引用本文： 周宇婷, 谭秋雯, 邱娟娟, 吕青. 人精子蛋白 17 在乳腺癌中的研究现状. 中国普外基础与临床杂志, 2018, 25(2): 242-244. doi: 10.7507/1007-9424.201706143 复制
乳腺癌仍是目前威胁女性健康的主要疾病[1]。近年来有研究者将对乳腺癌的治疗转向免疫治疗，以期能打破乳腺癌以手术治疗为主辅以放疗、化疗及内分泌治疗的传统治疗模式的局限，使晚期或复发性、难治性的乳腺癌患者达到临床完全缓解。免疫治疗旨在提高机体的免疫识别能力及免疫介导的肿瘤杀伤能力，打破患者的免疫耐受和免疫抑制状态[2]。免疫治疗分为主动和被动免疫治疗，被动免疫治疗，如曲妥珠单抗，产生的抗体在体内存在的时间较短；主动免疫治疗，如肿瘤抗原疫苗，可以刺激机体不断产生抗体，从而长期维持体内的抗肿瘤免疫反应[3]。在主动免疫治疗的探索中发现了众多肿瘤相关抗原家族，其中肿瘤-睾丸抗原家族（CTAs）兼具表达特异性和高度免疫原性，即其只在肿瘤细胞和人睾丸细胞中表达，而在除睾丸以外的其他正常组织中不表达或表达量极低；在黑色素瘤、肺癌及卵巢癌患者体内可观察到有针对 CTAs 的细胞免疫及体液免疫应答[4]。CTAs 的这些特性使其极具被研制成为肿瘤疫苗的潜能。CTAs 根据其编码基因是否定位于 X 染色体上分为 CT-X 抗原和非 CT-X 抗原两类[5-6]。CT-X 抗原的编码基因位于 X 染色体上，包括黑色素瘤抗原家族、食管癌抗原家族等[7-8]；非 CT-X 抗原的编码基因不位于 X 染色体上，如联会丝复合体蛋白 1、人精子蛋白 17（sperm protein 17，SP17）等[4]。目前有研究发现，非 CT-X抗原 SP17 在乳腺癌中有表达，但是其在乳腺癌的发生及发展中所扮演的角色仍不清楚。因此，笔者对 SP17 在乳腺癌中的表达情况及可能的作用机制研究的相关文献作一综述，以期促进 SP17 疫苗的研制及应用于乳腺癌患者的治疗。
1 SP17 的基本结构及功能研究
自 Dong 等[9]首次在转移性鼠鳞癌细胞系中发现了 SP17 基因的异常表达后，相继有研究发现 SP17 基因在人类多种组织学起源不相关的肿瘤中均有表达，包括多发性骨髓瘤[10]、中枢神经系统肿瘤[11]、肺癌[12]等，尤其在生殖系统肿瘤中的表达量相对较高，如 SP17 在卵巢癌中的表达高达 83%[13]，在宫颈癌及子宫内膜癌中的表达也高于 60%[14]。想要深入了解 SP17 在肿瘤发生及发展中的作用，首先要清楚 SP17 的基本结构及其生理功能。
SP17 最初是从兔精子中分离出来的一种高度保守的哺乳动物蛋白，其主要功能是结合于卵细胞的透明带，促进精子与卵细胞的结合[15]。人类 SP17 基因定位于 11 号染色体上，由 151 个氨基酸组成，相对分子质量约为 17.5×103，超微结构分析显示整个分子可分为 3 个功能区域：Ⅱ型蛋白激酶 α 调节亚单位、Ca2+调素结合域和介导细胞-细胞及细胞-基质黏附作用的中间区[16]。
在人类精子成熟过程中的不同发育阶段，SP17 都位于精子鞭毛的纤维鞘上，其氨基末端在哺乳动物中高度保守，与介导 cAMP 依赖的Ⅱ型蛋白激酶 A（PKA）亚单位相似度为 45%，这种结构上的同源性表明 SP17 在依赖于 PKA 的信号转导通路中可能发挥了作用[17]。SP17 可以结合Ⅱ型 PKA 上的 A 酶锚定蛋白 3（AKAP3）结合位点，中断 AKAP3 与 PKA 间的主要相互作用，导致 PKA 定位错误，干扰其在特殊亚细胞部位及关键信号转导通路中的调节作用[18]。
虽然携带 SP17 的 AKAP 锚定到特定的亚细胞部位后对肿瘤的发生及发展的影响还有待进一步的研究证实[19]，但是 Dong 等[9]在鼠鳞状细胞癌模型中发现 SP17 mRNA 只在转移阶段的肿瘤细胞中被检测到，在浸润阶段的肿瘤细胞中未被检测到。另外一项研究[20]发现， SP17 的过表达导致卵巢癌细胞系的迁移能力增加。以上结果提示，SP17 的表达可能与肿瘤的迁移有关。
