1. 什么是堿性磷酸酶同工酶（ALP）？

堿性磷酸酶同工酶（Alkaline phosphatase，ALP）是一種水解酶，它能夠在堿性條件下去除各種磷酸化底物的磷酸基團，催化磷酸單酯水解。ALP在人體中分為組織非特異性堿性磷酸酶（TNAP）和組織特異性堿性磷酸酶（TSAP）。TSAP包括胎盤堿性磷酸酶（PLAP/ALPP）、腸道堿性磷酸酶（IAP/ALPi）、生殖細胞堿性磷酸酶（ALPG/ALPPL2/GCAP）。ALP廣泛存在于人體組織中，參與細胞周期、生長、凋亡和信號轉導等多種過程 ^[2-4]。

ALP活性變化與多種疾病密切相關，包括骨質疏松、骨軟化、膽道阻塞、肝硬化和敗血癥等。同時，ALP也在一些癌癥中作為重要的生物標志物，如骨癌、胰腺癌、卵巢癌、乳腺癌以及前列腺癌。此外，ALP還能將一磷酸腺苷水解為細胞信號分子腺苷。因此，對ALP進行高靈敏度檢測對于臨床診斷和生物醫(yī)學研究至關重要 ^[2-4]。

2. 什么是生殖細胞堿性磷酸酶（ALPG）？

2.1 ALPG的結構

生殖細胞堿性磷酸酶（Alkaline phosphatase, germ cell type，ALPG）又叫NAGAO isozyme，GCALP，ALPPL，ALPPL2，編碼蛋白ALP-1，屬于一種堿性磷酸酶同工酶（Alkaline phosphatase，ALP）。人類的組織特異性堿性磷酸酶（TSAP）基因（ALPG/ALPPL2/GCAP、PLAP/ALPP、IAP/ALPi），都集中定位于在人類染色體2q34-q37區(qū)域。TSAP基因在結構上幾乎是相同的，它們都包括11個外顯子和10個小的內含子。ALPG、PLAP和IAP之間的同源性為90-98%，而TNAP與其他三者的同源性約為50%。與其它堿性磷酸酶一樣，ALPG通過糖基磷脂酰肌醇（GPI）錨定到細胞膜上（圖1）^[5]。

2.2 ALPG的表達和功能

ALPG（ALPPL2/GCAP）在胚胎生殖細胞、一些腫瘤組織和胎盤中以低水平表達，它本質上是精原細胞堿性磷酸酶（ALP），在某些腫瘤中被視為腫瘤標志物，如精原細胞瘤和卵巢癌。另一方面，GCAP在植入前的原始態(tài)胚胎干細胞表面出現短暫的高表達，與IGFBP-1的mRNA相互作用，對原始態(tài)多能性轉錄因子CP2樣1（TFCP2L1）以及信號轉導和轉錄激活因子3（STAT3）的mRNA水平進行調節(jié)，從而參與調控胚胎干細胞的多能性狀態(tài)轉化過程 ^[6-8]。

圖1. ALPG基因的結構 ^[5]

3. ALPG（ALPPL2）相關的信號通路

3.1 ALPG在原始態(tài)多能性建立和維持中的機制

目前，一項研究揭示ALPG（ALPPL2）在原始態(tài)多能性建立和維持中的重要作用。原始態(tài)（Naïve State）多能性研究已成為干細胞和重編程領域的焦點。現已鑒定的表面抗原在Naïve態(tài)的建立和維持過程中似乎并不起關鍵作用，其動態(tài)變化和相關分子機制仍然不清楚 ^[6]。

研究通過系統(tǒng)性的蛋白質組學和轉錄組學分析，確定了ALPPL2作為人原始態(tài)（Naïve state）多能干細胞首個功能性表面標志物。更進一步，證明了ALPPL2對于建立和維持原始多能性都是至關重要的。此外，實驗數據表明ALPPL2可以與RNA結合蛋白IGF2BP1相互作用，穩(wěn)定原始多能性轉錄因子TFCP2L1和STAT3的mRNA水平，從而調控原始多能性。這一發(fā)現為進一步改進Naïve態(tài)多能干細胞的純化、分離，以及Naïve態(tài)誘導和培養(yǎng)體系提供了重要信息。Naïve態(tài)多能干細胞的可塑性和潛在能力使其成為干細胞治療的有力候選者。通過將它們誘導分化成需要的細胞類型，可以治療許多疾病和損傷，如心臟病、糖尿病和神經退行性疾病（圖2） ^[6]。

圖2. ALPG在原始態(tài)多能性建立和維持中的機制 ^[6]

3.2 ALPG在SynNotch CAR T電路中靶向腫瘤的機制

SynNotch CAR T是最新報道的一種“智能”腫瘤療法，它被設計用來識別主要存在于非惡性組織中的抗原 ^[8]。相關研究提示，ALPPL2可以通過SynNotch CAR T電路作為引導開關，用于靶向其他腫瘤相關抗原，以最小化對靶向/非腫瘤組織的毒性作用。SynNotch CAR-T細胞通路在表達ALPPL2的實體瘤臨床前模型中顯示出增強的特異性，包括間皮瘤和卵巢癌。通過阻止CAR介導的強直信號傳導，在臨床前模型中實現了優(yōu)越的腫瘤控制 ^[9-10]。

