曾浪 孫雪
癌基因和抑癌基因是維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的重要基因,控制細(xì)胞的增殖、分化的過程。當(dāng)他們的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或異常表達(dá)時(shí),正常增殖調(diào)控紊亂,細(xì)胞無限生長,發(fā)生癌變。研究發(fā)現(xiàn),Dab2/DOC-2是一種新的抑癌基因,在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起著非常重要的作用。本文將Dab2/DOC-2基因的研究進(jìn)展綜述如下。
Dab2/DOC-2基因是哺乳動(dòng)物綱果蠅屬兩種Disabled之一,最早在巨噬細(xì)胞集落刺激因子1(CSF-1)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中具有磷脂蛋白作用而被發(fā)現(xiàn)。人的Dab2/DOC-2基因位于五號(hào)染色體的長臂上(5p12),有兩種剪切形式:編碼p96,p67蛋白。Dab2/DOC-2基因長度40kb,由15個(gè)外顯子和14個(gè)內(nèi)含子組成,產(chǎn)生3.6kb的mRNA[1-2]。Dab2/DOC-2含有三個(gè)功能區(qū):N-端的磷酸酪氨酸結(jié)合區(qū)(PTB),磷酸作用區(qū)(PID)和含有豐富脯氨酸的C-端區(qū)(PRD),均具有分子調(diào)節(jié)作用。
1994年Mok等[3]應(yīng)用DNA指紋技術(shù)研究人正常卵巢上皮細(xì)胞和卵巢癌細(xì)胞的基因差異表達(dá)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)在正常卵巢上皮中均有表達(dá)但在卵巢癌細(xì)胞系及組織中無法表達(dá)的基因,將其命名為卵巢癌缺失基因,即DOC-2(deletion inovarian carcinoma2)。研究表明,DOC-2屬于Dab基因家族,位于人類染色體5p13上,長約35kb,含15個(gè)外顯子和14個(gè)內(nèi)含子,cDNA共3268bp,編碼長約770個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì),分子量約82.5KDa[4]。DOC-2蛋白的氨基端含有PID和PTB相互作用的結(jié)構(gòu)域,羧基端含有多個(gè)富含脯氨酸的SH3結(jié)合區(qū)[5]。
Dab2/DOC-2的結(jié)構(gòu)說明它是具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的磷蛋白,在多種組織中表達(dá),起著信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的作用。而Dab2/DOC-2的高表達(dá)抑制了癌細(xì)胞的增長[6],說明它是一個(gè)腫瘤抑制基因,它能抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長,如卵巢癌,乳腺癌,絨毛膜癌和前列腺癌等,在細(xì)胞癌變過程中起重要作用。
Dab2/DOC-2是一個(gè)具有多結(jié)構(gòu)域的介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)吞作用的功能性蛋白,也是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的中介。Chetrit等[7]對(duì)大鼠的研究表明,Dab2/DOC-2的亞型p82蛋白通過一個(gè)功能域PTB同時(shí)結(jié)合網(wǎng)格蛋白和磷脂,使得大量網(wǎng)格蛋白構(gòu)成籠形蛋白組件,可以集中更多的內(nèi)吞蛋白質(zhì)如AP2和epsin,增強(qiáng)細(xì)胞的內(nèi)吞作用。有絲分裂的細(xì)胞能通過抑制Dab2/DOC-2磷酸化保證在整個(gè)分裂過程中都有內(nèi)吞能力[8]。
血小板在血管損傷部位相互接觸以止血。已證明血小板表面存在兩個(gè)結(jié)構(gòu)域,分別通過結(jié)合整合素和硫脂類這兩種狀態(tài)控制凝血和溶血的平衡。Drahos等[9]通過蛋白質(zhì)覆蓋和脂質(zhì)體結(jié)合實(shí)驗(yàn),證明了Dab2/DOC-2的N-端PTB結(jié)構(gòu)域可與硫脂類特異性結(jié)合,逃避凝血酶對(duì)其的裂解作用,同時(shí)阻礙了血小板表面的硫脂類和凝血蛋白相互作用,從而阻止了止血過程的進(jìn)行。表明Dab2/DOC-2作為血小板聚集的負(fù)向調(diào)節(jié)因子,抑制血小板的活化。
表達(dá)FOXP3的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對(duì)于維持外周T細(xì)胞耐受性和平衡性很重要。有實(shí)驗(yàn)表明,在小鼠外周淋巴球中的Dab2基因僅僅在FOXP3陽性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中表達(dá)。Dab2/DOC-2是FOXP3的直接作用目標(biāo)基因,缺乏Dab2/DOC-2的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在功能上是有缺陷的[10]。
