综述:SPP1通过调控信号通路和肿瘤微环境调节肿瘤进展

《Hormones & Cancer》:SPP1 regulates tumor progression through modulation of signaling pathways and the tumor microenvironment

【字体: 时间:2025年12月16日 来源:Hormones & Cancer

编辑推荐:

  本综述系统阐述了分泌性磷蛋白1(SPP1/Osteopontin)在肿瘤进展中的核心作用。文章详细分析了SPP1通过与其受体(CD44、整合素等)相互作用,激活PI3K/AKT、MAPK/ERK等关键信号通路,从而调控肿瘤干细胞(CSCs)特性、促进肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)M2极化、影响癌症相关成纤维细胞(CAFs)功能,并抑制T细胞抗肿瘤免疫,最终塑造免疫抑制性肿瘤微环境(TME)。文章还总结了SPP1在多种癌症(如肝细胞癌、肺腺癌、结直肠癌等)中的表达特征、功能及作为预后生物标志物和治疗靶点的潜力,为开发靶向SPP1的抗肿瘤策略提供了重要见解。

  
SPP1的发现与生物学功能
分泌性磷蛋白1(SPP1),也被称为骨桥蛋白(OPN),是一种高度磷酸化的糖蛋白。其基因位于人类染色体4q22.1,编码的蛋白含有重要的RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)序列,该序列对于其与细胞表面整合素受体结合介导细胞粘附至关重要。SPP1在多种组织中广泛表达,参与包括心血管疾病、癌症、炎症、伤口愈合在内的多种生理和病理过程。
在细胞生物学和免疫学中,SPP1扮演着多重角色。它是细胞粘附、迁移和细胞外基质(ECM)重塑的关键调节因子。通过与整合素αvβ3和CD44等受体相互作用,SPP1影响ECM的组成和组织的再生修复。更重要的是,SPP1作为一种多功能细胞因子,积极参与免疫调节。它能够促进巨噬细胞向M2型极化,调节T细胞的活化和分化(特别是抑制细胞毒性T细胞的活性),并增强树突状细胞的成熟和抗原呈递能力。此外,SPP1在炎症和纤维化过程中也发挥着重要作用。
SPP1与肿瘤微环境
SPP1在肿瘤微环境中扮演着“策动者”的角色,通过影响多种基质细胞,共同促进肿瘤的进展。
SPP1促进肿瘤干性与治疗抵抗
癌症干细胞(CSCs)是肿瘤中具有自我更新、多向分化潜能的一小群细胞,与肿瘤的发生、发展、复发和治疗抵抗密切相关。SPP1被证实是增强CSCs干性的关键因子。SPP1通过与CSCs上高表达的CD44和整合素(如αvβ3, αvβ5)结合,激活PI3K/AKT和MAPK/ERK等信号通路,从而驱动CSCs的自我更新和增殖。同时,SPP1能增强CSCs与ECM的粘附,将其锚定在特定的干细胞巢中维持其干性。此外,通过激活粘着斑激酶(FAK)和刺激基质金属蛋白酶(MMPs)的分泌,SPP1增强了CSCs的迁移和侵袭能力。在治疗抵抗方面,SPP1通过激活PI3K/AKT通路调节Bcl-2家族蛋白,抑制凋亡信号,并可通过与肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的相互作用,诱导上皮-间质转化(EMT)、自噬等过程,导致化疗耐药。SPP1还能通过上调血管内皮生长因子(VEGF)促进血管生成,为CSCs提供营养支持。
SPP1调节肿瘤相关巨噬细胞以促进免疫抑制
SPP1是巨噬细胞的强效趋化因子,能将其招募至TME并重编程为肿瘤支持性表型。SPP1通过与其在巨噬细胞上的受体(整合素、CD44)结合,促进其向M2样极化。M2型TAMs分泌免疫抑制性细胞因子如IL-10和TGF-β,抑制抗肿瘤免疫反应,促进血管生成和肿瘤转移。近年来的研究提出,相较于传统的M1/M2分类,CXCL9与SPP1的表达比值(CS比值)能更有效地界定TAM的极性。低CS比值(SPP1主导)与缺氧驱动的代谢重编程、EMT及细胞毒性免疫细胞浸润减少相关,预示着较差的预后和免疫抑制性TME。
