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文檔簡介
TIM4SF1在消化系統惡性腫瘤中的研究進展綜述報告目錄TOC\o"1-3"\h\u29869一、TM4SF1的結構 23528(一)TM4SF家族的結構與功能 213746(二)TM4SF1蛋白的結構與功能 4176二、TM4SF1的生物學功能 516950(一)TM4SF1介導腫瘤細胞生長、增殖及凋亡 55654(二)TM4SF1介導腫瘤細胞遷移和侵襲 612248(三)TM4SF1介導腫瘤細胞遷移及運動能力 830680(四)TM4SF1介導細胞多向分化 930538(五)TM4SF1相關性治療方法 1017680(六)對血管內皮細胞成管能力的影響 1016415三、TM4SF1的臨床應用潛力 111983(一)腫瘤診斷標志物 115286(二)可預測病情的惡性程度及預后 1122540(三)免疫治療的靶點 1120279四、結語 1226258參考文獻: 12一、TM4SF1的結構(一)TM4SF家族的結構與功能Transraembrane-4-superfamily(TM4SF)是存在于真核生物細胞膜上的蛋白家族,至少包括16種成份,其中大多數為白細胞表面蛋白。TM4SF超家族的特征是細胞表面蛋白具有四個高度保守的跨膜結構域。TM4SF為一組低分子質量的糖蛋白,分子質量范圍為21-28kD。其家族包含有MRP1/CD9,CD37,CD53,ME49/CD63,TAPA1/CD81,KAI1/CD82,PETA3/CD151,C0-029,Sm23等成員。TM4SF廣泛表達于不同物種中,至少包括哺乳動物的32個不同的家族成員和果幡的37個家族成員,在一些寄生蟲、海綿、真菌(不包含酵母)、昆蟲、斑馬魚以及血吸蟲在內的生物上均有發現[1-3]。TM4SF中共有200~350個氨基酸,它屬于細胞膜糖蛋白的特殊家族,具有4個高度疏水的跨膜結構域(TM1-TM4)和兩側的N端和C端[4]。在4個跨膜結構域之間有2個細胞外環(SEL和LEL)和1個細胞內環(I)。稍短的環稱為SDE/SEL或者EC1,約有13~31個殘基;稍長的那個環稱為LED/LEL或EC2,約有69~132個氨基酸,EC2包括3個a-環(A、B和E)和一個變化的區,這幾乎包括了所有己知的TM4SF蛋白與蛋白相互作用的位點[5,6]。普遍認為TM4SF具備一些被稱為TM4SF標簽的保守氨基酸殘基,包括LEL中高度保守的4-6個半胱氨酸殘基及定位于TM2IL/TM3中間的一段特殊氨基酸殘基。兩個外環分別含有20-28個氨基酸殘基和76-131個氨基酸殘基具有糖基化位點。大環LEL區雖然存在保守的CCG序列,但LEL的大小和氨基酸殘基的位置變化很大,LEL決定了TM4SF的特異性[7]。TM4SF最主要的結構特征是其含有6個或更多的半胱氨酸殘基在EC2的區域,所有的TM4SF包括一個高度保守的CCG(Cys-Cys-Gly)模序,它位于EC2環的B螺旋之后。這些半胱氨酸殘基對于TM4SF與整合素的結合十分重要。CD151的B螺旋之后的leu149至glu213這段序列包括6個半胱氨酸殘基,若將這些半胱氨酸殘基突變掉,會阻礙CD151與a.3β1的結合[8]。TM4SF在C-端包括YXX中模序(X代表任意氨基酸,中代表大量的疏水側鏈)負責細胞內分選,包括細胞內攝取、溶酶體的導向引導,這其中的機制尚不清楚[9]。幾乎所有的TM4SF都包含近膜的半胱氨酸,這些半胱氨酸會被棕櫚酰化。棕櫚酰化對于組織TM4SFs富集區域(TEMs)有重要影響。在33種哺乳動物的TM4SF中,30種有1~7個近膜的半胱氨酸位點,可發生棕櫚酰化。把棕櫚酰化的位點移去時,并不會破壞二聚體的連接,但會降低二級網絡的連接,繼而發生信號轉導的損壞,細胞的形態改變等[10-14]。不僅TM4SF發生棕櫚酰化修飾,在研究異型聚體復合物時,棕櫚酰鹽標記的蛋白顯示一些TM4SF伴侶蛋白(a3、a4、a6和β4、EWI2)也會自身棕櫚酰化[15]。若移去β4的棕櫚酰化位點,也會使得其他的TM4SF如CD9、CD81.CD63的連接受損,從而發生細胞伸展、信號傳遞、增殖方面的損害[16]。運用序列排列和同源性分析顯示,TM4SF有20%~30%的氨基酸序列同源性,這說明TM4SF成員在基因水平是關聯的。盡管TM4SF蛋白重要的生理、病理功能等生物學功能仍不十分清楚,但它們在細胞膜上的定位和廣泛的糖基化說明它們在細胞間及細胞與胞外基質的相互作用中發揮作用,如細胞黏附、移動、組織分化、腫瘤侵襲和轉移等。