骨橋蛋白（osteopontin，OPN）是在多種組織中廣泛存在的一種分泌型糖蛋白，與癌癥的發生和進程有密切的關系，是癌癥的標志物之一。腫瘤細胞的惡性行為直接影響癌癥的治療和預后，近年來相關研究發現，OPN 以多種方式促進腫瘤細胞惡性行為。研究 OPN 對腫瘤細胞抗凋亡、血管生成、侵襲、干性維持等惡性行為的影響以及 OPN 在癌癥中的診斷意義，有利于為基于 OPN 的針對性治療方案的提出而提供理論參考。因此，該文從表型、分子機制和診斷意義幾個方面討論 OPN 對腫瘤細胞惡性行為的影響。
引用本文： 王傲立, 宋關斌, 羅慶. 骨橋蛋白對腫瘤細胞惡性行為影響的研究進展. 華西醫學, 2017, 32(12): 1963-1966. doi: 10.7507/1002-0179.201601145 復制
腫瘤的惡性特征包括：抗凋亡、組織浸潤和侵襲、干性表型、抗藥性等。腫瘤細胞的抗藥性、抗放射治療（放療）等特質和其干性表型有關[1]，是當今治療方法效果不佳，復發率較高的原因之一。傳統的放療、化學療法專一性不強，在殺滅腫瘤細胞時亦大量殺傷正常組織細胞。因此，尋找一種高效、專一殺滅腫瘤細胞的治療方法一直是熱點問題。骨橋蛋白（osteopontin，OPN）是參與調節腫瘤細胞惡性行為的一種關鍵因子，能對腫瘤的進程產生重要影響；血液中高豐度 OPN 表達標志著患者較低存活率和較高復發率[2-3]。目前 OPN 對腫瘤發病、發展的影響及其分子機制已成為研究熱點，針對 OPN 對腫瘤惡性行為及其分子機制的研究有望為探索腫瘤的治療方法提供新思路。現綜述如下。
1 OPN 的分子結構及其受體
OPN 是一種多功能分泌型胞外基質糖蛋白，在呼吸道、腎、甲狀腺、乳腺、睪丸、子宮和胎盤等組織、器官中廣泛存在，參與細胞-細胞黏附、細胞-胞外基質間信息傳遞、促進細胞遷移、減少細胞死亡、影響免疫球蛋白合成、促進黏著斑激酶和樁蛋白磷酸化、促進磷脂酰肌醇 3’激酶激活、改變細胞內鈣水平，促進磷酸鈣沉積等[4]。在器官層次上，OPN 可促進傷口愈合、骨形成、腫瘤發生、炎癥反應和免疫應答[5]。OPN 中有兩個相鄰的保守序列：RGD 序列和 SVVYGLR 序列，前者可和 αv 型整聯蛋白（integrin）結合，后者需在凝血酶處理后方可暴露，作為 α9β1、α4β1、α4β7 型 integrin 的配體[6]。近年還發現了另外兩個可作為 OPN 的功能域的保守序列：一個是鼠源 LRSKSRSFQVS DEQY 序列，可與 α9β1 結合，促進關節炎的發展；另一個是人源 RSKSKKFRR 序列，可誘導人樹突狀細胞的趨化遷移，但它的受體還不清楚[6]。根據細胞種類、生理，病理條件的不同，OPN 在轉錄后可受到糖基化、磷酸化、硫酸化等修飾，導致其大小和功能的差異[7]。OPN 在細胞中由 spp1 基因編碼。該基因含有 6 個外顯子，其 mRNA 通過可變剪切產生 3 種不同的剪切體：OPN-a，OPN-b 和 OPN-c。其中，OPN-a 包含所有外顯子，OPN-b 缺乏包含多磷酸化位點的 5 號外顯子，而 OPN-c 缺乏含轉谷氨酰胺酶區域，促進 OPN 形成多聚體的 4 號外顯子[8-9]。