SPP1调节癌症相关成纤维细胞和肿瘤基质
癌症相关成纤维细胞(CAFs)是TME的主要组成部分。SPP1参与成纤维细胞活化为CAFs的过程。被激活的CAFs通过SPP1/CD44等信号通路分泌多种细胞因子、生长因子和MMPs,重塑ECM,增加基质硬度,形成纤维化、免疫排斥的微环境,从而促进肿瘤细胞迁移、EMT和治疗抵抗。SPP1+巨噬细胞常与POSTN+ CAFs共存,它们的相互作用进一步促进了ECM重塑和免疫抑制TME的形成。
SPP1抑制T细胞介导的抗肿瘤免疫
SPP1被认为是T细胞活化的有效抑制剂。它主要通过与其在T细胞上的受体CD44结合,抑制CD8+T细胞的活性,导致T细胞功能失调和耗竭。此外,SPP1通过影响CAFs等细胞营造的免疫抑制微环境,间接抑制T细胞的增殖和活化,并招募调节性T细胞(Tregs)和髓源性抑制细胞(MDSCs),从而削弱机体的抗肿瘤免疫应答。
SPP1在不同癌症类型TME中的作用举例
SPP1在多种癌症的进展中均发挥着重要作用。在肝细胞癌(HCC)中,SPP1高表达与肿瘤侵袭性强、早期复发和预后差相关,它通过PI3K/AKT通路促进癌细胞迁移和 colony formation,并诱导巨噬细胞M2极化。在肺腺癌(LUAD)中,SPP1高表达与TNM分期、淋巴结转移相关,并通过影响COL11A1表达促进细胞迁移侵袭,同时通过上调PD-L1促进免疫逃逸。在结直肠癌(CRC)中,SPP1通过Slug转录因子促进肿瘤侵袭转移,并抑制CD8+T细胞增殖和IFN-γ产生。在卵巢癌和前列腺癌中,SPP1分别通过ITGB1/FAK/AKT通路和PI3K/AKT/ERK通路促进癌细胞进展和治疗抵抗。
SPP1作为癌症预后生物标志物
SPP1在多种恶性肿瘤中差异性表达,可作为潜在的预后生物标志物。然而,其与预后的关系复杂。在多数实体瘤(如前列腺癌、肺癌、胃癌、乳腺癌)中,SPP1高表达通常预示着较差的预后。但在某些癌症如胰腺癌中,有研究显示SPP1高表达与更好的预后相关,提示其功能可能具有“双刃剑”特性,取决于肿瘤类型和特定的微环境背景。与PD-L1、VEGF等已知生物标志物相比,SPP1作为上游调节因子,能够协同这些分子共同塑造免疫抑制性TME。
靶向SPP1:潜在治疗策略
鉴于SPP1在肿瘤进展中的核心作用,靶向SPP1及其相关轴线已成为一个有前景的治疗方向。潜在策略包括:
  1. 1.
    直接抑制SPP1:例如使用BET抑制剂(如NHWD-870)通过抑制BRD4-NF-κB轴来下调SPP1的转录。
  2. 2.
    靶向CD44/SPP1和整合素/SPP1轴:通过阻断SPP1与其受体的相互作用,抑制下游致癌信号通路。但需注意这些受体在正常组织中的广泛表达可能带来的副作用。
  3. 3.
    靶向PD-L1-SPP1轴:SPP1+ TAMs高表达PD-L1,联合使用SPP1靶向策略和PD-1/PD-L1抑制剂可能产生协同抗肿瘤效果。
  4. 4.
    靶向CXCL9/SPP1轴:通过使用IFN-γ等药物提高CXCL9表达,抑制SPP1主导的免疫抑制性TME,将TAM极性转向抗肿瘤状态。
  5. 5.
    靶向VEGFA-MMP9轴:SPP1可诱导VEGF和MMP9表达,因此抗血管生成药物(如索拉非尼)可能间接抑制SPP1的部分功能。
总结与展望
SPP1通过复杂的分子网络在多种癌症的发生发展中扮演着关键角色。它通过调控CSCs、TAMs、CAFs等多种TME细胞成分,并抑制T细胞功能,共同塑造了一个利于肿瘤生长、侵袭和转移的微环境。虽然SPP1作为治疗靶点前景广阔,但其功能的双重性、在不同癌症中的异质性以及靶向治疗可能面临的挑战(如药物递送效率、对正常生理功能的影响等)仍需深入研究。未来需要大规模临床试验和更深入的机制探索,以更好地理解和利用SPP1在癌症治疗中的潜力。开发针对特定肿瘤类型和分子背景的精准靶向SPP1策略,将是未来的重要方向。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号