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S100
蛋白家族在肿瘤中的研究进展
【摘要】
S100
蛋白家族在肿瘤发生发展中发挥重要
作用。在
s100
基因家族中,共有
22
种异构体聚集在染色体
1q21
上且常在肿瘤组织中异
常表达。
S100
蛋白参与许多细
胞内
外功能,
比如调节细胞内环境
Ca2+
稳态、
细胞增殖与凋
亡、细胞侵袭、蛋白磷酸化、细胞支架构成
、自身免疫和炎
症等。
许多研究表明
s
100
蛋白异常表达与肿瘤进展及预后密
切相关。
因此,
S100
蛋白将有望成为新的肿瘤标志物和靶
向
治疗目标。本文将重点阐述
s100
蛋白在肿瘤中的作用。
【关键词】
s100
;细胞凋亡;细胞增殖;细胞分化;肿
瘤
【中图分类号】
R730.2
【文献
标识码】
B
【文章编号】
1004-4
949
(
2014
)
< br>05-0698-01
S100
蛋白在细胞内外各种生物学过程中的复杂功能对
肿瘤的发生进展发挥重要作用。
对于
s100
蛋白促进肿瘤恶化
和转移中的生物性行为,未来研究需要更深的
揭露其具体的
分子机制和信号通路,为临床治疗提供新的治疗靶点和标志
物。
1
S100
的生物性
S100
基因家族是
EF-hand<
/p>
类型
Ca2+
结合蛋白中最大的
亚族。迄今为止,
S100
基因至少有
25
种不同的异构体,其
中有
< br>22
种位于异变染色体
1q21
上。
S100
蛋白以同源二聚体
或二聚
体复合物的形式存在
[1]
。大多数
S
100
蛋白经过构象
的改变都可与
Ca
2+
结合,
这种与不同靶蛋白结合的能力使其
< br>表现出广泛的细胞内外活性。
S100
蛋白细胞内功能包
括调节
内环境
Ca2+
稳态、
细胞周期循环、
细胞生长与迁移、
细胞支
架构成、转录分子调控等。与此相反,细胞外
S100
蛋白以
细胞因子结合到细胞表面受体的方式,如晚期糖基化终末产
物(
RAGE
)和
Toll
样受体(
TLRs
)发挥功效
[2]
。
s100
密切
参与肿瘤发生和进展的生物学行为,使其备受瞩目。许多研
究支
持
S100
蛋白与肿瘤的密切关系,
首
先大多数
S100
基因
聚集在
1q21
染色体上,后者极易发生染色体的重组,促肿
< br>瘤发生;其次,在许多恶性肿瘤中
S100
蛋白表达增加
,推
测其异常表达与肿瘤发展相关;最后,某些
S100
蛋白可与
肿瘤相关蛋白作用并调节
NF-kB
、
p53
和
β
连锁蛋白等肿瘤
因子,加速肿瘤发展。因此,
< br>S100
蛋白在肿瘤发生及转移、
肿瘤微环境调节、肿瘤
预后及其作为生物标记和预后因子的
潜力中扮演重要角色。
S1
00
蛋白参与肿瘤发生和进展机制的
阐明,将有助于我们对肿瘤
发生的更深入了解并有望使其成
为肿瘤治疗的新靶点。
2
S100
蛋白信号通路
研究报道,许多
< br>S100
蛋白家族成员都可以和
p53
< br>结合
发挥作用。
P53
与
S100A2
、
S100A9
、
S100A14
和
S100
B
等
结合形成自控反馈通路,并刺激其它
S100
蛋白的分泌。总
得说来,
S
100
蛋白通过影响
p53
的活性介导
细胞循环的调节
和细胞生长。
S100A2
以
Ca2+
依赖性方式结合
p53
并活化
p53
转录活性,
可加强
p53
在细胞阻滞和凋亡中的功能。
S100A4
过表达通过隔绝
p53
并上调
p53
靶基因蛋白驱动细胞进入
G2/M
期,值得一提的是
S100A4
还能活化野生型
p53
的
p21/WAF1
、
MDM2
等靶基
因;另一方面,
S100A4
与
p53
的
结合抑制了其磷酸化。然而,
S10
0A4
可展示出了不同的调
节机制,它的过表达导致
p21/WAF1
转录的抑制,却诱导前
凋亡基因
BAX
的表达。相应的,
S100A4
却能增强了
p53
依
< br>赖的细胞凋亡。这些现象揭示了
S100A4
通过
p53
及
p53
依<
/p>
赖的细胞凋亡发挥其在肿瘤发生发展中的功能。
S100A6
p>
同
样可以和
p53
以
Ca2+
依赖的方式提高
p53
p>
转录活性,
促进其
凋亡作用。其中
S100A9
以
p53
为靶基因,触发
p53
依赖的
细胞凋亡
并介导凋亡路径,从而影响
p53
功能并干预
< br>p53
的
转录活性。
S100B
对
p53
表现出了双重调节效应――在
正常
细胞中,
S100B
通过
Ca2+
依赖性信号途径提高
p53
核转录,
然后促进
p53
调节的细胞增殖抑制和凋亡;在肿瘤细胞中,
S100B
结合<
/p>
p53
以抑制其磷酸化并破坏
p53
p>
四聚物,以此减
少
p53
< br>作为肿瘤抑制者的根本功能。
在某些情况下,
< br>S100
成员通过不同的靶蛋白参与相似的
细胞活动。<
/p>
体内外实验表明,
S100A2
过度易位
表达导致
G1/S
期细胞周期停滞,
下
调口腔癌症中环氧合酶
-2
(
Cox-
2
)
抑制
部分衰减细胞增殖。在内皮细
胞循环中,
S100A6
的缺失诱
发细
胞周期停滞在
G2/M
期,降低周期蛋白依赖性激酶
(
CDK1
)
、
细胞周期蛋白
(
CCNA1
)
、
细胞周期素
B
(
CCNB1
)
的表达。在胃
癌细胞中,
S100A6
蛋白通过影响
β
连环蛋白
的降解,负调控
CacyB
P/SIP
介导的抑制细胞增殖和肿瘤形
成等生物性行为。体内
外实验表明,
S100A7
依据微环境中
ER
受体状态表现出不同的生物学活性。
在
< br>ER
受体阴性的乳
腺癌细胞中,
S100A7
通过与
Jab1
相互作用
促进细胞生长;
同时,
S100A7
过
表达通过诱发
NF-kB
的磷酸化和上调
Akt
的活性,增加
MDAMB-231
细胞存活率。相反,在
ER
受体
活
跃的乳腺癌细胞中,
S100A7
通过抑制
β
连环蛋白
/TCF4
信号通路以
抑制肿瘤细胞生长。
在口腔鳞状细胞癌(
SCCOC
p>
)中,
S100A7
通过靶蛋白
β
连环蛋白的降解抑制细胞增殖。
S100A8/
A9
是细胞增殖和
抑制鳞状细胞癌生长至关重要的调节者。
p>
S100A8/A9
通过增
加
PP2A
磷酸酶活性和
p-Chk1
磷酸化作用间接抑制有丝分裂
原
p-Cdc25c
p>
和
p-Cdc2
的磷酸化以阻止
G2/M
期
Cdc2
及细
胞
周期蛋白
B1
复合体的活性,
结果导致细胞周期蛋白
B1
表达
降低,
细胞周期停滞在
G2/M
期,
从而阻止细胞分裂。
S100A11
< br>作为肿瘤抑制者通过
TGF-
β
1
蛋白发挥作用。值得一提的
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