但TM4SF家族如何調節腫瘤的浸潤和轉移,確切的機制目前還不清楚。一般認為,TM4SF對生長的調節可能是由TM4SF蛋白調控信號轉導功能決定的,包括細胞內鈣水平的調節、酪氨酸磷酸化、蛋白激酶C的依賴功能,并與其他分子結合形成大的寡聚復合物,影響其他細胞表面分子的分布和功能。如CD81在細胞膜上可與CD4、CD8、CD19、CD21、CD82、Leu13、HLA-DR和a.3β1整合素等結合,調節跨膜信號轉導。基因數據庫調查發現四跨膜蛋白的其他幾個亞家族(CD9、CD3、CD82和CD151)結構均與CD81部分同源。其中,CD9與CD81的同源性最高,達23%,CD82與CD81的同源性最低,只有大約9%。CD9與卵母細胞分化發育有關,可能與整合素a6β1形成CD9-a6β1復合物而發揮調節作用,但目前還存在爭議。CD63與樹突狀細胞的成熟相關,調節其成熟過程中主要組織相容性復合體(MHC)II分子的重新分布[17]。CD82作為細胞間黏附分子,可引起酪氨酸磷酸化,調節細胞活化、黏附、生長,遷移。CD151作為CD151-β6β1-部分,參與纖維母細胞在基底膜的增生過程[18]。TM4SF家族成員CD9、CD63、CD81、CD82和CD151在不同細胞中與細胞生長、遷.移、信號轉導和黏附效應有關。在細胞上TM4SF-TM4SF以共價連接的方式存在,如:CD9-CD9、CD151-CD81,提示二聚體可能是TEMs的基本單位[19]。其中,同型二聚體被認為是TM4SF之間及TM4SF與其他伴侶的復合體的核心單位和框架,而且同型二聚體如CD9-CD9的數量水平,遠遠超過異型二聚體如CD9-CD81的水平。二聚體共價連接依賴于近胞膜處的半胱氨酸的暴露,近膜區的半胱氨酸分布在第二、第三、第四的跨膜區域,TM4SF在這些區域是以二聚體的形式存在的[20]。TEMs是一種不同于脂筏的新的信號平臺。它是在同型、異型二聚體基礎上形成的二級網絡作用體系。異型二聚體之間的連接對于這種體系是十分重要的。在這種方式下,不同的伴侶蛋白可以被招募,形成不同功能的復合物[21,22]。TM4SF的伴侶蛋白的名單十分龐大,包括免疫蛋白超家族、蛋白聚糖、整合素補體調節蛋白、蛋白酶、GPCPs、鈣粘素、信號酶和其他分子[23,24]。正因為TM4SF在膜蛋白的組織中起著中心的作用,TM4SF才能影響這么多的細胞功能。(二)TM4SF1蛋白的結構與功能TM4SF1(Transniembrane-4-super-family-1),也被稱為TAL6或L6,是具有四個跨膜結構域的表面蛋白,最初是四次跨膜蛋白超家族(TM4SF)成員之一。其肽序列長度為202個氨基酸,分子量大小為21kD,包含檢測到的三個-NH2末端疏水跨膜區,以及之后的包含兩個潛在的N-糖基化位點的親水性區域和一個-COOH末端疏水性跨膜區。TM4SF主要的胞外.環區域雖然有差異但都具備四個高度保守的半胱氨酸殘基。這四個半胱氨酸參與形成的二硫鍵是蛋白質形成正確空間折疊的關鍵。然而,在TM4SF1家族蛋白的等效域不包含這四個高度保守的半胱氨酸殘基,而是只有兩個半胱氨酸殘基。TM4SF超家族另一個特點是在TM1區域存在高度保守的極性氨基酸殘基(大多是天冬酰胺),在TM3和TM4之間存在谷氨酸/谷氨酰胺殘基。這些殘基在很大程度上與TM4SF的功能相關,他們可能與離子門控通道或其他膜蛋白分子相互作用。不過這些殘基在TM4SF1蛋白中是不存在的,而且TM4SF1家族蛋白在TM4區域有兩個保守的極性殘基,谷氨酸/谷氨酰胺殘基。最后一個TM4SF1家族分子特征是在TM2和TM3之間含有由23個氨基酸殘基組成的高度保守區域,但在TM4SF超家族,只有5個氨基酸分離TM2和TM3結構域。通過上述的序列分析,可以推測TM4SF1仍然是TM4SF家族成員,但可能是其家族中一個較遠的分支[25]。由于TM4SF1與33個具有真正意義的Tetraspanin序列缺乏四次跨膜蛋白整體序列的同源性,因此,又將其歸類為L6家族,這一家族成員還包括TM4SF4、TM4SF5、TM4SF18、TM4SF19、TM4SF20等[26]。它在人類包括乳腺癌,卵巢癌,前列腺癌,肺癌和結腸癌等上皮惡性腫瘤中均有表達,并與腫瘤細胞的侵襲轉移、患者的預后生存密切相關[27-31]。最近的研究表明,TM4SF1蛋白在多種腫瘤的血管內皮細胞(EC)中呈高表達,并參與細胞遷移和侵襲等生物學過程,敲除TM4SF1基因可阻止EC.的偽足形成、抑制細胞遷移、阻滯細胞有絲分裂、加速EC衰老,可大量抑制血管內皮生長因子-A(VEGF-A)誘導的微血管形成[32]。