李則明，黃國(guó)錦，王晴晴

1.武漢市第四醫(yī)院醫(yī)務(wù)處（武漢 430032）

2.桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸疾病實(shí)驗(yàn)室（廣西桂林 541001）

3.武漢大學(xué)中南醫(yī)院綜合超聲醫(yī)學(xué)科（武漢 430071）

癌癥已成為當(dāng)今世界上死亡率最高的疾病之一[1]，其是一類多基因調(diào)控失衡而引發(fā)的分子疾病。目前，癌癥治療方法除傳統(tǒng)的手術(shù)切除、化學(xué)藥物治療和放射治療外，還增加了靶向治療與免疫治療等方法，但總體上療效欠佳[2]，因此探尋可用于泛癌治療的新型分子靶點(diǎn)逐漸成為當(dāng)今腫瘤學(xué)科研究的熱點(diǎn)方向。含有DEP結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)1B（DEP domain-containing protein 1B，DEPDC1B）高表達(dá)于多種惡性腫瘤組織中，并影響了其發(fā)生發(fā)展，本文將以此為切入點(diǎn)對(duì)癌蛋白DEPDC1B的研究進(jìn)展作一綜述。

1 癌蛋白DEPDC1B概述

癌蛋白DEPDC1B是定位于人類5號(hào)染色體長(zhǎng)臂1區(qū)2帶1亞帶的基因DEPDC1B編碼的癌蛋白，它由529個(gè)氨基酸構(gòu)成，主要由2個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，分別是DEP結(jié)構(gòu)域和Rho GAP結(jié)構(gòu)域（圖1）[3-4]。該蛋白主要定位于細(xì)胞質(zhì)中的高爾基體，同時(shí)也可在細(xì)胞質(zhì)其他位置、細(xì)胞核以及細(xì)胞膜中檢測(cè)到。

圖1 DEPDC1B結(jié)構(gòu)模式圖Figure 1.Structural pattern diagram of DEPDC1B

2 癌蛋白DEPDC1B結(jié)構(gòu)域及其功能

結(jié)構(gòu)域是蛋白質(zhì)行使功能最基本的單位，因此深入了解蛋白質(zhì)的所有結(jié)構(gòu)域是挖掘其功能的重中之重。本文結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道和美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心（National Center for Biotechnology Infrmation，NCBI）對(duì)DEPDC1B的結(jié)構(gòu)域功能進(jìn)行了詳細(xì)探究，發(fā)現(xiàn)它包含了以下2個(gè)結(jié)構(gòu)域。

2.1 DEP結(jié)構(gòu)域

DEP結(jié)構(gòu)域是由80～100個(gè)氨基酸組成的球狀模塊結(jié)構(gòu)域，含一個(gè)三螺旋束和一個(gè)在C端區(qū)域中由兩個(gè)長(zhǎng)β鏈及兩個(gè)短β鏈組成的β-發(fā)夾“臂”[5-6]。其是在果蠅的蓬亂蛋白、秀麗隱桿線蟲(chóng)的產(chǎn)卵缺陷蛋白10和哺乳動(dòng)物細(xì)胞的普列克底物蛋白3種蛋白質(zhì)中的序列分析鑒定出來(lái)的一種球狀模塊結(jié)構(gòu)域[5]，因此命名取自該3個(gè)蛋白質(zhì)名稱的開(kāi)頭字母。DEP結(jié)構(gòu)域存在于50多種蛋白質(zhì)中，這些包含DEP結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)功能不盡相同[5-6]，主要參與了膜錨定、G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)調(diào)控以及其他的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[4,7-8]，影響細(xì)胞增殖、侵襲、遷移和抑制凋亡等方面[9-12]。有研究表明，含有DEP結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)可能參與了Rac介導(dǎo)的PI3K信號(hào)通路，也會(huì)影響mTOR的活性[13-14]。有研究認(rèn)為在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，DVL蛋白中DEP結(jié)構(gòu)域是啟動(dòng)wnt/β-catenin通路的關(guān)鍵因素[15]。

