皮层肌动蛋白在肿瘤进展中作用的研究进展

1、皮层肌动蛋白在肿瘤进展中作用的研究进展【摘要】皮层肌动蛋白(rtatin)与多种复杂的细胞进程有关，包括细胞运动性、侵袭性、突触发生、吞噬作用以及肿瘤发生和转移灶的形成。rtatin的过度表达可能以多种途径在侵袭性肿瘤表现型的开展过程起作用，包括增强肌动蛋白聚合作用、下调表皮生长因子受体(epideralgrthfatrreeptr，EGFR)、调节pdse和invadpdia的形成以及与细胞周期蛋白D1(ylinD1)和D44等分子之间互相作用。rtatin作为与癌细胞运动性和侵袭性亲密相关的标志物可能成为预测肿瘤患者预后的重要指标。对rtatin的深化研究将为肿瘤的诊断和治疗提供靶向基因。

2、【关键词】肌动蛋白类细胞运动肿瘤转移肿瘤浸润ThasParsn实验室于1993年发现皮层肌动蛋白(rtatin)，它是一种微丝肌动蛋白结合蛋白，还是致癌性酪氨酸激酶v-Sr的主要底物1。rtatin在细胞骨架重塑过程中发挥重要作用，影响细胞的运动性、侵袭性、突触发生、吞噬以及肿瘤发生和转移灶形成，同时还是连接细胞骨架重建信号通路的关键局部。1rtatin分子构造特点及编码基因rtatin分子构造中包括一个N末端酸性区域，该区域可与Arp2/3复合物结合并使之激活2。在rtatin的末端还包括拥有3个-Sr酪氨酸磷酸化作用位点的富脯氨酸区域和1个SH3构造域，末端用以调节与多种细胞功能相关的不同

3、蛋白质间的互相作用1。rtatin由单一基因(ES1)编码，但是在SDS聚丙烯酰氨凝胶电泳中却可以显示2个别离的电泳带，分别位于80kDa和85kDa处。它们的差异可能代表两种剪接，也可能因翻译后修饰引起，其中85kDa亚型的出现可能与肿瘤形成有关3。人类rtatin基因TTN(以前称为ES1)就位于11q134。在头颈部鳞状细胞癌(HNS)内和肝细胞癌中均发现该基因的扩增导致了rtatin的过度表达4-5。TTN扩增和过度表达与HNS患者的不良预后直接相关6。用11q13扩增缺乏的细胞进展重组细胞基因过度表达的研究也间接支持这一观点7。2rtatin的磷酸化u等1最初确定rtatin在v-S

4、r转化细胞内的酪氨酸磷酸化作用。Sr使rtatin在3个酪氨酸残基(Y421、Y466、Y482)上发生磷酸化8。rtatin通过其N末端酸性构造域与Arp2/3复合物结合，并且通过其重复区域与微丝肌动蛋白结合，从而直接激活Arp2/3复合物肌动蛋白核化作用活性9。rtatin利用其SH3构造域与发动蛋白2(Dynain2)或IP(ASP-interatinPrtEin)的结合进一步增强了核化作用活性以及层形足板的突出10。rtatin的SH3构造域还能结合并激活neurnal(N)-ASp，依次促进Arp2/3肌动蛋白核化作用和细胞迁移11。另外，通过Sr和其他致癌性酪氨酸激酶使3个特异性酪

5、氨酸残基磷酸化而使rtatin得以调节细胞运动7。最近有研究证明，磷酸化的rtatin与N-ASp和IP结合激活Arp2/3复合物，在这一系统中Nk起到重要作用12。目前已发现的磷酸化作用反映出rtatin在细胞中参与了多种复杂的生理过程。有研究结果说明在裸鼠体内乳腺癌细胞rtatin过度表达组与对照组比较转移灶形成率显著升高。将过度表达的rtatin磷酸化突变体注入小鼠体内所诱导的溶骨性转移灶显著增多。同时还发现rtatin酪氨酸残基的磷酸化作用与其在裸鼠体内诱导的转移灶形成的潜能相关13。Huang等14发如今K-1735鼠黑色素瘤细胞株内，Sr激酶家族中的Fyn酪氨酸激酶被选择性激活。并

6、且只有在高转移潜能细胞内才能发现被激活的Fyn与rtatin形成稳定的复合物，这种复合物在细胞膜共同积聚。rtatin的磷酸化程度与细胞迁移才能之间存在正相关。3rtatin与pdse和invadpdia细胞膜的突出启动细胞迁移，细胞迁移在肿瘤侵袭和转移中起关键作用。突出膜构造称为层形足板，常与动态的膜皱褶形成相关。侵袭性肿瘤细胞和另外几种类型的细胞为了侵入组织界面，产生专化的高度动态的黏附构造，促进基质降解。这些构造称为pdse和invadpdia。两个概念之间的区别还未明确，在文献中可以互换使用。pdse首先在单核细胞衍生细胞中被描绘，如破骨细胞。Tehrani等15研究说明正常情况下巨噬

