、結(jié)直腸癌等多種腫瘤細(xì)胞中過量表達(dá)[7-12]，其表達(dá)可促進(jìn)腫瘤的形成、遷移及轉(zhuǎn)移[2，7，9]。在許多腫瘤組織中，NRP2的表達(dá)與腫瘤的進(jìn)展及預(yù)后不良密切相關(guān)[13-14]。NRP2也被證實(shí)可在免疫系統(tǒng)中起作用，其介導(dǎo)的信號(hào)可促進(jìn)腫瘤的淋巴管生成和腫瘤細(xì)胞淋巴管轉(zhuǎn)移[1-2]。本文根據(jù)近期NRP2的研究進(jìn)展，綜述了NRP2在腫瘤、細(xì)胞遷移和免疫系統(tǒng)中的表達(dá)規(guī)律，并闡述了其可能涉及到的信號(hào)通路與分子機(jī)制。

1 NRP2與腫瘤

NRP2是一種非酪氨酸激酶受體，在各種惡性腫瘤中過量表達(dá)[15-16]。人胰腺癌和前列腺癌細(xì)胞中的NRP2過量消耗可使EEA1/Rab5陽(yáng)性早期內(nèi)吞小體增加并使Rab7陽(yáng)性晚期內(nèi)吞小體減少，引發(fā)內(nèi)吞小體的成熟延遲，從而損害細(xì)胞表面表面生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的轉(zhuǎn)運(yùn)，導(dǎo)致異常的ERK(細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶)活化和癌細(xì)胞死亡；而NPR2上調(diào)時(shí)可通過NRP2/WDFY1信號(hào)傳導(dǎo)通路促進(jìn)內(nèi)吞小體的成熟，從而使癌細(xì)胞的活性和抗藥性增強(qiáng)[16]。DUTTA等[3]的研究表明NRP2通過阻止轉(zhuǎn)錄因子FAC1(Fetal ALZ50-reactive clone 1)的核定位來(lái)抑制WDFY1轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和存活。NRP2也與腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移有關(guān)，p53-R273H(一種p53熱點(diǎn)突變蛋白)可顯著抑制DLX2的表達(dá)，使NRP2上調(diào)從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[4]。NRP2在對(duì)MET原癌基因靶向藥物具有抗性的癌細(xì)胞中下調(diào)時(shí)，可激活NFkB并上調(diào)EGFR相關(guān)蛋白KIAA1199/CEMIP，從而對(duì)抗EGFR激酶的降解，使EGFR下調(diào)并抑制腫瘤生長(zhǎng)[15]。所以NRP2與腫瘤的生長(zhǎng)、存活和轉(zhuǎn)移息息相關(guān)。

1.1 NRP2與呼吸系統(tǒng)腫瘤

NRP2是SEMA3F的高親和力受體,在肺癌入侵、轉(zhuǎn)移和獲得耐藥性方面起著至關(guān)重要的作用[4,12]。NASARRE等[9]研究發(fā)現(xiàn),在肺癌細(xì)胞中轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGFβ)需要通過NRP2b，一種先前未經(jīng)研究的亞型來(lái)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，其與胞漿域中的原型受體NRP2a幾乎沒有相似性，TGFβ對(duì)NRP2的總量進(jìn)行了上調(diào),而NRP1水平保持不變或降低。隨后的研究[12]表明,NRP2b被TGFβ優(yōu)先上調(diào)，其表達(dá)增強(qiáng)了腫瘤的遷移、入侵、轉(zhuǎn)移和形成。相反，與NRP2b相比,NRP2a表達(dá)減少則抑制了致瘤效應(yīng)。NRP2b和NRP2a僅在其羧基末端區(qū)域不同，NRP2b不結(jié)合PDZ結(jié)構(gòu)域羧基末端相互作用蛋白(GIPC1)，僅與弱募集的磷酸酶和張力蛋白同源物(PTEN)結(jié)合，可能解釋了NRP2b介導(dǎo)的和NRP2a介導(dǎo)的作用之間的差異[12]。在肺癌細(xì)胞中p53突變體也可通過抑制DLX2的表達(dá)使NRP2上調(diào)，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞的遷移、侵襲和耐藥性增強(qiáng)[7]。GEMMILL等[12]發(fā)現(xiàn)在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)細(xì)胞系中，TGFβ信號(hào)優(yōu)先上調(diào)NRP2b，而NRP2b可促進(jìn)NSCLC對(duì)TGF-β的致瘤反應(yīng)并與腫瘤患者的預(yù)后不良呈正相關(guān)。還有研究[9]表明，NRP2可顯著促進(jìn)TGF-b1誘導(dǎo)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)。