2.2 Rho GAP結(jié)構(gòu)域

Rho GAP結(jié)構(gòu)域于1989年首次被發(fā)現(xiàn)，其是由大約170個(gè)氨基酸、7個(gè)α螺旋組成的保守蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域，它存在于包括DEPDC1B在內(nèi)的70多個(gè)蛋白質(zhì)中[6,16]。Rho GAP結(jié)構(gòu)域是Rho GTPase活性調(diào)控必不可少的元件，主要通過(guò)加速GTP酶活性令其失活，使Rho GTPase與GDP結(jié)合為無(wú)活性的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中[16-17]。Rho家族蛋白（Rac，RhoA和CDC42）主要功能是通過(guò)調(diào)控肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白的組裝，以影響細(xì)胞周期進(jìn)程、細(xì)胞黏附能力和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)能力等[17-19]。而Rho家族蛋白的活性的平衡主要由Rho GEFs的正向調(diào)控和Rho GAPs的負(fù)向調(diào)控相協(xié)調(diào)[20]。Yang等的研究報(bào)道，含有一個(gè)Rho GAP結(jié)構(gòu)域的融合基因PPAPDC1A的表達(dá)可以增強(qiáng)彌漫性胃癌細(xì)胞的侵襲能力[21]。另外有研究表明，Rho GAP結(jié)構(gòu)域可與DEP等多種結(jié)構(gòu)域共同串聯(lián)于多種基因中，參與調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路以影響多種生物活性，如胞吞作用、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化、遷移和神經(jīng)元形成等，也可參與疾病的發(fā)生，如癌癥等[16,22]。

DEP和Rho GAP結(jié)構(gòu)域均被證明是參與GTPase信號(hào)通路調(diào)控的關(guān)鍵因素，其中DEP結(jié)構(gòu)域也存在于Rho GEFs和GAPs中。Su等的研究結(jié)果提示，DEPDC1B中的DEP結(jié)構(gòu)域與Rac1存在相互作用，并不影響RhoA和CDC42的活性，揭示DEP結(jié)構(gòu)域?qū)TPase信號(hào)通路的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)作為GEFs來(lái)發(fā)揮的[23]。而DEPDC1B中的Rho GAP結(jié)構(gòu)域缺乏激活GAP活性所必須的精氨酸，致使該結(jié)構(gòu)域不能發(fā)揮對(duì)Rho GTPase的失活作用[24]。因此，DEPDC1B對(duì)GTPase通路的調(diào)節(jié)主要表現(xiàn)為激活作用，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)、分化、細(xì)胞骨架重組和細(xì)胞周期進(jìn)展等。值得關(guān)注的是，DC1B的DEP結(jié)構(gòu)域在對(duì)該蛋白行使生物功能的過(guò)程中，更是發(fā)揮著廣泛的作用，主要體現(xiàn)在介導(dǎo)膜定位、膜錨定和影響G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)的信號(hào)調(diào)控等方面[4,7-8]。如，DEP結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞膜上FZ受體的C端尾部的第三個(gè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)相互作用并結(jié)合，參與激活經(jīng)典的wnt信號(hào)通路；DEP結(jié)構(gòu)域也可與細(xì)胞膜上帶負(fù)電荷的磷脂相互作用，并在Nhe2維持的堿性pH條件下與FZ相互作用，從而激活非經(jīng)典的wnt信號(hào)通路；DEP結(jié)構(gòu)域也可介導(dǎo)蛋白質(zhì)與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，從而調(diào)控GPCR信號(hào)通路。可見(jiàn)，DEPDC1B中的DEP結(jié)構(gòu)域發(fā)揮著調(diào)控細(xì)胞生物功能變化的重要作用。然而，關(guān)于DEPDC1B中是否還含有其他的結(jié)構(gòu)域，目前尚未見(jiàn)報(bào)道，故尚不明確DEPDC1B的功能是否受到了其他結(jié)構(gòu)域的調(diào)控。此外，DEPDC1B對(duì)癌細(xì)胞的具體作用機(jī)制尚未完全闡明，仍需更多的研究予以佐證。

3 癌蛋白DEPDC1B與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展相關(guān)

