ADAMTS家族在腫瘤中的研究進(jìn)展

郭麗麗(綜述)，郭勝利，郭　煒(審校)

(　1.邯鄲市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 邯鄲 056001； 2.河北省邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司職工醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 邯鄲 056001；

3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 河北省腫瘤研究所病理研究室，石家莊 050011)

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ADAMTS家族在腫瘤中的研究進(jìn)展

郭麗麗1(綜述)，郭勝利2，郭煒3※(審校)

(1.邯鄲市中心醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 邯鄲 056001； 2.河北省邯鄲鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司職工醫(yī)院檢驗(yàn)科，河北 邯鄲 056001；

3.河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院 河北省腫瘤研究所病理研究室，石家莊 050011)

摘要：近年來，含凝血酶敏感素基序的去整合素金屬蛋白酶(ADAMTS)基因的異常表達(dá)與腫瘤的血管新生、發(fā)生發(fā)展以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系成為很多學(xué)者的研究熱點(diǎn)。諸多研究結(jié)果為尋找新型腫瘤標(biāo)志物指明了方向，也為腫瘤分子靶向治療提供了理論依據(jù)。該文就ADAMTS家族的結(jié)構(gòu)、功能及其在腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：去整合素金屬蛋白酶；腫瘤；血管新生

去整合素金屬蛋白酶(a disintegrin and metalloproteinase,ADAM) 家族也稱金屬蛋白酶解聚素，是一類Zn2+依賴型金屬蛋白酶超家族的去黏附因子，其氨基酸序列與蛇毒金屬蛋白酶和去整合素具有高度同源性而得名。ADAM蛋白分子通常由800～1200個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，具有多個(gè)結(jié)構(gòu)域[1]，根據(jù)ADAM家族成員結(jié)構(gòu)不同，其分為膜錨ADAM和分泌型ADAM，其中分泌型ADAM即含凝血酶敏感素基序的ADAM(ADAM with thrombospondin motifs,ADAMTS)，大部分ADAM家族成員屬于Ⅰ型跨膜蛋白，是通過分子結(jié)構(gòu)中靠近C端的跨膜區(qū)域錨定于細(xì)胞膜上，而某些ADAM蛋白則在靠近跨膜區(qū)被剪切，從而合成ADAMTS，因此ADAMTS家族屬于ADAM 蛋白家族的亞家族分支，同屬金屬蛋白酶大家族?，F(xiàn)就ADAMTS家族在腫瘤中的研究進(jìn)展予以綜述。

1ADAMTS家族的結(jié)構(gòu)和功能

ADAMTS也稱Ⅰ型血小板結(jié)合蛋白基序的去整合素金屬蛋白酶，該家族屬于Zn2+依賴的分泌型金屬蛋白酶，多種細(xì)胞均可合成與分泌，包括19個(gè)家族成員[2]，此酶系家族成員有20%～40%的同源性(ADAMTS13除外)，其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中不同的區(qū)域決定了蛋白酶不同的生理功能[2]，ADAMTS與ADAM結(jié)構(gòu)中含有共同的結(jié)構(gòu)域，如信號(hào)肽、前導(dǎo)肽、類金屬蛋白酶域、類去整合素域及富半胱氨酸域，但ADAMTS不含類表皮生長(zhǎng)因子域、跨膜域、胞質(zhì)尾域，其結(jié)構(gòu)域中區(qū)別于ADAM最重要的標(biāo)志是C端的數(shù)目不等的1型凝血酶敏感蛋白(thrombospondin type 1,TSP1)基序。

1.1N端信號(hào)肽序列起定位的作用，一般會(huì)在ADAMTS被分泌之前脫離ADAMTS分子。

1.2前導(dǎo)肽該區(qū)域的氨基酸長(zhǎng)度為41～295。在高爾基復(fù)合體，ADAMTS酶原結(jié)構(gòu)中的前導(dǎo)肽被降解移除后才能轉(zhuǎn)化ADAMTS蛋白酶，獲得催化活性，因此前導(dǎo)肽的去除是激活蛋白酶的先決條件。但ADAMTS13例外，ADAMTS13在帶有前導(dǎo)肽結(jié)構(gòu)的情況下可以作用于血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)。除了ADAMTS10、12，其家族成員通過位于前導(dǎo)肽和催化域之間的弗林樣結(jié)構(gòu)域完成其蛋白酶解加工過程。