integrin 是一類由 19 種 α 亞基和 8 種 β 亞基非共價結合組成的異源二聚體跨膜受體蛋白，不同的 α 和 β 亞基組合形成大約 24 種 integrin，通過識別不同胞外基質蛋白，轉導雙向細胞信號通路，從而影響細胞的分化、增殖、遷移和組織重構等過程[10]。integrin 是 OPN 的受體之一，OPN 和 integrin 的作用與癌細胞的遷移、侵襲有關，這種作用可能是通過招募并激活 FAK 這一胞內信號通路網絡關鍵分子實現的[10]。CD44 是一類單鏈跨膜糖蛋白，也是一種重要的胞外基質黏附分子，與白細胞歸巢和激活、傷口愈合、細胞遷移、侵襲和轉移有關，并是癌細胞干性標志物之一[11]。CD44 的某些變型是 OPN 另一類受體，目前僅知道 OPN 上的肝素結合位點介導 OPN 和 CD44 的結合，但該結合位點的具體氨基酸序列卻未知[7]。已有研究發現 OPN 和 CD44 相互作用可影響細胞的生存、凋亡、侵襲等行為[9]。
2 OPN 對腫瘤細胞惡性行為的影響
2.1 抑制腫瘤細胞凋亡
避免細胞凋亡是腫瘤細胞用于增殖自身、抵抗藥物治療和促進腫瘤發展的策略之一，研究表明腫瘤細胞抗凋亡能力受到 OPN 的調控 [9, 12-13]。OPN 3 個剪切體中僅 OPN-b 和 OPN-c 的過表達可抑制過氧化氫誘導的胃癌細胞凋亡，提示 OPN 抑制細胞凋亡可能依賴特定剪切體[9]。integrin 和 CD44 均可能參與了 OPN 對凋亡的抑制。OPN 抑制胃癌細胞凋亡依賴于 CD44v6 或 CD44v7[9]，而 OPN 對 mda-mb-231 乳腺癌細胞凋亡的抑制作用可能依賴 integrin αvβ3[12]，提示不同種類腫瘤細胞中 OPN 可能通過不同的受體抑制凋亡。Mcl-1 是一種抗凋亡蛋白，在多種人類癌細胞中過表達，其可通過抑制促凋亡蛋白 Bak 并阻止線粒體細胞色素 C 泄露，提高細胞生存能力[13]。OPN 可通過激活 β-catenin 通路上調 Mc1-1，抑制伊馬替尼（商品名：格列衛）誘導的胃腸道間質瘤細胞凋亡[13]。PI3K/AKT/mTOR 通路對癌癥凋亡也有重要影響，OPN 的敲除可抑制該通路激活，進而促進乳腺癌細胞中自噬相關基因 LC3 和 Beclin1 表達并誘導凋亡[12]。另外，OPN 表達可受到一些化學因子調控。而乳腺癌轉移抑制因子可下調 OPN 的表達并促進腫瘤細胞的凋亡[14]，提示針對 OPN 表達開發腫瘤治療藥物的可能性。
2.2 促進血管生成
血管生成對初級（Initial）和侵襲性的腫瘤生長有決定性作用，腫瘤血管生成分為內皮細胞的激活、增殖、遷移和腫瘤及周邊組織產生血管生長因子并誘導內皮細胞的組織滲透等步驟，因此研究腫瘤誘導的血管生成失調有利于提出基于抗血管生成的新療法。內皮生長因子（vascular epithelia growth factor，VEGF）、堿性成纖維細胞生長因子和血管生成素等生長因子可通過結合并激活受體酪氨酸激酶對血管生成進行調控[15]。OPN 是重要血管生成因子之一，可促進乳腺癌細胞[16]和前列腺癌細胞[17]VEGF 表達和分泌，并通過 VEGF 影響血管形成。OPN 處理使內皮細胞中 PI3K、ERK 得到激活進而影響 VEGF 表達、促進內皮細胞增殖、遷移和血管出現，且該過程中 VEGF 的分泌可進一步激活內皮細胞中 PI3K、ERK 信號形成正反饋[15]。