SLP-2 在常见消化系统肿瘤中的研究进展

潘世锐，王学红通信作者)

(1.青海大学，青海 西宁 810000 ；2.青海大学附属医院，青海 西宁 810000 ）

0 引言

在我国包括食管癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、胰腺癌、胆囊癌等在内的消化系统肿瘤发病率逐年上升，但其发病机制目前尚未完全获悉，因此积极寻找导致肿瘤发生、发展的因素对控制和减少消化系统肿瘤发病具有重要意义。

2000 年耶鲁大学医学院病理系Wang[1]等从红细胞膜中分离出一种参与离子通道通透性、机械传导和脂质结构的膜本体蛋白，并命名为SLP-2(Stomatin like protein-2)，归类于band7/mec-2 家族，起连接细胞骨架和膜蛋白的纽带的作用，认为其可能是参与调节鞘磷脂和高胆固醇脂筏的离子通道电导的组织结构。研究发现SLP-2 属于Stomatin 基因超家族中的一员。该基因超家族一直被认为是一个涉及stomatins、prohibitins、flotillins、HflK/C 蛋白以及植物病反应基因的超家族。它的同源物SLP-1、SLP-2 和 SLP-3 在果蝇、线虫、植物和细菌中均有发现。相对于SLP-1 和SLP-3 这两个同系物，SLP-2 缺乏NH2-端疏水结构域，而这种跨膜结构域是SLP-1 和SLP-3 所共有的[1,2]。近年来许多研究表明SLP-2与肿瘤的发生、发展，及肿瘤细胞的增殖、凋亡、粘附及侵袭等密切相关。现就SLP-2 在消化道肿瘤的研究进展作一综述，以期为消化道肿瘤早期诊断、治疗及预后提供思路。

1 SLP-2 的结构和功能

SLP-2 也称StomL2,人类SLP-2 基因HUSLP2 定位于染色体9p13.3 上，长度为3250bp，由十个外显子组成，被九个内含子打断，SLP-2 的预测多肽序列可划分为三个主要结构域：N 端α 螺旋区；与HSA stomatin 多肽的172 个氨基酸区域具有显着相似性的结构域；和由交替的α 螺旋和β 折叠结构以及一个C 末端结构域（主要为α 螺旋）组成。值得注意的是这个基因的5 个转录本中的一个1.3kbmRNA 转录本广泛表达，翻译长度为356 个残基，通常形成预测分子量为38.5kda 的356 个氨基酸残基多肽。SLP-2 不同与Stomatin 其他家族成员的是其不具有一个特征性的NH2-末端疏水结构域。编码SLP-2 的单个1.3-kbmRNA 转录物普遍存在，与其他组织相比，骨骼肌和心脏中的水平相对较高。更重要的是SLP-2基因在某些癌症中已重新排列，并被认为含有色素异常增生的基因[2]。

