引用本文： 周宇婷, 譚秋雯, 邱娟娟, 呂青. 人精子蛋白 17 在乳腺癌中的研究現狀. 中國普外基礎與臨床雜志, 2018, 25(2): 242-244. doi: 10.7507/1007-9424.201706143 復制
乳腺癌仍是目前威脅女性健康的主要疾病[1]。近年來有研究者將對乳腺癌的治療轉向免疫治療，以期能打破乳腺癌以手術治療為主輔以放療、化療及內分泌治療的傳統治療模式的局限，使晚期或復發性、難治性的乳腺癌患者達到臨床完全緩解。免疫治療旨在提高機體的免疫識別能力及免疫介導的腫瘤殺傷能力，打破患者的免疫耐受和免疫抑制狀態[2]。免疫治療分為主動和被動免疫治療，被動免疫治療，如曲妥珠單抗，產生的抗體在體內存在的時間較短；主動免疫治療，如腫瘤抗原疫苗，可以刺激機體不斷產生抗體，從而長期維持體內的抗腫瘤免疫反應[3]。在主動免疫治療的探索中發現了眾多腫瘤相關抗原家族，其中腫瘤-睪丸抗原家族（CTAs）兼具表達特異性和高度免疫原性，即其只在腫瘤細胞和人睪丸細胞中表達，而在除睪丸以外的其他正常組織中不表達或表達量極低；在黑色素瘤、肺癌及卵巢癌患者體內可觀察到有針對 CTAs 的細胞免疫及體液免疫應答[4]。CTAs 的這些特性使其極具被研制成為腫瘤疫苗的潛能。CTAs 根據其編碼基因是否定位于 X 染色體上分為 CT-X 抗原和非 CT-X 抗原兩類[5-6]。CT-X 抗原的編碼基因位于 X 染色體上，包括黑色素瘤抗原家族、食管癌抗原家族等[7-8]；非 CT-X 抗原的編碼基因不位于 X 染色體上，如聯會絲復合體蛋白 1、人精子蛋白 17（sperm protein 17，SP17）等[4]。目前有研究發現，非 CT-X抗原 SP17 在乳腺癌中有表達，但是其在乳腺癌的發生及發展中所扮演的角色仍不清楚。因此，筆者對 SP17 在乳腺癌中的表達情況及可能的作用機制研究的相關文獻作一綜述，以期促進 SP17 疫苗的研制及應用于乳腺癌患者的治療。
1 SP17 的基本結構及功能研究
自 Dong 等[9]首次在轉移性鼠鱗癌細胞系中發現了 SP17 基因的異常表達后，相繼有研究發現 SP17 基因在人類多種組織學起源不相關的腫瘤中均有表達，包括多發性骨髓瘤[10]、中樞神經系統腫瘤[11]、肺癌[12]等，尤其在生殖系統腫瘤中的表達量相對較高，如 SP17 在卵巢癌中的表達高達 83%[13]，在宮頸癌及子宮內膜癌中的表達也高于 60%[14]。想要深入了解 SP17 在腫瘤發生及發展中的作用，首先要清楚 SP17 的基本結構及其生理功能。
SP17 最初是從兔精子中分離出來的一種高度保守的哺乳動物蛋白，其主要功能是結合于卵細胞的透明帶，促進精子與卵細胞的結合[15]。人類 SP17 基因定位于 11 號染色體上，由 151 個氨基酸組成，相對分子質量約為 17.5×103，超微結構分析顯示整個分子可分為 3 個功能區域：Ⅱ型蛋白激酶 α 調節亞單位、Ca2+調素結合域和介導細胞-細胞及細胞-基質黏附作用的中間區[16]。
在人類精子成熟過程中的不同發育階段，SP17 都位于精子鞭毛的纖維鞘上，其氨基末端在哺乳動物中高度保守，與介導 cAMP 依賴的Ⅱ型蛋白激酶 A（PKA）亞單位相似度為 45%，這種結構上的同源性表明 SP17 在依賴于 PKA 的信號轉導通路中可能發揮了作用[17]。SP17 可以結合Ⅱ型 PKA 上的 A 酶錨定蛋白 3（AKAP3）結合位點，中斷 AKAP3 與 PKA 間的主要相互作用，導致 PKA 定位錯誤，干擾其在特殊亞細胞部位及關鍵信號轉導通路中的調節作用[18]。
雖然攜帶 SP17 的 AKAP 錨定到特定的亞細胞部位后對腫瘤的發生及發展的影響還有待進一步的研究證實[19]，但是 Dong 等[9]在鼠鱗狀細胞癌模型中發現 SP17 mRNA 只在轉移階段的腫瘤細胞中被檢測到，在浸潤階段的腫瘤細胞中未被檢測到。另外一項研究[20]發現， SP17 的過表達導致卵巢癌細胞系的遷移能力增加。以上結果提示，SP17 的表達可能與腫瘤的遷移有關。