1.3類金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域該催化域中的活性序列HEXGHX-F/L-G/N-XXHD為成熟的ADAMTS蛋白家族的共同序列，其與蛇毒金屬蛋白酶的活性序列一致，其中3個(gè)組氨酸(H)結(jié)合Zn2+，甘氨酸(G)處發(fā)生鏈的轉(zhuǎn)角，谷氨酸(E)為催化位點(diǎn)。該金屬蛋白酶催化結(jié)構(gòu)域被弗林蛋白樣的前蛋白轉(zhuǎn)換酶等識(shí)別后，前導(dǎo)肽被水解，暴露催化中心，激活蛋白水解酶，從而降解細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrixc,ECM)中的一些蛋白，還可以降解并脫落細(xì)胞膜蛋白，為腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移提供了有利的條件。該功能域賦予ADAMTS蛋白水解酶的活性，在參與細(xì)胞增殖、分化、胞外基質(zhì)重建、血管形成和細(xì)胞遷移等過程中起重要作用。

1.4類去整合素結(jié)構(gòu)域該區(qū)域與蛇毒金屬蛋白酶有35%～45%的同源性。類去整合素蛋白域富含半胱氨酸并包含去整合蛋白環(huán)(由13～15個(gè)氨基酸組成)，此區(qū)域中的RG(D/X)序列(X多為帶負(fù)電荷的氨基酸)可與整合素分子相互干擾，但并非整合素配體，因此被認(rèn)為能調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞，細(xì)胞與ECM間的相互作用。該結(jié)構(gòu)域C端的半胱氨酸富集區(qū)內(nèi)有個(gè)高度變異區(qū)，通過整合蛋白，促進(jìn)細(xì)胞因子釋放，激發(fā)炎癥反應(yīng)[3]，參與細(xì)胞-細(xì)胞融合。

1.5TSP1域及TSP1重復(fù)序列在眾多ADAMTS蛋白家族成員中， TSP1域高度保守，甚至可以包含相同的氨基酸數(shù)目，是血管新成的內(nèi)源性抑制物，通過與CD36受體作用抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移，抑制新生血管的生成[4]。TSP1重復(fù)序列是指存在于ADAMTS蛋白C端的1～7個(gè)TSP1重復(fù)(ADAMTS4不含TSP1重復(fù)序列，其余ADAMTS家族成員則含一個(gè)或更多TSP1，ADAMTS12、13均含有7個(gè)序列)。TSP1域和TSP1重復(fù)序列是一段與TSP1氨基酸組成高度同源的序列，在底物的識(shí)別和酶切過程中起至關(guān)重要的作用，與蛋白質(zhì)的胞外定位密切相關(guān)，同時(shí)還參與了炎性細(xì)胞的黏附和平滑肌細(xì)胞的遷移過程。ADAMTS4結(jié)構(gòu)中的TSP1域含有糖胺葡聚糖以及CD36的結(jié)合位點(diǎn)，若ADAMTS4發(fā)生TSP1域變異，ADAMTS4不能有效地降解底物。ADAMTS1結(jié)構(gòu)中的TSP1域發(fā)生突變，會(huì)阻礙其向細(xì)胞外分泌并整合于ECM中的過程。

1.6富含半胱氨酸域富含半胱氨酸域(C-rich域)至少包括10個(gè)或10個(gè)以上的半胱氨酸殘基，ADAMTS2、ADAMTS8、ADAMTS13的富含半胱氨酸域尚包含有RGD(S)的氨基酸序列，推測(cè)是蛋白酶與整合蛋白的作用位點(diǎn)。

1.7間隔區(qū)間隔區(qū)將ADAMTS蛋白酶結(jié)構(gòu)中富含半胱氨酸域和C端的TSP1重復(fù)序列分開，該間隔區(qū)在不同的ADAMTS蛋白家族成員中，其氨基酸殘基長(zhǎng)度大不相同，如ADAMTS5、ADAMTS6、ADAMTS7中的氨基酸殘基數(shù)目分別為158、127和221[5]。富含半胱氨酸域和間隔區(qū)推測(cè)與TSP1域的生物學(xué)功能近似。