7、细胞的pdse功能需要rtatin的酪氨酸磷酸化，例如骨的再吸收。rtatin存在于Sr转化细胞以及明显含有pdse的细胞内。因此常在pdse内发现rtatin。ASP(isktt-AldrihsyndreprtEIn)家族蛋白是pdse形成所需的重要分子。形成细胞突出需要ASP家族蛋白诱导快速肌动蛋白聚合16。由于rtatin与IP在pdse内同时出现，并且它们在细胞的共同表达刺激膜突出的形成，因此rtatin与IP之间互相作用可能影响pdse的形成10。在多种癌症中发现rtatin在invadpdia内富集，这是一种从细胞外表突出的膜相构造，所形成的突出可以调节细胞外基质降解。Bden等1

8、7尝试在乳腺癌细胞的invadpdia内显微注射抗rtatin多克隆抗体，细胞外基质降解可被阻断。有研究提示基质金属蛋白酶(atrixetallprteinases，Ps)的表达与原发性肝细胞癌的侵袭和转移行为亲密相关18。许朱定等19应用反义核酸rtatin片段也能抑制肝癌细胞的穿膜游走才能，使侵袭力减弱。arx等20研究发现invadpdia通过P显示局部蛋白水解酶活性。而Bden等21近期又证实乳腺癌细胞的invadpdia内rtatin酪氨酸磷酸化程度与invadpdia的蛋白水解酶活性成正比。一系列结论显示rtatin与P的互相作用直接影响肿瘤细胞invadpdia降解细胞外基质的功

9、能。另有研究提出P降解产物的活性可能促进新的invadpdia形成，rtatin在invadpdia中还有调节P分泌的作用22。这是一种把动态肌动蛋白组装机制与促分泌机制联络在一起的新机制，可以促进细胞外基质降解和增强细胞侵袭力。invadpdia的形成依赖Sr对rtatin的磷酸化作用，并且在细胞挪动中，rtatin在依赖invadpdia的细胞外基质降解和层形足板的形成中也具有重要作用23。rtatin还能调节N-ASp和Arp2/3的活性，这两种分子的活性为invadpdia的形成与伸展所需要24。转贴于论文联盟.ll.4rtatin与表皮生长因子受体下调生长因子启动的信号途径对细胞增殖

10、具有重要作用。在一组对HNS的研究中发现rtatin的过度表达可抑制配体诱导的表皮生长因子受体(epideralgrthfatrreeptr,EGFR)下调。而且该研究还显示rtatin过度表达削弱-b1酪氨酸磷酸化作用及-b1与EGFR的结合，同时还检测出EGFR泛素化减弱。同样，在HNS细胞内使用siRNA可以使rtatin程度下降，并且加速EGFR的降解25。-b1是泛素连接酶b1家族成员，该家族在受体酪氨酸激酶下调方面具有重要作用。有研究说明-b1的过度表达增加了EGFR的陷入率26。虽然以上现象显示rtatin与EGFR下调有亲密的关系，但是目前对rtatin干扰EGFR下调确实切机

11、制还不明确。一种可能是rtatin过度表达削弱了Sr酪氨酸激酶，从而减弱-d1磷酸化作用，随后影响EGFR的泛素化。另一种可能是rtatin过度表达激活d42而使-b1与受体结合减少25。最近在针对HNS的研究中，分别对rtatin和EGFR表达进展评估，研究发现176例肿瘤组织中有44%呈现rtatin过度表达，这一结果与肿瘤远处淋巴结转移、组织学分级恶性程度增高、局部复发率增加、无瘤生存期缩短以及5年总生存率下降相关，并且该结果不依赖于EGFR的状态。同时，rtatin表达状态仍然是局部复发率、无瘤生存率和总生存率的独立的预后因素。该研究还确定了HNS的一个亚组分型，以rtatin过度表达

12、并呈现低EGFR程度和低生存率为特征，该亚组的生存率与rtatin和EGFR均过度表达的肿瘤患者的生存率一样27。这些发现提示rttin是肿瘤预后的重要指标。对HNS细胞株rtatin调节的研究发现，rtatin过度表达在锚定依赖性和锚定非依赖性条件下均增强血清和EGF激活的细胞增殖，并且进步了对失巢凋亡的抵抗力。这一发现极大丰富了rtatin在肿瘤进展中所起的作用。另外，该研究还证明rtatin过度表达单独或与细胞周期蛋白D1上调共同促进癌细胞对EGFR激酶抑制剂gefitinib的抵抗力28。这些发现提示rtatin在肿瘤进展中具有多重作用。5rtatin与D44Hill等29对透明质烷受

13、体D44促进乳腺癌细胞对骨髓上皮组织侵袭和黏附的研究说明，rtatin是D44信号通路转录的靶点，而且在乳腺癌细胞株内siRNA介导的rtatin沉默削弱了由D44促进的乳腺癌细胞对骨髓内皮细胞的侵袭和黏附。脱氧土霉素(dxyyline，DX)调节的D44乳腺癌异种移植物模型已经建立。在该模型的活体实验中，诱导D44不影响原发肿瘤的生长率和局部侵袭，但在11只小鼠中却有8只发生肝脏继发性肿瘤，并且转移癌呈现D44高表达30。由该结果推测，在D44高表达的情况下rtatin只发挥促进肿瘤细胞远处转移作用，而对局部侵袭无促进作用。rtatin与D44互相作用确实切机制还有待于进一步研究。6结语rtatin与肿瘤的进展亲密相关,多种证据支持这一结论。目前对rtatin的关注主要集中在其两个特性上，即与微丝肌动蛋白结合和被多种激酶磷酸化。对rtatin在细胞内信号系统中的复杂作用还不