APP下载

ARTN蛋白在人类肿瘤发生发展中的作用研究进展

2014-04-05范开席

山东医药 2014年14期
关键词:胰腺癌食管癌阴性

郭 敬,范开席

(1山东省医学科学院附属医院,济南250031;2济南大学;3山东省医学科学院医学与生命科学学院)

ARTN蛋白是神经胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族配体(GFL)的一个亚型,是GDNF家族的第4个成员,亦属于转化生长因子β(TGF-β)超家族[1]。近年来的研究表明,ARTN蛋白具有促进细胞趋化、黏附和迁移的作用,因此在介导肿瘤细胞侵袭、转移中具有重要的意义。现将ARTN蛋白在乳腺癌、胰腺癌、食管癌、胃肠道肿瘤、肺癌等肿瘤发生发展中的作用综述如下。

1 ARTN蛋白的编码基因、受体及信号传导机制

编码ARTN蛋白的人ARTN基因位于染色体1p32~33区,包括3个外显子和2个内含子,全长约3.9 kb。ARTN开放阅读框编码的前体蛋白经蛋白酶切割后加工成113个氨基酸序列的成熟ARTN蛋白,其氨基酸顺序与同家族的GDNF同源性约36%,而与NTN和PSP同源性约45%。ARTN为分泌蛋白,它的信号传导需要通过细胞表面的相应的受体复合物才能完成,该复合物由两部分组成,一部分为高亲和力的绑定组件GDNF家族受体α(GFRα1~4),它们是糖基化的磷脂酰肌醇(GPI)锚定到细胞表面的蛋白分子;另一部分是普通信号组件Ret,它是一种跨膜的受体酪氨酸激酶。ARTN特异绑定GDNFα为GDNFα3,当它与ARTN特异结合后,引起Ret酪氨酸激酶磷酸化,磷酸化的Ret激活下游的激酶如MAPK、PI-3激酶等,最终将信号传递到细胞内,从而发挥 ARTN相应的生理功能。ARTN优先结合GDNFα3-Ret复合物,与其他受体复合物也可以结合。研究发现[2],ARTN mRNA在成人垂体、胎盘、气管中高水平表达,在胎儿中只有肾、肺高水平表达;成人及胎儿脑组织包括基本神经节(下丘脑核、豆状核、黑质)及丘脑表达水平都很低。ARTN能对多种神经元的存活和分化起促进作用。

2 ARTN蛋白与肿瘤发生发展的关系

2.1 ARTN蛋白与乳腺癌 ARTN是一种雌激素调节生长因子[3],可促进对抗雌激素治疗的耐受。接受他莫昔芬治疗的雌激素受体阳性的乳腺癌患者中,ARTN蛋白表达较高者有较低的生存率、较大的病灶和较多的远处转移。ARTN在乳腺癌的进展和转移过程中发挥一定作用,在雌激素受体阴性乳腺癌中ARTN调节内皮细胞行为和促进血管生成。虽然人类微血管内皮细胞(HMEC-1)不表达ARTN,但对外源性的ARTN增加有反应,并通过雌激素受体阴性乳腺癌细胞旁分泌ARTN。雌激素受体阴性乳腺癌患者ARTN与VEGF-A表达呈正相关。用相应siRNA下调ARTN蛋白表达可抑制雌激素受体阴性乳腺癌的血管生成[4,5]。

在雌激素受体阴性乳腺癌中,ARTN促进TWIST-1依赖上皮细胞向间叶细胞转变,而这可能与雌激素受体阴性乳腺癌转移和低生存率有关。上调ARTN的表达可使雌激素受体阴性乳腺癌细胞拥有对离子辐射和紫杉醇的获得性耐受,下调ARTN可以使上述细胞恢复对离子辐射和紫杉醇的敏感性。增加ARTN的表达和功能可能是乳腺癌细胞常用的适应机制,它们利用这种机制在抗肿瘤的微环境中,促进肿瘤细胞的生存和更新[6]。ARTN与TWIST-1协同造成雌激素受体阴性较差的结局,联合抑制ARTN和(PI3K/AKT)可能为该型乳腺癌提供新的治疗方法[3]。