1.8補(bǔ)體重復(fù)(CUB)域有研究發(fā)現(xiàn)[2]ADAMTS2、ADAMTS13 蛋白酶的C端存在CUB域，與蛋白酶-底物結(jié)合的過程有一定關(guān)系。

ADAMTS蛋白酶家族根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能分為四類：蛋白聚糖酶、骨肽膠原酶、單獨(dú)分裂出來的ADAMTS13以及功能還不甚明確的ADAMTS酶系(ADAMTS6、ADAMTS7、ADAMTS10、ADAMTS12、 ADAMTS16、ADAMTS17、ADAMTS18、ADAMTS19)。ADAMTS蛋白酶家族已有19個(gè)不同成員相繼被識(shí)別[2]，都是蛋白水解酶，具有的多種生理學(xué)功能有賴于其結(jié)構(gòu)中不同結(jié)構(gòu)域所發(fā)揮重要作用，是生物體正常生長(zhǎng)發(fā)育、組織器官形成、繁衍后代所必要的。ADAMTS家族成員屬于可溶性的分泌蛋白，大多數(shù)成員是通過自身TSP1序列或間隔區(qū)而結(jié)合于ECM或游離于血漿中[2]，TSP1序列還賦予其抑制血管生成的活性；金屬蛋白酶域賦予其降解ECM的功能。另外，ADAMTS 基因的表達(dá)還可能參與了多種炎癥反應(yīng)過程，細(xì)胞增殖、凋亡的過程，軟骨生成過程，以及腫瘤細(xì)胞發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移的過程。

2ADAMTS家族成員與惡性腫瘤的關(guān)系

ADAMTS屬于金屬蛋白水解酶家族成員，在人類基因組中已有19個(gè)ADAMTS家族成員被發(fā)現(xiàn)，ADAMTS基因的缺失、突變及其蛋白的過表達(dá)均可造成多種疾病的發(fā)生、發(fā)展。

2.1ADAMTS家族成員與血管新生惡性腫瘤浸潤(rùn)性生長(zhǎng)及向遠(yuǎn)處組織轉(zhuǎn)移是其最重要的兩大特征，也是其致死率高的主要原因，而腫瘤的快速增殖和浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移最重要的條件是腫瘤間質(zhì)部位新生血管的生成[6]。血管生成是一個(gè)復(fù)雜的過程，包括血管基膜的破壞、內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移、血管管腔形成，這也是癌細(xì)胞發(fā)生、發(fā)展轉(zhuǎn)移的基本條件。TSP1域和TSP1重復(fù)序列不僅是凝血酶敏感蛋白1、2中的保守序列也是ADAMTS家族成員結(jié)構(gòu)組成中最顯著的特征，能抑制血管新生的作用，一方面TSP1結(jié)構(gòu)中的CS-(A/V)-TCG保守序列起著決定性的作用，另一方面TSP1結(jié)構(gòu)中N端的W-(S/G)-XW保守序列可以借助硫酸肝素促進(jìn)細(xì)胞-細(xì)胞間的黏附。在ADAMTS家族成員中，ADAMTS1對(duì)血管新生的抑制作用最強(qiáng)，其抑制率可高達(dá)63%；其次為ADAMTS8、TSP1和血管抑素、內(nèi)皮抑素，其抑制效應(yīng)表現(xiàn)為劑量依賴性[7]。將ADAMTS1和ADAMTS8兩種蛋白酶同時(shí)加入內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)介質(zhì)中，內(nèi)皮細(xì)胞從生長(zhǎng)率和細(xì)胞生長(zhǎng)數(shù)量?jī)煞矫媾c對(duì)照組比較均表現(xiàn)出明顯的下調(diào)趨勢(shì)，這種現(xiàn)象是可逆的，未對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生毒性的作用，將ADAMTS1和ADAMTS8的劑量逐漸減少，內(nèi)皮細(xì)胞也會(huì)隨之恢復(fù)其良好的生長(zhǎng)趨勢(shì)。正是對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞增殖的抑制從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)血管新生的抑制。ADAMTS1抗血管作用的機(jī)制：結(jié)構(gòu)中C末端TSP1基序?qū)ρ軆?nèi)皮生長(zhǎng)因子165的抑制[7]；或與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2的作用；以及裂解產(chǎn)生TSP1、TSP2，釋放具有生物活性的抗血管生物片段。ADAMTS2、ADAMTS7在膠原纖維形成過程和血管重構(gòu)過程中起著重要的作用[8]。ADAMTS15也有抑制血管新生的作用，其結(jié)構(gòu)中的重組解聚素域?qū)σ种蒲苌傻淖饔梅浅Ｖ匾Ａ硗?，采用制作血管新生模型的方法，在?nèi)皮細(xì)胞增殖和血管結(jié)構(gòu)生成的過程檢測(cè)到了高表達(dá)水平的ADAMTS4。

