G蛋白偶聯(lián)受體48與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展

彭契六，朱春玲

(廣西國際壯醫(yī)醫(yī)院檢驗(yàn)科，南寧 530201)

G蛋白偶聯(lián)受體(G protein coupled receptor，GPCR)是一類具有7個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)的跨膜蛋白，是真核生物中最大的信號(hào)受體家族，具有強(qiáng)大的調(diào)控功能，可調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外多種生命活動(dòng)，如細(xì)胞生物學(xué)的一般特征(代謝、生長、死亡、遷移)以及細(xì)胞特異性反應(yīng)(肌肉收縮/松弛、腺/上皮分泌、神經(jīng)元活性的改變等)[1]。GPCR的發(fā)現(xiàn)及深入研究不僅為探索細(xì)胞生物學(xué)提供了新見解，還為許多疾病的治療提供了新思路，因此其靶向藥物應(yīng)運(yùn)而生。目前，臨床藥物中34%以上是以GPCR為靶點(diǎn)[2]，廣泛應(yīng)用于心血管疾病、神經(jīng)元疾病、糖尿病等疾病的治療[3-5]。以GPCR為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物較少，而GPCR在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中有重要作用。其中，GPCR48[又稱LGR(leucine-rich repeat containing G-protein coupled receptor)4]是GPCR家族的主要成員，研究發(fā)現(xiàn)其異常表達(dá)與前列腺癌、結(jié)腸癌、胃癌等多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及患者預(yù)后等密切相關(guān)[6-8]?，F(xiàn)就GPCR48與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系的研究進(jìn)展予以綜述，以期為腫瘤的預(yù)防及靶向治療提供新思路。

1 GPCR48概述

GPCR48是GPCR家族LGR亞組的成員，是具有7個(gè)跨膜蛋白和17個(gè)富含亮氨酸重復(fù)序列的大分子蛋白。其基因定位于第11號(hào)染色體長臂，由18個(gè)外顯子組成，分子量約為104 000[9]。GPCR48在人體的各個(gè)組織均廣泛表達(dá)，且在皮膚的表皮和毛囊、胰島細(xì)胞以及男性和女性生殖器官的上皮細(xì)胞中表達(dá)水平最高[10]。Rspo(R-spondin)是GPCR48的配體，兩者結(jié)合可刺激Wnt信號(hào)通路，而β聯(lián)蛋白(β-catenin)作為Wnt信號(hào)通路的中心下游效應(yīng)物，不僅在細(xì)胞的生長和發(fā)育調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用，還可調(diào)節(jié)黑色素瘤的轉(zhuǎn)移[11]。此外，腫瘤壞死因子超家族成員11 也是GPCR48的配體，其與GPCR48結(jié)合，可激活Gq和糖原合成酶激酶-3β信號(hào)通路，從而參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、增殖、分化及腫瘤的發(fā)生和發(fā)展等過程[12]。有研究表明，通過基因敲除技術(shù)敲除GPCR48基因的小鼠具有較高的死亡率，且GPCR48基因敲除小鼠的膽囊、眼睛、小腸、腎及其他多個(gè)器官均存在不同缺陷，可見GPCR48在多種器官的形成過程中起重要作用[13]。同時(shí)，GPCR48還參與了多種病理形成和治療過程，如子宮內(nèi)膜容受性的形成、肥胖形成、骨質(zhì)疏松治療[14]。近年來，有關(guān)GPCR48 在腫瘤生物學(xué)中的研究逐年增多，現(xiàn)已證實(shí)GPCR48在多種腫瘤中高表達(dá)，并在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。