SLP-2 最初被认为是一种细胞质，可能作为一种质膜相关蛋白参与外周膜骨架的形成。然而，随后的蛋白质组学研究揭示了线粒体中存在SLP-2，造成这一现象可能是由于红细胞膜上没有线粒体所致。另外，虽然在同一种细胞类型中，但线粒体β 链ATP 合成酶是一种被证实同时存在于线粒体和质膜上，因此具有双重定位[3]。2007 年Hájek 等[4]用抗SLP-2 抗体进行免疫印迹分析，结果表明SLP-2 可以与MFN2(线粒体融合介质)抗体特异性免疫沉淀，应用包括来自甲醛交联和SDS 裂解以及用数字蛋白溶解的细胞进行免疫细胞化学和细胞分馏实验,结果都支持SLP-2 确实是线粒体蛋白的结论。此外，线粒体膜电位依赖性输入SLP-2 并伴有蛋白水解酶处理和亚定位的实验结果表明，SLP-2 与线粒体内膜面向膜间隙。值得注意的是，甲醛交联揭示了高分子量蛋白质物种的“阶梯”，表明高分子量SLP-2-MFN2 杂寡聚物的存在。短干扰RNA 法对SLP-2 的敲除显示线粒体膜电位降低，但线粒体形态没有明显变化。DaCruz 等[3]进一步证实了SLP-2 是一种附着在线粒体内膜上的蛋白质，研究表明，SLP-2 与prohibitins 相互作用，并且由于金属蛋白酶促进蛋白水解，SLP-2 耗竭的HeLa 细胞伴随着prohibitins 蛋白水平以及复合物I 和IV 亚单位蛋白水平的下降。此外，他们还发现SLP-2 在线粒体应激条件下表达上调，导致蛋白质周转增加。这表明SLP-2 在调节呼吸链复合体的prohibitins和亚单位的稳定性方面起作用。在SLP-2 缺失的细胞中，prohibitins-1 和prohibitins-2 的蛋白水平显著降低，这表明SLP-2 可能通过与该蛋白的直接或间接相互作用来调节prohibitins 的稳定性。一直以来，prohibitins 被证明是稳定线粒体呼吸链复合体亚单位和控制其组装所必需的。并证实了氯霉素(CAP)诱导线粒体应激后，prohibitins 水平显著升高，表明在CAP 培养的细胞中，SLP-2 是提高prohibitins-1 水平所必需的。这一结果进一步支持了prohibitins-1 的稳定性直接或间接依赖于SLP-2 的研究结果。这些研究均表明SLP-2可能在控制线粒体蛋白水解中发挥作用。该团队[5]又进一步通过过度表达或RNA 干扰，在HeLa 细胞中调节SLP-2 的表达水平，用荧光线粒体靶向Ca+探针研究线粒体Ca+的流动，结果提示SLP-2 调节线粒体Ca+稳态，可能是通过抑制钠钙交换器活性，在SLP-2 不表达或低表达的细胞中Ca+升高的幅度和持续时间减少，线粒体在组胺刺激下储存Ca+的能力也随之降低，而在SLP-2 正常表达的细胞中则表现出相反的结果。

Panagiotis 等[6]报道了SLP-2 与线粒体脂质心磷脂结合，并与prohibitin-1 和2 相互作用，在线粒体内膜形成特殊的膜微域，这与线粒体的最佳呼吸有关。使能量产生几乎完全来自氧化磷酸化的条件下，对来自T 细胞选择性SLP-2 基因敲除小鼠的原代T 细胞进行了生物能分析。这些细胞具有表型特征，其特征在于增加未耦合的线粒体呼吸功能和降低的线粒体膜电位。由于线粒体呼吸链超复合物（RCS）的形成可能与氧化磷酸化过程中更有效的电子转移相关，在没有SLP-2 的情况下，T 细胞的复合物I-III2和I-III2-IV（1-3）RCS 的水平和活性降低，但单个呼吸系统复合物的组装没有缺陷。在限制糖酵解的条件下，SLP-2 缺陷T 细胞中RCS 的形成受损与T 细胞增殖明显延迟有关，这是由于激活引起的。因此确定SLP-2 是体内RCS 形成的关键调节剂，并表明这些超复合物是最佳细胞功能所必需的。进一步研究发现[7]通过35S-蛋氨酸/半胱氨酸脉冲标记的SLP-2 基因敲除特异性T 细胞小鼠，在T 细胞激活后，发现包括Cytb、COXI, COXII, COXIII, 和ATP6 在内的几种线粒体DNA 编码多肽的产生有明显的损伤。测量了线粒体DNA 的稳定性和转录表明，这种损伤处于转录后水平。检查了线粒体核糖体组装表明，SLP-2 在蔗糖密度梯度中迁移，类似于大的核糖体亚基，但其在遗传水平上的缺失并不影响线粒体核糖体的组装。在功能上，线粒体翻译的损害与活化的T 细胞白细胞介素-2 产生的减少有关，而这些数据表明SLP-2 是线粒体翻译的一般调节因子。