2.2ADAMTS家族成員與惡性腫瘤的關(guān)系惡性腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移是最大的致死因素，其轉(zhuǎn)移是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，包括腫瘤細(xì)胞粘連、酶降解、移動(dòng)、基質(zhì)內(nèi)增殖等，其間還涉及多個(gè)癌基因與抑癌基因的表達(dá)失衡。ADAMTS去整合素結(jié)構(gòu)域具有細(xì)胞間黏附功能，在腫瘤細(xì)胞侵襲、遷移過程中直接黏附ECM并參與調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)通路，降解ECM及基膜。盡管ADAMTS在致癌方面的機(jī)制并未完全闡明，但一些研究已發(fā)現(xiàn)ADAMTS家族個(gè)別成員在人類不同組織癌癥中表達(dá)的改變，推測(cè)ADAMTS在腫瘤發(fā)生、發(fā)展所起的作用類似于基質(zhì)金屬蛋白酶。ADAMTS家族結(jié)構(gòu)中啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化使其在一些組織中表現(xiàn)為表達(dá)沉默，推測(cè)其具有抑癌基因的特性。近年來，隨著蛋白水解活性與腫瘤進(jìn)展之間的關(guān)系逐漸被人們認(rèn)識(shí)，已發(fā)現(xiàn)某些蛋白的抗腫瘤特性[9-10]，如ADAMTS家族中的ADAMTS1、ADAMTS3、ADAMTS5、ADAMTS8、ADAMTS9、ADAMTS12、ADAMTS15、ADAMTS10、ADAMTS18在很多腫瘤組織中表達(dá)下調(diào)，它們復(fù)雜結(jié)構(gòu)中包括特征性的結(jié)構(gòu)：金屬蛋白酶域和TSP1域及其重復(fù)序列，ADAMTS1、ADAMTS8 就是通過其結(jié)構(gòu)中TSP1重復(fù)序列的抑制作用而發(fā)揮抗腫瘤的活性，然而ADAMTS12抗腫瘤生長(zhǎng)的作用是通過其調(diào)節(jié)細(xì)胞外信號(hào)通路[11]而實(shí)現(xiàn)的。

2.2.1ADAMTS1與惡性腫瘤的關(guān)系A(chǔ)DAMTS1基因定位于人類染色體21q21～q22，編碼含951個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量約為100 000，廣泛表達(dá)于不同人體組織。ADAMTS1 具有抗血管新生的作用，從而進(jìn)一步抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，其基因?qū)儆谝职┗?，在多種腫瘤中的表達(dá)水平下調(diào)，其高水平表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)；ADAMTS1 C末端的亞結(jié)構(gòu)具有抗血管再生作用，通過抑制腫瘤血管生長(zhǎng)而間接抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移。ADAMTS1蛋白結(jié)構(gòu)中N端和C末端的片段可抑制細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2(extracellular regulated protein kinases 1/2,Erk1/2)活性從而抑制了肺癌的轉(zhuǎn)移。有報(bào)道[12]，ADAMTS1屬于腫瘤抑制因子，其低水平表達(dá)與胃癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，但淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者ADAMTS1的陽(yáng)性表達(dá)明顯高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，證實(shí)ADAMTS1 基因的異常表達(dá)在胃癌轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。ADAMTS1在乳腺癌[13]組織、胰腺癌[14]組織以及前列腺癌[15]組織中表達(dá)下調(diào)。ADAMTS1是正常支氣管上皮細(xì)胞的主要表達(dá)產(chǎn)物，在非小細(xì)胞肺癌組織[16]中，ADAMTS1的表達(dá)與其他類型肺癌相比顯著下調(diào)，其下調(diào)與ADAMTS1甲基化有關(guān)，在非小細(xì)胞肺癌中起抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。有研究[17]發(fā)現(xiàn)，在結(jié)腸直腸癌組織中存在ADAMTS1基因CpG島的甲基化，而在正常或良性結(jié)腸直腸癌組織中卻未發(fā)現(xiàn)其DNA甲基化，提示ADAMTS1 DNA甲基化可以作為早期良、惡性腫瘤的鑒別指標(biāo)。ADAMTS1發(fā)揮腫瘤抑制作用具有一定的組織特異性，在結(jié)腸癌及腎癌細(xì)胞系中，其基因表達(dá)上調(diào)能抑制轉(zhuǎn)移至肝的腫瘤的生長(zhǎng)，但對(duì)于轉(zhuǎn)移至肺的腫瘤則無(wú)抑制作用[18]。

