细胞骨架的动态重组改变了细胞形状，是细胞运动、分裂、吞噬和许多其他生命活动的必要力量。其中微丝是细胞骨架的重要组成部分，它为细胞的收缩活动和细胞器运输提供了重要的支撑。微丝受到多个肌动蛋白结合蛋白家族的精细调节，其中细丝蛋白A(filamin A,FLNA)最早于1975年被鉴定为一种非肌性肌动蛋白结合蛋白。它是细丝蛋白家族中最丰富、分布最广的成员，可以与超过90个伙伴蛋白结合，广泛参与包括细胞运动、蛋白水解、跨膜受体、离子通道、信号分子、转录因子、DNA损伤修复等多种功能调节。近年来，由于FLNA在肿瘤中的作用引起了人们的广泛关注。在这篇综述中，我们总结了FLNA蛋白的结构特点及其在多种肿瘤中的作用和分子机制。

1、FLNA蛋白结构与功能

人类FLNA家族有三个成员：FLNA、丝状蛋白B和丝状蛋白C,它们的基因高度保守，FLNA基因位于X染色体上，后两者分别位于3号和7号常染色体上。家族成员绝大多数以同源二聚体形式组成。这三种蛋白中FLNA分布最广泛、表达水平最高。从结构和功能上看，每个单体的N端的肌动蛋白结合结构域由两个钙蛋白同源结构域组成，是肌动蛋白的主要结合位点。接下来是由24个免疫球蛋白样的串联重复小体反向平行折叠形成一个杆状结构域，在重复小体15～16和23～24之间分别有2个钙蛋白酶的裂解位点构成的铰链区，进一步将杆状区域分为两个子区域，杆状区域1(重复小体1～15)和杆状区域2(重复小体16～23),它们是与绝大多数伙伴蛋白 结合的主要区域。最后C端 第24 重复小体是同源二聚结构域，也对蛋白 与肌动蛋白交联功能至关 重要[1]。

2、FLNA在肿瘤中的作用及其分子机制

最初人们认为FLNA主要发挥促癌作用，但实际上由于其在肿瘤中伙伴蛋白的多样性，更有可能是以网络形式调控肿瘤的进展，单一信号通路往往很难评价这些相互作用的整体生理意义，所以在很多肿瘤中会发现有截然不同的研究结论。FLNA伙伴蛋 白包括膜受体、信号传导中间体、酶、离子通道和转录因子等。同时FLNA第2 152位点色氨酸的磷酸化和铰链区位点的蛋白水解也是其功能的重要调控机制。

2.1 FLNA与乳腺癌

许多学者发现乳腺癌组织中FLNA高表达并且与肿瘤的晚期、淋巴结转移、血管或神经侵犯相关。在三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer, TNBC)中FLNA的高表达与较差的预后相关，含有无功能FLNA突变的转移性乳腺癌患者预后则相对更好。在乳腺癌细胞中敲除FLNA明显抑制了肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭能力，并下调了基质金属蛋白酶-1的表达[2]。在TNBC细胞和小鼠移植瘤模型中过表达FLNA提高了肿瘤细胞多西他赛的耐药性，这可能是通过激活MAPK/ERK通路实现的[3]。这些结果表明，FLNA促进了乳腺癌的进展和耐药，尤其对于TNBC。众所周知，HER-2过表达的乳腺癌具有较高的侵袭性，而肿瘤侵袭和转移与细胞骨架重塑有密切关系。生长因子受体结合蛋白7作为一种衔接蛋白可以在表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)的刺激下与FLNA共表达于细胞膜并直接相互作用，并且介导了与HER-2、黏着斑激酶等蛋白的相互作用，参与了整合素、黏着斑(focal adhesion, FA)和细胞黏附等与肿瘤侵袭相关的调节[4]。这为探索HER-2过表达乳腺癌的侵袭机制提供了新的靶向治疗途径。上皮间质转 化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的恶性肿瘤细胞由于骨架重排，运动迁移能力显著增强。LJEPOJA等[5]发现在乳腺癌细胞中miR-200c通过靶向抑制转录因子JUN和心肌蛋白相关转录因子A/血清反应因子(myocardin-related transcription factor A/serum response factor, MRTFA/SRF)的表达进而下调FLNA的转录，抑制了细胞骨架重排及EMT。