目前已有一些 CTAs 如 CT45A1[21]、TSP50[22]、MAGEC2[23]、SPANX-A/C/D 和 CTAG2[24]被證實與乳腺癌的侵襲及轉移有關，SP17 是否也與這些 CTAs 發揮著相似的作用有待進一步的研究證實。
2 SP17 在乳腺癌中的表達情況
腫瘤抗原在腫瘤中的特異性表達是決定其是否可以被制成疫苗的重要因素之一。最初，Chiriva-Internati 等[25]探索了 SP17 在 7 例正常乳腺組織、22 例原發性乳腺浸潤性導管癌組織、正常乳腺上皮細胞系（184B5）、原發性乳腺癌細胞系（HCC70）及轉移性乳腺癌細胞系（MDA-MB-361）中的表達情況，RT-PCR 結果表明，在 7 例正常乳腺組織及 184B5 細胞系中 SP17 基因不表達，而在 22 例原發性浸潤性導管癌組織中發現 15 例（68%）癌組織中有 SP17 基因的表達，且 HCC70 及 MDA-MB-361 細胞系中也檢測到 SP17 基因的表達；進一步通過免疫組織化學及 Western blot 檢測發現，SP17 蛋白也僅在乳腺癌組織及乳腺癌細胞系中表達，而在正常乳腺組織及正常乳腺上皮細胞系中不表達。另外一項分析 SP17 在多種癌癥中表達情況的研究[26]發現，SP17 在 50 例乳腺癌標本中的表達陽性率為 12%。此外，Chiriva-Internati 等[25]還發現，45% 的乳腺癌患者的血清中存在 SP17 抗體，而且在體外證實了特異性 CD8+ T 淋巴細胞可以殺死 SP17 陽性表達的乳腺癌細胞系，而其對不表達 SP17 的正常乳腺上皮細胞系無殺傷作用。
以上結果提示，SP17 只在乳腺癌中表達，其具有成為乳腺癌免疫治療靶點的潛能，尤其是三陰性乳腺癌，其復發轉移率高、預后較差且治療手段相對有限，SP17 疫苗或許能夠降低其復發轉移率，未來仍需大樣本臨床研究對此進一步探究證實。
3 SP17 疫苗的研究進展
早期體外研究[27]表明，SP17 單克隆抗體可以通過抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用及補體依賴的細胞介導的細胞毒作用抑制卵巢癌細胞系的生長，但這種被動免疫在體內產生的抗體存在時間較短，而主動免疫可以刺激機體長期產生抗腫瘤抗體，所以研究者們致力于 SP17 疫苗的研制。
雖然目前還沒有關于 SP17 疫苗應用于乳腺癌的報道，但早期已有前期研究在荷瘤鼠上證實了 SP17 疫苗治療卵巢癌的可行性[28]。如今為了更好地研制出 SP17 靶向疫苗，避免 SP17 肽段中不必要的抗原區域產生超敏反應，研究者們試圖在 SP17 蛋白序列中確定一段具有高度免疫原性且包含 T 淋巴細胞及 B 淋巴細胞抗原表位的多肽段。如一項研究針對 CD8+ T 淋巴細胞的抗原表位預測程序設計出人 SP17 蛋白序列中 6 個重疊肽段（hSp171–32、hSp1723–54、hSp1745–76、hSp1767–98、hSp1789–120 及 hSp17111–142），使其輔以富含胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤二核苷酸結構域（CPG）的疫苗后注射入負荷 ID8 卵巢癌的模型鼠中，結果 6 個重疊肽段中只有 hSp17111–142 肽段可以誘導 SP17 特異性抗體表達水平及由 T 淋巴細胞產生的干擾素-γ 的表達水平升高，且注射輔以 CPG 的 hSp17111–142 疫苗的負荷 ID8 卵巢癌模型鼠的生存期顯著延長（P<0.05）[29]。這一研究結果不僅支持進一步探索基于 hSp17111–142 多肽疫苗在卵巢癌中的應用，也為 SP17 疫苗在乳腺癌中的研究奠定了基礎。
4 小結及展望
SP17 具有成為乳腺癌免疫治療新靶點的潛能，SP17 疫苗可能會打破乳腺癌患者體內免疫抑制或免疫耐受狀態，改善部分復發性或難治性乳腺癌患者的預后。雖然目前對于 SP17 在乳腺癌發生及發展過程中的作用的探索仍處于初步探索階段，但是 SP17 在其他類型腫瘤如卵巢癌中的研究進展為加速其在乳腺癌中的研究提供了一些參考。
