Fibulin-3胶质瘤的研究进展

　　神经胶质瘤的发生、发展与环境致癌物、病毒感染、遗传多态性及肿瘤微环境等多方面因素有关，其中，位于肿瘤细胞与细胞外基质之间的肿瘤微环境是影响其恶性进展的重要因素。Fibulin是一种细胞外基质蛋白，参与了肿瘤细胞微环境的形成，并通过调控细胞信号通路系统影响肿瘤细胞的形态、代谢、迁移、增殖和分化。研究显示，Fibulin17家族共有7个成员，其中Fibulin3被激活，参与了肿瘤细胞的增殖、粘附、迁移、侵袭和新生血管的形成，并在肿瘤发生发展和病人预后中发挥重要作用。

　　接下来我们就近年来有关Fibulin3在神经胶质瘤发生发展中的作用机制的研究进展作一综述，并对其与神经胶质瘤发生发展的关系进行了。

　　一.菲布林3是什么。

　　在人体发育过程中，Fibulin3(又称EFEMP1)广泛表达于各种组织，是一种与基底膜、弹性纤维及其它基质有关的分泌型糖蛋白。Fibulins是Fibulin家族的7名成员之一，其特点是具有钙结合的串联阵列(cb)EGF(CGF)和C末端纤维蛋白型模块。人源Fibulin3由染色体2p16上的EFEMP1基因编码，其中包含11个外显子，即分子量55kDa的蛋白质，编码493个氨基酸。在含有信号肽的氨基酸序列中，cbEGF结构域的串联阵列前是修饰cbEGF的结构域和C端纤维蛋白型模块。在电镜下旋转投影后，Fibilin3形成长度约20nm的短杆状结构，末端为球状插入段，含有88个氨基酸，用于修饰cbEGF结构域。作为一种单体存在，Fibulin3在人、大鼠、小鼠等不同物种中具有92%~94%的氨基酸序列高度保守性。

　　菲布林3与细胞外基质蛋白1(ECM1)有相互作用，也与金属蛋白酶3(TIMP3)的组织抑制剂有关，后者有助于基底膜区域的完整性，并能锚定作为基底膜弹性纤维的其他ECM结构。Fibulin3除了在ECM中发挥作用外，还能调节细胞内信号通路，它能与DA41(肿瘤抑制因子DAN的结合蛋白)相互作用，刺激DAN的合成，从而抑制肿瘤细胞的生长。

　　菲布林3主要位于细胞外基质中，作为细胞和细胞外基质之间的大分子桥梁，调节细胞的增殖和迁移，同时在基质的结构上稳定细胞外基质的血管生成和器官形成。

　　Fibulin3对肿瘤的作用

　　重建过程中，细胞外基质蛋白的合成、分布、降解等都与重建有关，重建后ECM蛋白的组成、物理特性及空间结构发生了明显变化，因而ECM重建过程与肿瘤细胞的增殖、迁移、转移、分化密切相关。作为ECM的重要组成蛋白，Fibulin3蛋白参与肿瘤微环境的形成，在肿瘤细胞外基质重建中起着重要作用。虽然Fibulin3多呈异常表达，但对于它在实体肿瘤中的具体作用，目前还缺乏统一的认识。

　　阿尔比格首先发现Fibulin3在多种实体肿瘤中表达减少，并能通过抑制肿瘤血管的形成而抑制肿瘤细胞的增殖，随后的研究进一步证实Fibulin3在鼻咽癌、乳腺癌、结肠癌、肺癌、胃癌、子宫内膜癌、前列腺癌等多种肿瘤中表达下降，Fibulin3的高表达是一项预后良好的指标，并能通过抑制血管生成、EGFR/AKT介导的细胞增殖、IGF1R17和(或)TGFβ介导的内皮间质转换，抑制基质金属蛋白酶的表达和活性而抑制肿瘤的血管生成、增殖和侵袭。但是在少数肿瘤中也发现Fibulin3高表达，这是预后不良的一个标志，可以通过NOTCH或NFκB通路来增强肿瘤的增殖。