具體而言，一項研究利用ALPPL2這一特異性腫瘤抗原，將T細胞進行改造，使其在感知到特異性腫瘤抗原ALPPL2時，產生能夠識別并攻擊腫瘤細胞的CAR受體。這樣一來，T細胞就能更有效地對抗腫瘤。研究中使用了三種CAR，分別定位于MCAM、mesothelin和HER2這三種腫瘤相關抗原，通過監(jiān)測GFP（綠色熒光蛋白）表達確認CAR受體的存在。此外，實驗中還涉及到兩種間皮瘤腫瘤細胞，分別是M28（上皮樣）和VAMT-1（肉瘤樣）。這些工程化T細胞能夠有效地殺死這些腫瘤細胞，而且這種殺傷作用是通過ALPPL2 SynNotch電路來調控的。這種電路能夠調控GFP的表達，從而控制CAR的表達和T細胞的活性。因此，通過ALPPL2 SynNotch電路來控制CAR受體的表達和T細胞的活性，能夠高效地殺傷實體腫瘤細胞（圖3） ^[9]。

圖3. T細胞被改造，使其感知到ALPPL2時產生特定CARs，進而識別并攻擊腫瘤細胞 ^[9]

4. ALPG（ALPPL2）在腫瘤中的作用

目前尚不清楚ALPG（ALPPL2）在疾病中的具體作用，但堿性磷酸酶在多種疾病中發(fā)揮重要作用，包括骨代謝疾病、腸道疾病和腫瘤等。因此，ALPPL2可能在這些疾病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮一定的作用，但需要進一步的研究來揭示其具體機制和作用方式?，F有的文獻報道主要集中在ALPG（ALPPL2）在一些腫瘤中的作用。

4.1 ALPG和胰腺癌

一項研究采用SELEX技術（一種可以從隨機單鏈核酸序列庫中篩選出特異性與靶物質高度親和的核酸適配體（Aptamer）的技術），找到了一種能夠識別胰腺癌細胞的RNA分子SQ-2。然后，研究發(fā)現SQ-2分子的靶蛋白ALPG（ALPPL2），它在胰腺癌細胞中異常表達。利用RNA干擾技術降低了ALPPL2的表達，且影響細胞生長和侵襲。此外，SQ-2能夠識別ALPPL2，ALPPL2不僅存在于胰腺癌細胞的表面，還存在于細胞的分泌物中。缺乏早期敏感診斷標志物是胰腺導管腺癌（PDAC）相關致死性的主要原因之一。這一發(fā)現提示，ALPPL2可能在基于血清和膜的胰腺導管腺癌（PDAC）診斷中具有重要作用 ^[11-13]。

4.2 ALPG和乳腺癌

在一項針對ER+乳腺癌患者的研究中，發(fā)現了與藥物阿那曲唑（Anastrozole）在血漿中濃度有關的基因變異。最重要的基因變異信號（rs11648166）位于SLC38A7基因附近，表明該基因編碼了安莫司唑的傳輸蛋白。另一個重要信號（rs28845026）位于ALPG（ALPPL2）基因附近，并與SLC38A7信號互相影響。這兩個SNP會影響這兩個基因的表達。值得注意的是，那些同時攜帶這兩個SNP變異的患者，其藥物濃度最高，SLC38A7基因表達最高，而ALPPL2基因表達最低?？偨Y來說，這項研究揭示了一個新的基因SLC38A7，它編碼了阿那曲唑的轉運蛋白，并發(fā)現了SLC38A7基因中的SNP與ALPPL2基因附近的SNP之間的相互作用，這些相互作用會影響轉運蛋白的表達以及阿那曲唑在血漿中的濃度 ^[7]。

4.3 ALPG和間皮瘤

研究發(fā)現ALPG（ALPPL2）在間皮瘤中廣泛表達，覆蓋多種亞型，并表現出高度組織特異性。間皮瘤是一種無法治愈的腫瘤，可分為上皮型、雙相型和肉瘤型。研究人員通過在活體間皮瘤細胞和正常細胞上進行抗體展示篩選，抗體M25特異地識別ALPPL2。為了評估ALPPL2靶向治療的潛力，研究人員開發(fā)了ALPPL2靶向的抗體-藥物結合物，展示了其在體外和體內對間皮瘤的強效和特異性腫瘤殺傷作用。這些發(fā)現為間皮瘤治療提供了新的方向和策略 ^[14]。

4.4 ALPG和胃癌

研究使用免疫組化技術和生物信息學來分析ALPG（ALPPL2）在胃組織和鄰近正常組織中的表達，并評估其在早期檢測和預測胃腺癌預后的潛力。研究結果顯示，ALPPL2在胃腺癌組織中的表達顯著增加，并且是一個獨立的因素，可以提供可靠的胃腺癌患者預后信息。高表達的ALPPL2與進展期TNM分期和高表達的HER-2相關。因此，ALPPL2有潛力成為揭示胃癌預后信息的生物標志物 ^[15]。

4.5 ALPG和其它腫瘤

ALPG（ALPPL2）在癌癥領域引起了廣泛的關注，特別是在精原細胞瘤的早期檢測和基于血液樣本的診斷方法中 ^[6]。已有研究發(fā)現，ALPPL2在多種實體腫瘤中表達較高，包括卵巢、子宮內膜和睪丸癌等 ^[6]。此外，ALPPL2在肺癌、膀胱癌、卵巢癌、黑色素瘤、子宮癌、腎癌、前列腺癌、中樞神經系統(tǒng)腫瘤、結直腸癌、淋巴瘤和白血病等多種腫瘤中也有表達 ^{[6, 16-19]}。然而，ALPPL2在這些腫瘤中的表達和功能可能受到多種因素的影響，包括腫瘤亞型、患者群體和實驗條件等。因此，對于每一種腫瘤類型，都需要需要進一步的研究和驗證，以深入探究ALPPL2在該特定腫瘤中的角色。