二、TM4SF1的生物學功能四次跨膜蛋白L6家族成員1(transmembrane4L6familymember1,TM4SF1),即腫瘤相關抗原L6。染色體定位于3q21-3q25,編碼產物為202個氨基酸的蛋白質。高度表達于肺癌,乳腺癌,結腸癌,卵巢癌,前列腺癌等多種惡性腫瘤組織,在細胞的遷移、凋亡、侵襲中發揮重要的作用[33]。(一)TM4SF1介導腫瘤細胞生長、增殖及凋亡SunY等對乳腺癌細胞株MDA-MB-231,利用siRNA-TM4SF1和pcDNA-TM4SF1改變細胞內TM4SF1的表達水平,發現TM4SF1通過調節AKT、mTOR和P70磷酸化水平,介導乳腺癌細胞凋亡,有望成為乳腺癌新型治療的靶向基因。TM4SF1具有調控腫瘤細胞增殖、生長、抑制凋亡的重要作用。有研究表明TM4SF1可以調控細胞凋亡,當TM4SF1過表達時可減少細胞凋亡[34]。干擾TM4SF1在惡性胸膜間皮瘤細胞中的表達,可以抑制腫瘤細胞的有絲分裂并促進細胞凋亡。進一步研究[35]發現上調TM4SF1的HepG2細胞中TM4SF1的表達可增加CyclinD1和增殖細胞核抗原(proliferatingcellnuclearantigen,PC-NA)的表達,而抑制肝細胞中TM4SF1的表達可降低這兩種基因的表達,同時抑制了HepG2細胞的增殖,可能機制是TM4SF1的上調表達可以抑制caspase-3和caspase-9表達,從而抑制肝癌細胞凋亡,并促進癌細胞增殖,導致肝癌的發生與發展。抑制TM4SF1表達還可以促進HepG2細胞的自噬,自噬體的數量伴隨著LC3II的表達顯著增加,認為抑制癌細胞的自噬可能是TM4SF1誘導的腫瘤發生潛在的機制之一。(二)TM4SF1介導腫瘤細胞遷移和侵襲細胞外基質(extracellularmatrix,ECM)的降解是癌細胞入侵和轉移過程的初始步驟,腫瘤細胞主要通過細胞活力、變形能力的增加及ECM的降解來完成的:通過變形運動從基底膜破損處遷移,穿過基底膜后可以溶解間質中的結締組織,使其易于在間質中移動,到達血管或淋巴管后,又以同樣的方式進入脈管系統,從而達到腫瘤細胞的遠處轉移。腫瘤的侵襲轉移是一個多步驟、多因素、多階段的過程,包括降解基底膜,向周圍侵襲、遷移,進入血液、淋巴循環,進而形成繼發瘤等。四次跨膜蛋白豐富的微區(TERM)可根據四次跨膜蛋白的表達水平和內吞作用,促進或抑制細胞的遷移。研究發現,TM4SF1高度表達于細胞膜及細胞內囊泡,與溶酶體膜蛋白(LAMP1/LAMP2)共定位,通過生物合成途徑作用于晚期內吞細胞器(LEO),調節細胞表面的結構和內吞作用,參與TERM介導的細胞遷移[36]。有研究表明,TM4SF1高度表達于人類腫瘤血管內皮細胞和絲狀偽足中。與整合素a5、β1和細胞膜及細胞質中的相關蛋白分子,如myosin-10和β-actin,相互作用,從而形成獨特的啟動偽足,促進內皮細胞的極化和遷移,腫瘤內血管形成,促進遷移和侵襲。1.TM4SF1與胰腺癌TM4SF1亦高度表達于胰腺癌導管內皮細胞,誘導人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)毛細血管腔的形成,促進腫瘤內新生血管的形成。大量研究發現microRNAs可調節惡性腫瘤的侵襲和轉移。在胰腺癌細胞株SW1990和BxPC-3中,XuL[33]等提出hsa-miR-141可以與TM4SF1結合,下調其表達水平,抑制癌細胞的遷移,但與癌細胞的增殖與凋亡無關。曹佳[37]應用免疫組化方法檢測TM4SF1的表達位置.并用qRT-PCR法檢測TM4SF1基因在mRNA水平上的表達情況,結果顯示TM4SF1基因在胰腺癌組織及胰腺癌細胞株中高表達,初步證實TM4SF1的高表達與胰腺癌相關。同時,應用siTM4SF1成功沉默胰腺癌細胞株Mpanc96、MIAPaCa-2及PANC-1中TM4SF1,遷移及侵襲實驗中siTM4SF1明顯降.低透膜的胰腺癌細胞數,shTM4SF1成功沉默胰腺癌細胞株Mpanc96、MIAPaCa-2及PANC-1中TM4SF1,shTM4SF1也明顯降低遷移及侵襲實驗中透膜的胰腺癌細胞數量。許利劍等[38]通過定量PCR和Westernblot方法檢測胰腺癌細胞SW1990,PANC-1,BxPC-3及CFPAC-1中四次跨膜蛋白TM4SF1的表達情況,并應用Transwell、MTT和流式細胞儀分別檢測hsa-miR-141調控TM4SF1表達后對胰腺癌細胞侵襲、遷移、增殖、周期及凋亡的影響。