Dab2蛋白在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白流量的調(diào)節(jié)上發(fā)揮著重要作用,能在人體內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過敲除Dab2/DOC-2基因能引起Src-FAK信號(hào)通路和胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和c-JunNH2-端激酶的活化,同時(shí)抑制p38蛋白磷酸化,恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞的分化作用[11]。
腎上腺皮質(zhì)分化到功能性的特殊區(qū)域可能是不同基因在胎兒成長、發(fā)育、成人的過程中表達(dá)的結(jié)果。在尋找皮質(zhì)球狀帶中的特定基因時(shí),Damian等人通過結(jié)合使用激光捕捉顯微切割、mRNA擴(kuò)增、cDNA微陣列雜交和real-time RT-PCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)Dab2/DOC-2在鼠腎上腺球狀帶中表達(dá)。Dab2/DOC-2是種受分裂素調(diào)節(jié)的磷蛋白,具有轉(zhuǎn)接內(nèi)吞蛋白和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步研究了球狀帶中Dab2/DOC-2在醛固酮分泌中的作用,發(fā)現(xiàn)從小鼠腎上腺mRNA和蛋白水平來看,低鹽喂食增加了Dab2/DOC-2長亞型表達(dá),而高鹽喂食的小鼠沒有發(fā)現(xiàn)特征性的改變。血管緊張素Ⅱ的分泌引起鼠腎上腺中Dab2/DOC-2亞型mRNAs瞬時(shí)增加??傊?,Dab2/DOC-2能被醛固酮促分泌素如低鹽飲食或血管緊張素Ⅱ調(diào)控,且與醛固酮合成酶分泌和醛固酮分泌有關(guān)。Dab2/DOC-2因此可能是醛固酮分泌的調(diào)節(jié)器并且與鹽皮質(zhì)激素分泌異常有關(guān)[12]。
早在2002年,Yang等[13]就發(fā)現(xiàn),Dab2/DOC-2在胚胎的發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。在受精后4.5d(E4.5)的胚胎植入時(shí),Dab2/DOC-2開始表達(dá)。最近,Dab2/DOC-2已被證明與細(xì)胞定位和小鼠胚胎發(fā)育期間內(nèi)臟內(nèi)胚層的形成有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明,在E8.5到E11.5期間,后腦5和6區(qū)表達(dá)有Dab2蛋白;在E9.5到E12.5期間,神經(jīng)管底葉中也有Dab2蛋白的表達(dá)。隨后這些區(qū)域便檢驗(yàn)不到Dab2蛋白。同樣,在腦室周圍器官包括神經(jīng)叢和松果體中,也能觀察到Dab2的動(dòng)態(tài)表達(dá),但是僅僅局限于發(fā)育早期。此外,從E10.0到E14.5期間,Dab2在Iba1陽性單核巨噬細(xì)胞亞群中都有表達(dá),之后表達(dá)消失。這是首次研究證明Dab2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)時(shí)空表達(dá)[14]。
β-連環(huán)素介導(dǎo)的Wnt信號(hào)對(duì)于胚胎發(fā)育和成人組織來說是必要的,異常的Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)能導(dǎo)致多種腫瘤發(fā)生。Dab2/DOC-2被認(rèn)為是該信號(hào)途徑的抑制劑。Jiang等[15]的研究表明在由維甲酸誘導(dǎo)的F9細(xì)胞的分化或在生長因子β誘導(dǎo)的鼠乳腺上皮細(xì)胞從上皮到間質(zhì)的轉(zhuǎn)移過程中,Dab2蛋白水平關(guān)系到軸蛋白(Axin)穩(wěn)定和伴隨的β連環(huán)蛋白信號(hào)阻滯。Dab2/DOC-2在F9細(xì)胞還有細(xì)胞系中的異位表達(dá)能導(dǎo)致軸蛋白表達(dá)增加和Wnt信號(hào)減弱。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,Dab2/DOC-2通過聯(lián)合軸蛋白維持細(xì)胞已分化狀態(tài)和約束Wnt信號(hào)介導(dǎo)的增殖過程[15]。
