李麗霞,歐明坤,盧泳琪,潘海媚,羅海婷,謝海洋,歐葉濤**
(1.桂林醫(yī)學(xué)院,廣西 桂林 541000;2.佳木斯大學(xué))
GPR 35為細(xì)胞膜受體,屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族,與其他G蛋白偶聯(lián)受體相同,其立體結(jié)構(gòu)中都有7個(gè)跨膜α螺旋,且其肽鏈的C端與連接第5和第6個(gè)跨膜螺旋的胞內(nèi)環(huán)上都有G蛋白的結(jié)合位點(diǎn)[1]。廣泛表達(dá)于各類(lèi)細(xì)胞,以腺組織、黏膜組織、骨髓來(lái)源CD33+、CXCL17反應(yīng)性單核細(xì)胞和THP-1單核細(xì)胞系中表達(dá)最為活躍[2]。目前研究表明GPR 35與疼痛、炎癥、哮喘、心血管和腫瘤等疾病相關(guān),成為多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)蛋白[3-5]。現(xiàn)將GPR 35的研究進(jìn)展總結(jié)如下。
一般情況下,體內(nèi)的受體必然存在相應(yīng)配體,趨化因子CXCL17已經(jīng)被證明為GPR 35的特異性配體。CXCL17趨化因子為小分泌蛋白,又稱(chēng)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子趨化因子。正常狀態(tài)下限定表達(dá)于組織黏膜中,以氣管、支氣管表達(dá)最多,胃次之;病理狀態(tài)下可于多種不同類(lèi)型的腫瘤細(xì)胞中表達(dá),其中在結(jié)腸癌和乳腺癌細(xì)胞表達(dá)最為活躍。Matsui 等[6]檢測(cè)了54種癌細(xì)胞系CXCL17的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌、乳腺癌和非小細(xì)胞肺癌等細(xì)胞表達(dá)上調(diào),但在黑素瘤細(xì)胞系中沉默表達(dá)或表達(dá)水平極低。其與靶細(xì)胞上表達(dá)的G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合,可觸發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)并誘導(dǎo)趨化作用。近來(lái)研究表明,GPR 35與其配體 CXCL17 在多種類(lèi)型腫瘤的生長(zhǎng)、器官的特異性轉(zhuǎn)移、新血管生長(zhǎng)及腫瘤免疫抑制中發(fā)揮重要作用[6-7]。此外,趨化因子CXCL17還參與調(diào)控血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)促進(jìn)腫瘤血管的生長(zhǎng),因此,可能通過(guò)促進(jìn)新血管的生成而有利于腫瘤的發(fā)生發(fā)展。從治療的角度,CXCL17可望成為一個(gè)重要的治療靶點(diǎn)。
目前已有報(bào)道,GPR 35在炎癥反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)激活MAPK炎癥通路發(fā)揮作用,其機(jī)制為:配體激活Gs蛋白偶聯(lián)受體,通過(guò)GAs亞基使腺苷酸環(huán)化酶活化,引起cAMP升高,從而激活PKA,致MAPK活化,激活Gq蛋白偶聯(lián)受體,通過(guò)Gq蛋白的A亞基及PLC、PKC途徑進(jìn)而激活MAPK[8-9]。朱瑋瑋[10]以GRP35激動(dòng)劑NPPB促進(jìn)LPS誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞TNF-α表達(dá),證實(shí)GPR 35可以上調(diào)p38 MAPK磷酸化實(shí)現(xiàn),同時(shí)試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),GPR 35對(duì)JNK和ERK的磷酸化影響不明顯,對(duì)C-jun磷酸化有抑制作用。
有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),GPR 35通過(guò)與鈉鉀泵結(jié)合促進(jìn)糖酵解,從而增強(qiáng)致癌轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào),具體機(jī)制為GPR 35與Na/K-ATP酶的α鏈交互作用同時(shí)對(duì)Na/K-ATPase的活性有積極作用,Na/K-ATPase活性的提高可激活激酶Src,從而增加了腫瘤的發(fā)生發(fā)展的機(jī)率[11]。