也有证据显示在乳腺癌中FLNA搭配不同的伙伴蛋白可能起到抑制肿瘤的效果。在一项424例乳腺癌组织的检测中发现FLNA虽然在癌组织中明显高表达，但是FLNA高表达对应的肿瘤体积反而更小 而且总体预后更好。同时 FLNA的高表达与乳腺癌1号基因(breast cancer 1,BRAC1)的核高表达显著正相关[6]。VELKOVA等[7]发现BRAC1中心区域的一个保守基序6可以与 FLNA的杆状区域2在细胞核内直接结合，并且这种结合还受到BRAC1基序2的调控。FLNA的缺失虽然不会对DNA损伤的感知功能产生影响，但是会导致DNA双链断裂修复障碍，造成单链DNA的积累。FLNA在细胞核内通过BRAC1参与了DNA修复调控进而抑制了肿瘤的进展。与大多数研究不同，XU等[8]发现在浸润性乳腺癌中FLNA表达下调，尤其是在伴有淋巴结转移的乳腺癌肿瘤组织中显著降低，同时在乳腺癌细胞和小鼠乳腺癌模型中FLNA的下调促使癌细胞的迁移、侵袭和转移。在乳腺癌细胞中沉默FLNA 增加了钙蛋白酶活性，促进细胞膜上的FA分解代谢增加，抑制了乳腺癌的迁移和侵袭。

2.2 FLNA与结直肠癌

相比于正常组织，结直肠癌(colorectal cancer, CRC)组织中FLNA表达水平更低，并且FLNA的低表达与肝脏转移、淋巴结转移、浆膜侵犯以及更短的生存时间相关。在CRC细胞中敲降FLNA加速了EGF诱导的细胞增殖、迁移和侵袭，并且与EGFR/AKT/ERK信号通路的激活相关[9]。有研究表明FLNA也参与CRC的EMT及化疗耐药。通过过表达Snail诱导的EMT表型中，磷酸化的FLNA表达水平显著上调，并且FLNA与FA共同定位于细胞质并调控FA体积，参与EMT相关的细胞黏附[10]。在氟尿嘧啶耐药的CRC细胞中FLNA的表达明显升高，其中c-MET/AKT介导的FLNA的磷酸化是主要机制，并且c-MET特异性抑制剂克唑替尼抑制FLNA磷酸化的同时也抑制肿瘤细胞的侵袭能力和EMT表型，提高了化疗的敏感性[11]。N6-腺苷酸甲基化是mRNA 最常见的内部修饰机制之一，WT1相关蛋白是m6A甲基转移酶复合物的关键组分之一，在CRC中FLNA是WT1相关蛋白重要的下游靶点之一，调控FLNA的mRNA的N6-腺苷酸甲基化修饰，下调了FLNA mRNA的稳定性并导致了转录后的抑制，促进了CRC的进展[12]。

2.3 FLNA与前列腺癌

BEDOLLA等[13]发现随着前列腺癌(prostate cancer, PC)恶性程度的提高，在PC细胞质中FLNA的表达逐渐升高而细胞核中其表达水平却逐渐下降，提示了FLNA的胞质-核易位与PC进展关系密切。同时体外研究证实，FLNA的细胞质定位诱导细胞侵袭，而核易位则完全相反。这可能是全长形式的FLNA主要位于细胞质，受钙蛋白酶的裂解产生的杆状区域2转入细胞核内，与雄性激素受体(androgen receptor, AR)结合并抑制其转录功能。同时，AKT对FLNA的磷酸化抑制其被酶切，抑制了杆状区域2的产生并与AR结合，这可能是去势治疗抵抗的原因。利用天然染料木黄酮联合多糖可以抑制FLNA的磷酸化，增加了去势治疗的敏感性[14]。FLNA与AR的结合并不完全局限于核内，其对AR的作用机制也不仅限于转录调控。在生理浓度的雄激素刺激下，成纤维细胞NIH3T3的AR与FLNA在细胞浆内结合并招募整合素β1形成复合体控制着黏着斑激酶、桩蛋白和Rac, 从而驱动细胞迁移。这种三元复合体的组装是触发细胞运动的初始事件，可能控制器官发育和PC转移[15]。