　　表明Fibulin3蛋白调节多种信号通路，与肿瘤的增殖、侵袭和血管生成有关，在抑制或促进肿瘤发展方面有组织特异性。

　　胶质瘤中Fibulin3的表达及其与预后的关系。

　　通过对OncomineResearchTM数据库中68个独立研究的基因芯片，以及REMBRANDT中275个IIIV级胶质瘤和28个对照脑肿瘤的生物信息学分析，Hu等发现，高级别胶质瘤中Fibulin3表达相对于低级别别胶质瘤和正常脑组织上调。对于高级别胶质瘤患者的肿瘤组织，采用Western印迹、qRTPCR等实验方法，原代培养的细胞以及人和鼠的胶质瘤细胞系，他进一步研究发现，Fibulin3可分为长和短两种形态，长形态的Fibulin3主要由胶质瘤细胞分泌到胞外，短形态的表达水平较低，积聚在胞内。之后，研究人员对两个数据库REMBRANDT和TCGA进行了分析，发现在胶质瘤患者中，Fibulin3的特异性表达升高，并且与水平有关，Fibulin3的表达水平越高。结果显示，部分表达Fibulin3的患者总体生存期延长，而表达Fibulin3RNA转录高的患者预后较差。在动物试验中证实了敲低Fibulin3表达的裸鼠存活时间更长。

　　另外，Hiddingh等在研究Fibulin3与TMZ治疗胶质母细胞瘤的疗效及预后相关时，也证实了胶质母细胞瘤组织Fibulin3与非肿瘤性脑组织比较有明显过表达；另外，在分析TMZ治疗组与TMZ治疗对照组之间的相关性时，发现TMZ治疗组的替莫唑胺(TMZ)和TMZ治疗对照组的2组胶质母细胞瘤的总生存期与Fibulin3之间的相关性，发现TMZ治疗组的2倍以上的肿瘤表达量比非肿瘤性脑组织高，而TMZ治疗组的表达量与Fibulin3之间没有相关性。但是，Hu等研究胶质母细胞瘤时，从95GBM标本中分析了Fibulin3RNA表达与患者预后的关系，发现生存期随Fibulin3RNA表达增加而延长，这可能是GBM预后良好的指标之一。

　　随着胶质瘤的发展，即水平的提高，3型胶质瘤的表达呈上升趋势，但3型胶质瘤的表达与预后的相关性不很明显，这更说明了其在胶质瘤发生发展中的作用是复杂的。

　　4.胶质瘤中Fibulin3的作用。

　　1.胶质瘤细胞增殖，粘附，迁移，浸润。

　　癌细胞具有不同的性质，包括粘附、迁移、侵袭和分泌促血管生成因子等，这些性质是相互关联的，可以促进肿瘤的生长和进展。外周肿瘤的Fibulin3表达降低，认为可抑制肿瘤生长。但早期研究显示，Fibulin3具有独特的表达和促肿瘤作用，可能成为肿瘤发展的一个潜在靶点。在表达过Fibulin3基因的CNS1鼠胶质瘤动物模型中，用Ki67细胞比例来分析细胞增殖，结果显示实验组和对照组之间无统计学差异，表明Fibulin3在体内对细胞总数没有影响。

　　还发现Fibulin3对胶质瘤细胞形态无影响，但能增强底物特异性细胞粘附作用，促进细胞在器官型培养物中的运动和分散。在实验中，颅内原位植入的神经胶质瘤细胞Fibulin3过度表达，使肿瘤体积增大并扩散到脊髓。在体外培养的肿瘤组织和细胞中，表达Fibulin3的基质金属蛋白酶，如MMP2/9和ADAMTS5，在细胞周围ECM细胞的降解和神经胶质瘤的侵袭转移中，均有表达。后来发现Fibulin3是一种新型的Notch信号传导的可溶性激活剂。