刘 阳 刘 君

(1.泰山医学院，山东 泰安 271016； 2.泰山医学院附属泰山医院，山东 泰安 271000)

骨桥蛋白(osteopontin,OPN)于1979年在恶性转化的上皮细胞株中首次被发现，当时称转化相关性磷酸蛋白。1985年，Franzen等[1]从骨组织中分离出一种磷蛋白，经证实，其特性与发现的磷蛋白相似，并正式命名为骨桥蛋白。近年来的研究[2]指出，OPN在肿瘤的发生、发展中起着重要的作用，并可能成为肿瘤诊断、预后判断的一个新的生物学标志物。现将OPN与消化系统恶性肿瘤的相关研究状况作一综述。

1 OPN的生物学特性与主要生理功能

人类OPN的编码基因位于染色体4q13位点上，由7个外显子和6个内含子组成，其外显子有3个单核苷酸多态性区域。OPN分子富含天门冬氨酸和丝氨酸残基，其组分包括30个单糖和10个唾液酸基团，N端的多聚天门冬氨酸残基使OPN呈酸性。OPN蛋白中含有一特异的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Glu-Asp，RGD)序列，具有高度的保守性[3]。分子中部的区域对多种蛋白酶尤其是凝血酶高度敏感，在此处把OPN分子分为两个功能区，包括GRGDS(甘-精-甘-天冬-丝氨酸)区在内的N端片段，经磷酸化后可以和胞外基质的整合素受体相结合，尤其对整合素ανβ3(在恶性肿瘤中表达非常丰富)和ανβ5(广泛存在于正常组织中)特异性比较强；C端片段和黏附分子CD44相结合，OPN和CD44V6结合是通过氨基酸缩聚反应，和CD44V3则只是通过肝素桥接的。在肿瘤发生过程中，N端的功能区与肿瘤播散有关，而C端的功能区与免疫逃逸有关。

OPN的主要生理功能为：(1)通过细胞粘附序列RGD和非依赖RGD序列与细胞表面上的多种整合素受体结合，而参与细胞的粘附、迁移和增殖。(2)通过对巨噬细胞的趋化，诱导产生IL-12，而参与炎症反应和免疫应答。(3)通过诱导血管内皮细胞迁移，上调血管内皮生长因子(VEGF)受体效应，促进内皮细胞芽生，而诱发新生血管形成[4]。(4)通过活化核因子-κB(NF-κB)途径，而抑制细胞凋亡。(5)通过破坏晶体网阵，而抑制草酸钙晶体的增长；通过自身富含天门冬氨酸的区域与组织中的羟基磷灰石结合，而参与骨组织的矿化。(6)通过与受体ανβ3整合素的相互作用，以依赖Ca2+的方式，而参与细胞信号转导。

2 OPN与恶性肿瘤的发生发展

新生血管的形成是恶性肿瘤的特征，其不仅为肿瘤细胞提供营养物质，而且还运走肿瘤细胞的代谢废物，因此新生血管的形成在肿瘤的发生发展中起重要的作用。Irly等[5]在人的大肠癌的研究中发现，OPN的表达与肿瘤局部CD31阳性的微血管的计数存在正相关，OPN的过表达显著加强了肿瘤细胞株在体内实验中的成瘤性。另外Tang等[6]在胃癌肿瘤组织中用免疫组化标记硼因子来评估MVD(微血管密度)，结果发现胃癌组织中骨桥蛋白的高表达与胃癌肿瘤的血管密度相关。并且在利用OPN siRNA转染胃癌细胞株SGC7901，使OPN表达下调。同时将转染细胞注入裸鼠体内，经微血管密度分析发现，转染组微血管密度远远低于未转染组。这些研究表明，OPN确实可刺激肿瘤局部的新生血管的形成。而Agrawal等[7]应用基因芯片技术检测了5000～8900个已知基因在结肠癌组织中的表达，发现骨桥蛋白随着正常黏膜—腺瘤—B1期—C2期—D期—肝转移组织(Astler-Coller分期)的顺序表达，逐渐增强，与临床分期和疾病进展有关。同时，Lee等[8]还发现，骨桥蛋白与CD44V剪接体通过相互整合激活介导的作用，从而促进细胞外基质源性的生存信号，可能在胃癌的发生与发展中起重要作用。这说明骨桥蛋白在消化系统恶性肿瘤的发生发展的过程中发挥重要的作用。