目前已有一些 CTAs 如 CT45A1[21]、TSP50[22]、MAGEC2[23]、SPANX-A/C/D 和 CTAG2[24]被证实与乳腺癌的侵袭及转移有关，SP17 是否也与这些 CTAs 发挥着相似的作用有待进一步的研究证实。
2 SP17 在乳腺癌中的表达情况
肿瘤抗原在肿瘤中的特异性表达是决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 例正常乳腺组织、22 例原发性乳腺浸润性导管癌组织、正常乳腺上皮细胞系（184B5）、原发性乳腺癌细胞系（HCC70）及转移性乳腺癌细胞系（MDA-MB-361）中的表达情况，RT-PCR 结果表明，在 7 例正常乳腺组织及 184B5 细胞系中 SP17 基因不表达，而在 22 例原发性浸润性导管癌组织中发现 15 例（68%）癌组织中有 SP17 基因的表达，且 HCC70 及 MDA-MB-361 细胞系中也检测到 SP17 基因的表达；进一步通过免疫组织化学及 Western blot 检测发现，SP17 蛋白也仅在乳腺癌组织及乳腺癌细胞系中表达，而在正常乳腺组织及正常乳腺上皮细胞系中不表达。另外一项分析 SP17 在多种癌症中表达情况的研究[26]发现，SP17 在 50 例乳腺癌标本中的表达阳性率为 12%。此外，Chiriva-Internati 等[25]还发现，45% 的乳腺癌患者的血清中存在 SP17 抗体，而且在体外证实了特异性 CD8+ T 淋巴细胞可以杀死 SP17 阳性表达的乳腺癌细胞系，而其对不表达 SP17 的正常乳腺上皮细胞系无杀伤作用。
以上结果提示，SP17 只在乳腺癌中表达，其具有成为乳腺癌免疫治疗靶点的潜能，尤其是三阴性乳腺癌，其复发转移率高、预后较差且治疗手段相对有限，SP17 疫苗或许能够降低其复发转移率，未来仍需大样本临床研究对此进一步探究证实。
3 SP17 疫苗的研究进展
早期体外研究[27]表明，SP17 单克隆抗体可以通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用及补体依赖的细胞介导的细胞毒作用抑制卵巢癌细胞系的生长，但这种被动免疫在体内产生的抗体存在时间较短，而主动免疫可以刺激机体长期产生抗肿瘤抗体，所以研究者们致力于 SP17 疫苗的研制。
虽然目前还没有关于 SP17 疫苗应用于乳腺癌的报道，但早期已有前期研究在荷瘤鼠上证实了 SP17 疫苗治疗卵巢癌的可行性[28]。如今为了更好地研制出 SP17 靶向疫苗，避免 SP17 肽段中不必要的抗原区域产生超敏反应，研究者们试图在 SP17 蛋白序列中确定一段具有高度免疫原性且包含 T 淋巴细胞及 B 淋巴细胞抗原表位的多肽段。如一项研究针对 CD8+ T 淋巴细胞的抗原表位预测程序设计出人 SP17 蛋白序列中 6 个重叠肽段（hSp171–32、hSp1723–54、hSp1745–76、hSp1767–98、hSp1789–120 及 hSp17111–142），使其辅以富含胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸结构域（CPG）的疫苗后注射入负荷 ID8 卵巢癌的模型鼠中，结果 6 个重叠肽段中只有 hSp17111–142 肽段可以诱导 SP17 特异性抗体表达水平及由 T 淋巴细胞产生的干扰素-γ 的表达水平升高，且注射辅以 CPG 的 hSp17111–142 疫苗的负荷 ID8 卵巢癌模型鼠的生存期显著延长（P<0.05）[29]。这一研究结果不仅支持进一步探索基于 hSp17111–142 多肽疫苗在卵巢癌中的应用，也为 SP17 疫苗在乳腺癌中的研究奠定了基础。
4 小结及展望
SP17 具有成为乳腺癌免疫治疗新靶点的潜能，SP17 疫苗可能会打破乳腺癌患者体内免疫抑制或免疫耐受状态，改善部分复发性或难治性乳腺癌患者的预后。虽然目前对于 SP17 在乳腺癌发生及发展过程中的作用的探索仍处于初步探索阶段，但是 SP17 在其他类型肿瘤如卵巢癌中的研究进展为加速其在乳腺癌中的研究提供了一些参考。