轉錄因子 NF-κB 是另一個介導 OPN 誘導 VEGF 表達的信號分子。在 mda-mb-231 乳腺癌細胞中，OPN 的處理能通過胸腺瘤激酶激活 NF-κB 調控 VEGF 表達，反過來 VEGF 在此過程中通過自分泌方式調控 mda-mb-231 細胞遷移和生長，以旁分泌機制調控內皮細胞的遷移、血管形成等行為[16]。Wang 等[18]發現，黑色素瘤過表達 OPN 后 eNOS/NO 在 PI3K/AKT 下游激活促進內皮祖細胞血管形成，但該過程中 VEGF 表達未發生變化，提示 eNOS/NO 可能介導不依賴 VEGF 的血管生成。
有研究指出 OPN 誘導的血管生成依賴于 integrin αvβ3[15-16, 18]。但最近研究表明，integrin α9β1 也可介導 OPN 誘導的腫瘤生長和血管生成。且腫瘤相關巨噬細胞分泌的 OPN 結合 integrin α9β1 可激活 ERK 和 p38MAPK，導致環氧合酶和前列腺素 E2 表達，后者通過自分泌的方式影響血管形成[19]。此外，阻斷 CD44 可抑制腫瘤生長和依賴 VEGF 的血管形成[20]，但 CD44 作為公認的 OPN 受體，能否參與 OPN 促進 VEGF 表達和腫瘤血管生成還有待探究。
2.3 促進腫瘤細胞侵襲
侵襲是腫瘤細胞向血管、淋巴管等組織轉移的必要環節[21]。OPN 可提高胃癌細胞的體外克隆形成、侵襲及體內的生長、轉移[22]，而 Sun 等[23]在肺癌細胞中敲除 OPN 后發現其侵襲能力下降。表明多種腫瘤細胞的侵襲能力受到 OPN 表達的調控。
基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）是一類依賴鋅離子重構胞外基質的內肽酶，在胞外基質降解、細胞-細胞/胞外基質相互作用、侵襲和血管生成等過程中有關鍵作用[24]。至少兩個轉錄因子，NF-κB[25]和 STAT3[26]，直接參與調節 MMP 表達。OPN 可通過 integrin/ FAK/ERK[25]、IKK[27]激活 NF-κB，或通過 JAK2[28]激活 STAT3，促進 MMP 表達，并加強腫瘤細胞侵襲。其他信號通路，如 SDF-1α/CXCR4[28]，也參與 OPN 促進的細胞侵襲，但其上游分子和對 MMP 的調控機制目前未知。
尿激酶纖維蛋白溶酶原激活劑（urokinase plasminogen activator，uPA）是另一個影響腫瘤侵襲和轉移的基質降解蛋白酶，和纖維蛋白溶酶原激活劑抑制因子 PAL-1 一起影響腫瘤進程[29]。uPA 通過將纖維蛋白溶酶原轉化為活性的纖溶酶，或將前基質金屬蛋白酶 Pro-MMP 轉化為 MMP 加強胞外基質降解，促進腫瘤細胞侵襲和轉移[30]。目前發現 uPA 受到轉錄因子 AP-1 或 NF-κB 調控。OPN 可通過 ILK 激活 AP-1[31]或 PI3K/AKT 激活 NF-κB[32]調節 uPA 啟動子，促進 uPA 表達和細胞侵襲。OPN 在乳腺上皮癌和乳腺癌細胞中調節 uPA 的表達依賴 RGD 序列，且 OPN 受體 integrin αvβ3參與此過程[31-32]。此外，在黑色素瘤細胞中 OPN 和 CD44v6 結合也可促進 uPA 表達[33]和黑色素瘤細胞侵襲，但分子機理未知。OPN 能通過提高基質降解相關酶類 MMP、uPA 表達促進腫瘤細胞侵襲。基質降解相關酶類抑制劑在抑制腫瘤侵襲、轉移方面可能具有潛在應用價值。組織基質金屬蛋白酶抑制劑是 MMP 的天然抑制劑[24]，但與 OPN 的關系研究甚少。