細(xì)胞因子TGF-β作為一個(gè)腫瘤抑制因子存在于正常上皮細(xì)胞中,而在細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化過程中,瘤細(xì)胞能改變對(duì)TGF-β的反應(yīng)并對(duì)其加以利用,使其成為一種潛在的致癌因素。我們能通過啟動(dòng)子甲基化使Dab2的表達(dá)受到抑制。Adèle Hannigan等[16]應(yīng)用免疫組織化學(xué)、基因再現(xiàn)、基因敲除及RNAi沉默研究,證明了通過抑制Dab2的表達(dá)能調(diào)整TGF-β/Smad通路,解除了TGF-β對(duì)腫瘤的阻礙作用,使得TGF-β有能力增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性、貼壁生長。這表明,通過抑制Dab2表達(dá),使TGF-β從一個(gè)腫瘤抑制因子變?yōu)槟[瘤促進(jìn)因子[16]。
轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是遷徙性和浸潤性,具有這些共性的細(xì)胞能發(fā)生上皮到間質(zhì)的轉(zhuǎn)化(EMT)。Dab2/DOC-2是一個(gè)候選的腫瘤抑制基因,已證明其在多種腫瘤中均表達(dá)減少。Martin等[17]用RT-PCR和shRNA干擾技術(shù)檢測(cè)正常人類乳腺組織和乳腺腫瘤標(biāo)本,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常人類乳腺組織相比,在乳腺腫瘤樣本中Dab2/DOC-2的兩種剪切形式:p96和p67的表達(dá)均下降。乳腺上皮細(xì)胞中Dab2/DOC-2的表達(dá)下降將導(dǎo)致Ras/MAPK信號(hào)增加,這將有利于構(gòu)成轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)的信號(hào)回路,使TGFβ亞型的表達(dá)增加,而TGFβ的表達(dá)增加將導(dǎo)致基本的EMT表型出現(xiàn)。這表明在腫瘤細(xì)胞中,由于Dab2/DOC-2的表達(dá)受到抑制,細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的傾向會(huì)增加。
另外,最近有研究者發(fā)現(xiàn),大鼠Dab2蛋白亞型p82的表達(dá)增加也能增強(qiáng)細(xì)胞的播散能力[18]。P82蛋白的PTB功能結(jié)構(gòu)域,可以結(jié)合網(wǎng)格蛋白和磷脂。另外,在COS-7細(xì)胞中,Dab2亞型p82的高水平表達(dá)可以促進(jìn)網(wǎng)格蛋白在質(zhì)膜上的裝配過程。雖然Chetrit等在宮頸癌細(xì)胞和HBL細(xì)胞中均觀察到p82蛋白增強(qiáng)細(xì)胞擴(kuò)散能力的事實(shí),但具體的Dab2亞型p82促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移機(jī)制尚不清楚,有人認(rèn)為這可能與細(xì)胞內(nèi)整合素水平有關(guān)[18-19]。
最近,Jose等[20]發(fā)現(xiàn)Dab2/DOC-2在膀胱尿路上皮癌中的低表達(dá)與病理分期、分級(jí)有關(guān)。從單變量分析看來,Dab2/DOC-2的低表達(dá)和膀胱癌復(fù)發(fā)率及死亡率有關(guān)。Dab2/DOC-2的低表達(dá)似乎在膀胱腫瘤的早期即出現(xiàn),且在高分級(jí)的膀胱癌中變得更加突出[20]。Kumar等[21]在食道鱗狀細(xì)胞癌的研究中也發(fā)現(xiàn)同樣的現(xiàn)象:在食道癌的癌前病變中會(huì)有Dab2蛋白表達(dá)丟失,且隨著腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化,丟失更加嚴(yán)重。他們認(rèn)為是Dab2/DOC-2基因啟動(dòng)子甲基化介導(dǎo)的基因沉默造成了Dab2蛋白的丟失[21-22]。
有人對(duì)鼻咽癌(NPC)中Dab2蛋白的表達(dá)進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)Dab2在NPC細(xì)胞系C666-1中過表達(dá)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長率下降,貼壁依賴性集落形成下降35%,且抑制血清誘導(dǎo)的c-Fos表達(dá)。表達(dá)譜分析和功能網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果表明,Dab2的過表達(dá)可以導(dǎo)致多個(gè)信號(hào)途徑的改變,提示Dab2是多個(gè)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路中的銜接分子[23]。
Dab2/DOC-2是一個(gè)候選的腫瘤抑制基因,也是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的多功能信號(hào)分子。多項(xiàng)研究表明,Dab2/DOC-2參與了生理的或是病理的多種生命過程并發(fā)揮著重要的作用。目前,國外對(duì)于Dab2/DOC-2已經(jīng)做了較多工作,國內(nèi)卻很少有人涉足這方面的研究,關(guān)于這一基因的研究還有待進(jìn)一步完善。
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