王娇娇，闫克敏综述，肖海娟审校

0 引 言

膜联蛋白（Annexin）是一类由Ca2+参与调节的酸性磷脂和膜结合蛋白，主要在细胞内表达，约占细胞总蛋白量的1%～2%。Annexin家族共有5类，分别为A、B、C、D和E，脊椎（哺乳）动物的膜联蛋白属于A类。Annexin家族成员的作用涉及多种细胞功能，包括细胞增殖、分化与凋亡，膜-细胞骨架相互作用，内吞、胞吐，膜蛋白活性调节，炎性反应调控，抗凝血反应，以及钙通道活性和信号转导等［1-2］。近年来研究发现Annexin家族在恶性肿瘤的发生发展过程中发挥多种作用，包括肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭转移以及血管生成和化疗耐药的形成，从而成为研究恶性肿瘤发生发展的高价值和热点分子［3］。

膜联蛋白A3（Annexin A3），又名脂蛋白3，胎盘抗凝血蛋白3，是Annexin家族中非常重要却又研究较少的一个蛋白。越来越多的研究证据表明Annexin A3表达水平的改变与恶性肿瘤的发生发展，侵袭和转移以及抗药性等方面关系密切，并且对恶性肿瘤的诊断和预后评估有着重要意义。本文就近期Annexin A3在恶性肿瘤的研究进展作一综述。

1 Annexin A3的结构与功能

Annexin A3基因位于人4号染色体的q13-q22区域，有323个氨基酸，与其他膜联蛋白的氨基酸同一性约为 50%［4］，分为 33 000和 36 000 两个亚型。Annexin A3几乎几乎全部在髓系细胞系的分化细胞中表达，可占人嗜中性粒细胞总蛋白的1%［5］。Annexin A3的C-末端为保守区域，通常包含4个结构高度相似的膜联蛋白重复结构域，每个结构域约70个氨基酸，各自与包含5个α螺旋（A-E）的结构域相对应，该区域负责结合钙离子和磷脂；N-末端则为高度可变区域，由20个氨基酸残基组成，可与细胞质蛋白形成复合物，赋予了其特殊的功能和性质。Annexin A3与膜联蛋白家族其他成员，特别是Annexin A5，具有很高程度的结构同源性，但其的N端序列比Annexin A5的长。此外，研究发现Annexin A3含有2个色氨酸残基：第1个位于N末端片段（W5），第2个位于IIIA-IIIB环（W190）的末端，这两个氨基酸残基均影响Annexin A3的钙离子依赖度和膜磷脂结合能力，且二者作用相互关联［6-7］。Park等［8］通过研究发现Annexin A3蛋白具有多种生物学功能，如细胞膜的转运、抗磷脂酶A2、细胞磷脂化、传导有丝分裂信息、抗凝以及与细胞骨架蛋白相结合的功能。另外，多项研究发现Annexin A3蛋白功能还有介导白细胞的迁移和炎症反应，参与脑胶质细胞乳酸接到的损伤以及通过激活HIF-1导致VEGF的增加促进血管生成［9-10］，并发现其作用主要发生在血管形成的初始阶段［11］。

2 Annexin A3与消化系统恶性肿瘤

2.1 Annexin A3与胃癌胃癌作为消化系统最高发的恶性肿瘤，其发生率位居我国第2位，死亡率居我国第3位［12］。研究发现，Annexin A3表达水平的异常与胃癌细胞的增殖、凋亡、迁移、侵袭及化疗耐药密切相关。为了探究Annexin A3在胃癌临床意义及生物学作用，Zhai等［13］对80例胃癌患者的Annexin A3表达水平进行了评估，发现相较于正常的胃组织，Annexin A3在胃癌组织中表达增加，且与肿瘤体积和TNM分期有关，与患者预后呈负相关。探讨其机制，发现Annexin A3可通过上调Ki-67和Bcl-2的表达来调节肿瘤细胞的增殖和凋亡。张大勇等［14］进一步构建了人Annexin A3的真核表达质粒pYr-ads-4-Annexin A3，上调胃癌细胞中Annexin A3的表达，发现胃癌细胞的增殖和克隆形成能力显著增强，凋亡能力明显减弱。另有研究表明，Annexin A3的高表达可促进胃癌细胞的迁移和侵袭，而沉默Annexin A3 则抑制了这种作用［15-16］，有趣的是 Annexin A3可通过介导波形蛋白的表达水平来参与胃癌细胞上皮-间质转化的过程［16］。此外，Takahashi等［17］研究发现Annexin A3基因与氟嘧啶抗性相关，与EGFR的多态性组合可作为药物反应的预测因子，为胃癌患者提供最佳的化疗方案。