Wang 等[8]利用SLP-2siRNA 靶敲除SLP-2 后发现肿瘤细胞的运动、增殖均受到抑制，细胞周期也出现轻微改变，而细胞凋亡无明显变化。此外，通过与不同化疗试剂的联合应用，发现SLP-2 耗竭对细胞化疗敏感性增强，通过线粒体膜电位维持产生能量过程中起作用，进而影响肿瘤细胞的运动、增殖和化疗敏感性。DarahA 等[9]通过培养SLP-2 缺乏的特异性T 细胞小鼠，发现SLP-2 缺乏的T 细胞主要是在CD4 室内有缺陷效应反应，该团队认为SLP-2 是线粒体膜分隔的重要调节因子。Saiful 等[10]发现脂质转运体ABCA1 调节蛋白质筏的储备，并鉴定SLP-2 是蛋白质筏组成和天然免疫反应的ABCA1 依赖性调节因子。总的来说，经过不断深入研究，已经可以明确SLP-2 为线粒体膜蛋白，SLP-2 的缺失会导致线粒体翻译呼吸链和ATP 合酶复合物等多种核心多肽受损并减弱线粒体内Ca2+外流速率，相反，SLP-2 高表达则增加Ca2+从线粒体内外流的速率。而SLP-2 的高表达与肿瘤细胞运动、增殖有着密切关系。

2 SLP-2 与消化系统肿瘤

2.1 SLP-2 与食管癌

食管鳞状细胞癌(ESCC)是一种在全球范围内高度流行的癌症，预后较差，在我国人群中常有报道[11]。参与ESCC 发展的分子机制尚不清楚，ESCC 仍是预后不良的疾病。张立勇[12]等应用cDNA 微阵列比较分析了食管鳞癌配对组织的SLP-2 高表达，并将TE12（一种食管鳞癌细胞系）中导入反义SLP-2，其mRNA 表达明显降低，可引起S 期阻滞，并抑制细胞生长和繁殖，表明SLP-2 可促进食管鳞癌过度生长和增殖，而在细胞培养时发现SLP-2 基因反义转染和空载体转染的细胞克隆时SLP-2 基因反义转染的细胞容易脱壁,而细胞粘附功能的改变是肿瘤细胞侵袭与转移的主要因素之一,表明SLP-2 参与食管鳞癌的转移。Cao 等[13]通过18 例ESCC组织与正常食管黏膜上皮相对比，有13 例在蛋白水平上显示出SLP-2 的较高水平表达（72.2%，13/18）。SLP-2 的高表达与ESCC 侵袭程度相关（P= 0.033），与其他临床病理特征无关（P＞ 0.05）。该团队的进一步研究[14]表明，SLP-2 在肿瘤转移和侵袭中的作用更加重要，而SLP-2 的上调参与了MAPK/ERK 通路的激活。宋帅等[15]采用RNA 干扰技术，建立目的基因SLP-2 被特异性抑制表达但荧光素酶稳定表达的食管鳞癌细胞株，建立雌性裸鼠移植瘤，通过对比证实SLP-2参与食管鳞癌的发生、发展过程，降低SLP-2 的表达可抑制食管鳞癌的生长。以上研究均证实了SLP-2 的高表达与食管癌的发生、发展、侵袭及转移关系密切。