乳腺癌仍是目前威胁女性健康的主要疾病[1]。近年来有研究者将对乳腺癌的治疗转向免疫治疗，以期能打破乳腺癌以手术治疗为主辅以放疗、化疗及内分泌治疗的传统治疗模式的局限，使晚期或复发性、难治性的乳腺癌患者达到临床完全缓解。免疫治疗旨在提高机体的免疫识别能力及免疫介导的肿瘤杀伤能力，打破患者的免疫耐受和免疫抑制状态[2]。免疫治疗分为主动和被动免疫治疗，被动免疫治疗，如曲妥珠单抗，产生的抗体在体内存在的时间较短；主动免疫治疗，如肿瘤抗原疫苗，可以刺激机体不断产生抗体，从而长期维持体内的抗肿瘤免疫反应[3]。在主动免疫治疗的探索中发现了众多肿瘤相关抗原家族，其中肿瘤-睾丸抗原家族（CTAs）兼具表达特异性和高度免疫原性，即其只在肿瘤细胞和人睾丸细胞中表达，而在除睾丸以外的其他正常组织中不表达或表达量极低；在黑色素瘤、肺癌及卵巢癌患者体内可观察到有针对 CTAs 的细胞免疫及体液免疫应答[4]。CTAs 的这些特性使其极具被研制成为肿瘤疫苗的潜能。CTAs 根据其编码基因是否定位于 X 染色体上分为 CT-X 抗原和非 CT-X 抗原两类[5-6]。CT-X 抗原的编码基因位于 X 染色体上，包括黑色素瘤抗原家族、食管癌抗原家族等[7-8]；非 CT-X 抗原的编码基因不位于 X 染色体上，如联会丝复合体蛋白 1、人精子蛋白 17（sperm protein 17，SP17）等[4]。目前有研究发现，非 CT-X抗原 SP17 在乳腺癌中有表达，但是其在乳腺癌的发生及发展中所扮演的角色仍不清楚。因此，笔者对 SP17 在乳腺癌中的表达情况及可能的作用机制研究的相关文献作一综述，以期促进 SP17 疫苗的研制及应用于乳腺癌患者的治疗。
1 SP17 的基本结构及功能研究
自 Dong 等[9]首次在转移性鼠鳞癌细胞系中发现了 SP17 基因的异常表达后，相继有研究发现 SP17 基因在人类多种组织学起源不相关的肿瘤中均有表达，包括多发性骨髓瘤[10]、中枢神经系统肿瘤[11]、肺癌[12]等，尤其在生殖系统肿瘤中的表达量相对较高，如 SP17 在卵巢癌中的表达高达 83%[13]，在宫颈癌及子宫内膜癌中的表达也高于 60%[14]。想要深入了解 SP17 在肿瘤发生及发展中的作用，首先要清楚 SP17 的基本结构及其生理功能。
SP17 最初是从兔精子中分离出来的一种高度保守的哺乳动物蛋白，其主要功能是结合于卵细胞的透明带，促进精子与卵细胞的结合[15]。人类 SP17 基因定位于 11 号染色体上，由 151 个氨基酸组成，相对分子质量约为 17.5×103，超微结构分析显示整个分子可分为 3 个功能区域：Ⅱ型蛋白激酶 α 调节亚单位、Ca2+调素结合域和介导细胞-细胞及细胞-基质黏附作用的中间区[16]。
在人类精子成熟过程中的不同发育阶段，SP17 都位于精子鞭毛的纤维鞘上，其氨基末端在哺乳动物中高度保守，与介导 cAMP 依赖的Ⅱ型蛋白激酶 A（PKA）亚单位相似度为 45%，这种结构上的同源性表明 SP17 在依赖于 PKA 的信号转导通路中可能发挥了作用[17]。SP17 可以结合Ⅱ型 PKA 上的 A 酶锚定蛋白 3（AKAP3）结合位点，中断 AKAP3 与 PKA 间的主要相互作用，导致 PKA 定位错误，干扰其在特殊亚细胞部位及关键信号转导通路中的调节作用[18]。
虽然携带 SP17 的 AKAP 锚定到特定的亚细胞部位后对肿瘤的发生及发展的影响还有待进一步的研究证实[19]，但是 Dong 等[9]在鼠鳞状细胞癌模型中发现 SP17 mRNA 只在转移阶段的肿瘤细胞中被检测到，在浸润阶段的肿瘤细胞中未被检测到。另外一项研究[20]发现， SP17 的过表达导致卵巢癌细胞系的迁移能力增加。以上结果提示，SP17 的表达可能与肿瘤的迁移有关。