2.2 Annexin A3与肝细胞癌原发性肝癌是全球第六大常见癌症［18］，年龄标准化5年相对生存率仅为 10.1%［19］。 肝 细 胞 癌（hepatic cell carcinoma，HCC）最理想的治疗手段为肝切除和肝移植［20］，但由于其诊断的迟发性，高复发率，高转移率以及对化疗的抗药性，该病的预后很差。因此，确定适合于早期诊断和新治疗靶点的新型分子标志物，寻找新的治疗方法对于改善HCC患者的预后非常有必要。Pan等［21］通过q-RT-PCR，蛋白印记法和免疫组织化学染色法确定Annexin A3在人类HCC基因和蛋白质水平上频繁且显著过表达，明显影响着HCC患者的预后。从功能研究来看，Annexin A3的过表达可促进肝癌细胞增殖，迁移和侵袭，也可降低肝癌细胞对5-氟尿嘧啶和顺铂的敏感性，从而发挥致癌作用。

诸多证据表明HCC频繁复发的一个重要原因在于常规治疗后残存的肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSC）。Pan等［22］研究发现 Annexin A3 优先在HCC肿瘤干细胞/肿瘤起始细胞（CSC/CIC）群体中表达，是HCC CSC/CIC相关抗原，其促进HCC进展的作用可能是通过HIF1A/Notch途径对CSCs/CICs的调控来实现。此外，用Annexin A3转染的树突状细胞刺激的细胞毒性T淋巴细胞能够在体外和体内优先杀死HCC CSC/CIC。这种新的以T淋巴细胞为基础，针对CSCs/CICs的免疫疗法的开发将有效提高HCC患者的治疗效果。Tong等［23］研究发现内源性和分泌性Annexin A3可通过c-Jun氨基末端激酶途径促进CD133+肝CSC驱动的HCC。随后其团队开发的针对Annexin A3的特异性单克隆抗体（抗Annexin A3 mAb）能有效阻断Annexin A3，导致细胞凋亡显著增加，同时还降低了HCC细胞迁移、侵袭、诱导血管生成和形成肝球的能力。

2.3 Annexin A3与结直肠癌结直肠癌是常见的消化系统道肿瘤之一，在对其潜在生物标志物的研究过程中发现Annexin A3的异常表达在结直肠癌的发生发展、不良预后、侵袭转移和化疗耐方面发挥重要作用。Xie等［24］通过免疫组织化学的方法检测60例结直肠癌组织中Annexin A3的表达情况及其与临床病理因素的相关性，从而分析Annexin A3在人结直肠癌中的预后价值。研究结果发现相较于正常胃组织，胃癌组织中Annexin A3高表达。此外，本研究首次表明Annexin A3与结直肠癌的进展及不良存活呈明显相关性，Annexin A3的过表达与肿瘤大小，Dukes分期及患者的低总体生存率显著相关。同时研究发现Annexin A3与VEGF的调节因子HIF-1α的表达相关，表明Annexin A3可能通过调节HIF-1α参与肿瘤血管生成。

肿瘤细胞的侵袭转移是结直肠癌患者死亡的关键，究其分子机制，Annexin A3参与其中，抑制Annexin A3的表达可有效抑制结直肠癌细胞的迁移和侵袭［25］。Yang等［26］开发了一种创新的免疫蛋白质组学策略，使用癌症患者自身的血清作为主要抗体来筛选与自体匹配的正常组织和癌组织中差异蛋白的反应性，研究结果确定并验证了Annexin A3可作为结直肠癌免疫原性标志物。此外，朱利芹［27］构建了人结直肠癌耐药细胞株HT-29/L-OHP，检测发现HT-29/L-OHP中Annexin A3无论在基因水平还是蛋白水平的表达均明显高于亲本细胞株HT-29，此结果表明Annexin A3的高表达可能与结直肠癌奥沙利铂耐药性的形成相关。