2.4 維持干性表型
腫瘤是一個異質性組織，其小部分細胞有自我更新、多向分化等干細胞性質，被稱之為癌干細胞（cancer stem cells，CSC）。CSC 有抗藥性、抗放療等特點，與腫瘤的形成、轉移、復發有極大關系[34]，是現有癌癥治療方法效果不佳的原因之一。OCT、SOX、Nanog 是關鍵的細胞干性相關轉錄因子，在胚胎干細胞的自我更新、分化潛能等干性特征維持中十分重要[35]。OCT、SOX、Nanog 也是目前公認腫瘤干細胞的干性標志物，其表達和腫瘤細胞對順鉑的抗性、體內成瘤能力相關[35-36]。在結腸癌[36]、膠質瘤[37]中，OPN 可促進 OCT、SOX、Nanog 表達，加強腫瘤細胞的干性表型、生長和抗藥性。在膠質母細胞瘤細胞中干擾 OPN 的表達有效降低干性標志物的表達和體內成瘤能力[35]。缺氧誘導因子（hypoxia induced factors，HIF）是能提高細胞干性的轉錄因子，參與肝癌[37]、神經膠質瘤[38]、乳腺癌[39]等細胞的干性表型維持。目前在肝癌細胞中發現，OPN 可通過 integrin/NF-κB 通路上調 HIF-1α 表達，激活原癌基因 bmi1，維持細胞干性表型[37]。另外，在膠質瘤中 OPN 與 CD44 胞內部分結合，通過 HIF-2α 增加腫瘤細胞干性表型和抗放療能力[40]。鑒于癌干細胞理論日趨完善，研究 OPN 和腫瘤細胞干性表型的聯系，可為基于癌干細胞理論的治療提供新的突破口。
3 OPN 的診斷意義
OPN 最早在惡性轉化的內皮細胞中分離得到[41]，其表達和腫瘤細胞惡性程度有關。且惡性程度較高、轉移能力更強的 MHCC97H 細胞中 OPN 表達高于轉移能力較弱的 Hep3B 和 SMMC-7721 細胞[42]。癌細胞中 OPN 的過表達和沉默也能加強和減弱細胞的抗藥性、侵襲等惡性行為[12, 36]。如乳腺癌和肺癌患者血清中 OPN 含量和患者死亡率呈正相關[2-3]，復發肺癌患者血清 OPN 含量比基礎水平高[3]，因此血清中 OPN 含量成為癌癥診斷的參考依據之一。
OPN 轉錄后加工產生 3 個含不完全相同內含子的剪切體[8]，雖 OPN 可促進腫瘤發展，但 OPN 剪切體的作用卻不完全相同； OPN-b 和 OPN-c 的表達在前列腺癌細胞有促進成瘤作用[43]，在胃癌細胞中卻起到促進生存、轉移作用[9]。此外 OPN 剪切體在不同腫瘤中的表達有一定偏向性。在肺癌和胰腺癌病例中 OPN-b 表達較高，在婦科腫瘤和胰腺癌病例中 OPN-c 表達較高[44]。因此，血清中 OPN 含量可作為腫瘤發生標志物之一[45]，而檢查組織中 OPN 剪切體表達情況利于進一步判斷癌癥種類。
4 結語