1.2 NRP2與消化系腫瘤

NRP2的水平在食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)中顯著上調(diào)，并與腫瘤晚期的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和患者的總體存活率降低密切相關(guān)[11]。ESCC中染色體2q基因擴(kuò)增導(dǎo)致NRP2上調(diào)，而NRP2的過表達(dá)誘導(dǎo)ERK、MAPK和轉(zhuǎn)錄因子ETV4的表達(dá)，導(dǎo)致MMP-2和MMP-9活性增強(qiáng)，并因此抑制E-鈣黏蛋白，從而促進(jìn)ESCC的增殖、血管形成和轉(zhuǎn)移[11]。NRP2通過ERK-MAPK-ETV4-MMP-E-鈣粘蛋白信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)促進(jìn)ESCC中的腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移，可能可以作為ESCC的潛在診斷、預(yù)后生物標(biāo)志物及治療靶標(biāo)。DONG等[8]對(duì)浙江大學(xué)第一附屬醫(yī)院中190例HCC患者標(biāo)本行組織芯片檢查，并用免疫組化檢測(cè)NRP2的表達(dá)，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞癌(HCC)中NRP2的表達(dá)與腫瘤組織級(jí)別(P=0.023)和肝硬化(P=0.040)顯著相關(guān)，該研究表明NRP2可作為HCC患者預(yù)后不良的生物標(biāo)志物，是治療HCC腫瘤的新靶點(diǎn)。淋巴轉(zhuǎn)移是結(jié)直腸癌(CRC)的主要轉(zhuǎn)移方式，通常預(yù)示著預(yù)后不良[10]。在CRC中，淋巴管生成對(duì)CRC的淋巴轉(zhuǎn)移具有重要作用，已有研究[17-18]表明NRP2作為VEGFR3的必需輔助受體，協(xié)同增強(qiáng)VEGF-C的活性，從而誘導(dǎo)CRC中的淋巴管生成。最近研究[10]表明，CRC細(xì)胞可不依賴VEGF-C/VEGFR3，通過整合素α9β1/FAK/Erk信號(hào)傳導(dǎo)通路誘導(dǎo)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(LECs)中的NRP2活化，從而促進(jìn)腫瘤淋巴管生成。表明NRP2是預(yù)防和治療CRC淋巴轉(zhuǎn)移的潛在靶點(diǎn)。