結果顯示hsa-miR-141可直接下調四次跨膜蛋白TM4SF1的表達,并進一步抑制胰腺癌細胞侵襲和遷移能力,但對胰腺癌細胞株的增殖、周期和凋亡的影響不大。2.TM4SF1與結直腸癌在結直腸癌的研究中,ParkYR等通過免疫組化、qRT-PCR和免疫印跡技術等,發現TM4SF1與結直腸癌臨床分期和淋巴結轉移呈正相關。microRNA-9作為一個結直腸癌的抑制因子,直接作用于3'-UTR-TM4SF1結構,通過下調TM4SF1、MMP2、MMP9和VEGF的表達水平,進一步抑制SW480細胞株的遷移能力[39]。Wang等人[40]根據TM4SF1的序列設計了兩條引物,并使用逆轉錄的方法獲得開放閱讀框,隨后將其連接到質粒上,經鑒定后瞬時轉染結直腸癌細胞株HCT116及DLD1,應用Westemblot及細胞免疫化學方法檢測其轉染效果及表達情況,采用劃痕及Transwell實驗觀察其對細胞遷移及侵襲能力的影響。實驗成功構建了TM4SF1真核表達載體,Westemblot及細胞免疫化學實驗結果顯示TM4SF1表達上調可以促進結直腸癌細胞株的遷移及侵襲。結果表明TM4SF1的上調表達可提高結直腸癌細胞株HCT116、DLD1的遷移及侵襲能力,提示TM4SF1與結直腸癌侵襲轉移密切相關。TM4SF1對腫瘤的侵襲、轉移的影響并非僅靠一個基因調控完成的,可能需要多個因子或多個通路網絡。Park等[39]發現TM4SF1受miR--30a調控,抑制miR-30a表達可使TM4SF1表達增加,進而調控下游的血管內皮生長因子(VEGF)與E鈣黏蛋白來促進結腸癌細胞侵襲與轉移。3.TM4SF1與胃癌在目前的研究中[41]我們發現TM4SF1的表達與胃癌中USP10、S100A12、p53或Ki67的表達沒有相關性,這表明TM4SF1在胃癌侵襲轉移中起著不同于USP10、S100A12、p53或Ki67的作用。TM4SF1在胃癌侵襲轉移中的確切作用值得進一步研究。相關研究顯示[42],TM4SF1低表達與胃癌的發生發展有關。還有研究顯示[43],胃癌與肺癌、乳腺癌、結腸癌、卵巢癌、腎癌和前列腺癌等不同,胃癌患者的TM4SF1mRNA和蛋白水平比較低,與本研究相符;TM4SF1在GC組織中呈陰性表達,在相鄰非癌組織中呈陽性表達。在我們的患者隊列中,免疫組化分析顯示,在GC組織中TM4SF1的表達率,顯著低于非癌性胃黏膜組織表達率(P<0.05)。相關研究表明[44],TM4SF1在多種類型的.上皮來源惡性腫瘤與供應腫瘤血管內皮呈現低表達狀態。還有研究表明[45],TM4SF1的過表達會促進乳腺癌細胞中MAD-MB231轉移,并且抑制其凋亡情況。Tu,S等研究發現[46],TM4SF1在侵襲性膀胱癌組織之中表達高于癌旁組織。本研究發現TM4SF1陰性患者與TM4SF1陽性患者的性別、年齡、腫瘤大小和侵人深度對比無明顯差異(P>0.05),TM4SF1陰性患者與TM4SF1陽性患者的.淋巴結轉移、遠處轉移、腫瘤TNM分期情況對比差異顯著(P<0.05),由此證明,TM4SF1的丟失對胃癌細胞的侵襲和遷移有促進作用。然而,其他研究表明[47]TM4SF1的高表達與MIBC(肌肉浸潤性膀胱癌)患者的T分期、TNM分期、淋巴結轉移狀況有關。TM4SF1在腫瘤進展和侵襲中的作用似乎也是組織特異性的。Spearman相關分析結果顯示:TM4SF1水平與胃癌患者的性別、年齡、腫瘤大小和侵人程度無明顯相關性(P>0.05),TM4SF1水平與胃癌患者的淋巴結轉移、遠處轉移和腫瘤TNM分期呈負相關(P<0.05),由此證明,TM4SF1可能參與了胃癌的發生發展過程,可以作為胃癌患者治療和預后情況判斷的重要指標。綜上所述,胃癌組織中TM4SF1蛋白水平低于癌旁組織,是GC的抑癌劑,也是胃癌患者的一種新的預測標志物,但其確切作用機制仍有待進一步研究。(三)TM4SF1介導腫瘤細胞遷移及運動能力TM4SF1促進癌細胞的遷移能力與TEM(tetraspanin-enrichedmicrodomains)有關,而且TM4SF1是泛素化的,這種泛素化對細胞遷移至關重要,TM4SF1通過與一些內吞復合物共同作用實現腫瘤細胞的遷移[48]。細胞偽足的形成與運動及遷移密切相關。TM4SF1與內皮細胞(endothelialcells,EC)的侵襲性偽足形成有關,它有規律的聚集在內皮細胞的絲狀偽足、形成TM4SF1的富集區域(TM4SF1-enrichedmicrodomains,TEMD),參與內皮的遷移運動,且在EC與周圍細胞的相互作用中起重要的作用,在TM4SF1基因過表達的成纖維細胞中亦呈現出EC樣的偽足[49]。