皮膚橋蛋白與腫瘤發(fā)展與轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究進展

王欣，王效杰

（1.沈陽醫(yī)學院基礎醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學專業(yè)2014級碩士研究生，遼寧 沈陽 110034；2.解剖學教研室）

皮膚橋蛋白與腫瘤發(fā)展與轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究進展

王欣1，王效杰2*

（1.沈陽醫(yī)學院基礎醫(yī)學院人體解剖與組織胚胎學專業(yè)2014級碩士研究生，遼寧 沈陽 110034；2.解剖學教研室）

在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中，腫瘤的微環(huán)境發(fā)揮著重要的作用，其中細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）是腫瘤微環(huán)境的主要組成部分，在腫瘤轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用，皮膚橋蛋白（dermatopontin，DPT）作為ECM蛋白，與腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

皮膚橋蛋白；細胞外基質(zhì)；腫瘤

皮膚橋蛋白（dermatopontin，DPT）是由183個氨基酸殘基組成的分泌性蛋白，主要存在于細胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM），最先由Neame等［1］在提純牛皮膚的硫酸皮膚素蛋白多糖時共同提取出來的。最近研究表明DPT與許多腫瘤的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)，如肝癌、口腔癌、骨巨細胞瘤、前列腺癌等［2-4］。DPT的作用涉及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中的多個環(huán)節(jié)，在大多數(shù)腫瘤中低表達。因此闡明DPT與腫瘤的關(guān)系可以為腫瘤ECM蛋白在腫瘤中的作用奠定理論基礎，以期進一步探索其臨床意義。

1 DPT的結(jié)構(gòu)特點

人類DPT基因定位于1q12-1q23，富含酪氨酸，其初始結(jié)構(gòu)被確定和發(fā)現(xiàn)有幾個重要的特點［1］。一個顯著的特點是它的氨基酸殘基擁有RG-A-T序列，這類似于整合素結(jié)合蛋白的R-G-D序列，表明DPT可能與整合素蛋白通過這個序列結(jié)合。事實上，在細胞黏附過程中DPT可以結(jié)合整合素蛋白α3β1以及蛋白多糖的受體［5］。DPT作為一種ECM蛋白，其部分酪氨酸殘基可被硫酸化，硫酸化的酪氨酸可以調(diào)節(jié)ECM蛋白的相互作用［3］。

2 DPT的作用

DPT在病理和生理過程中具有多種生物學功能，它可以調(diào)節(jié)DPT與核心蛋白聚糖（Decorin，DCN）與轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）之間的作用，進而提高TGF-β的生物學活性［6］；調(diào)控整合素蛋白影響細胞的運動能力；通過參與組蛋白去乙?；瑥亩绊懠毎碛^遺傳的改變［7］；與維生素D受體結(jié)合調(diào)控下游信號通路轉(zhuǎn)導等。而且DPT在腫瘤的發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。因此探索DPT功能特點與分子機制在腫瘤學領域意義重大。

3 DPT參與腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的機制

3.1 DPT與DCN和TGF-β間的作用 DCN主要存在于結(jié)締組織中，是一種蛋白多糖，可以調(diào)節(jié)和控制組織形態(tài)發(fā)生、細胞分化、運動、增生及參與膠原纖維形成等過程，對防止組織和器官纖維化的發(fā)生有著重要的意義［8-12］。在基因表達譜分析骨巨細胞瘤的實驗中發(fā)現(xiàn)，腫瘤復發(fā)與轉(zhuǎn)移組的病例中DPT的表達下調(diào)，同時伴隨DCN的表達量降低。并且推測DPT與DCN可以視為骨巨細胞瘤轉(zhuǎn)移和復發(fā)的生物標志物［4］。DPT有很強的細胞黏附活性，而這種黏附活性可完全被DCN所抑制，此外硫酸軟骨素或硫酸角質(zhì)素也可以抑制DPT部分活性。TGF-β是一類功能復雜的細胞因子，其信號傳導通路中任何組分發(fā)生突變都將使細胞具有選擇性生長優(yōu)勢，導致腫瘤的發(fā)生［13］。由于這種增殖抑制特性的存在，TGF-β一度被認為是最有潛力應用于癌癥治療的研究熱點［14］。通過體內(nèi)與體外實驗證明，過表達DPT抑制肝癌細胞的分化。并推斷該作用是由于DPT通過調(diào)控TGF-β信號轉(zhuǎn)導通路進而實現(xiàn)［15］。DCN可以與TGF-β結(jié)合并抑制其生物活性。DPT也可以同TGF-β結(jié)合，但與DCN相反，DTP具有促進TGF-β的生物活性的作用?？傊?，DPT、DCN和TGF-β三者可以相互結(jié)合，并且通過相互作用共同協(xié)調(diào)細胞的生長［16］。因此，DPT與DCN可以通過調(diào)控TGF-β的表達進而影響腫瘤細胞的發(fā)生與發(fā)展。