1.3 NRP2與泌尿系腫瘤

骨轉(zhuǎn)移是前列腺癌最常見的轉(zhuǎn)移方式，而NRP2在轉(zhuǎn)移性前列腺癌(PCa)細(xì)胞誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞(OC)中表達(dá)[19]。有研究[19-20]在C57BL/6小鼠的骨髓中分離小鼠OC前體，并在C4-2B(促進(jìn)高成骨細(xì)胞和低破骨細(xì)胞活性)和PC3(主要是破骨細(xì)胞活性)條件培養(yǎng)基(CM)中分化為OCs，來(lái)模擬正常骨和PCa骨轉(zhuǎn)移，研究發(fā)現(xiàn)NRP2可被PC3和C4-2B CM誘導(dǎo)并在OCs中表達(dá)，在C4-2B CM中NRP2被消耗時(shí)破骨細(xì)胞急劇增加，而PC3 CM中NRP2耗盡時(shí)破骨細(xì)胞無(wú)任何變化。這表明正常情況下NRP2對(duì)破骨細(xì)胞生成有負(fù)性調(diào)控作用，而在PCa中PC3誘導(dǎo)的NRP2上調(diào)對(duì)破骨細(xì)胞的生成無(wú)抑制作用，從而促進(jìn)骨轉(zhuǎn)移。NRP2和VEGF-C的免疫組織化學(xué)也可預(yù)測(cè)經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(TURBT)和放射化療(RTC)之前膀胱癌患者的治療結(jié)果。當(dāng)NRP2高表達(dá)時(shí)，癌癥特異性存活(CSS)從166個(gè)月降至85個(gè)月(P=0.037)；當(dāng)VEGF-C高表達(dá)時(shí)，CSS從170個(gè)月下降到88個(gè)月(P=0.041)[21]。此外，NRP2和VEGF-C的共同表達(dá)可作為多變量模型中總體生存率(OS)的預(yù)后標(biāo)志物(HR：7.54;95%CI：1.57～36.23;P=0.012)。

1.4 NRP2與其他腫瘤

WITITSUWANNAKUL等[13]檢測(cè)了19例惡性黑色素瘤(SMM)中NRP2的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)其表達(dá)率100%，且均為中等強(qiáng)度和高強(qiáng)度染色；而大多數(shù)Spitz痣(SN)NRP2表達(dá)陰性，19例SN中的僅5例(26%)表達(dá)NRP2，并且它們都顯示出輕微的染色強(qiáng)度，NRP2的表達(dá)差異在區(qū)分SMM和SN方面具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ROSSI等[14]研究發(fā)現(xiàn)NRP2可作為黑素瘤惡性進(jìn)展的生物標(biāo)志物，用于早期鑒定高風(fēng)險(xiǎn)黑素瘤患者。也有研究[22]表明VEGF-C和NRP2的同時(shí)高表達(dá)預(yù)示了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的預(yù)后不良，表明VEGF-C/NRP2信號(hào)傳導(dǎo)通路是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤治療中的潛在藥物靶標(biāo)。在骨肉瘤細(xì)胞系和組織中，NRP2的過量表達(dá)與骨肉瘤患者不良存活相關(guān)，而通過Wnt信號(hào)通路拮抗劑(可溶性LRP5、Frzb和WIF1)抑制Wnt信號(hào)傳導(dǎo)可顯著下調(diào)骨髓細(xì)胞系中NRP2的mRNA和蛋白表達(dá)[2]。在乳腺癌癥干細(xì)胞(CSC)中，VEGF-NRP2信號(hào)傳導(dǎo)激活GTP酶Rac1，其抑制Hippo激酶LATS，從而使Hippo效應(yīng)子TAZ激活，TAZ結(jié)合并抑制編碼Rac GTP酶活化蛋白(Rac GAP)β2-嵌合蛋白基因的啟動(dòng)子來(lái)維持CSC的增殖和存活[23]。簡(jiǎn)言之，VEGF-NRP2信號(hào)傳導(dǎo)可通過抑制Rac GAP β2-嵌合蛋白來(lái)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的干細(xì)胞樣特性。

