《PNAS》与癌症相关的蛋白质在伤口愈合中起关键作用

　　

当医生在血液检查中检测到 SerpinB3 水平升高时，这可能表明身体出现了严重的问题，从难以治疗的癌症到严重的炎症性疾病。 

SerpinB3 是一种关键蛋白质，它通常能揭示身体的屏障组织（如皮肤或肺）何时因癌症或慢性疾病而承受严重压力。

但亚利桑那州立大学的最新研究表明，长期以来被认为是疾病标志物的 SerpinB3 在人体中也具有天然作用：帮助伤口愈合。

皮肤创伤一直是医学领域的一大挑战。在美国，每年大约发生600万例皮肤创伤，其中许多难以治疗，且通常与糖尿病、烧伤、感染或高龄有关。据估计，这些难愈合的创伤每年造成的经济损失高达200亿美元。

在一项新的研究中，Jordan Yaron、Kaushal Rege 和他们在生物材料创新与转化生物设计中心的同事们发现，SerpinB3 是人体天然伤口愈合机制的一部分，有助于皮肤在受损后恢复。 

这项研究揭示了新的可能性：增强SerpinB3的活性可能促进伤口愈合，而抑制其活性则可能为对抗侵袭性癌症提供一种途径。研究结果或许还有助于解释SerpinB3在炎症性疾病（从皮肤病到哮喘）中的作用。

该研究成果发表在《美国国家科学院院刊》上。

这项研究源于该团队在伤口修复用生物活性材料方面的广泛研究，以及他们在丝氨酸蛋白酶抑制剂（serpins）这一蛋白质家族研究方面的专长。丝氨酸蛋白酶抑制剂是体内多种过程的重要调节因子，例如血液凝固和免疫调节，其中一些丝氨酸蛋白酶抑制剂在维持组织分解和修复的平衡方面发挥着重要作用。 

亚利桑那州立大学生物设计研究所生物材料创新与转化中心的Kaushal Rege说：“当我们深入研究生物活性纳米材料如何促进组织修复时，一种最初被认为与癌症相关的蛋白质——丝氨酸蛋白酶B3（SerpinB3）——突然映入眼帘，它成为了纳米材料驱动伤口愈合的关键因素。这段旅程始于对用于组织修复的生物材料的应用研究，最终揭示了这种蛋白质在皮肤损伤反应机制中的基础作用，着实令人着迷。目前，我们正以此为基础，进一步探索丝氨酸蛋白酶B3在其他病理状况中的作用。

SerpinB3 的分裂身份

许多丝氨酸蛋白酶抑制剂（serpin）与疾病相关，当它们在体内的平衡被打破时，就会出现炎症、纤维化和癌症等症状。该家族成员之一的SerpinB3已被广泛用于癌症检测，作为侵袭性疾病的指标。

SerpinB3（又称鳞状细胞癌抗原-1）于 1977 年首次在宫颈癌组织中被发现。长期以来，它一直被用作肺癌、肝癌和皮肤癌等侵袭性癌症的生物标志物，其高水平与不良预后相关。

“四十多年来，SerpinB3一直被认为是癌症生长和转移的驱动因素——以至于它成为了一种临床诊断标志物。然而，这么长时间以来，它在体内的正常作用一直是个谜，”亚伦说道。“但当我们观察受损愈合的皮肤时，我们发现迁移到伤口床的细胞会产生大量的这种蛋白质。很明显，这是人类进化出的用于修复上皮损伤的机制的一部分，而癌细胞已经学会利用这一过程进行扩散。现在，这为我们理解这种蛋白质如何参与更多疾病的发生发展打开了大门。”

SerpinB3 如何帮助伤口愈合

通过追踪伤口愈合过程中哪些基因被激活，研究人员发现，受损皮肤中SerpinB3的水平显著升高。这种升高在覆盖有先进生物材料敷料的伤口中尤为明显。这一发现建立在该团队早期研究的基础上，表明此类材料可以增强人体自身的修复信号。

实验室测试表明，额外添加SerpinB3能促进皮肤细胞更快地移动并覆盖伤口，其效果与一种名为表皮生长因子（EGF）的知名愈合促进剂相当。SerpinB3的作用机制是激活角质形成细胞——这些皮肤细胞通常会移动到伤口处进行修复。激活后，这些细胞的黏性降低，流动性增强，从而能够滑入伤口并重建组织。

这种蛋白质还能辅助人体自身的修复机制，引导伤口愈合和新组织生长。经治疗的伤口显示出排列更加整齐的胶原纤维，这些纤维起到支撑结构的作用，有助于恢复皮肤的强度和完整性。

对护理的影响

研究人员指出，还需要开展更多研究来了解SerpinB3如何融入人体更广泛的愈合系统。由于SerpinB3能够加速修复，因此未来或许可以开发成治疗顽固性伤口（例如褥疮和其他愈合缓慢的溃疡）的药物。

通过揭示 SerpinB3 的双重作用，该研究表明，更深入地了解人体自身的修复系统可以带来更好的伤口治疗方法，以及对抗癌症的新策略。