3 OPN与恶性肿瘤的侵袭转移

目前的研究认为OPN通过结合细胞膜上整合素与CD44受体，激活细胞内的相关信号通路，增加MMPs(基质金属蛋白酶)、uPA(尿激酶型纤溶酶激活物)、HA(透明质酸)或PGEZ(前列素EZ)等表达，促进肿瘤侵袭与转移[9-12]。Wu等[13]运用RT-PCR的方法，检测130例胃癌患者与93例健康人对照组，发现OPN mRNA在胃癌组织中显著升高，且多定位于癌细胞上；ELISA方法检测外周血浆中OPN水平，发现胃癌患者显著高于健康人对照组，并且与肿瘤分期、浆膜侵犯、淋巴结转移、淋巴管浸润、静脉浸润、肝转移呈密切正相关。进一步研究表明，OPN主要位于肿瘤浸润的前沿，在细胞的表达部位随肿瘤恶化程度的发展而变化，分化好的大肠癌的OPN主要位于肿瘤细胞的顶部表面，与正常大肠上皮细胞的定位基本相似，而分化不良的大肠癌的OPN则主要集中在细胞外基质交界的肿瘤细胞的基底面，提示了OPN在肿瘤浸润和转移的过程中具有重要作用[14]。丁凌等[15]通过免疫组织化学法监测44例大肠癌及肝转移灶中的表达差异和蛋白定位，结果表明OPN在大肠癌中的表达高于正常组织，而在大肠癌肝转移组织中表达更高，认为与大肠癌的浸润转移有关。还有Gotoh等[16]发现，在有浸润和无浸润的肝癌中，OPN表达水平前者显著高于后者。转染OPN反义RNA时细胞的转移能力及致癌性均下降，OPN特异性的抗体能很好的抑制肝细胞癌体外浸润与体内的转移。另外，Gong M等[17]应用OPN小干扰RNA(siRNA )分别瞬时、稳定转染胃癌细胞株BGC-823，与未转染组及空白质粒组进行比较，转染组的OPN表达水平下降。进一步的实验证明OPN表达下降可以降低MMP-2和uPA的表达，从而减弱了细胞外基质降解，抑制了胃癌的生长、浸润和转移能力。

4 OPN与肿瘤的诊断

Koopmann等[18]在50例胰腺癌患者和20例健康对照者中的研究发现诊断胰腺癌的敏感性为80%，特异性为97%，高于传统的肿瘤标志物 CA19-9。研究还发现，OPNmRNA在14例新鲜组织标本中有8例呈阳性表达，由此认为OPN在胰腺癌的诊断中具有成为新的肿瘤标志物的潜力。崔伯康等[19]以肝细胞肝癌(HCC)组血浆OPN浓度的均数(864.4ūg/L)为标准，分成高浓度组(>864.4ūg/L，n=22)和低浓度组(≤864.4ūg/L，n=34)，高浓度与低浓度组1年复发率分别是54.5%和20.6%，2年复发率分别为63.6%和41.2%，Kaplan-Meier生存分析，经log-rank检验两组间存在显著性差异。因此，认为患者的OPN表达情况可以作为预测肝癌术后复发、转移诊断的参考指标之一。Pan等[20]应用RT-PCR半定量法结合原位杂交研究发现，OPN在肝癌组织中表达明显增强，OPN mRNA相对表达量在复发组为不伴复发组的3倍，而且OPN表达与肿瘤分期、血甲胎蛋白水平相关，认为OPN是临床监测肝癌早期复发的一个可靠指标。虽然单一指标检测始终存在着特异性不强、阳性率低等不足，为了提高肿瘤的诊断敏感性，临床上常对肿瘤标志物联合检测。因此，OPN的临床诊断价值依然不可忽视。

5 OPN与肿瘤的治疗

MImano等[21]研究表明OPN可诱导高的MVD，OPN可被作为抑制血管生成治疗结直肠癌方案中的一种潜在的治疗靶点。Kolb等[22]报道OPN siRNAs下调OPN的表达可抑制胰腺癌细胞的侵袭和转移，提示siRNA策略沉默OPN基因可能成为治疗胰腺癌的一种方法。有研究OPN的中和性抗体在体外能有效阻断人类肝细胞肝癌(HCC)侵袭能力，将可发生肺转移的肝癌细胞系HCCLM3注入裸鼠皮下后五周，小鼠肺转移发生为100%，但是在注射OPN特异性抗体后，小鼠肺转移灶发生率仅为50%，而且数量、大小、肿瘤分级都和对照组有明显差异，证明OPN特异性抗体在肝癌中的有抗肿瘤转移作用，提示OPN可能成为HCC转移的潜在治疗靶点[23]。

6 OPN与肿瘤患者的预后

Zhang等[24]通过用免疫组化的方法研究109名进展期胃癌患者中OPN和尾部相关同源盒基因2(caudal-related homeobox gene 2,CDX2)表达时发现，OPN表达阴性的患者5年生存率高于强阳性的肿瘤患者，因此认为OPN在胃癌中是一种很好的预后标志物。Dai等[25]通过回顾性研究，对306例肿瘤组织标本，应用染色的抗骨桥蛋白的多克隆抗体检测骨桥蛋白，结果表明，OPN的高表达程度与肿瘤侵袭的深度、淋巴结的转移、远处转移以及较高的TNM分期相关。OPN阳性表达的患者生存率要低于阴性表达者。多元统计分析表明，OPN的表达可作为评价胃癌患者总的生存率的预后指标，特别是对于II，III期(按TNM分期)的患者。因此得出结论，OPN可作为胃癌复发与预后不良的预测指标。

总之，OPN作为一个临床肿瘤筛查、监测肿瘤复发、判断患者预后的良好指标已成共识。OPN作为很有潜力的肿瘤标志物，对其检测有助于判断患者的病情和预后，其表达同消化系统的恶性肿瘤发生、发展、侵袭转移密切相关。OPN作为潜在的治疗靶点，深入研究OPN在肿瘤发生和转移的机制，研制出其作用机制中新的恶性肿瘤的靶向治疗药物，将是以后努力的方向。相信随着研究的深入，会对其作用机制有进一步的认识，并为肿瘤的基因治疗和药物的研制开发与临床上肿瘤筛查、判断预后，提供新的切入点和新的思路。

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