TM4SF1還可以與myosin-10和β-actin相互作用,而這兩種蛋白均與細胞的偽足形成及細胞遷移有關,因此認為TM4SF1可與細胞膜及細胞骨架相關蛋白相互作用,共同介導細胞侵襲性偽足的形成,并在促進細胞極性化和轉移中起重要的作用。細胞極性的產生是由于細胞表面或者細胞內部的某些分子在特定部位的選擇性聚集所致,極性改變不僅可引起細胞形態及細胞行為.的改變,且與腫瘤發生、發展密切相關。Gao等[50]通過向尾靜脈注射轉染了經轉移性4T1細胞分離出的肺轉移性衍生物的cDNA的休眠4TO7細胞,在8只小鼠體內的44個轉移瘤中找到了cDNA編碼的四次跨膜蛋白TM4SF1。再轉染了TM4SF1的4TO7細胞可以高效的在肺部發生轉移定植,證實TM4SF1的強轉移活性[15]。相反,沉默TM4SF1抑制了4T1、MDA-MB231和ErbB2轉化的乳腺癌細胞定植于肺部,表明TM4SF1在這一過程中有重要作用[51]。Chang等[52]發現CD13(氨肽酶N)可以調節細胞運動,TAL6和CD13可以在肺癌細胞中形成復合物,這些分子可以調節細胞遷移,CD13對細胞運動的影響不嚴格依賴于其氨基肽酶活性。Yang等[53]發現TM4SF1影響了侵襲性偽足的形成和功能,且下調TM4SF1后顯著減少了PANC-1和AsPC-1細胞中DDR1(discoidindomainreceptor1)的表達。通過免疫熒光雙染和免疫共沉淀將TM4SF1與DDR1共定位后發現二者之間存在相互作用以促進侵襲性偽足的形成以及基質金屬蛋白酶2(matrixmetalloproteinase2,MMP2)和基質金屬蛋白酶9(matrixmetalloproteinase9,MMP9)的表達。此外,沉默TM4SF1后再上調DDR1的表達可以降低因TM4SF1沉默使MMP2、MMP9表達下調,從而抑制細胞侵襲性偽足形成以及遷移和侵襲的效果。(四)TM4SF1介導細胞多向分化TM4SF1不僅高度表達于腫瘤細胞,也可作為一種細胞表面標記蛋白,大量表達于間充質干細胞,從而可以在富含成纖維細胞的結締組織中區分間充質干細胞。這不僅對干細胞研究具有重要意義,也可能提示TM4SF1與細胞多向分化的潛能有關。(五)TM4SF1相關性治療方法在惡性間皮瘤的研究中發現,下調TM4SF1可增加癌細胞的調亡程度。在胰腺癌細胞中,has-miR-141通過TM4SF1抑制腫瘤內新生血管的生成及侵襲作用。在胰腺導管腺癌耐藥方面,TM4SF1通過多重耐藥基因調節吉西他濱對胰腺癌細胞株的耐藥機制,研究發現在胰腺癌細胞株PANC-1、AsPC-1和MIAPaCA-2中,沉默TM4SF1表達加入不同濃度的吉西他濱后,胰腺癌細胞凋亡比例顯著增加[54,55]。研究發現,TM4SF1高表達于腫瘤血管內皮細胞,研究人員針對TM4SF1制成了小鼠單克隆TM4SF1抗體,經過多方面實驗發現TM4SF1抗體可有效地消除腫瘤新生血管。抗體藥物偶聯物(antibody-drugconjugates,ADC)是一種有效且高度安全的抗腫瘤藥物,通過抗體抗原特異性識別,提高了藥物作用的有效性,最大程度地降低了抗腫瘤藥物的副作用。VisintinA等制備了TM4SF1相關抗體藥物偶聯物,v1.10-LP2,選擇性地殺傷表達TM4SF1的癌細胞。通過進一步實驗表明,在非小細胞肺癌、胰腺癌、前列腺癌和結直腸癌細胞株中,v1.10-LP2可抑制腫瘤生長及瘤內新生血管的生成。因此,TM4SF1可成為抗癌細胞生長和抗血管生成的靶向治療目標。(六)對血管內皮細胞成管能力的影響新生病理血管對惡性腫瘤的生長至關重要。20多年來,科學家們致力于腫瘤血管生長因子及其相關抑制因子的研究,相繼發現并分離純化了多種血管生長的正調控因子和負性調控因子。有研究表明TM4SF1在多種上皮性惡性腫瘤、供應腫瘤的血管內皮細胞以及培養的血管EC高度表達以供應各種人類腫瘤細胞生長[56.57]。TM4SF1可能調控EC的功能及病理血管的生成,并參與腫瘤細胞新陳代謝及微環境的形成,在VEGF-A或thrombin的刺激下與有相似細胞定位的整合素亞單位a5、βl共同參與血管的形成,沉默TM4SF1表達可阻止EC中絲狀偽足的形成,抑制細胞遷移,阻斷細胞分裂,并使EC衰老,沉默TM4SF1表達可抑制VEGF-A164誘導的血管生長成熟[58]。高彩云等[59]發現下調TM4SF1基因表達可抑制人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)的增殖、遷移及血管生成能力。因此,TM4SF1是體外EC功能和體內病理血管發生的關鍵調節劑,并且是潛在的抗血管生成治療的一個靶點。