乳腺癌仍是目前威脅女性健康的主要疾病[1]。近年來有研究者將對乳腺癌的治療轉向免疫治療，以期能打破乳腺癌以手術治療為主輔以放療、化療及內分泌治療的傳統治療模式的局限，使晚期或復發性、難治性的乳腺癌患者達到臨床完全緩解。免疫治療旨在提高機體的免疫識別能力及免疫介導的腫瘤殺傷能力，打破患者的免疫耐受和免疫抑制狀態[2]。免疫治療分為主動和被動免疫治療，被動免疫治療，如曲妥珠單抗，產生的抗體在體內存在的時間較短；主動免疫治療，如腫瘤抗原疫苗，可以刺激機體不斷產生抗體，從而長期維持體內的抗腫瘤免疫反應[3]。在主動免疫治療的探索中發現了眾多腫瘤相關抗原家族，其中腫瘤-睪丸抗原家族（CTAs）兼具表達特異性和高度免疫原性，即其只在腫瘤細胞和人睪丸細胞中表達，而在除睪丸以外的其他正常組織中不表達或表達量極低；在黑色素瘤、肺癌及卵巢癌患者體內可觀察到有針對 CTAs 的細胞免疫及體液免疫應答[4]。CTAs 的這些特性使其極具被研制成為腫瘤疫苗的潛能。CTAs 根據其編碼基因是否定位于 X 染色體上分為 CT-X 抗原和非 CT-X 抗原兩類[5-6]。CT-X 抗原的編碼基因位于 X 染色體上，包括黑色素瘤抗原家族、食管癌抗原家族等[7-8]；非 CT-X 抗原的編碼基因不位于 X 染色體上，如聯會絲復合體蛋白 1、人精子蛋白 17（sperm protein 17，SP17）等[4]。目前有研究發現，非 CT-X抗原 SP17 在乳腺癌中有表達，但是其在乳腺癌的發生及發展中所扮演的角色仍不清楚。因此，筆者對 SP17 在乳腺癌中的表達情況及可能的作用機制研究的相關文獻作一綜述，以期促進 SP17 疫苗的研制及應用于乳腺癌患者的治療。
1 SP17 的基本結構及功能研究
自 Dong 等[9]首次在轉移性鼠鱗癌細胞系中發現了 SP17 基因的異常表達后，相繼有研究發現 SP17 基因在人類多種組織學起源不相關的腫瘤中均有表達，包括多發性骨髓瘤[10]、中樞神經系統腫瘤[11]、肺癌[12]等，尤其在生殖系統腫瘤中的表達量相對較高，如 SP17 在卵巢癌中的表達高達 83%[13]，在宮頸癌及子宮內膜癌中的表達也高于 60%[14]。想要深入了解 SP17 在腫瘤發生及發展中的作用，首先要清楚 SP17 的基本結構及其生理功能。
SP17 最初是從兔精子中分離出來的一種高度保守的哺乳動物蛋白，其主要功能是結合于卵細胞的透明帶，促進精子與卵細胞的結合[15]。人類 SP17 基因定位于 11 號染色體上，由 151 個氨基酸組成，相對分子質量約為 17.5×103，超微結構分析顯示整個分子可分為 3 個功能區域：Ⅱ型蛋白激酶 α 調節亞單位、Ca2+調素結合域和介導細胞-細胞及細胞-基質黏附作用的中間區[16]。
在人類精子成熟過程中的不同發育階段，SP17 都位于精子鞭毛的纖維鞘上，其氨基末端在哺乳動物中高度保守，與介導 cAMP 依賴的Ⅱ型蛋白激酶 A（PKA）亞單位相似度為 45%，這種結構上的同源性表明 SP17 在依賴于 PKA 的信號轉導通路中可能發揮了作用[17]。SP17 可以結合Ⅱ型 PKA 上的 A 酶錨定蛋白 3（AKAP3）結合位點，中斷 AKAP3 與 PKA 間的主要相互作用，導致 PKA 定位錯誤，干擾其在特殊亞細胞部位及關鍵信號轉導通路中的調節作用[18]。
雖然攜帶 SP17 的 AKAP 錨定到特定的亞細胞部位后對腫瘤的發生及發展的影響還有待進一步的研究證實[19]，但是 Dong 等[9]在鼠鱗狀細胞癌模型中發現 SP17 mRNA 只在轉移階段的腫瘤細胞中被檢測到，在浸潤階段的腫瘤細胞中未被檢測到。另外一項研究[20]發現， SP17 的過表達導致卵巢癌細胞系的遷移能力增加。以上結果提示，SP17 的表達可能與腫瘤的遷移有關。