目前已有一些 CTAs 如 CT45A1[21]、TSP50[22]、MAGEC2[23]、SPANX-A/C/D 和 CTAG2[24]被证实与乳腺癌的侵袭及转移有关，SP17 是否也与这些 CTAs 发挥着相似的作用有待进一步的研究证实。
2 SP17 在乳腺癌中的表达情况
肿瘤抗原在肿瘤中的特异性表达是决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 例正常乳腺组织、22 例原发性乳腺浸润性导管癌组织、正常乳腺上皮细胞系（184B5）、原发性乳腺癌细胞系（HCC70）及转移性乳腺癌细胞系（MDA-MB-361）中的表达情况，RT-PCR 结果表明，在 7 例正常乳腺组织及 184B5 细胞系中 SP17 基因不表达，而在 22 例原发性浸润性导管癌组织中发现 15 例（68%）癌组织中有 SP17 基因的表达，且 HCC70 及 MDA-MB-361 细胞系中也检测到 SP17 基因的表达；进一步通过免疫组织化学及 Western blot 检测发现，SP17 蛋白也仅在乳腺癌组织及乳腺癌细胞系中表达，而在正常乳腺组织及正常乳腺上皮细胞系中不表达。另外一项分析 SP17 在多种癌症中表达情况的研究[26]发现，SP17 在 50 例乳腺癌标本中的表达阳性率为 12%。此外，Chiriva-Internati 等[25]还发现，45% 的乳腺癌患者的血清中存在 SP17 抗体，而且在体外证实了特异性 CD8+ T 淋巴细胞可以杀死 SP17 阳性表达的乳腺癌细胞系，而其对不表达 SP17 的正常乳腺上皮细胞系无杀伤作用。
以上结果提示，SP17 只在乳腺癌中表达，其具有成为乳腺癌免疫治疗靶点的潜能，尤其是三阴性乳腺癌，其复发转移率高、预后较差且治疗手段相对有限，SP17 疫苗或许能够降低其复发转移率，未来仍需大样本临床研究对此进一步探究证实。
3 SP17 疫苗的研究进展
早期体外研究[27]表明，SP17 单克隆抗体可以通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用及补体依赖的细胞介导的细胞毒作用抑制卵巢癌细胞系的生长，但这种被动免疫在体内产生的抗体存在时间较短，而主动免疫可以刺激机体长期产生抗肿瘤抗体，所以研究者们致力于 SP17 疫苗的研制。
虽然目前还没有关于 SP17 疫苗应用于乳腺癌的报道，但早期已有前期研究在荷瘤鼠上证实了 SP17 疫苗治疗卵巢癌的可行性[28]。如今为了更好地研制出 SP17 靶向疫苗，避免 SP17 肽段中不必要的抗原区域产生超敏反应，研究者们试图在 SP17 蛋白序列中确定一段具有高度免疫原性且包含 T 淋巴细胞及 B 淋巴细胞抗原表位的多肽段。如一项研究针对 CD8+ T 淋巴细胞的抗原表位预测程序设计出人 SP17 蛋白序列中 6 个重叠肽段（hSp171–32、hSp1723–54、hSp1745–76、hSp1767–98、hSp1789–120 及 hSp17111–142），使其辅以富含胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤二核苷酸结构域（CPG）的疫苗后注射入负荷 ID8 卵巢癌的模型鼠中，结果 6 个重叠肽段中只有 hSp17111–142 肽段可以诱导 SP17 特异性抗体表达水平及由 T 淋巴细胞产生的干扰素-γ 的表达水平升高，且注射辅以 CPG 的 hSp17111–142 疫苗的负荷 ID8 卵巢癌模型鼠的生存期显著延长（P<0.05）[29]。这一研究结果不仅支持进一步探索基于 hSp17111–142 多肽疫苗在卵巢癌中的应用，也为 SP17 疫苗在乳腺癌中的研究奠定了基础。
4 小结及展望
SP17 具有成为乳腺癌免疫治疗新靶点的潜能，SP17 疫苗可能会打破乳腺癌患者体内免疫抑制或免疫耐受状态，改善部分复发性或难治性乳腺癌患者的预后。虽然目前对于 SP17 在乳腺癌发生及发展过程中的作用的探索仍处于初步探索阶段，但是 SP17 在其他类型肿瘤如卵巢癌中的研究进展为加速其在乳腺癌中的研究提供了一些参考。