三、TM4SF1的臨床應用潛力(一)腫瘤診斷標志物陽志軍等[60]發現TM4SF1的自身抗體在卵巢癌血清中陽性率明顯高于正常對照血清,且在早期卵巢癌中的陽性率高于晚期,認為TM4SF1的自身抗體有望成為卵巢癌早期診斷的標志物。趙冰冰等[61]采用多指標聯合的液態懸浮芯片技術檢測了239例惡性腫瘤(包括卵巢惡性腫瘤、乳腺癌、肝癌和肺癌)、204例盆腔良性腫瘤患者以及120例健康婦女血清中CCL18、CXCL1抗原和TM4SF1、C1D、FXR1、TIZIgG型自身抗體含量,發現惡性腫瘤患者血清上各個指標的含量均明顯高于盆腔良性腫瘤患者和健康婦女。因此,TM4SF1的自身抗體有可能做為腫瘤診斷的標志物。(二)可預測病情的惡性程度及預后TM4SF1基因及蛋白在正常卵巢組織、卵巢良性腫瘤組織、卵巢惡性腫瘤組織中的陽性表達率逐漸升高,且隨著上皮性卵巢癌FIGO分期的升高、分化程度的降低,TM4SF1的陽性表達率亦升高[62-63]。在乳腺癌組織中TM4SF1蛋白表達水平明顯高于癌旁組織及正常乳腺組織,并且腫塊越大、分化程度越低、淋巴結轉移越多、分期越晚,TM4SF1表達水平越高;晚期乳腺癌患者中TM4SF1陽性表達率高于早期[64]因此,TM4SF1可能和腫瘤細胞惡性程度及臨床期別密切相關[65]。Simpson等[66]發現當乳腺癌細胞中p23過表達時TM4SF1表達下調,而p23表達增加后可促進乳腺癌轉移,并與不良預后相關。TM4SF1表達水平的升高與肺鱗癌術后早期復發以及患者生存期短密切相關。(三)免疫治療的靶點TM4SF1不僅可以調控惡性腫瘤細胞的侵襲、轉移并提示不良預后,還因其在癌細胞中選擇性表達的特性,用作腫瘤放射免疫治療和抗體靶向治療的靶點。動物實驗表明TM4SF1衍生CTL表位可誘導針對TM4SF1表達的腫瘤細胞的HLA-A2限制性的免疫力,從而有效抑制TM4SF1表達的腫瘤細胞的生長,認為TM4SF1可以成為腫瘤免疫治療的一個靶點[67]。Sher等[68]進一步擴展了這種基于T細胞的免疫治療用于肺癌治療,他們發現超過80%的亞洲患者的肺癌組織高表達TAL6,表明TAL6可能是腫瘤抗原,提出了A2-5誘導的CD8+的T細胞能夠在體外和體內殺死高水平的TLA6表達的人類肺癌細胞的直接證據。在HLA-A2轉基因小鼠中,CTL表位肽A2-5誘導了對肺癌的抗腫瘤作用,從接受肽A2-5免疫的小鼠的CD8+T細胞接種到SCID小鼠上可以抑制人肺癌移植瘤的生長。近年來,抗體藥物偶聯物(antibody-drugconju-gate,ADC)已經顯示出有希望作為癌癥治療的新方法,抗TM4SF1抗體與微管蛋白抑制劑協同作用后可以顯著地使移植瘤退化。Lin等[69]最近確定了一種可以誘導抗體依賴性細胞毒性反應的TM4SF1相關的新的B細胞表位,該表位誘導的抗腫瘤免疫效應除可以抑制TM4SF1陽性癌細胞的生長外,還能夠抑制體外的癌細胞遷移與體內癌細胞的轉移。Cao等[70]發現TM4SF1可能與多重耐藥(multirdrugresistance,MDR)相關基因有關系,將TM4SF1沉默的細胞株應用在裸鼠原位成瘤中發現shTM4SF1可以抑制胰腺癌的轉移,并且增加了吉西他濱的敏感性。此外,增殖細胞核抗原(PCNA)分析顯示,干擾TM4SF1和使用吉西他濱治療后腫瘤組織增殖慢,提示TM4SF1可能是潛在的胰腺癌化療耐藥性靶標。四、結語TM4SF1在消化系統惡性腫瘤中的功能應用,與腫瘤細胞的侵襲轉移、預后密切相關,并且可調控血管EC的生理功能和體內病理血管發生,是一個有潛力的抗腫瘤及血管生成治療的靶點,值得進一步深入研究。參考文獻:[1]HemlerME.Tetraspaninproteinsmediatecellularpenetration,invasion,andfusioneventsanddefineanoveltypeofmembranemicrodomain.AnnuRevCellDevBiol.2003,19:397-422[2]TodresE,NardiJB,RobertsonHMThetetraspaninsuperfamilyininsects.Insectmolecularbiology.2000,9(6):581-90[3]BoucheixC,RubinsteinETetraspanins.CellMolLifeSci.2001,58(9):1189-205[4]KovalenkoOV,MetcalfDG,DeGradoWF,etal.Structuralorganizationandinteractionsoftransmembranedomainsintetraspaninproteins.BMCStructBiol.2005,5:11[5]KitadokoroK,BordoD,GalliGetal.CD81extracellulardomain3Dstructure:insightintothetetraspaninsuperfamilystructuralmotifs.EMBOJ.2001,20(1-2)12-18[6]SeigneuretM,DelaguillaumieA,Lagaudniere-GesbertC,etal.Structureofthetetraspaninmainextracellulardomain.Apartialyconservedfoldwithastructurallyvariabledomaininsertion.JBiolChem.2001,276(43):40055-64[7]StippCS,KolesnikovaTV,HemlerME.Functionaldomainsintetraspaninproteins.Trendsinbiochemicalsciences.2003,28(2):106-112[8]BerditchevskiF,GilbertE,GrnffithsMR,etal.AnalysisoftheCD151-alpha3beta1integrinandCD151-tetraspanininteractionsbymutagenesis.JBiolChem.2001,276(44):41165-74[9]BonifacinoJS,TraubLMSignalsforsortingoftransmembraneproteinstoendosomesandlysosomes.AnnuRevBiochem.2003,72:395-447[10]YangX,ClaasC,KraeftSK,etal.Palmitoylationoftetraspaninproteins:modulationofCD151lateralinteractions,subcellulardistribution,andintegrin-dependentcellmorphology.MolBiolCell.2002,13(3)767-81[11]BerditchevskiF,OdintsovaE,SawadaS,etal.Expressionofthepalmitoylation-deficientCD151weakenstheassociationofalpha3beta1integrinwiththetetraspanin-enrichedmicrodomansandaffectsintegrin-dependentsignaling.JBiolChem.2002,277(40):36991-7000.[12]ZhouB,LiuL,ReddivariM,etal.ThepalmitoylationofmetastasissuppressorKAI1/CD821mportantforitsmotility-andinvasiveness-inhibitoryactivity.CancerRes.2004,64(20):7455-63[13]ClarkKL,OelkeA,JohnsonME,etal.CD81associateswith14-3-3inaredoxregulatedpalmitoylation-dependentmanner.JBiolChem.2004,279(19):19401-6[14]CharrinS,ManieS,OualidM,etal.Differentialstabilityoftetraspanin/tetraspanininteractions:roleofpalmitoylation.FEBSLett.2002,516(1-3):139-44[15]YangX,KovalenkoOV,TangW,etal.Palmitoylationsupportsassemblyandfunctionofintegnintetraspanincomplexes.JCellBiol2004,167(6):1231-40[16]GagnouxPalaciosL,DansM,van'tHofW,etal.Compartmentalizationofintegrinalpha6beta4signalinginlipidrafts.JCellBiol