2.2 SLP-2 与胃癌

过去数十年,胃癌的平均发病率在整个中国和乃至世界的大范围内稳步地急剧下降;然而,胃癌仍然被世界认为是第五大最常见的恶性肿瘤,2018 年确诊病例超过100 万例,几乎三分之二发生在发展中国家[16]。目前对于胃癌的研究尚在不断深入，Liu 等[17]在原发性胃癌和配对正常胃粘膜组织中，通过RT-PCR（n=16）及Westernblot 分析(n=32) 从mRNA 和蛋白水平检测SLP-2 的表达量，并且应用免疫组织化学(IHC)检测了石蜡包埋的胃癌标本（n=113 例）、配对的正常胃癌标本（n=30 例）和成对的转移淋巴结标本（n=30例）,结果显示，在低表达的胃癌组织中,SLP-2 的良性表达水平明显高于癌旁正常的胃粘膜(P＜0.001),高表达与观察肿瘤浸润区域深度、淋巴结及远处是否转移、TNM 分期显著相关(P＜0.05)，运用多因素分析COX 回归模型中，表达升高的SLP-2 可作为一个独立的预后因素(p=0.005)，提示胃癌的进展和预后与SLP-2 的过表达有关。Li 等[18]在一项大样本回顾性调查研究中应用免疫组化检查对451 例原发性胃癌和45 例癌旁胃黏膜组织SLP-2 的促表达研究发现，SLP-2的高表达率为69.8%，低表达为30.2%，且SLP-2 的表达与肿瘤大小密切相关，在随访的12 年中，451 例胃腺癌患者中225 位死亡，226 位活着，5 年生存率为55%，中位生存期为68 个月，低表达SLP-2 患者相比高表达患者表现出更长的总生存期（中位数分别为38.9、64.0 个月，P＜0.001），而高表达的SLP-2 与肿瘤进展(TNM 分期)恶性表型（组织学分级）密切相关。张剑团队[19]应用免疫组化检测胃腺癌及癌旁正常胃粘膜中SLP-2 表达情况，得出胃腺癌组织较癌旁正常胃粘膜中SLP-2 表达量增高的结论，并应用SLP-2 siRNA 转染SGC7901 细胞（一种胃癌细胞系）发现，对比结果显示该细胞的侵袭能力明显变弱，说明SLP-2 可能参与胃腺癌的转移，促进胃腺癌的运动侵袭能力。

2.3 SLP-2 与结直肠癌（CRC）

根据世界卫生组织国际癌症研究中心(IARC)的统计，CRC 的新发病率和死亡率居世界第三位[20]。ZHANG 等[21]用免疫组织化学染色法检测肿瘤SLP-2 蛋白表达。用RTPCR 的方法检测肿瘤SLP-2 的mRNA 蛋白表达。该研究结果显示直肠癌组织中肿瘤SLP-2 表达的蛋白含量明显地高于癌旁正常的肿瘤组织(68.0%～24.0%,P＜0.05),此外,该研究结果证实肿瘤SLP-2 的蛋白表达量和分子水平与恶性肿瘤TNM 分期和淋巴转移显著相关，CCBE1 的表达与SLP-2呈正相关，CCBE1 增强了淋巴细胞转移。类似的，GUO 等[22]通过基因组和分子干预检测技术在基因组和分子干预水平上进一步地探讨了肿瘤SLP-2 在肿瘤CRC 侵袭和淋巴细胞转移中的重要作用。该研究结果表明,SLP-2 在CRC 组织中的阳性表达率高于邻近非癌组织(P＜0.05);SLP-2 的阳性表达预测CRC 患者预后较差,是一个独立的危险因素。这些研究表明SLP-2 高表达与结直肠癌的发生及预后相关。

