中期因子與腫瘤的聯(lián)系

藍(lán)美銳，陳禮剛，李 濤（.瀘州醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院，四川 瀘州 646000；.四川省自貢市第四人民醫(yī)院，四川 自貢 643000）

中期因子是新的肝素結(jié)合生長(zhǎng)因子，在各種人類腫瘤中過(guò)度表達(dá)。有促進(jìn)細(xì)胞遷移，生長(zhǎng)，存活，分化及抗細(xì)胞凋亡作用。Midkine（MK）是一種能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、存活、分化、遷移及其他活性的肝素結(jié)合生長(zhǎng)因子。并具有神經(jīng)保護(hù)作用，能促進(jìn)軸索延伸。MK基因在胚胎時(shí)期高表達(dá)，出生后逐漸降低，在成年組織中，除腎臟和小腸上皮外，其他部位幾乎不表達(dá)[1]。MK在多種人類惡性腫瘤中表達(dá)較正常組織增高，在腫瘤發(fā)生的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，并且與腫瘤的不良預(yù)后相關(guān)。而多種惡性腫瘤患者血液中的MK水平也增高，因此MK有可能作為腫瘤標(biāo)志物并且在判斷預(yù)后中發(fā)揮作用。MK也被期待成為一種阻止細(xì)胞凋亡的治療手段及腫瘤治療的靶點(diǎn)。文章對(duì)中期因子的基因及蛋白結(jié)構(gòu)、受體、信號(hào)通路及中期因子在腫瘤中的角色進(jìn)行總結(jié)，對(duì)中期因子與腫瘤的關(guān)系進(jìn)行綜述。

1 MK的生化

1.1 基因結(jié)構(gòu):人MK基因長(zhǎng)度為2 kb，用MDK表示。人類MK基因存在于第11號(hào)染色體p11.2上。它由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成。在MDK啟動(dòng)子區(qū)域有一個(gè)維甲酸反應(yīng)元件和WT1（Wilm腫瘤抑制基因產(chǎn)物-1）、激活蛋白-1（AP1）的結(jié)合位點(diǎn)?；虮磉_(dá)受多種因素控制。維甲酸能誘導(dǎo)其表達(dá)，而WT1能減少M(fèi)K的表達(dá)。糖皮質(zhì)激素也能通過(guò)與啟動(dòng)子區(qū)域的受體結(jié)合影響MDK的表達(dá)。另外，缺氧時(shí)MDK表達(dá)升高表明啟動(dòng)子區(qū)域至少部分存在對(duì)缺氧產(chǎn)生應(yīng)答的結(jié)構(gòu)。

1.2 分子特點(diǎn):成熟的人MK蛋白分子量約13 kD，由N區(qū)域和C區(qū)域組成，每個(gè)末端包含三個(gè)反Paralel β型。C區(qū)域富含堿性氨基酸殘基，構(gòu)成MK的抗原性，并由堿性氨基酸殘基形成兩個(gè)肝素結(jié)合位點(diǎn)，雖然N區(qū)域也有一些堿性氨基酸殘基，但由于在該區(qū)域還存在一些酸性氨基酸殘基，因此N區(qū)域與肝素的結(jié)合力非常弱。因此C區(qū)域比N區(qū)域具有更重要的作用。MK的不同功能，如促進(jìn)軸突生長(zhǎng)及促進(jìn)血漿纖維蛋白酶原的活性的等均由C區(qū)域調(diào)節(jié)。然而只有完整的MK分子而不是單獨(dú)的C區(qū)域才具有促進(jìn)胚胎腦神經(jīng)元存活的作用。而要促進(jìn)血漿纖維蛋白酶原的活性，則必須是由兩個(gè)MK分子中間夾有肝素分子，形成像三明治一樣的二聚體形態(tài)才能發(fā)揮。轉(zhuǎn)谷胺酰酶及肝素能促進(jìn)二聚體形成。另外在腫瘤組織中存在缺少N末端及其周圍的MK序列變異體即MK的截短形式，因?yàn)橛型暾腃區(qū)域而仍有完整的生物學(xué)功能。目前已知MK蛋白存在3種異構(gòu)體。腫瘤生成、淋巴道轉(zhuǎn)移可能也與MK變異體的表達(dá)有關(guān)。

1.3 受體及信號(hào)通路:MK需與相關(guān)受體結(jié)合后才能執(zhí)行其相應(yīng)的生理作用。MK受體是一個(gè)分子復(fù)合體，由跨膜蛋白和跨膜蛋白多糖組成。受體型蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPζ），變性淋巴瘤激酶（Anaplastic lymphoma kinase，ALK），整合蛋白（Integrins）及神經(jīng)多糖C（Neuroglycan C，NGC），跨膜蛋白、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白均參與MK的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。MK與不同受體結(jié)合發(fā)揮相應(yīng)的生理作用。磷脂酞肌醇-3激酶（PI3K）和細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）參與而MK細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。但目前信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制仍有許多未知處，還有待今后繼續(xù)研究。