2 GPCR48與腫瘤的關(guān)系

2.1GPCR48與前列腺癌 近年來，大多數(shù)亞洲國家的前列腺癌發(fā)病率和死亡率均呈上升趨勢[15]。很多學(xué)者認(rèn)為，前列腺癌的發(fā)生發(fā)展與GPCR48相關(guān)。Liang等[6]分別通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染和慢病毒介導(dǎo)短發(fā)夾RNA的方式在前列腺癌細(xì)胞中過表達(dá)和沉默GPCR48，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過表達(dá)GPCR48可促進(jìn)前列腺癌細(xì)胞生長，而沉默GPCR48表達(dá)可以癌抑制前列腺癌細(xì)胞增殖。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48的過表達(dá)與磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B，PKB/Akt)信號(hào)通路的關(guān)鍵效應(yīng)分子Akt的上調(diào)有關(guān)，提示GPCR48可能通過PI3K/Akt信號(hào)通路調(diào)節(jié)前列腺癌細(xì)胞和腫瘤生長。Luo等[16]在對(duì)前列腺癌細(xì)胞系以及實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的一種新型轉(zhuǎn)基因小鼠前列腺癌模型的研究中發(fā)現(xiàn)，GPCR48可通過促進(jìn)前列腺癌上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移，表明GPCR48在調(diào)節(jié)前列腺癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外，雖然高劑量分次電離輻射結(jié)合新輔助療法和長期雄激素剝奪療法已在前列腺癌的治療中取得了顯著進(jìn)步[17]，但是疾病復(fù)發(fā)和副作用的出現(xiàn)仍是前列腺癌靶向治療面臨的一大難題。因此，探索前列腺癌放療的新靶點(diǎn)尤為重要。Liang等[18]研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48可以增加前列腺癌細(xì)胞的放療敏感性，其可能是前列腺癌細(xì)胞放射敏感性的重要調(diào)節(jié)因子和新靶點(diǎn)。但GPCR48調(diào)節(jié)前列腺癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制尚不明確，仍需進(jìn)一步探索。

2.2GPCR48與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌是一種常見的消化道惡性腫瘤。近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，結(jié)直腸癌在我國的發(fā)病率呈上升趨勢，發(fā)病率居我國惡性腫瘤的第3位[19]。為了研究GPCR48在結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展中的作用，Gao等[7]采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)方法檢測結(jié)腸癌和正常結(jié)腸組織中GPCR48信使RNA的表達(dá)水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在正常結(jié)腸組織中GPCR48信使RNA表達(dá)水平較低，而在結(jié)腸癌中表達(dá)明顯上調(diào)，且GPCR48高表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。Wu等[13]研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48表達(dá)與結(jié)直腸癌患者術(shù)后預(yù)后不良相關(guān)；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48通過PI3K/Akt和促分裂原活化的蛋白激酶/胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2通路調(diào)節(jié)糖原合成酶激酶-3β的磷酸化來激活結(jié)直腸癌中的β-catenin信號(hào)，促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移。Zhi等[20]在對(duì)結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的相關(guān)分子機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)，circLgr4是結(jié)直腸腫瘤和結(jié)直腸腫瘤干細(xì)胞中高表達(dá)的一種環(huán)狀RNA，其可與GPCR48相互作用并激活GPCR48，進(jìn)而促進(jìn)Wnt/β-catenin信號(hào)激活靶向調(diào)控結(jié)腸直腸癌干細(xì)胞的增殖和結(jié)腸直腸腫瘤的發(fā)生，該研究為進(jìn)一步探索結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制提供了新視角。結(jié)直腸癌的侵襲轉(zhuǎn)移是其高死亡率的主要原因之一，因此尋找腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的生物標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn)對(duì)結(jié)直腸癌的診斷及治療有重要意義。上述研究表明，GPCR48可能是預(yù)測結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移或不良預(yù)后的潛在標(biāo)志物和未來治療靶點(diǎn)。

2.3GPCR48與胃癌 胃癌是發(fā)病率和死亡率較高的常見癌癥之一，但其發(fā)病機(jī)制仍未闡明。胃癌的發(fā)生發(fā)展非常復(fù)雜，涉及癌蛋白的激活和腫瘤抑制因子的失活，GPCR家族在調(diào)節(jié)胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中起至關(guān)重要的作用。Steffen等[8]研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48在胃癌組織中的表達(dá)水平明顯高于相應(yīng)的非腫瘤黏膜組織；免疫組織化學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)，GPCR48的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。朱健康等[21]通過對(duì)Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期胃癌患者的血清GPCR48表達(dá)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，GPCR48的表達(dá)水平在胃癌的分期診斷中具有一定的診斷價(jià)值；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GPCR48是胃癌發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。另一項(xiàng)探討GPCR48表達(dá)與胃癌患者預(yù)后關(guān)系的研究也證明，胃癌細(xì)胞GPCR48的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，但并未發(fā)現(xiàn)GPCR48的表達(dá)水平對(duì)胃癌患者的生存產(chǎn)生影響[22]?？梢姡珿PCR48參與了胃癌的生物學(xué)過程，但其是否可以作為胃癌患者診斷、預(yù)后或治療的靶點(diǎn)仍需進(jìn)一步研究。