2.4 SLP-2 与肝癌

肝细胞癌(HCC)是慢性肝病和肝硬化患者的一种原发性肝癌，与大多数实体肿瘤相比，由于肝炎病毒(HBV 和HCV)感染和酒精使用，其发病率在世界范围内逐年增加[23]。Pu等[24]通过沉默SLP-2 抑制脂多糖(LPS)的产生并降低CD14和CDC42 的mRNA 水平，进而抑制肿瘤坏死因子TNF-α 和IL-6 的表达水平。过表达的CD14 不仅显著逆转了SLP-2 沉默的促凋亡能力，而且还促进了CDC42 的表达和TNF-α 及IL-6 的产生，通过沉默SLP-2 可抑制CD14 降低LPS/TLR4信号转导并显著逆转SK-Hep1 细胞（一种人肝癌细胞系）的炎症反应和肿瘤进展。Huang 等[25]首次证明SLP-2 在肝细胞癌（HCC）组织中的过表达。作为一种有效的机体调节免疫因子,参与抑制人体癌细胞的恶性增殖、迁移、侵袭、细胞核的凋亡，同时抑制人体上皮细胞组织中中性粒细胞-间质补充质的细胞转化（EMT）。这些研究表明SLP-2 与肝癌有着密切关系。

2.5 SLP-2 与胰腺癌

胰腺癌(PC)被认为是最致命的癌症类型之一,主要原因是由于早期诊断的延迟、高度转移的能力和早期侵袭性等。尽管在其最致命的癌症发病类型的临床治疗和早期诊断管理方面已经取得了突破性的进展,但对于PC 的早期临床治疗和管理仍然有限,这对于患者的健康至关重要。事实上,PC晚期患者的中位肿瘤平均生存期仅大约为6-9 个月,5 年后中位生存率低至9%[26]。然而SLP-2 与胰腺癌的研究相对较少。NING 等[27]为了寻找合适的胰腺癌肿瘤标志物，从5 个候选胰腺癌相关膜抗原进行筛选，应用于免疫组织化学和染色检查的研究发现SLP-2 在胰腺癌肿瘤组织中呈显著性高水平的表达,而在正常胰腺组织中呈低水平表达(P＜0.01)，提示SLP-2 有望作为合适的胰腺癌肿瘤标志物。

2.6 SLP-2 与胆囊癌

胆囊癌(GBC)发病率在胃肠道肿瘤中排名第六[28]。胆囊癌不同于其他恶性肿瘤，因为传统的检测方法和早期发现及预防措施未能达到预期效果。Wang 等[29]用qRT-PCR 方法分析了18 对GBC 和邻近非癌组织,发现其中15 例（83.3%）中SLP-2mRNA 的表达明显较高，免疫组织化学分析结果显示，SLP-2 在人体癌细胞组织中的表达与患者性别、年龄和肿瘤大小无显著关系，与患者组织学分级(P＜0.001)、病理T期(P=0.019)、临床分期(P=0.001) 和淋巴结转移密切相关。根据Kaplan-Meier 生存分析，高水平SLP-2 表达患者的5 年总生存率明显低于低SLP-2 表达患者。这一结果表明SLP-2具备作为GBC 患者整体生存的独立预测因子的巨大潜力。

3 展望与小结

SLP-2 在发现之初，被认为是一种细胞质，可能是一种质膜相关蛋白。后来的研究发现，SLP-2 存在于线粒体内膜，SLP-2 缺乏导致线粒体呼吸功能改变，SLP-2 在调节特定线粒体蛋白稳定性中有一定作用，多项研究表明，包括消化道肿瘤在内的多种恶性肿瘤中SLP-2 均呈高水平表达，通过siRNA 沉默SLP-2 表达的肿瘤细胞明显表现为增殖、迁移受阻，可以肯定的是SLP-2 对于肿瘤细胞的生长、增殖有关，至于其中深层次的机制仍需进一步研究。

基因组学的最新技术和分析进展现在已经使快速识别和解释单个患者疾病背后的基因变异成为可能，从而为了解导致或促成疾病的特定机制提供了窗口，这最终可能使这些机制成为“精确”靶向[30]。而SLP-2 作为一种线粒体内膜相关蛋白参与细胞氧化呼吸等关键功能，并在多种肿瘤中高表达，虽然因缺乏特异性而无法作为某种肿瘤的特异性标志物，但有望作为肿瘤诊断和治疗新的靶点，为更多癌症患者的诊断和治疗提供新的研究方向。