通過(guò)采集Oncomine數(shù)據(jù)庫(kù)各種類(lèi)型肺癌中GPR 35的表達(dá)數(shù)據(jù),利用GEO進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果顯示腺癌組中GPR 35基因表達(dá)顯著升高,而在肺鱗癌和大細(xì)胞肺癌的表達(dá)與正常組織無(wú)明顯差異。將肺腺癌中GPR 35的表達(dá)水平與其病理分期綜合分析,發(fā)現(xiàn)GPR 35的表達(dá)上調(diào)與肺腺癌Ⅰ期和Ⅳ期密切相關(guān),提示GPR 35可以作為判斷肺腺癌的分期和預(yù)后的檢測(cè)指標(biāo),然而應(yīng)用于臨床尚需大量的臨床樣本進(jìn)行檢驗(yàn)[12]。
采用人肺泡上皮細(xì)胞A549細(xì)胞株建立耐藥細(xì)胞模型,研究GPR 35與乳腺癌的相關(guān)性及作用機(jī)制。發(fā)現(xiàn)GPR 35在模型細(xì)胞中的表達(dá)明顯升高,應(yīng)用生物學(xué)技術(shù)沉默細(xì)胞中β-抑制蛋白-2的表達(dá),結(jié)果引起GPR 35的表達(dá)顯著降低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),抑制Akt信號(hào)通路,GPR 35和β-抑制蛋白-2的表達(dá)均顯著降低。說(shuō)明Akt信號(hào)通路可以通過(guò)抑制β-抑制蛋白-2的表達(dá),導(dǎo)致GPR 35表達(dá)降低。這一研究結(jié)果,為肺癌的臨床治療,提供了一個(gè)新的思路,也為其他的腫瘤研究提供觸類(lèi)旁通的研究思路[13]。
已有研究表明,乳腺癌組織均存在不同程度的CXCL17和GPR 35表達(dá),且兩者在癌組織表達(dá)均高于癌旁非癌組織,但兩者在乳腺癌組織的表達(dá)并沒(méi)有呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性。此外,Guo等[14]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)GPR 35的表達(dá)與癌癥病理組織學(xué)分期有關(guān),而CXCL17與乳腺癌患者的短生存率密切相關(guān),可作為乳腺癌預(yù)后不良的一個(gè)獨(dú)立檢測(cè)指標(biāo),在體內(nèi)外均能促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖和遷移。研究表明,CXCL17-GPR 35軸在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用,是聯(lián)系胞外信號(hào)和胞內(nèi)信號(hào)的橋梁,參與癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的過(guò)程。可作為研究GPR 35在乳腺癌中作用機(jī)制的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
近年來(lái)mTOR信號(hào)通路作為細(xì)胞生存信號(hào)通路備受關(guān)注,發(fā)現(xiàn)其涉及信號(hào)分子較多。一條是PI3K/Akt/mTOR 促存活通路,包含3個(gè)關(guān)鍵蛋白分子,即PI3K、Akt、Mtor;另一條是LKB1/AMPK/mTOR信號(hào)通路,抑癌基因LKB1通過(guò)磷酸化磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)激活A(yù)MPK,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)mTOR的負(fù)性調(diào)控。由于在mTOR信號(hào)通路中上游分子PI3Kγ可以被G蛋白偶聯(lián)受體所激活,因此可以推測(cè) GPR35 作為mTOR 信號(hào)通路關(guān)鍵激活劑,在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。