目前已有一些 CTAs 如 CT45A1[21]、TSP50[22]、MAGEC2[23]、SPANX-A/C/D 和 CTAG2[24]被證實與乳腺癌的侵襲及轉移有關，SP17 是否也與這些 CTAs 發揮著相似的作用有待進一步的研究證實。
2 SP17 在乳腺癌中的表達情況
腫瘤抗原在腫瘤中的特異性表達是決定其是否可以被制成疫苗的重要因素之一。最初，Chiriva-Internati 等[25]探索了 SP17 在 7 例正常乳腺組織、22 例原發性乳腺浸潤性導管癌組織、正常乳腺上皮細胞系（184B5）、原發性乳腺癌細胞系（HCC70）及轉移性乳腺癌細胞系（MDA-MB-361）中的表達情況，RT-PCR 結果表明，在 7 例正常乳腺組織及 184B5 細胞系中 SP17 基因不表達，而在 22 例原發性浸潤性導管癌組織中發現 15 例（68%）癌組織中有 SP17 基因的表達，且 HCC70 及 MDA-MB-361 細胞系中也檢測到 SP17 基因的表達；進一步通過免疫組織化學及 Western blot 檢測發現，SP17 蛋白也僅在乳腺癌組織及乳腺癌細胞系中表達，而在正常乳腺組織及正常乳腺上皮細胞系中不表達。另外一項分析 SP17 在多種癌癥中表達情況的研究[26]發現，SP17 在 50 例乳腺癌標本中的表達陽性率為 12%。此外，Chiriva-Internati 等[25]還發現，45% 的乳腺癌患者的血清中存在 SP17 抗體，而且在體外證實了特異性 CD8+ T 淋巴細胞可以殺死 SP17 陽性表達的乳腺癌細胞系，而其對不表達 SP17 的正常乳腺上皮細胞系無殺傷作用。
以上結果提示，SP17 只在乳腺癌中表達，其具有成為乳腺癌免疫治療靶點的潛能，尤其是三陰性乳腺癌，其復發轉移率高、預后較差且治療手段相對有限，SP17 疫苗或許能夠降低其復發轉移率，未來仍需大樣本臨床研究對此進一步探究證實。
3 SP17 疫苗的研究進展
早期體外研究[27]表明，SP17 單克隆抗體可以通過抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用及補體依賴的細胞介導的細胞毒作用抑制卵巢癌細胞系的生長，但這種被動免疫在體內產生的抗體存在時間較短，而主動免疫可以刺激機體長期產生抗腫瘤抗體，所以研究者們致力于 SP17 疫苗的研制。
雖然目前還沒有關于 SP17 疫苗應用于乳腺癌的報道，但早期已有前期研究在荷瘤鼠上證實了 SP17 疫苗治療卵巢癌的可行性[28]。如今為了更好地研制出 SP17 靶向疫苗，避免 SP17 肽段中不必要的抗原區域產生超敏反應，研究者們試圖在 SP17 蛋白序列中確定一段具有高度免疫原性且包含 T 淋巴細胞及 B 淋巴細胞抗原表位的多肽段。如一項研究針對 CD8+ T 淋巴細胞的抗原表位預測程序設計出人 SP17 蛋白序列中 6 個重疊肽段（hSp171–32、hSp1723–54、hSp1745–76、hSp1767–98、hSp1789–120 及 hSp17111–142），使其輔以富含胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤二核苷酸結構域（CPG）的疫苗后注射入負荷 ID8 卵巢癌的模型鼠中，結果 6 個重疊肽段中只有 hSp17111–142 肽段可以誘導 SP17 特異性抗體表達水平及由 T 淋巴細胞產生的干擾素-γ 的表達水平升高，且注射輔以 CPG 的 hSp17111–142 疫苗的負荷 ID8 卵巢癌模型鼠的生存期顯著延長（P<0.05）[29]。這一研究結果不僅支持進一步探索基于 hSp17111–142 多肽疫苗在卵巢癌中的應用，也為 SP17 疫苗在乳腺癌中的研究奠定了基礎。
4 小結及展望
SP17 具有成為乳腺癌免疫治療新靶點的潛能，SP17 疫苗可能會打破乳腺癌患者體內免疫抑制或免疫耐受狀態，改善部分復發性或難治性乳腺癌患者的預后。雖然目前對于 SP17 在乳腺癌發生及發展過程中的作用的探索仍處于初步探索階段，但是 SP17 在其他類型腫瘤如卵巢癌中的研究進展為加速其在乳腺癌中的研究提供了一些參考。