2.4 FLNA与非小细胞肺癌

GACHECHILADZE等[16]在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)中发现FLNA高表达与临床分期、淋巴结转移和远处转移正相关。在接受铂类辅助化疗的患者中FLNA高表达与不良的预后相关，是复发的独立危险因素。FLNA参与了NSCLC的耐药机制。CHENG等[17]发现在吉非替尼耐药的NSCLC细胞中FLNA 表达水平显著升高，在shRNA干扰FLNA表达后，肿瘤细胞对吉非替尼的敏感性和凋亡细胞比例均明显增加。在机制研究中发现膜联蛋白与FLNA表达正相关且在细胞内共定位，它们共同介导Wnt通路的激活诱导了吉非替尼的耐药。在肺腺癌细胞的顺铂耐药性研究中发现三联基序44可以去泛素化FLNA并增强其稳定性，增加BRCA的表达及其对同源重组修复的影响，最终诱导对顺铂的化疗耐药[18]。FLNA在肿瘤微环境中也有重要意义。ZHOU等[19]在NSCLC组织中发现FLNA与VEGF均表达于细胞浆，且表达水平呈正相关，两者的高表达均与更差的预后相关。这表明FLNA可能通过介导血管生成促进了NSCLC的进展。

2.5 FLNA与肝细胞肝癌

DONADON等[20]发现FLNA仅在肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)中表达，肿瘤与周围间质均有一致的染色，而正常肝脏未见表达。FLNA的阳性表达与T分期、HCV感染和肿瘤分级显著相关，并且是无进展生存期下降的独立危险因素。同时，FLNA的阳性表达预示着HCC的早期复发，尤其是肝内复发。在转移潜能不同的HCC细胞的蛋白组学和磷酸化蛋白组学中分析发现，FLNA在高转移潜能的肝癌细胞中明显上调，并且FLNA的磷酸化水平随着癌细胞侵袭、转移潜能增强而逐渐升高，FLNA可能作为HCC转移的标志物和治疗的靶点[21]。在HCC细胞中，溶血磷脂酸受体1能通过促进FLNA的磷酸化，从而增强后者与MRTFA复合物的形成，调控MRTFA的核定位和MRTFA/SRF靶基因的表达，抑制衰老促进HCC的增殖[22]。虽然大部分研究发现FLNA在HCC中起到促癌，尤其是促进转移的作用，但是也有研究发现FLNA能与信号素3D直接相互作用，调控细胞骨架重塑和抑制PI3K/AKT信号，参与抑制HCC的增殖、转移和EMT的过程[23]。

2.6 FLNA与神经内分泌肿瘤

神经内分泌肿瘤是起源于不同神经内分泌器官或细胞的一组异质性肿瘤。其中分化良好的神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumor, NET)常广泛表达生长抑素受体，其与生长抑素类似物相结合可抑制激 素分泌并抑制肿瘤增殖。 TREPPIEDI等[24]在利用单分子成像技术发现FLNA与生长抑素受体2(somatostatin receptor 2,SSTR2)在活细胞中经历了短暂的相互作用，动态地将SSTR2连接到肌动蛋白细胞骨架上限制其流动并且调节了空间排列和迁移，这对于配体介导的SSTR2网格蛋白内吞是必不可少的。在胰腺NET中，FLNA并没有影响SSTR2的表达，但是参与调控SSA-SSTR2轴介导的信号转导，调节血管生成和细胞运动[25]。除了SSTR2受体外，肾上腺皮质细胞癌细胞表面的胰岛素样生长因子1受体(insulin-like growth factor 1 receptor, IGF1R)和胰岛素受体(insulin receptor, IR)可以与FLNA相互作用，敲降FLNA增加了IGF1R但降低了IR的表达水平，同时增强了IGF1R/IR和IR抑制剂的靶向治疗作用。虽然肾上腺皮质瘤(adrenocortical cancer, ACC)患者的FLNA和IGF1R表达水平不一，但FLNA/IGF1R的低比值可以作为靶向治疗获益的敏感指标[26]。在NET中，与分化良好的类癌或不典型类癌相比，小细胞和大细胞NET中FLNA的表达显著增加。在类癌细胞中沉默FLNA下调了Cyclin D1的表达水平并阻碍了细胞周期G1/S期的过渡，抑制了细胞增殖和VEGF表达，同时细胞黏附增加迁移减少[27]。

2.7 FLNA与胰腺导管腺癌

WANG等[28]发现在胰腺导管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC)细胞中朊病毒蛋白(prion protein, PrP)以其前体缺陷的pro-PrP的形式存在，其保留的糖基磷脂酰肌醇锚定肽信号序列中包含了与FLNA的结合位点。pro-PrP与FLNA的结合扰乱了FLNA的功能，并破坏了细胞骨架，从而促进了PDAC的侵袭性。除了与FLNA相结合，PrP还可以与Notch1相互作用，形成PrP/FLNA/Notch1复合体，该复合体能通过抑制Notch蛋白的降解来激活Notch通路促进PDAC的进展。