OPN 能通過抑制凋亡、促進血管生成、促進侵襲/轉移及提高干性表型增加腫瘤細胞的惡性行為，增加腫瘤不良預后，且其血清含量和腫瘤病例死亡率、復發率間的關系密切，OPN 剪切體在不同腫瘤中表達的傾向性暗示其作為判斷腫瘤種類的潛在價值。但 OPN 和腫瘤細胞的關系，如 OPN 剪切體中 4 號及 5 號外顯子對腫瘤細胞惡性行為的影響及其機制、CD44 在 OPN 加強腫瘤細胞惡性行為中的下游信號通路等，值得探究。總之，深入理解 OPN 和腫瘤惡性行為的關系及其機理，有利于開發具有高效性、針對性的癌癥治療方案。
腫瘤的惡性特征包括：抗凋亡、組織浸潤和侵襲、干性表型、抗藥性等。腫瘤細胞的抗藥性、抗放射治療（放療）等特質和其干性表型有關[1]，是當今治療方法效果不佳，復發率較高的原因之一。傳統的放療、化學療法專一性不強，在殺滅腫瘤細胞時亦大量殺傷正常組織細胞。因此，尋找一種高效、專一殺滅腫瘤細胞的治療方法一直是熱點問題。骨橋蛋白（osteopontin，OPN）是參與調節腫瘤細胞惡性行為的一種關鍵因子，能對腫瘤的進程產生重要影響；血液中高豐度 OPN 表達標志著患者較低存活率和較高復發率[2-3]。目前 OPN 對腫瘤發病、發展的影響及其分子機制已成為研究熱點，針對 OPN 對腫瘤惡性行為及其分子機制的研究有望為探索腫瘤的治療方法提供新思路。現綜述如下。
1 OPN 的分子結構及其受體
OPN 是一種多功能分泌型胞外基質糖蛋白，在呼吸道、腎、甲狀腺、乳腺、睪丸、子宮和胎盤等組織、器官中廣泛存在，參與細胞-細胞黏附、細胞-胞外基質間信息傳遞、促進細胞遷移、減少細胞死亡、影響免疫球蛋白合成、促進黏著斑激酶和樁蛋白磷酸化、促進磷脂酰肌醇 3’激酶激活、改變細胞內鈣水平，促進磷酸鈣沉積等[4]。在器官層次上，OPN 可促進傷口愈合、骨形成、腫瘤發生、炎癥反應和免疫應答[5]。OPN 中有兩個相鄰的保守序列：RGD 序列和 SVVYGLR 序列，前者可和 αv 型整聯蛋白（integrin）結合，后者需在凝血酶處理后方可暴露，作為 α9β1、α4β1、α4β7 型 integrin 的配體[6]。近年還發現了另外兩個可作為 OPN 的功能域的保守序列：一個是鼠源 LRSKSRSFQVS DEQY 序列，可與 α9β1 結合，促進關節炎的發展；另一個是人源 RSKSKKFRR 序列，可誘導人樹突狀細胞的趨化遷移，但它的受體還不清楚[6]。根據細胞種類、生理，病理條件的不同，OPN 在轉錄后可受到糖基化、磷酸化、硫酸化等修飾，導致其大小和功能的差異[7]。OPN 在細胞中由 spp1 基因編碼。該基因含有 6 個外顯子，其 mRNA 通過可變剪切產生 3 種不同的剪切體：OPN-a，OPN-b 和 OPN-c。其中，OPN-a 包含所有外顯子，OPN-b 缺乏包含多磷酸化位點的 5 號外顯子，而 OPN-c 缺乏含轉谷氨酰胺酶區域，促進 OPN 形成多聚體的 4 號外顯子[8-9]。
integrin 是一類由 19 種 α 亞基和 8 種 β 亞基非共價結合組成的異源二聚體跨膜受體蛋白，不同的 α 和 β 亞基組合形成大約 24 種 integrin，通過識別不同胞外基質蛋白，轉導雙向細胞信號通路，從而影響細胞的分化、增殖、遷移和組織重構等過程[10]。integrin 是 OPN 的受體之一，OPN 和 integrin 的作用與癌細胞的遷移、侵襲有關，這種作用可能是通過招募并激活 FAK 這一胞內信號通路網絡關鍵分子實現的[10]。