但也有相反結(jié)論的研究，ADAMTS1的高水平表達(dá)可促進(jìn)腫瘤血管新生和及腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移，預(yù)示患者預(yù)后不良[19]。ADAMTS1結(jié)構(gòu)中金屬蛋白酶結(jié)構(gòu)域在促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移活性中起重要作用。乳腺癌細(xì)胞通過誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞分泌ADAMTS1以促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移[20-21]；其在膜相關(guān)磷酸化肝素多聚蛋白4中外功能區(qū)的脫落會(huì)引起細(xì)胞構(gòu)架的改變及細(xì)胞間黏附的減少及細(xì)胞轉(zhuǎn)移的增加[22]。有學(xué)者[23]通過將從乳腺正常細(xì)胞纖維母細(xì)胞中提取的肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子與乳腺腫瘤細(xì)胞共同培養(yǎng)，來研究乳腺癌發(fā)生機(jī)制，發(fā)現(xiàn)分泌產(chǎn)生的肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，共同培養(yǎng)的乳腺正常細(xì)胞纖維母細(xì)胞能分泌ADAMTS1以促進(jìn)細(xì)胞的侵襲。另有研究[20]顯示，癌細(xì)胞相關(guān)的纖維母細(xì)胞(cancer-associated fibroblasts,CAFs)能分泌ADAMTS1以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲，其分泌的ADAMTS1的水平與乳腺癌有無(wú)淋巴轉(zhuǎn)移密切相關(guān)；CAFs表達(dá)的ADAMTS1水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于癌細(xì)胞分泌的，推測(cè)由CAFs分泌的ADAMTS1在促進(jìn)腫瘤侵襲方面作用強(qiáng)于由癌細(xì)胞分泌的。癌細(xì)胞表達(dá)的ADAMTS1通過激活表皮生長(zhǎng)因子受體、表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,ErbB2/HER2)以及降解雙調(diào)蛋白和膜相關(guān)表皮生長(zhǎng)因子來促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[22]。在宮頸癌細(xì)胞中ADAMTS1的表達(dá)水平顯著增高[24]；在胰腺癌組織中ADAMTS1低水平表達(dá)，相反如出現(xiàn)ADAMTS1水平升高則預(yù)示更多腹膜后入侵和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后極差[14]；ADAMTS1 在頭頸部癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移灶中的表達(dá)水平顯著高于原發(fā)癌灶[25]。

在對(duì)ADAMTS1全長(zhǎng)及片段對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移作用的研究中[26]發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞中全長(zhǎng)完整的ADAMTS1超表達(dá)可促進(jìn)小鼠TA3乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移，還可以促進(jìn)Lewis肺癌血管的增殖導(dǎo)致其腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及侵襲，而ADAMTS1片段能抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。這提示ADAMTS1具有復(fù)雜多樣的蛋白功能。

2.2.2ADAMTS4、ADAMTS5、ADAMTS8與惡性腫瘤的關(guān)系A(chǔ)DAMTS4、ADAMTS5在人類惡性膠質(zhì)瘤中表達(dá)水平上調(diào)，并能促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的侵襲[27]；相反，ADAMTS8、ADAMTS13在腦組織腫瘤中的表達(dá)水平比正常腦組織顯著下調(diào)。ADAMTS8 主要表達(dá)于胚胎組織和肺組織，而在心臟、腦組織和胎盤中少表達(dá)。有研究顯示，ADAMTS8可以抑制血管新生，在乳腺癌、腦組織腫瘤[28]及非小細(xì)胞肺癌患者腫瘤細(xì)胞中其表達(dá)水平顯著下降，這與其啟動(dòng)子區(qū)域甲基化密切相關(guān)。在對(duì)浸潤(rùn)性乳腺癌組織和乳腺纖維腺瘤組織中ADAMTS4表達(dá)變化進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，ADAMTS4的表達(dá)水平在浸潤(rùn)性乳腺癌組織中顯著升高，提示ADAMTS4可能起促進(jìn)乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的作用。