2.2 ARTN与胰腺癌 研究已发现ARTN在胰腺癌中表达水平高于正常,并且ARTN与胰腺癌的发生、发展、转移密切相关。朱栋良等[7]发现 ARTN蛋白在胰腺癌神经浸润转移过程中起重要作用,ARTN通过GFRα3受体相互作用参与胰腺癌的神经侵袭。Meng等[8]研究发现 ARTN及它的受体GFRα3可促进胰腺癌细胞运动能力和侵袭力,并且导致攻击行为。胰腺中的神经富含神经营养因子(NGF、GDNF、ARTN等和神经趋化因子以及自主神经传导物质),这些神经营养因子可通过上调MMP引发神经侵袭,激活pro-survival信号通路而提升胰腺癌细胞的侵袭力[9]。

2.3 ARTN蛋白与食管癌 食管癌组织ARTN蛋白的表达水平高于相邻的非癌变组织,并且ARTN在不同的食管癌细胞系中表达水平不同[10]。ARTN表达与食管癌淋巴结转移、分期及预后的关系密切,ARTN与MMP2表达呈正相关。沉默EC9706食管癌细胞中hsa-miR-223基因表达则ARTN蛋白表达升高,细胞的转移和侵袭力也增加。hsa-miR-223基因可能对食管癌肿瘤有抑制功能,ARTN是其一个作用靶点[10,11]。

2.4 ARTN蛋白与胃肠道肿瘤 张晶晶等[12]研究发现ARTN蛋白表达与胃癌患者的肿瘤浸润程度、TNM分期及淋巴结转移有密切关系,且ARTN蛋白与VEGF蛋白表达呈正相关。肿瘤的发生发展与血管生成和淋巴管生成有密切关系,ARTN蛋白表达水平可以作为临床评价胃癌进展和患者预后的指标之一。曹学全等[13]研究发现ARTN蛋白异常表达可能与胃癌发生有关。ARTN蛋白表达上升与肿瘤分期、淋巴结转移和肿瘤浸润深度有关。提示联合检测ARTN与MMP-9的表达或许可以预测患者的预后。肠道肿瘤中ARTN蛋白表达高于正常组织。ARTN蛋白和MMP-9的表达与大肠癌的淋巴结转移、浸润、分期和预后密切相关。ARTN蛋白和MMP-9在大肠癌中的表达呈正相关性。大肠癌中二者表达升高,并且可能协同参与肿瘤的发生发展[14]。与胰腺癌相比大肠癌细胞神经突—靶点迁移较少[15],因此ARTN蛋白对其作用相对较小。

2.5 ARTN蛋白与肺癌 ARTN、GFRA1-A3和Ret在正常肺组织和肺癌细胞中的表达存在差异。ARTN高表达提高肺癌H1299细胞的增殖、转移和侵袭能力。ARTN蛋白通过Bcl-2介导增强非小细胞肺癌细胞的恶性程度,在异种移植模型中上调ARTN表达增强了肿瘤细胞的侵袭性和转移性,下调ARTN表达则可以降低非小细胞肺癌细胞恶性程度,在不同的非小细胞肺癌细胞株中ARTN的表达水平并不能预测它的致癌性水平的相对高低[16]。在包括肺癌在内的多种人类恶性肿瘤细胞中BCL-2均显示出促进细胞增殖和提高细胞存活率的作用。上调ARTN的表达很可能是间接促进了Bcl-2的高表达进而导致肿瘤发生[17,18]。ARTN可诱导癌细胞对紫杉醇的耐受,所以抑制ARTN的表达一定程度上可以用于提高非小细胞肺癌对化疗药物的敏感性。

2.6 ARTN蛋白与生殖腺肿瘤 有研究表明ARTN在精原细胞中高表达能够促进睾丸恶性肿瘤的发生。ARTN在子宫内膜癌等肿瘤中表达异常。上调子宫内膜癌细胞中ARTN蛋白的表达水平可以促进子宫内膜癌细胞增殖,增加子宫内膜癌细胞的致肿瘤性和侵袭力,下调ARTN蛋白表达则可以降低其致瘤性和侵袭力[19,20]。

2.7 ARTN蛋白与其他肿瘤 有报道称ARTN蛋白还可以促进内分泌腺瘤增殖,具体机制有待进一步的探索。

[1]Baloh RH,Tansaey MG,Lampe PA,et al.Artemin,a Novel Member of the GDNF ligand family,supports peripheral and central neurons and signals through the GFRalpha3/RET receptor complex[J].Neuron,1998,21(6):1291.

[2]Klein RD,Sherman D,Ho WH,et al.A GPI-linked protein that interactswith Ret to form a candidate neurturin receptor[J].Nature,1997,387(6634):717.