2 MK與腫瘤

2.1 MK在腫瘤中的作用及作用機(jī)制:MK在不同類型的癌細(xì)胞中大量表達(dá)，促進(jìn)了腫瘤的生長(zhǎng)、存活、浸潤(rùn)和腫瘤血管的發(fā)生，并且與患者的預(yù)后不良相關(guān)。而腫瘤表達(dá)MK的一個(gè)原因是腫瘤組織對(duì)缺氧的應(yīng)答。另外腫瘤抑制基因產(chǎn)物活性的消失也是一個(gè)因素。MK也與腫瘤細(xì)胞凋亡有關(guān)。有文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)干擾性RNA阻斷MK可明顯誘導(dǎo)骨肉瘤細(xì)胞的凋亡。有文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)針對(duì)MK的靶向治療能明顯抑制腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體和放線菌素D所介導(dǎo)的凋亡[2]。Tong Y等認(rèn)為在人腦脊膜瘤中，MK的過(guò)度表達(dá)能抗腫瘤細(xì)胞的凋亡[3]。因此MK抗細(xì)胞凋亡也是促進(jìn)腫瘤發(fā)展的一個(gè)因素。對(duì)于這些作用機(jī)制，目前仍不十分清楚。Stoica等證實(shí)激活磷脂酰肌醇3和絲裂素活化蛋白激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑是因?yàn)镸K可緊密連接于間變性淋巴瘤激酶（ALK），并刺激間變性淋巴瘤激酶磷酸化。MK促有絲分裂的作用是通過(guò)與p200+MKR受體結(jié)合，形成MK-受體復(fù)合物并結(jié)合了JAK1和JAK2在基膜上，激活了JAK/STAT信號(hào)途徑[4]。核轉(zhuǎn)錄獨(dú)立的信號(hào)肽與MK還可能有關(guān)。

2.2 MK與各種腫瘤:MK在多種腫瘤中表達(dá)增強(qiáng)，在腫瘤癌前病變階段、潛伏期、早期也呈高水平表達(dá)。魏恒等發(fā)現(xiàn)在48例腦膠質(zhì)瘤中39例有MK的表達(dá)，其在高級(jí)別腦膠質(zhì)瘤中的陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于低級(jí)別腦膠質(zhì)瘤的陽(yáng)性表達(dá)率（P＜0.01）[4]。有研究顯示急性髓細(xì)胞白血病（AML）患者的不良預(yù)后與骨髓單核細(xì)胞中MK高表達(dá)相關(guān)[5]。Jham BC等研究顯示MK在口腔鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)相對(duì)口腔黏膜白斑病及正常黏膜增加，且晚期腫瘤（T3/T4）較早期（T1/T2）增加更多[6]。Lazar AJ等發(fā)現(xiàn)在軟組織腺泡狀肉瘤中MK的表達(dá)也明顯增高。而Tobias Reiff等認(rèn)為MKALK通道與交感神經(jīng)的發(fā)育及兒童神經(jīng)母細(xì)胞瘤的易患性相關(guān)[7]。有研究表明MK在結(jié)直腸癌中高表達(dá)且與腫瘤的位置相關(guān)[8]。還有研究顯示MK在膀胱癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、前列腺癌、膠質(zhì)瘤中有表達(dá)增強(qiáng)。這也表明MK在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中有重要作用。

2.3 MK在診斷、治療中的意義:Gregory E RICE等研究顯示血漿MK水平對(duì)卵巢癌患者是一個(gè)有效的生物學(xué)標(biāo)記[9]。在其他一些惡性腫瘤中也有相似的研究報(bào)道。因此血清MK水平有望成為一個(gè)新的腫瘤標(biāo)志物，有助于腫瘤的診斷及預(yù)后判斷。而對(duì)于腫瘤的治療，也有很多相關(guān)的研究，主要集中在抗MK抗體及基因治療。有研究顯示MK是一種與腫瘤共享的抗原，并且MK蛋白對(duì)于多種腫瘤是候選的疫苗[10]。Zhao S等認(rèn)為一種抗人MK的共軛化合物scFv-DOX在體內(nèi)能有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)[11]。MK啟動(dòng)子無(wú)明顯的肝毒性，因此有可能作為特異啟動(dòng)子參與基因靶向治療。而一種基于MK啟動(dòng)子的腺病毒（AD-MK）在多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中顯示了強(qiáng)大的溶瘤效應(yīng)，也同樣抑制了異種移植的胰腺癌和膀胱癌的生長(zhǎng)[12-13]。Shuji Kubo等報(bào)道瘤內(nèi)注射AD-MK可使移植在無(wú)胸腺小鼠上的人間皮細(xì)胞瘤完全消退。腫瘤藥物治療方面，化療藥物耐藥是腫瘤化療失敗的主要原因[14]。Mar Lorente等認(rèn)為通過(guò)刺激MK/ALK通路，抑制細(xì)胞內(nèi)P8及TRB3蛋白，增強(qiáng)Akt活性，能增強(qiáng)腫瘤對(duì)四氫大麻醇抗腫瘤作用的抵抗[15]。也有研究顯示MK在有耐藥性的腫瘤細(xì)胞在過(guò)度表達(dá)并且可能參與了腫瘤對(duì)傳統(tǒng)化療藥物的耐藥，并且通過(guò)MK介導(dǎo)的細(xì)胞間保護(hù)的信號(hào)能使已經(jīng)獲得耐藥性的細(xì)胞對(duì)鄰近的藥物敏感細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用，從而導(dǎo)致對(duì)化療藥物耐藥[16]。還有研究認(rèn)為MK通過(guò)激活notch信號(hào)通路而增強(qiáng)了胰腺癌的耐藥性[17]。因此針對(duì)MK的治療也能通過(guò)增強(qiáng)化療敏感性達(dá)到治療腫瘤目的。

因此我們有理由相信隨著技術(shù)水平的發(fā)展及對(duì)MK研究的深入，MK與腫瘤的聯(lián)系將會(huì)得到更清楚的揭示，MK將有可能成為腫瘤治療的一個(gè)成功的新靶點(diǎn)。

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