CD44 是一類單鏈跨膜糖蛋白，也是一種重要的胞外基質黏附分子，與白細胞歸巢和激活、傷口愈合、細胞遷移、侵襲和轉移有關，并是癌細胞干性標志物之一[11]。CD44 的某些變型是 OPN 另一類受體，目前僅知道 OPN 上的肝素結合位點介導 OPN 和 CD44 的結合，但該結合位點的具體氨基酸序列卻未知[7]。已有研究發現 OPN 和 CD44 相互作用可影響細胞的生存、凋亡、侵襲等行為[9]。
2 OPN 對腫瘤細胞惡性行為的影響
2.1 抑制腫瘤細胞凋亡
避免細胞凋亡是腫瘤細胞用于增殖自身、抵抗藥物治療和促進腫瘤發展的策略之一，研究表明腫瘤細胞抗凋亡能力受到 OPN 的調控 [9, 12-13]。OPN 3 個剪切體中僅 OPN-b 和 OPN-c 的過表達可抑制過氧化氫誘導的胃癌細胞凋亡，提示 OPN 抑制細胞凋亡可能依賴特定剪切體[9]。integrin 和 CD44 均可能參與了 OPN 對凋亡的抑制。OPN 抑制胃癌細胞凋亡依賴于 CD44v6 或 CD44v7[9]，而 OPN 對 mda-mb-231 乳腺癌細胞凋亡的抑制作用可能依賴 integrin αvβ3[12]，提示不同種類腫瘤細胞中 OPN 可能通過不同的受體抑制凋亡。Mcl-1 是一種抗凋亡蛋白，在多種人類癌細胞中過表達，其可通過抑制促凋亡蛋白 Bak 并阻止線粒體細胞色素 C 泄露，提高細胞生存能力[13]。OPN 可通過激活 β-catenin 通路上調 Mc1-1，抑制伊馬替尼（商品名：格列衛）誘導的胃腸道間質瘤細胞凋亡[13]。PI3K/AKT/mTOR 通路對癌癥凋亡也有重要影響，OPN 的敲除可抑制該通路激活，進而促進乳腺癌細胞中自噬相關基因 LC3 和 Beclin1 表達并誘導凋亡[12]。另外，OPN 表達可受到一些化學因子調控。而乳腺癌轉移抑制因子可下調 OPN 的表達并促進腫瘤細胞的凋亡[14]，提示針對 OPN 表達開發腫瘤治療藥物的可能性。
2.2 促進血管生成
血管生成對初級（Initial）和侵襲性的腫瘤生長有決定性作用，腫瘤血管生成分為內皮細胞的激活、增殖、遷移和腫瘤及周邊組織產生血管生長因子并誘導內皮細胞的組織滲透等步驟，因此研究腫瘤誘導的血管生成失調有利于提出基于抗血管生成的新療法。內皮生長因子（vascular epithelia growth factor，VEGF）、堿性成纖維細胞生長因子和血管生成素等生長因子可通過結合并激活受體酪氨酸激酶對血管生成進行調控[15]。OPN 是重要血管生成因子之一，可促進乳腺癌細胞[16]和前列腺癌細胞[17]VEGF 表達和分泌，并通過 VEGF 影響血管形成。OPN 處理使內皮細胞中 PI3K、ERK 得到激活進而影響 VEGF 表達、促進內皮細胞增殖、遷移和血管出現，且該過程中 VEGF 的分泌可進一步激活內皮細胞中 PI3K、ERK 信號形成正反饋[15]。轉錄因子 NF-κB 是另一個介導 OPN 誘導 VEGF 表達的信號分子。在 mda-mb-231 乳腺癌細胞中，OPN 的處理能通過胸腺瘤激酶激活 NF-κB 調控 VEGF 表達，反過來 VEGF 在此過程中通過自分泌方式調控 mda-mb-231 細胞遷移和生長，以旁分泌機制調控內皮細胞的遷移、血管形成等行為[16]。Wang 等[18]發現，黑色素瘤過表達 OPN 后 eNOS/NO 在 PI3K/AKT 下游激活促進內皮祖細胞血管形成，但該過程中 VEGF 表達未發生變化，提示 eNOS/NO 可能介導不依賴 VEGF 的血管生成。