[3]Banerjee A,Wu ZS,Qian P,et al.ARTEMIN synergizes with TWIST1 to promote metastasis and poor survival outcome in patients with ER negative mammary carcinoma[J].Breast Cancer Res,2011,13:112.

[4]Banerjee A,Wu ZS,Qian PX,etal.ARTEMIN promotes de novo angiogenesis in ER negativemammary carcinoma through activation of TWIST1-VEGF-A Signalling[J].PloS One,2012,7(11):50098.

[5]Wu ZS,Pandey V,Wu WY,et al.Prognostic significance of the expression of GFRα1,GFRα3 and Syndecan-3,proteins binding ARTEMIN,in mammary carcinoma[J].BMC cancer,2013,13(1):34.

[6]Banerjee A,Qian P,Wu ZS,Artemin stimulates radio-and chemo-resistance by promoting TWIST1-BCL-2-dependent cancer stem cell-like behavior in mammary carcinoma cells[J].J Biol Chem,2012,287(51):42502.

[7]朱栋良,罗地来,罗刚,等.Artemin、GFRα3在胰腺癌中的表达及其与胰腺癌神经浸润转移的相关性[J].南方医科大学学报,2009,29(3):428.

[8]Meng LX,Chi YH,Wang XX,et al.Neurotrophic artemin promotesmotility and invasiveness of MIA PaCa-2 pancreatic cancer cells[J].Asian Pac JCancer Prev,2012,13(5):1793.

[9]Demir IE,Friess H,Ceyhan GO.Nerve-cancer interactions in the stromal biology of pancreatic cancer[J].Fronti Physiol,2012,3(2):97.

[10]LiSJ,Li ZG,Guo FJ,etal.miR-223 regulatesmigration and invasion by targeting Artemin in human esophageal carcinoma[J].J Biomed Sci,2011,18(1):24.

[11]李书军,宋学平,侯俊峰,等.hsa-miR-223通过靶向ARTN调控食管癌KYSE-150细胞的迁移和侵袭能力[J].中国肿瘤临床,2011,38(17):1002.

[12]张晶晶,范开席.ARTN、VEGF蛋白在胃癌组织中的表达及意义[J].郑州大学学报,2013,48(6):766.

[13]曹学全,卢洪胜,章辉等.胃癌组织Artemin和MMP-9表达与浸润转移相关性分析[J].中华肿瘤防治杂志,2013,(4):56.

[14]王竞,Artemin和MMP-9在大肠癌中表达的关系[J].中国老年学杂志,2013,33(8):1769.

[15]Liebl F,Demir IE,Rosenberg R,et al.The severity of neural invasion is associated with shortened survival in colon cancer[J].Clin Can Res,2013,19(1):50.

[16]Tang JZ,Kong XJ,Kang J,et al.Artemin-stimulated progression of human non–small cell lung carcinoma ismediated by BCL-2[J].Mol Can Ther,2010,9(6):1697.

[17]Kang J,Qian PX,Pandey V,et al.Artemin is estrogen regulated and mediates antiestrogen resistance in mammary carcinoma[J].Oncogene,2010,29(22):3228.

[18]Kang J,Perry JK,Pandey V,et al.Artemin is oncogenic for human mammary carcinoma cells[J].Oncogene,2009,28(19):2034.

[19]Pandey V,Qian PX,Kang J,etal.Artemin stimulates oncogenicity and invasiveness of human endometrial carcinoma cells[J].Endocrinology,2010,151(3):909.

[20]Pandey V,Jung Y,Kang J.Artemin reduces sensitivity to doxorubicin and paclitaxel in endometrial carcinoma cells through specific regulation of CD24[J].Trans Oncol,2010,3(4):218.

猜你喜欢

胰腺癌食管癌阴性
胰腺癌治疗为什么这么难
钼靶X线假阴性乳腺癌的MRI特征
三阴性乳腺癌的临床研究进展
STAT1和MMP-2在胰腺癌中表达的意义
miRNAs在食管癌中的研究进展
MCM7和P53在食管癌组织中的表达及临床意义
食管癌术后远期大出血介入治疗1例
hrHPV阳性TCT阴性的妇女2年后随访研究
黄癸素对三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞的体内外抑制作用
原癌基因Pim-3在胰腺癌组织中的表达及其与胰腺癌细胞增殖的相关性