DEPDC1B于2006年被首次發(fā)現(xiàn)，Hrefna K.Johannsdottir等的研究在比較基因雜交分析時(shí)發(fā)現(xiàn)BRCA1突變攜帶者的乳腺癌中，BRCC3/DEPDC1B發(fā)生了純合子缺失[25]。最初的報(bào)道中，DEPDC1B均被稱為BRCC3，2008年以后的研究中稱DEPDC1B。癌蛋白DEPDC1B的功能于2007年被首次報(bào)道，Boudreau等的研究通過(guò)探究Raf對(duì)ERK磷酸化的調(diào)控機(jī)制，用Raf siRNA處理MDA-MB-231細(xì)胞，在基因轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中發(fā)現(xiàn)了BRCC3，并且證明了BRCC3是Raf調(diào)控ERK磷酸化的中間效應(yīng)因子，初步提出BRCC3可促進(jìn)細(xì)胞存活和細(xì)胞增殖能力[26]。但是，DEPDC1B在乳腺癌中的表達(dá)情況、對(duì)腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程的影響以及作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步的研究。此外，該研究團(tuán)隊(duì)予以人乳腺癌MDA-MB-435細(xì)胞周期同步化處理，檢測(cè)DEPDC1B的蛋白水平表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)DEPDC1B高表達(dá)于G2/M期，并在HEK-293T細(xì)胞中過(guò)表達(dá)DEPDC1B可減弱細(xì)胞周期特異性抗腫瘤藥物依托泊苷對(duì)細(xì)胞的殺傷作用[26]。另有文獻(xiàn)報(bào)道，在乳腺癌細(xì)胞MCF7中DEPDC1B于細(xì)胞周期G2期積累，并通過(guò)DEPDC1B/RhoA/PTPRF軸調(diào)控細(xì)胞有絲分裂動(dòng)力學(xué)，促進(jìn)細(xì)胞從G2期進(jìn)入M期[27]。

近年來(lái)，關(guān)于DEPDC1B在癌癥中的研究報(bào)道愈發(fā)增多，目前發(fā)現(xiàn)它在多達(dá)10余種類型的癌癥中均有致癌作用，對(duì)其中8種類型的癌癥患者有提示不良預(yù)后的作用（表1）。DEPDC1B的致癌作用主要表現(xiàn)在促進(jìn)細(xì)胞侵襲、遷移、增殖及抑制凋亡方面。Yang等的研究發(fā)現(xiàn)DEPDC1B在非小細(xì)胞肺癌患者的臨床組織樣本中高表達(dá)，在細(xì)胞中過(guò)表達(dá)DEPDC1B后可通過(guò)激活wnt/β-catenin通路增強(qiáng)癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力[28]。Bai等的研究通過(guò)對(duì)前列腺癌組織進(jìn)行微陣列及mRNA高通量測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)DEPDC1B高表達(dá)可提高患者臨床分期、促進(jìn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及加速生化復(fù)發(fā)[29]。Zhang等的研究發(fā)現(xiàn)在胰腺癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)DEPDC1B后可通過(guò)DEPDC1B與Rac1相互作用而激活Rac1/PAK1-LIM1-cofilin1信號(hào)通路，引起細(xì)胞發(fā)生遷移和侵襲[30]。另有Liu等人探究到DEPDC1B在膀胱癌細(xì)胞中激活的另一條促進(jìn)細(xì)胞侵襲和遷移的通路，即Akt/GSK3β/Snail通路[31]。DEPDC1B的高表達(dá)還可促進(jìn)軟組織肉瘤[32]、膀胱癌[33]、肝癌[34-35]、脊索瘤[36]、膠母細(xì)胞瘤[37]和黑色素瘤[38]細(xì)胞發(fā)生侵襲和遷移。此外，DEPDC1B還可促腫瘤細(xì)胞增殖，如Su等的研究發(fā)現(xiàn)，DEPDC1B高表達(dá)于口腔癌細(xì)胞，并通過(guò)激活Rac1而調(diào)控ERK發(fā)揮促細(xì)胞增殖的生物學(xué)功能[23]。DEPDC1B的促增殖作用也體現(xiàn)在黑色素瘤[39]、膀胱癌[33]、肝癌[35]和脊索瘤[36]這幾類惡性腫瘤中；DEPDC1B抑制腫瘤細(xì)胞凋亡作用則體現(xiàn)在膠母細(xì)胞瘤[37]、膀胱癌[33]和肝細(xì)胞癌[35]中。