有研究指出 OPN 誘導的血管生成依賴于 integrin αvβ3[15-16, 18]。但最近研究表明，integrin α9β1 也可介導 OPN 誘導的腫瘤生長和血管生成。且腫瘤相關巨噬細胞分泌的 OPN 結合 integrin α9β1 可激活 ERK 和 p38MAPK，導致環氧合酶和前列腺素 E2 表達，后者通過自分泌的方式影響血管形成[19]。此外，阻斷 CD44 可抑制腫瘤生長和依賴 VEGF 的血管形成[20]，但 CD44 作為公認的 OPN 受體，能否參與 OPN 促進 VEGF 表達和腫瘤血管生成還有待探究。
2.3 促進腫瘤細胞侵襲
侵襲是腫瘤細胞向血管、淋巴管等組織轉移的必要環節[21]。OPN 可提高胃癌細胞的體外克隆形成、侵襲及體內的生長、轉移[22]，而 Sun 等[23]在肺癌細胞中敲除 OPN 后發現其侵襲能力下降。表明多種腫瘤細胞的侵襲能力受到 OPN 表達的調控。
基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）是一類依賴鋅離子重構胞外基質的內肽酶，在胞外基質降解、細胞-細胞/胞外基質相互作用、侵襲和血管生成等過程中有關鍵作用[24]。至少兩個轉錄因子，NF-κB[25]和 STAT3[26]，直接參與調節 MMP 表達。OPN 可通過 integrin/ FAK/ERK[25]、IKK[27]激活 NF-κB，或通過 JAK2[28]激活 STAT3，促進 MMP 表達，并加強腫瘤細胞侵襲。其他信號通路，如 SDF-1α/CXCR4[28]，也參與 OPN 促進的細胞侵襲，但其上游分子和對 MMP 的調控機制目前未知。
尿激酶纖維蛋白溶酶原激活劑（urokinase plasminogen activator，uPA）是另一個影響腫瘤侵襲和轉移的基質降解蛋白酶，和纖維蛋白溶酶原激活劑抑制因子 PAL-1 一起影響腫瘤進程[29]。uPA 通過將纖維蛋白溶酶原轉化為活性的纖溶酶，或將前基質金屬蛋白酶 Pro-MMP 轉化為 MMP 加強胞外基質降解，促進腫瘤細胞侵襲和轉移[30]。目前發現 uPA 受到轉錄因子 AP-1 或 NF-κB 調控。OPN 可通過 ILK 激活 AP-1[31]或 PI3K/AKT 激活 NF-κB[32]調節 uPA 啟動子，促進 uPA 表達和細胞侵襲。OPN 在乳腺上皮癌和乳腺癌細胞中調節 uPA 的表達依賴 RGD 序列，且 OPN 受體 integrin αvβ3參與此過程[31-32]。此外，在黑色素瘤細胞中 OPN 和 CD44v6 結合也可促進 uPA 表達[33]和黑色素瘤細胞侵襲，但分子機理未知。OPN 能通過提高基質降解相關酶類 MMP、uPA 表達促進腫瘤細胞侵襲。基質降解相關酶類抑制劑在抑制腫瘤侵襲、轉移方面可能具有潛在應用價值。組織基質金屬蛋白酶抑制劑是 MMP 的天然抑制劑[24]，但與 OPN 的關系研究甚少。
2.4 維持干性表型