2.2.3ADAMTS9與惡性腫瘤的關(guān)系據(jù)報(bào)道[29-30]，抑癌基因ADAMTS9可能對(duì)一些腫瘤(鼻咽癌、胃癌)的生長(zhǎng)起抑制作用。前列腺基質(zhì)細(xì)胞主要表達(dá)ADAMTS1、ADAMTS4、ADAMTS5、ADAMTS9、ADAMTS15，而TIMP-3則表達(dá)于前列腺癌細(xì)胞系中。

2.2.4ADAMTS12與惡性腫瘤的關(guān)系A(chǔ)DAMTS12蛋白酶廣泛地表達(dá)于惡性消化系統(tǒng)的腫瘤組織，消化系統(tǒng)正常組織不表達(dá)，推測(cè)ADAMTS12對(duì)癌細(xì)胞浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移中ECM的水解起重要作用。犬腎上皮連續(xù)細(xì)胞(Madin-Daby canine kidney cell,MDCK)的體外培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ADAMTS12阻斷了激活的絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinases,Ras-MAPK)信號(hào)通路從而阻止了肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子的致瘤作用；在牛主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入ADAMTS12基因后的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ADAMTS12能起到抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子的血管新生作用。在免疫缺陷SCID小鼠體內(nèi)注入足量的A549細(xì)胞(此細(xì)胞過表達(dá)ADAMTS12蛋白)，發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的能力顯著下降，提示ADAMTS12所具有的蛋白水解酶功能可以阻止腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[31]。2011年，有學(xué)者對(duì)ADAMTS12 和結(jié)腸癌預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在與腫瘤原發(fā)灶相鄰的成纖維細(xì)胞和浸潤(rùn)性腫瘤周邊的巨噬細(xì)胞中高表達(dá)ADAMTS12，且其與腫瘤組織的分化、浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有顯著的相關(guān)性，無(wú)ADAMTS12表達(dá)或低水平表達(dá)的患者預(yù)后較差[32]。體外將成纖維細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞共同培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，成纖維細(xì)胞能分泌ADAMTS12，其分泌的ADAMTS12能有效地抑制腫瘤細(xì)胞增殖。

2.2.5ADAMTS13與惡性腫瘤的關(guān)系A(chǔ)DAMTS13活性下調(diào)與惡性腫瘤的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系密切；根據(jù)其表達(dá)水平能判斷患者是否存在血栓前狀態(tài)，并有效監(jiān)測(cè)腫瘤的發(fā)展[33]。ADAMTS13 還可以降低vWF的裂解，大量積累的vWF聚合物可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞與血小板的黏附；晚期前列腺癌和轉(zhuǎn)移癌組織中ADAMTS13低表達(dá)[34]。

2.2.6ADAMTS15與惡性腫瘤的關(guān)系A(chǔ)DAMTS15主要表達(dá)于平滑肌細(xì)胞、臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞、活化的內(nèi)皮細(xì)胞，其結(jié)構(gòu)中的重組解聚素域?qū)σ种蒲苌傻淖饔梅浅Ｖ匾?，重組解聚素域可以誘導(dǎo)MDA-MB-231的下調(diào)從而抑制腫瘤生長(zhǎng)和腫瘤血管的生成。ADAMTS15作為潛在的保護(hù)蛋白，對(duì)前列腺癌和乳腺癌有抑制作用[35]，如果在乳腺癌患者腫瘤細(xì)胞中ADAMTS15低水平表達(dá)而伴隨著ADAMTS8高水平表達(dá)則預(yù)示患者復(fù)發(fā)率、病死率可能會(huì)顯著增高，預(yù)后不良；乳腺癌患者ADAMTS15高表達(dá)而ADAMTS8低表達(dá)使這些患者長(zhǎng)期無(wú)復(fù)發(fā)。ADAMTS15過表達(dá)于侵襲性前列腺癌組織中。有報(bào)道ADAMTS15在結(jié)直腸癌組織中表達(dá)顯著下調(diào)，且與結(jié)直腸癌組織分化程度呈負(fù)相關(guān)，體細(xì)胞突變所致的ADAMTS15基因失活/突變可以降低其抑制結(jié)腸直腸癌的發(fā)生和侵襲，提示ADAMTS15可以抑制結(jié)直腸癌的發(fā)生[36]。