2.4 Annexin A3与胆囊癌胆囊癌起病隐匿，早期不易发现，恶性程度高，早期诊断主要靠影像学检查，缺乏有效的分子生物学指标，预后较差。谈燚等［28］通过组织免疫化学法分别对50例原发性胆囊癌组织和38例慢性胆囊炎组织中Annexin A3的表达进行了检测，发现相较于胆囊良性疾病，Annexin A3在胆囊癌组织中的表达显著增高。同时，该研究还发现Annexin A3具有较高的致癌活性，其高表达与胆囊癌的低分级、淋巴结和远处转移以及术后生存期变短有着密切联系。通过miRNA干扰胆囊癌中Annexin A3的表达，发现胃癌细胞增殖明显受抑，凋亡明显增加，但对细胞周期无明显影响［29］。此外，Wang等［30］研究发现在胆囊癌高潜能转移细胞株中Annexin A3呈高表达。以上研究均表明，Annexin A3在胆囊癌的演进过程中发挥重要作用，调节其表达可调节肿瘤细胞的增殖、凋亡和转移，可能成为胆囊癌治疗的一个新的靶点。

2.5 Annexin A3与胰腺癌胰腺癌是常见的消化道恶性肿瘤之一，早期诊断困难，难以及早得到有效治疗，故预后差［31］。Baine等［32］通过全基因组微阵列芯片分析了来自26例胰腺癌患者样本和与其相对照的33例健康人群的样本，发现有383个基因在二者之间有显著的差异表达，其中Annexin A3在胰腺癌患者样本中的表达水平是健康样本的1.793倍。qRT-PCR进一步验证了上述结果，发现二者的表达差异为1.71倍。通过对Annexin A3与其他7个相关基因表达水平的联合分析，发现辨别胰腺癌患者的准确率为79%，灵敏度为83%，特异性为75%。由此可看出Annexin A3的表达水平与胰腺癌的发生密切相关，可作为胰腺癌诊断和治疗的特异性指标。

3 Annexin A3与其他恶性肿瘤

3.1 Annexin A3与肺腺癌人原发性肺腺癌（lung adenocarcinoma，AdC）是致死率最高的恶性肿瘤，预后差的主要原因来自于癌细胞的转移。为了发现与AdC中淋巴结转移和预后相关的新型潜在分子标志物，Liu等［33］选取无淋巴道转移肺腺癌和淋巴道转移肺腺癌的组织作为研究对象，通过荧光差异双向凝胶电泳和质谱的方法确定了Annexin A3为两种肺AdC中有差异表达蛋白。蛋白印记法、免疫组织化学验证表明，与无淋巴道转移肺腺癌组织相比，Annexin A3表达水平在淋巴道转移肺腺癌组织中显著增高。此外，统计学分析显示Annexin A3的过表达与肺腺癌的晚期临床分期、淋巴结转移、复发率以及总生存率均显著相关。进一步构建稳定Annexin A3敲除的肺AdC细胞，发现下调Annexin A3的表达，肿瘤细胞的增殖和侵袭转移明显受到抑制。探讨其分子机制发现，下调Annexin A3可降低MMP-2和N-cadherin的表达，增加E-cadherin的表达，同时降低MEK和ERK的磷酸化水平，减少MEK/ERK信号通路的活化，从而在抑制肺AdC细胞迁徙和转移的过程中发挥作用。在裸鼠体内评估Annexin A3敲减对肿瘤细胞增殖和转移的影响，结果发现与对照组相比，下调Annexin A3后肿瘤体积明显减小，肺、肝、脑转移瘤结节数量均明显降低。以上结果表明，Annexin A3可以作为肺腺癌中淋巴道转移和预后的新型分子标志物，并且在肺AdC的进展中起关键性作用［34］。

3.2 Annexin A3与卵巢癌卵巢癌是是女性生殖器官中死亡率居首位的恶性肿瘤，根据对中国国家中央癌症登记处人口登记数据库提供的数据进行分析，估计2015年卵巢癌心法病例为5.21万，死亡人数为2.25万［35］。目前，外科手术的基础上辅助化疗仍然为治疗卵巢癌的基本方法，顺铂和卡铂是针对本病最有效的抗癌药物，但由于肿瘤细胞对铂类药物耐药性的产生，晚期患者的预后并不理想。因此，及早发现耐药性并快速调整化疗方案对于改善卵巢癌患者治疗的结局至关重要。Yan等［36］通过蛋白质组学分析发现与卵巢癌铂敏感患者相比具有铂抗性患者癌组织中Annexin A3的表达显著增高，高水平的Annexin A3使卵巢癌细胞更具铂抗性，反之，下调Annexin A3的表达可增加其铂敏感性。同时研究发现Annexin A3上调可能通过减少细胞中铂的积累并负性调节p53基因水平促进卵巢癌细胞的铂类耐药。为探索其机制，Yin等［37］研究表明铂类耐药患者血清中Annexin A3水平显着高于铂类敏感患者，这与Jin等［38］的研究结果一致。进一步研究发现Annexin A3可以从卵巢癌细胞分泌出来，其分泌量与细胞内Annexin A3的表达和铂抗性呈正相关。此外，通过透射电子显微镜和免疫电子显微镜观察以及生物化学分析均表明Annexin A3的分泌可能与胞吐作用和外泌体的释放有关。以上结果均可证明Annexin A3可能是潜在的卵巢癌患者铂抗性的预测因子。