2.4GPCR48與非小細(xì)胞肺癌 作為世界上最常見的腫瘤類型，肺癌在所有癌癥中死亡率最高，其中75%～80%的肺癌病例屬于非小細(xì)胞肺癌[23]。盡管手術(shù)、放療、化療等治療措施已廣泛應(yīng)用于非小細(xì)胞肺癌的治療，但效果仍不理想，患者5年以上生存率<20%[24-25]。近年的研究表明，基于RNA測序數(shù)據(jù)的免疫相關(guān)預(yù)后模型可以準(zhǔn)確預(yù)測癌癥患者的生存率[26]。Li等[27]通過分析癌癥基因組圖譜、免疫學(xué)數(shù)據(jù)庫和免疫報(bào)告以及順反子癌癥數(shù)據(jù)庫的相關(guān)數(shù)據(jù)，篩選并驗(yàn)證了GPCR48、血小板反應(yīng)蛋白1、白細(xì)胞介素-33等15個(gè)免疫相關(guān)基因可作為預(yù)測非小細(xì)胞肺癌患者總生存率的獨(dú)立預(yù)后因素，并以此為基礎(chǔ)建立了免疫相關(guān)基因的Cox預(yù)測模型，用于預(yù)測非小細(xì)胞肺癌患者的預(yù)后。Sun等[28]基于癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫非小細(xì)胞肺癌樣本的免疫基因轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)的研究也發(fā)現(xiàn)，GPCR48、S100鈣結(jié)合蛋白A16、血管位蛋白樣4等6個(gè)基因是非小細(xì)胞肺癌的高危免疫基因。以上研究表明，GPCR48在非小細(xì)胞肺癌中起重要作用，并有可能成為有潛力的肺癌預(yù)后預(yù)測因子。

2.5GPCR48與頭頸部鱗狀細(xì)胞癌 頭頸部鱗狀細(xì)胞癌是發(fā)生于頭部和頸部的鱗狀細(xì)胞癌，是一種常見、多發(fā)和侵襲性的上皮癌。其在全球常見惡性腫瘤中居第6位，死亡率占所有惡性腫瘤的1%～2%[29]。晚期頭頸部鱗狀細(xì)胞癌易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移，而轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者預(yù)后差及病死率高的主要原因。因此，深入了解其發(fā)病的分子機(jī)制對(duì)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌的有效治療至關(guān)重要。近年有研究顯示，Rspo2-GPCR48系統(tǒng)可通過增強(qiáng)癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲及誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和干細(xì)胞樣特性參與舌鱗狀細(xì)胞癌進(jìn)程[30]。同時(shí)，該研究還在舌鱗狀細(xì)胞癌發(fā)病的分子機(jī)制方面取得了重要進(jìn)展，證明Rspo2-GPCR48通過激活Wnt/β-catenin通路促進(jìn)舌鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。目前的研究為鱗狀細(xì)胞癌提供了一種新的可能的靶向治療方法，但仍需要進(jìn)一步探索相關(guān)機(jī)制并結(jié)合臨床數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)從體外實(shí)驗(yàn)到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

2.6GPCR48與其他腫瘤 除上述幾種腫瘤外，GPCR48與其他腫瘤的發(fā)生發(fā)展也有密切聯(lián)系。有學(xué)者采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)、蛋白印跡技術(shù)和免疫組織化學(xué)技術(shù)分析肝癌組織和癌旁組織中GPCR48信使RNA和蛋白表達(dá)水平與肝癌轉(zhuǎn)移和預(yù)后的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GPCR48在肝癌組織中的表達(dá)水平高于癌旁組織，且GPCR48與肝癌的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移和預(yù)后相關(guān)[31]。Yue等[32]的研究證明，乳腺癌癌組織中的GPCR48表達(dá)水平明顯高于正常乳腺組織，且其表達(dá)水平與預(yù)后有關(guān)，同時(shí)該研究還證實(shí)了GPCR48是Wnt/β-catenin信號(hào)介導(dǎo)的乳腺癌腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移和腫瘤干細(xì)胞維持的主要控制器。Zeng等[33]采用免疫組織化學(xué)及實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)的方法檢測漿液性卵巢癌癌組織和癌旁組織中GPCR48的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)GPCR48在癌組織中的表達(dá)水平明顯高于癌旁組織，且其表達(dá)與漿液性卵巢癌患者的生存率相關(guān)，為漿液性卵巢癌的診斷及治療提供了重要臨床價(jià)值。Hou等[34]采用免疫印跡和免疫熒光分析方法檢測葡萄膜黑色素瘤細(xì)胞中GPCR48的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GPCR48在葡萄膜黑色素瘤細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，而miR-34a可負(fù)調(diào)控GPCR48，從而抑制葡萄膜黑色素瘤細(xì)胞的遷移和侵襲?？梢姡珿PCR48的高表達(dá)在人體多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，對(duì)GPCR48表達(dá)機(jī)制的深入研究對(duì)腫瘤的早期診斷、治療及預(yù)后等均具有重要意義。