有學(xué)者[15]在DSS誘導(dǎo)急性腸炎模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)敲除GPR 35基因能夠在腸炎中發(fā)揮保護(hù)作用。通過(guò)骨髓移植實(shí)驗(yàn)中也證明GPR 35基因在腸上皮中的缺失后小鼠會(huì)降低對(duì)急性腸炎的敏感性。采用Western Blot方法檢測(cè)了炎癥后小鼠腸組織的ERK、Akt信號(hào)通路分子表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)GPR 35基因敲除型小鼠的組織磷酸化Akt信號(hào)更強(qiáng)。最終證明了GPR 35基因通過(guò)影響腸上皮細(xì)胞穩(wěn)態(tài)能夠促進(jìn)腸炎的發(fā)生發(fā)展[15]。這為以后在腸道疾病中研究GPR 35與Akt通路蛋白分子是存在怎樣內(nèi)在的交互作用機(jī)制奠定了一定理論基礎(chǔ)。進(jìn)一步查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)GPR 35分為兩個(gè)亞型,即GPR 35a和GPR 35b[16],學(xué)者通過(guò)實(shí)時(shí)定量的方法檢測(cè)結(jié)腸癌患者的細(xì)胞、結(jié)腸癌細(xì)胞系和正常結(jié)腸上皮細(xì)胞中的GPR 35 mRNA的表達(dá)水平,用雙色免疫組織化學(xué)和免疫形態(tài)計(jì)量學(xué)方法檢測(cè)G蛋白偶聯(lián)受體35的表達(dá)。發(fā)現(xiàn)GPR 35b mRNA和GPR 35b均有表達(dá),且在淋巴結(jié)中呈高表達(dá),GPR 35a未見(jiàn)表達(dá)。隨后對(duì)患者的生存時(shí)間和預(yù)后進(jìn)行隨訪調(diào)查,并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)預(yù)后不良結(jié)腸癌的患者病理細(xì)胞中均呈現(xiàn)GPR 35b表達(dá)上調(diào)。由此得出結(jié)論:GPR 35b表達(dá)上調(diào)可作為結(jié)腸癌預(yù)后不良的一個(gè)指標(biāo),有望成為臨床治療的靶標(biāo)[16]。
日本學(xué)者岡村一郎在研究胃癌發(fā)生的轉(zhuǎn)化過(guò)程中所涉及的新因素,利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體構(gòu)建了人胃癌細(xì)胞cDNA文庫(kù)[17]。通過(guò)篩選轉(zhuǎn)染NIH 3T3細(xì)胞的轉(zhuǎn)化活性,進(jìn)行功能克隆。共分離到6個(gè)cDNA克隆,其中1個(gè)編碼延伸因子1α亞基,已知該亞基在腫瘤發(fā)生中起重要作用。在篩選過(guò)程中反復(fù)分離的一個(gè)cDNA(克隆56.2)編碼了一個(gè)與G蛋白偶聯(lián)受體蛋白GPR 35相同的蛋白。另外,另一個(gè)cDNA克隆(72.3)是GPR 35基因的另一個(gè)剪接產(chǎn)物,在GPR 35的N端添加了31個(gè)氨基酸。因此,克隆56.2和72.3編碼的蛋白質(zhì)分別命名為GPR35a和GPR35b。RT-PCR實(shí)驗(yàn)顯示GPR 35基因在癌周?chē)M織低表達(dá)或缺失,而兩種mRNA在所有胃癌中均有表達(dá)。72.3編碼mRNA水平顯著高于56.2編碼mRNA。在正常腸黏膜組織中檢測(cè)到一種與胃癌相似的表達(dá)模式。根據(jù)兩株GPR 35克隆在NIH 3T3細(xì)胞中的表觀轉(zhuǎn)化活性及其在癌組織中表達(dá)水平的顯著上調(diào),推測(cè)這兩種新的GPR 35亞型參與了胃癌的形成過(guò)程[17]。
通過(guò)上面綜述我們發(fā)現(xiàn),GPR 35作為G蛋白偶聯(lián)受體家族中最新成員,我們對(duì)其了解知之甚少,尤其在腫瘤方面的研究可謂冰山一角,如GPR 35在不同腫瘤細(xì)胞的分布和表達(dá),在細(xì)胞癌變過(guò)程中所起的作用如何,其具體分子作用路徑及調(diào)控機(jī)制等大量的工作亟待解決。就目前相關(guān)研究結(jié)果顯示,GPR 35是一個(gè)具有多種生物功效,極具潛力的新興靶位分子,隨著人們對(duì)其研究的逐步深入,其“神秘面紗”終將被人們揭開(kāi),那時(shí)相信必將會(huì)帶給我們極大的驚喜。