3.3 Annexin A3与乳腺癌乳腺癌发病率逐年增加，其转移和复发严重影响着患者的生存和生活质量，因此，明确乳腺癌转移的机制对于改善患者预后尤为重要。Zhou等［39］对309名乳腺癌患者的癌组织进行免疫组化检测，研究发现与癌旁组织相比，乳腺癌组织中Annexin A3的表达明显升高，且在预后不良的三阴乳腺癌中表达水平最高，并指出其与淋巴结转移和组织学分级显著相关。进一步对Annexin A3在乳腺癌中的作用进行研究，通过RNA干扰Annexin A3的表达，发现乳腺细胞的增殖、侵袭和转移均被抑制，而凋亡显著增加，其机制可能是通过调节BCL-2/Bax平衡来发挥作用［40］，此结果与Zeng等［41］报道一致。此外，有学者认为Annexin A3在乳腺癌化疗耐药方面亦发挥作用，敲低Annexin A3的表达可通过增加药物摄取的方式提高乳腺癌细胞对阿霉素的敏感性［42］。然而，更为有趣的一点是，另有研究认为虽然与健康组相比，乳腺良性病变和浸润性乳腺癌血清样品中Annexin A3水平均升高，但乳腺良性病变组无论在血清还是组织水平均高于侵润性乳腺癌组，而出现这一趋势的分子机制尚待研究［43］。以上研究结果均表明Annexin A3可作为乳腺癌患者的新型和潜在预后标志物和治疗靶点。

3.4 Annexin A3与前列腺癌前列腺癌为男性生殖系统高发肿瘤，早期临床症状不明显，发现时多已发生转移。Annexin A3作为恶性肿瘤潜在的标志物，在前列腺癌的基础和临床的研究表现突出。郭志文［44］、Kollermann等［45］均对良性、癌前和癌变的前列腺组织进行了免疫组织化学分析，发现Annexin A3在3组中均有表达且表达水平具有显著差异，良性组表达最高，癌前组次之，癌变组表达最低，说明Annexin A3的表达可能与Gleason评分呈负相关。Wozny等［46］研究发现Annexin A3在前列腺癌细胞中主要在细胞质及细胞膜表达，其蛋白可能是通过外泌体的形式分泌至泌尿生殖道。基于这种分泌机制，Schostak等［47］证实尿中Annexin A3为一种高度特异性的新型前列腺癌无创标志物，Jeun等［48］进一步显示尿液中的Annexin A3水平与临床上真实肿瘤体积显著相关，联合血清PSA水平可有效提高前列腺癌临床诊断的精确性，使患者避免不必要的前列腺活检。

4 结语与展望

基于上述研究，我们发现Annexin A3的异常表达与恶性肿瘤的发生发展、转移、侵袭及抗药性的形成有着密切的联系，并且对恶性肿瘤的诊断和预后有着重要临床意义。总结以上研究，发现Annexin A3的表达在不同恶性肿瘤的正负相关性存在着差异。在包括胃癌、肝细胞癌、结直肠癌、胆囊癌、胰腺癌的消化道恶性肿瘤以及肺腺癌、乳腺癌中，Annexin A3的高表达发挥促进肿瘤侵袭转移的作用，而在前列腺癌中则相反。此外，Annexin A3的高表达与胃癌、肝癌、结直肠癌、乳腺及卵巢癌化疗抗药性的发生明显相关，在卵巢癌铂类耐药形成方面其作用尤为突出。更重要的是，Annexin A3的异常表达往往与多种恶性肿瘤的临床分期及不良预后相关，这使其可作为一个潜在的生物学检测指标和治疗靶标来为肿瘤患者的诊断及治疗提供更多可能。

然而，尽管在Annexin A3与恶性肿瘤关系的研究中取得了初步成果，但对于Annexin A3在基因及蛋白水平上是如何对恶性肿瘤产生上述影响，其分子生物学机制尚不十分明确，故需要更多后续的实验进行深入研究，为Annexin A3成为恶性肿瘤的预测指标和治疗靶标提供更多有力的证据，以及不断挖掘其在肿瘤领域的更多可能作用。