2 NRP2與細(xì)胞遷移

在胎兒胰腺中，外周間充質(zhì)細(xì)胞表達(dá)Sema3a，而中央新生胰島細(xì)胞產(chǎn)生Sema受體NRP2，即將分化成熟的胰島細(xì)胞可通過Sema3a-NRP2信號(hào)分散至整個(gè)胰腺形成胰島的標(biāo)志性形態(tài)[6]。并且Sema3a和NRP2控制胰島形態(tài)形成的機(jī)制與調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物正在發(fā)育的大腦中神經(jīng)元遷移的機(jī)制非常相似[6]。SEMA3F及其受體NRP2對(duì)胸腺細(xì)胞的遷移具有抑制作用，可通過抑制細(xì)胞骨架重組來(lái)抑制CXC趨化因子配體-12(CXC chemokine ligand-12,CXCL12)和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞遷移[24]。在體內(nèi)脂多糖(LPS)吸入后，肺泡巨噬細(xì)胞(AMs)所表達(dá)的NRP2顯著上調(diào)，并將可溶性NRP2釋放到氣道中導(dǎo)致肺中趨化因子(C-C基序)配體2(Ccl2)的表達(dá)增加和LPS吸入后氣道中白細(xì)胞浸潤(rùn)時(shí)間延長(zhǎng)，從而調(diào)節(jié)LPS誘導(dǎo)的炎癥細(xì)胞向氣道的募集[25]。在動(dòng)脈損傷后，NRP2也通過使PDGFa和PDGFb受體磷酸化介導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)的遷移和增殖來(lái)促進(jìn)新生內(nèi)膜增生和再內(nèi)皮化[26]。NRP2在小鼠體內(nèi)的主要嗅球(PV MOB)中可介導(dǎo)嗅覺感覺神經(jīng)元的遷移，其在控制Nrp2陽(yáng)性(Nrp2)二尖瓣細(xì)胞(MCs，二階神經(jīng)元)從PV MOB向內(nèi)側(cè)杏仁核(MeA)的前部遷移中起著關(guān)鍵作用[27]。KANATANI等[28]研究表明，雞卵白蛋白上游啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子Ⅱ(COUP-TFII)誘導(dǎo)的神經(jīng)氈蛋白-2(Nrp2)的表達(dá)及其下調(diào)可控制延髓間腦的視前區(qū)(POa)衍生的GABA能神經(jīng)元的遷移，COUP-TFII/Nrp2過表達(dá)可使細(xì)胞進(jìn)入杏仁核的內(nèi)側(cè)部分，而抑制COUP-TFII/NRP2則使細(xì)胞向新皮質(zhì)遷移。

3 NRP2與免疫系統(tǒng)

小膠質(zhì)細(xì)胞是組織巨噬細(xì)胞和大腦中先天免疫反應(yīng)的介質(zhì)，其高爾基體中維持著一個(gè)多聚唾液酸(polySia)池，而多聚唾液酸涉及調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞活性[5]。在脂多糖(LPS)的誘導(dǎo)下，聚唾液酸化的神經(jīng)纖毛蛋白-2(polySia-NRP2)和聚唾液酸化的E-選擇素配體-1(polySia-ESL-1)呈金屬蛋白酶依賴性釋放，從而導(dǎo)致可溶性polySia增多及polySia池的耗盡，且可溶性polySia可減弱LPS誘導(dǎo)的一氧化氮和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生構(gòu)成負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制[5]。因此NRP2和ESL-1可能為polySia的蛋白載體并參與LPS誘導(dǎo)polySia池耗盡的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。DUTTA等[16]研究表明NRP2對(duì)巨噬細(xì)胞的吞噬作用至關(guān)重要，而其被聚唾液酸化時(shí)，巨噬細(xì)胞的吞噬作用將受到抑制。也有研究[29]表明NRP2被證實(shí)為人類巨細(xì)胞病毒(HCMV)受體，為HCMV感染的治療提供了思路。此外，AUNG等[30]發(fā)現(xiàn)在肺泡巨噬細(xì)胞(AM)中，與癌組織邊緣相鄰的AM中NRP2表達(dá)最高，其次為肺部炎癥組織中的AM，該研究表明NRP2的表達(dá)與AM的功能呈正相關(guān)，因此緊鄰炎癥部位的AM會(huì)表達(dá)更多的NRP2。

NRP2在細(xì)胞遷移和免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，并涉及腫瘤細(xì)胞的侵襲、遷移和轉(zhuǎn)移，了解其涉及到的信號(hào)通路和分子機(jī)制有助于相關(guān)疾病的診斷治療。然而其在不同系統(tǒng)及腫瘤中的表達(dá)存在一定的關(guān)聯(lián)性和復(fù)雜性，仍有許多尚不清楚的機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。