表1 癌蛋白DEPDC1B與各類癌癥的相關(guān)性Table 1.Correlation between oncoprotein DEPDC1B and various cancers

綜上所述，DEPDC1B的結(jié)構(gòu)組成，均與DEP結(jié)構(gòu)域和Rho GAP結(jié)構(gòu)域相關(guān)，且主要為DEP結(jié)構(gòu)域發(fā)揮作用。DEPDC1B高表達(dá)于多種癌癥中，并且多與患者臨床預(yù)后密切相關(guān)。深入了解其機(jī)制發(fā)現(xiàn)，DEPDC1B主要與促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和遷移密切相關(guān)，并且該方向的作用機(jī)制研究較多；其次與促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和抗凋亡也存在一定的相關(guān)性，但機(jī)制挖掘尚待深入。

另一方面，既有研究發(fā)現(xiàn)DEPDC1B的表達(dá)可能會(huì)影響腫瘤患者的療效。Raf-1是影響腫瘤細(xì)胞對(duì)放療和化療藥物產(chǎn)生耐藥性的一個(gè)至關(guān)重要的基因[42-43]，多項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)道，通過(guò)反義寡核苷酸、siRNA和小分子抑制劑等方法處理細(xì)胞，干擾Raf-1的表達(dá)后，腫瘤對(duì)放療和化療的效應(yīng)有了很大程度的提高，也有相關(guān)的臨床驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行了類似報(bào)道[43-45]。由此發(fā)現(xiàn)，Raf-1的表達(dá)是影響腫瘤療效的一個(gè)決定性因素。DEPDC1B正是通過(guò)干擾乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231中Raf-1的表達(dá)后發(fā)現(xiàn)的新型基因，研究證明DEPDC1B的表達(dá)升高會(huì)使依托泊苷對(duì)HEK-293T細(xì)胞的誘導(dǎo)死亡效果明顯減弱[26]。由此推斷，DEPDC1B有可能會(huì)參與腫瘤細(xì)胞的化療藥物抵抗過(guò)程。Niu等對(duì)277個(gè)人類淋巴母細(xì)胞樣細(xì)胞系進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)研究，識(shí)別放療相關(guān)性生物標(biāo)志物，為了更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)輻射反應(yīng)，最終篩選出包含DEPDC1B在內(nèi)的5個(gè)標(biāo)志物，它們可導(dǎo)致至少兩種細(xì)胞對(duì)放射治療反應(yīng)發(fā)生改變[46]。由此認(rèn)為DEPDC1B不僅有可能影響腫瘤細(xì)胞的化療效果，還會(huì)影響到放療療效。

4 結(jié)語(yǔ)

靶向泛癌的藥物研發(fā)已經(jīng)成為近幾年癌癥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。癌蛋白DEPDC1B在非小細(xì)胞肺癌、口腔癌和惡性黑色素瘤等多達(dá)10余種癌癥中均呈高表達(dá)狀態(tài)，且DEPDC1B的高表達(dá)給非小細(xì)胞肺癌、前列腺癌和軟組織肉瘤等8種癌癥患者帶來(lái)不良預(yù)后。由此可見(jiàn)，DEPDC1B與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展均有一定的相關(guān)性，有可能是一個(gè)潛在的泛癌基因；同時(shí)，DEPDC1B對(duì)腫瘤放療和化療反應(yīng)的影響，也增加了它作為一個(gè)新型的分子靶點(diǎn)、成為癌癥患者治療方向的可能性。

目前為止，癌蛋白DEPDC1B在腫瘤細(xì)胞中發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在提高細(xì)胞的侵襲、遷移和增殖能力，以及降低凋亡水平等，這些功能與其包含的DEP結(jié)構(gòu)域和Rho GAP結(jié)構(gòu)域密切相關(guān)。然而，尚未明確DEPDC1B是否還具備其他影響癌癥發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的功能作用。因此，對(duì)癌蛋白DEPDC1B在癌癥中的作用及機(jī)制進(jìn)行更加深入的探索有重要的臨床意義。