3.2 DPT對整合素的影響及相關(guān)機制 ECM在腫瘤細胞侵襲與轉(zhuǎn)移的過程中起著重要的作用［17］。DPT作為細胞分泌蛋白的一種，在部分腫瘤的轉(zhuǎn)移過程中至關(guān)重要，有研究表明DPT可以調(diào)控人口腔癌的轉(zhuǎn)移過程，被視為人口腔癌轉(zhuǎn)移的標志物［3］；DPT可以通過結(jié)合整合素蛋白進而抑制肝癌的轉(zhuǎn)移能力［2］。眾所周知，ECM蛋白的主要功能是通過與細胞表面的受體相互作用，如整合素受體、多配體聚糖等［18］。在這些分子中整合素是ECM蛋白的主要受體，在腫瘤的發(fā)展，特別是侵襲與轉(zhuǎn)移的過程中存在著重要的意義。

整合素家族是ECM蛋白的主要受體蛋白［19］。研究發(fā)現(xiàn)，肝癌細胞的遷移與侵襲與整合素及其相關(guān)的信號分子和DPT之間的相互作用關(guān)系密切，過表達DPT可以顯著下調(diào)FAK與Src這2個整合素蛋白重要的相關(guān)分子及其磷酸化水平。進一步的遷移與侵襲實驗發(fā)現(xiàn)，沉默整合素α3可以逆轉(zhuǎn)DPT抑制肝癌細胞SMMC-7721與Huh7的侵襲與遷移能力。同樣DPT過表達所導致的FAK與Src磷酸化水平下調(diào)也可以在整合素α3基因敲除的情況下被逆轉(zhuǎn)［2］。以上研究提示DPT對肝癌細胞活性的影響主要是通過調(diào)節(jié)整合素α3β1蛋白所實現(xiàn)的。

3.3 DPT對染色質(zhì)組蛋白去乙?；挠绊?染色質(zhì)組蛋白的修飾是表觀遺傳學中分子調(diào)控的一種方式。組蛋白去乙?；福╤istone deacetylases，HDAC）家族近年來在腫瘤的研究中較為廣泛，在腫瘤基因調(diào)控網(wǎng)絡中發(fā)揮著重要作用［20］。據(jù)報道HDAC抑制劑可以抑制一系列基因的表達，其中包括多種ECM與酶的降解，并且可以應用于腫瘤的治療。在口腔鱗癌細胞的研究中應用HDAC抑制劑治療口腔鱗癌，DPT轉(zhuǎn)錄完全恢復。然而在甲基化的實驗中應用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑處理口腔鱗癌細胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DPT轉(zhuǎn)錄沒有受到明顯影響［3］。這些發(fā)現(xiàn)提示在口腔鱗癌細胞中DPT的表達受到組蛋白去乙?；恼{(diào)控。

3.4 DPT與維生素D受體 DPT基因作為維生素D受體的下游靶點，在多功能干細胞分化過程中作為一種促進成骨細胞分化的轉(zhuǎn)錄因子存在，它可以使骨髓干細胞分化為成骨細胞［21］。當應用siRNA沉默DPT基因時骨髓干細胞向成骨細胞的轉(zhuǎn)化的能力受到抑制［20］。在骨肉瘤細胞系MG63中過表達維生素D受體基因可以使DPT的表達上調(diào)；并且DPT可以阻斷維生素D受體偶聯(lián)的信號轉(zhuǎn)導通路進而起到抑制增殖的作用［22］。

4 小結(jié)與展望

DPT在腫瘤的發(fā)展過程中可能通過調(diào)節(jié)TGF-β的活性、與整合素受體相結(jié)合進而影響FAK/Src信號轉(zhuǎn)導途徑、阻斷維生素D受體潛在的信號轉(zhuǎn)導通路，進而影響腫瘤的惡性生物學行為。深入揭示DPT在腫瘤中的作用及相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導通路，將為腫瘤ECM甚至微環(huán)境研究奠定理論基礎。

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（文敏編輯）

Research Progress of the Relationship between Dermatopontin and Tumor

WANG Xin1，WANG Xiaojie2*

（1.Postgraduate of Grade 2014，Shenyang Medial College，Shenyang 110034，China；2.Department of Anatomy）

Tumor microenvironment plays an important role in invasion and metastasis of tumor.The extracellular matrix（ECM）is the main component of tumor microenvironment，which plays a critical role in metastasis of tumor.Dermatopontin（DPT）is an ECM protein，which is closely related to tumor development and metastasis.

dermatopontin；extracellular matrix；tumor

R34

A

1008-2344（2017）01-0047-03

10.16753/j.cnki.1008-2344.2017.01.016

2016-07-31

沈陽市科技局計劃項目（No.F-13-221-9-33）

王效杰（1961—），女（漢），碩士，教授.研究方向：干細胞修復器官缺損.E-mail:wangxiaojie1118@yeah.net