3 GPCR48相關(guān)分子機(jī)制

Wnt/β-catenin信號(hào)通路在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用，而GPCR48可與配體Rspo結(jié)合進(jìn)而介導(dǎo)Wnt/β-catenin信號(hào)通路調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展，這種調(diào)控機(jī)制在結(jié)直腸癌、舌鱗狀上皮細(xì)胞癌和乳腺癌等癌癥中得到證實(shí)[13,30,32]。有研究顯示，GPCR48可通過調(diào)節(jié)效應(yīng)分子Akt的表達(dá)，從而介導(dǎo)PI3K/Akt信號(hào)通路影響前列腺癌的發(fā)生發(fā)展[6]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，沉默GPCR48基因表達(dá)會(huì)對(duì)皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的蛋白激酶C信號(hào)通路產(chǎn)生影響，從而調(diào)節(jié)皮膚鱗狀細(xì)胞癌癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移[35]。目前，針對(duì)GPCR48上游通路調(diào)控機(jī)制的研究較少。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)非編碼小RNA分子對(duì)GPCR48起重要的調(diào)控作用，這為GPCR48上游調(diào)控機(jī)制的研究提供了新思路。如在對(duì)葡萄膜黑色素瘤的研究中，學(xué)者發(fā)現(xiàn)miR-34a可負(fù)調(diào)控GPCR48，從而抑制葡萄膜黑色素瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展[34]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)狀RNA circLgr4也可以通過調(diào)控GPCR48來影響結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展[20]?？梢?，GPCR48可能與多種信號(hào)調(diào)節(jié)通路相關(guān)。因此，進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)對(duì)于完善GPCR48的分子調(diào)控機(jī)制很有必要，且對(duì)今后腫瘤的診斷、治療及預(yù)后也具有重要意義。

4 GPCR48與腫瘤的防治

免疫檢查點(diǎn)阻斷抗癌療法在腫瘤的治療上有很好的療效，而GPCR48的過表達(dá)可促進(jìn)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞極化，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)免疫檢查點(diǎn)阻斷抗癌療法產(chǎn)生耐藥性。Tan等[36]對(duì)實(shí)驗(yàn)建立的小鼠肺癌模型和小鼠黑色素瘤模型給予GPCR48 ECD和Rspo1抗體來阻斷Rspo1-GPCR48信號(hào)，結(jié)果顯示這些小鼠克服了對(duì)程序性細(xì)胞死亡受體1阻斷抗癌療法治療的耐藥性，提高了程序性細(xì)胞死亡受體1免疫治療肺癌和黑色素瘤的療效，表明Rspo1-GPCR48在宿主抗腫瘤免疫中起重要作用，是腫瘤免疫治療的潛在治療靶點(diǎn)。

急性髓細(xì)胞性白血病是一種高度異質(zhì)性和侵襲性的惡性腫瘤，而骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的持續(xù)自我更新能力是某些急性髓細(xì)胞性白血病治療失敗和復(fù)發(fā)的主要原因。Rspo3-GPCR48對(duì)急性髓細(xì)胞性白血病的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞自我更新至關(guān)重要，可作為治療靶點(diǎn)，且研究證實(shí)Rspo3-GPCR48途徑可以被臨床級(jí)抗SPO3抗體(OMP-131R10/rosmantuzumab)有效阻斷，該抗體在不損害健康干細(xì)胞室的情況下可消除急性髓細(xì)胞性白血病患者的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的持續(xù)自我更新能力，從而為特異性靶向骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞提供治療機(jī)會(huì)[37]。

5 小 結(jié)

GPCR48在前列腺癌、結(jié)直腸癌、胃癌、非小細(xì)胞肺癌等腫瘤的癌組織中高表達(dá)，且通過抑制GPCR48的表達(dá)，可有效地抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展；同時(shí)抑制GPCR48的表達(dá)可與目前的腫瘤治療方案產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而提高腫瘤治療的效果，這為GPCR48作為腫瘤的診斷標(biāo)志物及潛在治療靶點(diǎn)提供了更多證據(jù)。然而，目前GPCR48在臨床上的應(yīng)用仍然非常少。盡管GPCR48被證實(shí)與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有著密切聯(lián)系，但仍面臨很多問題，如GPCR48的具體調(diào)節(jié)機(jī)制尚未完全明確，如何使GPCR48作為無創(chuàng)的腫瘤標(biāo)志物，GPCR48靶向治療的安全性和可行性問題，以及如何用于臨床還需大量臨床研究驗(yàn)證。相信隨著對(duì)GPCR48研究的深入，未來GPCR48將具有良好的應(yīng)用前景。