腫瘤是一個異質性組織，其小部分細胞有自我更新、多向分化等干細胞性質，被稱之為癌干細胞（cancer stem cells，CSC）。CSC 有抗藥性、抗放療等特點，與腫瘤的形成、轉移、復發有極大關系[34]，是現有癌癥治療方法效果不佳的原因之一。OCT、SOX、Nanog 是關鍵的細胞干性相關轉錄因子，在胚胎干細胞的自我更新、分化潛能等干性特征維持中十分重要[35]。OCT、SOX、Nanog 也是目前公認腫瘤干細胞的干性標志物，其表達和腫瘤細胞對順鉑的抗性、體內成瘤能力相關[35-36]。在結腸癌[36]、膠質瘤[37]中，OPN 可促進 OCT、SOX、Nanog 表達，加強腫瘤細胞的干性表型、生長和抗藥性。在膠質母細胞瘤細胞中干擾 OPN 的表達有效降低干性標志物的表達和體內成瘤能力[35]。缺氧誘導因子（hypoxia induced factors，HIF）是能提高細胞干性的轉錄因子，參與肝癌[37]、神經膠質瘤[38]、乳腺癌[39]等細胞的干性表型維持。目前在肝癌細胞中發現，OPN 可通過 integrin/NF-κB 通路上調 HIF-1α 表達，激活原癌基因 bmi1，維持細胞干性表型[37]。另外，在膠質瘤中 OPN 與 CD44 胞內部分結合，通過 HIF-2α 增加腫瘤細胞干性表型和抗放療能力[40]。鑒于癌干細胞理論日趨完善，研究 OPN 和腫瘤細胞干性表型的聯系，可為基于癌干細胞理論的治療提供新的突破口。
3 OPN 的診斷意義
OPN 最早在惡性轉化的內皮細胞中分離得到[41]，其表達和腫瘤細胞惡性程度有關。且惡性程度較高、轉移能力更強的 MHCC97H 細胞中 OPN 表達高于轉移能力較弱的 Hep3B 和 SMMC-7721 細胞[42]。癌細胞中 OPN 的過表達和沉默也能加強和減弱細胞的抗藥性、侵襲等惡性行為[12, 36]。如乳腺癌和肺癌患者血清中 OPN 含量和患者死亡率呈正相關[2-3]，復發肺癌患者血清 OPN 含量比基礎水平高[3]，因此血清中 OPN 含量成為癌癥診斷的參考依據之一。
OPN 轉錄后加工產生 3 個含不完全相同內含子的剪切體[8]，雖 OPN 可促進腫瘤發展，但 OPN 剪切體的作用卻不完全相同； OPN-b 和 OPN-c 的表達在前列腺癌細胞有促進成瘤作用[43]，在胃癌細胞中卻起到促進生存、轉移作用[9]。此外 OPN 剪切體在不同腫瘤中的表達有一定偏向性。在肺癌和胰腺癌病例中 OPN-b 表達較高，在婦科腫瘤和胰腺癌病例中 OPN-c 表達較高[44]。因此，血清中 OPN 含量可作為腫瘤發生標志物之一[45]，而檢查組織中 OPN 剪切體表達情況利于進一步判斷癌癥種類。
4 結語
OPN 能通過抑制凋亡、促進血管生成、促進侵襲/轉移及提高干性表型增加腫瘤細胞的惡性行為，增加腫瘤不良預后，且其血清含量和腫瘤病例死亡率、復發率間的關系密切，OPN 剪切體在不同腫瘤中表達的傾向性暗示其作為判斷腫瘤種類的潛在價值。但 OPN 和腫瘤細胞的關系，如 OPN 剪切體中 4 號及 5 號外顯子對腫瘤細胞惡性行為的影響及其機制、CD44 在 OPN 加強腫瘤細胞惡性行為中的下游信號通路等，值得探究。總之，深入理解 OPN 和腫瘤惡性行為的關系及其機理，有利于開發具有高效性、針對性的癌癥治療方案。