2.2.7ADAMTS18與惡性腫瘤的關(guān)系有研究[37-38]發(fā)現(xiàn)，ADAMTS18屬于全基因組關(guān)聯(lián)基因，位于16q23，含有13個(gè)外顯子，可以編碼一個(gè)含有1222個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)；在多種腫瘤細(xì)胞中經(jīng)常發(fā)生ADAMTS18基因啟動(dòng)子CpG島的甲基化可使ADAMTS18沉默，與癌旁正常組織比較在不同部位(如食管癌、鼻咽癌、胃癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、乳腺癌、肺癌、宮頸癌)癌細(xì)胞中ADAMTS18表現(xiàn)為高甲基化狀態(tài)，其表達(dá)水平大幅下調(diào)或完全沉默，這種現(xiàn)象不是基因遺傳缺失造成的而是其CpG或CGI甲基化造成的。異常的CGI甲基化可以作為早期診斷和預(yù)后評(píng)估的一個(gè)敏感標(biāo)志物。ADAMTS18在人類黑素瘤中存在大規(guī)模的基因突變，在體外，ADAMTS18的突變可以降低層粘連蛋白的黏附作用，并促進(jìn)黑素瘤細(xì)胞移行、增強(qiáng)其轉(zhuǎn)移[39]。ADAMTS18可能是通過直接結(jié)合生長(zhǎng)促進(jìn)或抑制因子來調(diào)節(jié)它們?cè)谀[瘤細(xì)胞中的作用；相比之下，ADAMTS1 是通過結(jié)合血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子并阻止內(nèi)皮細(xì)胞中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的活化與增殖。

2.2.8ADAMTS20與惡性腫瘤的關(guān)系在小鼠ADAMTS20基因的沉默會(huì)促進(jìn)黑色素母細(xì)胞凋亡并抑制ECM蛋白降解的進(jìn)程[40]。ADAMTS20在黑色素瘤中扮演致癌基因的作用，ADAMTS20在神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、結(jié)腸癌和乳腺癌中過表達(dá)。

3展望

ADAMTS屬于蛋白水解酶家族成員，由成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌，其基因的缺失或其蛋白的過表達(dá)均參與了各種疾病的發(fā)生、發(fā)展，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能以及與疾病關(guān)系的了解能幫助人們更好地認(rèn)識(shí)疾病的發(fā)生機(jī)制。ADAMTS與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系成為目前很多學(xué)者的研究熱點(diǎn)。盡管ADAMTS在腫瘤組織中的確切作用機(jī)制還不是很清楚，但這些研究結(jié)果卻為尋找腫瘤患者早期病變的標(biāo)志蛋白提供了新的思路，對(duì)ADAMTS 家族的深入了解，無(wú)疑為多種疾病的臨床診治提供了新的思路及方向，也為腫瘤分子靶向治療提供了更為廣闊的空間，值得繼續(xù)探索。

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Research Progress of A Disintegrin and Metalloproteinase with Thrombospondin Family in TumorGUOLi-li1,GUOSheng-li2,GUOWei3.(1.DepartmentofLaboratoryMedicine,HandanCityCenterHospital,Handan056001,China； 2.DepartmentofLaboratoryMedicine,HangangHospital,Handan056001,China； 3.PathologicalResearch,CancerInstitute,theFourthHospitalofHebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050011,China)

Abstract：In recent years,the relationship between A disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin(ADAMTS) gene abnormal expression and the tumor angiogenesis,occurrence,development,lymph node metastasis became a research hotspot for many scholars.Many research results pointed out the direction for finding new tumor markers,and also provided theoretical basis for molecular targeting therapy for cancer.Here is to make a review of the structure and function of the ADAMTS family and its research progress in tumor.

Key words：A disintegrin and metalloproteinase; Tumor; Angiogenesis

收稿日期：2014-08-04修回日期：2014-10-25編輯：樓立理

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.11.021

中圖分類號(hào)：R73

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)11-1975-05