2.8 FLNA与黑色素瘤

黑色素细胞M2缺乏内源性的FLNA,与其稳定 表达FLNA的亚型M2A7构成了研究FLNA与不同伙伴蛋白的经典细胞模型。在Ras相关的信号通路中，活性R-Ras与FLNA共定位且相互作用，它们共同激活了整合素和纤维连接蛋白基质的组装，促进黑色素瘤细胞依赖整合素的细胞迁移能力[29]。核糖体S6激酶是Ras-MAP激酶通路中的一种重要激酶，在黑色素瘤细胞中，EGF的刺激激活MAPK信号通路，并促使RSK磷酸化FLNA蛋白，进而调控肌动蛋白细胞骨架，促进黑色素瘤细胞的迁移[30]。FLNA 通过促进黑色素细胞中Ras-GRF1通路的选择性泛素化和降解，抑制了调控Ras/ERK通路的组成性激活，进而抑制基质金属蛋白酶9的产生[31]。FLNA在许多受体介导的内吞作用中发挥了重要的作用。在转移性黑色素瘤中，FLNA表达的部分下调阻断了配体诱导的EGFR反应。在缺乏FLNA的M2细胞中，EGF刺激下的EGFR的酪氨酸磷酸化和泛素化显著降低，并且FLNA的缺失干扰了EGFR与泛素连接酶c-Cbl的相互作用。而在稳定表达FLNA的M2A7细胞中，内吞的EGFR顺利地与溶酶体标记物共定位。这些结果说明FLNA对EGFR激酶的激活和通过内吞介导的降解是必不可少的[32]。PLANAGUMA等[33]在黑色素瘤细胞中利用活细胞成像发现，FLNA与趋化因子受体2的结合是趋化因子配体2介导的受体内吞和囊泡进入的重要调控机制。此外，在M2A7细胞中，pro-PrP以糖基磷脂酰肌醇锚定肽信号序列GPIPSS位点与FLNA结合，促使了FLNA与整合素β1的结合，进而促进了黑色素瘤细胞的形成、扩散和迁移。在黑色素瘤细胞中FLNA可以与巨核细胞白血病蛋白1(megakaryoblastic leukemia 1,MKL1)相互结合并促使MKL1-SRF靶基因的表达。FLNA和MKL1之间的相互作用是MKL1-SRF介导转录的重要调控机制，同时也是肌动蛋白MKL1依赖的基因表达和细胞迁移所必需的[34]。WANG等[35]在黑色素瘤细胞中发现甲状腺激素受体因子13可以与FLNA直接相互作用，然后通过激活PI3K/AKT通路，转录激活EMT相关基因，在体外促进黑色素瘤细胞的侵袭和迁移，在体内增强了黑色素瘤细胞的肺转移。

3、小结与展望

基于医学界对FLNA多年的研究，我们对FLNA性质和功能有了更清晰的认识。FLNA的研究范围涵盖了细胞黏附相关的侵袭以及EMT、表面受体内吞及囊泡运输、受体酪氨酸激酶通路、细胞周期、趋化因子、G蛋白偶联受体介导的信号通路、与雄性激素受体和MRTFA/SRF相关的转录因子调控等方面。例如，在乳腺癌中，FLNA介导了HER-2等受体激酶参与调控细胞黏附相关的肿瘤侵袭；在PC中，钙蛋白酶对FLNA的裂解产生的功能片段参与了不同的亚细胞定位并发挥了不同的作用；在NSCLC中，FLNA通过Wnt通路等多种方式介导了化疗药物的耐药性。

随着分子生物学和生物信息学的发展，关于FLNA环状RNA的研究也在逐渐兴起，同时在许 多生物信息发掘中FLNA作为核心蛋白也屡见报道。但FLNA在许多常见的肿瘤，如食管癌、胃癌、卵巢癌以及一些间叶源性肿瘤中相关的研究内容仍然过少，FLNA在其中的作用机制亟待进一步发掘。

基金资助:国家自然科学基金资助项目(编号:82172659);

文章来源:李亚芳,张震,郗彦凤.细丝蛋白A在肿瘤中作用机制的研究进展[J].现代肿瘤医学,2024,32(01):151-154.