.2003,162(7):1189-96[17]EngeringA,KuhnL,FluitsmaD,etal.Differentialpost-translationalmodificationofCD63moleculesduringmaturationofhumandendritic.cells.EurJBiochem.2003,270(11):2412-20[18]ZhangXA,KazarovAR,YangX,etal.FunctionofthetetraspaninCD151-alpha6beta1integrincomplexduringcellularmorphogenesis.MolBiolCell.2002,13(1):1-11[19]KitadokoroK,PonassiM,GalliG,etal.SubunitassociationandconformationalflexibilityintheheadsubdomainofhumanCD811argeextracellularloop.BiolChem.2002,383(9):1447-52[20]KovalenkoOV,YangX,KolesnikovaTV,etal.Evidenceforspecifictetraspaninhomodimers:inhibitionofpalmitoylationmakescysteineresiduesavailableforcross-linking.BiochemJ2004,377(Pt2):407-17[21]StippCS,KolesnikovaTV,HemlerME.EWI-2regulatesalpha3beta1integrin-dependentcellfunctionsonlaminin-5.JCellBiol.2003,163(5):1167-77[22]KolesnikovaTV,StuppCS,RaoRM,etal.EWI-2modulateslymphocyteintegrinalpha4beta1functions.Blood2004,103(8)3013-9[23]HemlerMETetraspaninproteinsmediatecellularpenetration,invasion,andfusioneventsanddefineanoveltypeofmembranemicrodomain.AnnuRevCellDevBiol.2003,19:397-422[24]TarrantJM,RobbL,vanSprielAB,etal.Tetraspanins:molecularorganisersoftheleukocytesurface.TrendsImmunol.2003,24(11):610-7[25]BoucheixC,RubinsteinE.Tetraspanins.CellMolLifeSci.2001,58(9):1189-205[26]WrightMD,NiJ,RudyGB.TheL6membrane.proteins--anewfour-transmembranesuperfamily.ProteinSci.2000,9(8):1594-1600[27]LekishviliT,FrommE,MujoomdarM,etal.Thetumour.-associatedantigenL6(L6-Ag)isrecruitedtothetetraspanin-enichedmicrodomains:implicationfortumourcellmotility.JCellSci.2008,121(5):685-694[28]Miller-PillaschF,WallrappC,LacherU,etal.Identificationofanewtumour-associatedantigenTM4SF5anditsexpressioninhumancancer.Gene.1998,208,25-30[29]WiceBM,GordonJI.Atetraspanmembraneglycoproteinproducedinthehumanintestinalepitheliulandliverthatcanregulatecelldensity-dependentproliferation.JBiolChem.1995,270(37):21907-21918[30]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