王仙琦，韓文文，關(guān)景明，李慧娟，張 旭

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科，黑龍江 哈爾濱 150086

多效生長因子(pleiotrophin，PTN)最早是1989年華盛頓醫(yī)學(xué)中心從新生大鼠腦組織中提取的一種18.2 KD的肝素結(jié)合蛋白。PTN氨基酸序列高度保守，與肝素結(jié)合細(xì)胞因子共同組成肝素結(jié)合蛋白超家族。PTN正常表達(dá)于胚胎期，在人類胚胎的神經(jīng)組織分化和骨骼發(fā)育過程中均起到重要作用，在成年的健康組織中很少表達(dá)，在大腦中表達(dá)水平最高，除此之外，還可以表達(dá)于子宮、睪丸Leyding細(xì)胞等。PTN基因在牛、鼠、人和雞之間高度保守[1]，是目前已知的所有生長因子中最保守的一種基因。PTN基因的表達(dá)產(chǎn)物被證實(shí)是一種具有分泌性和多效生長因子作用的蛋白，在細(xì)胞的生長、分化及發(fā)育過程中均起重要作用[2]。研究表明，PTN具有刺激細(xì)胞增殖及遷移，促進(jìn)血管生成、細(xì)胞轉(zhuǎn)化，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和軸突生長、創(chuàng)傷修復(fù)、腫瘤的生長、炎癥反應(yīng)、胚胎發(fā)育，參與骨發(fā)育等功能。它在發(fā)育成熟的組織中一般不表達(dá)或極少表達(dá)，在多數(shù)腫瘤患者的腫瘤組織及血清中高表達(dá)，因此，PTN可作為一個(gè)腫瘤標(biāo)志物。PTN受到多種因素的調(diào)節(jié)，如:成纖維生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)、血小板源生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)、一氧化氮(NO)、激素，可被炎癥中的巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞及缺血損傷部位的其他細(xì)胞上調(diào)。外源PTN基因?qū)肟墒筍W13細(xì)胞和NIH3T3細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。因此，PTN作為腫瘤治療的潛在分子靶點(diǎn)日益受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)PTN在胰腺癌、胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌等消化系統(tǒng)腫瘤的組織及血清中均有高表達(dá)，其表達(dá)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[3-4]。本文結(jié)合國內(nèi)外文獻(xiàn)對PTN在消化系統(tǒng)腫瘤的表達(dá)水平及其意義作一概述。

1 PTN的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

1.1 PTN的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) PTN基因位于7q33-q34，長度大于100 kb，包括5個(gè)外顯子和1個(gè)小的非翻譯的外顯子。PTN編碼168個(gè)氨基酸，其中包括一個(gè)與分泌有關(guān)的、32個(gè)氨基酸的信號識別序列。與肝素結(jié)合細(xì)胞因子相似，PTN也具有2個(gè)β-sheet(β-折疊)結(jié)構(gòu)域，通過易折疊的連接器相連，每個(gè)β-折疊結(jié)構(gòu)域又含有3個(gè)呈反平行的β鏈。含量豐富的賴氨酸位于N端和C端，隨意形成袖口樣形狀[5-7]。

1.2 PTN的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 目前已知PTN在其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中主要有3個(gè)配體，分別是N-多配體聚糖(N-syndecan)、蛋白酪氨酸磷酸酶(RPTPβ/ζ)和間變性淋巴瘤激酶(ALK)。PTN與N-syndecan和RPTPβ/ζ結(jié)合時(shí)可以刺激神經(jīng)突生長，與RPTPβ/ζ和ALK結(jié)合時(shí)可促進(jìn)細(xì)胞遷移、有絲分裂、血管生成及轉(zhuǎn)化細(xì)胞[8]。目前研究中對于PTN與RPTPβ/ζ配體結(jié)合后刺激腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移的作用更為肯定[2]。

RPTPβ/ζ是 PTN 蛋白的配體，RPTPβ/ζ的底物多種多樣，而且通過其活動(dòng)協(xié)調(diào)不同的信號通路蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸化的水平，是多種去磷酸化反應(yīng)的交匯點(diǎn)，從而考慮PTN在不同的細(xì)胞信號系統(tǒng)的多種職能，并在不同時(shí)期不適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。RPTPβ/ζ的底物包括 β-連環(huán)蛋白、β-內(nèi)收蛋白、GIT1/Cat-1和P190RhoGAP。β-內(nèi)收蛋白、E-鈣聯(lián)蛋白均是重要的細(xì)胞骨架蛋白。PTN不能直接調(diào)節(jié)β-內(nèi)收蛋白，只能通過RPTPβ/ζ對其調(diào)節(jié)，因?yàn)棣?內(nèi)收蛋白可與RPTPβ/ζ細(xì)胞內(nèi)的催化區(qū)域反應(yīng)[9]。E-鈣聯(lián)蛋白也是 PTNRPTPβ信號通路的作用分子。PTN通過增強(qiáng)β-內(nèi)收蛋白的磷酸化，可使β-內(nèi)收蛋白磷酸化迅速增加，但β-內(nèi)收蛋白和E-鈣聯(lián)蛋白黏連卻迅速減少?？梢鸺?xì)胞骨架破裂，使細(xì)胞與細(xì)胞之間失去黏附抑制。這使細(xì)胞可能向不良的方向分化，并且細(xì)胞與細(xì)胞間失去接觸抑制，細(xì)胞可能過度增生，有助于腫瘤細(xì)胞的浸潤及轉(zhuǎn)移。此外，PTN通過RPTPβ/ζ誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間質(zhì)改變，使其形態(tài)過度到游走侵入型，增加腫瘤向惡性方向轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)。

2 PTN與消化系統(tǒng)腫瘤

2.1 PTN與胰腺癌 胰腺癌是惡性腫瘤中程度最高的腫瘤之一，總體5年生存率為2%。有研究[10]發(fā)現(xiàn)78%的胰腺癌患者組織PTN免疫組化染色顯著增高，超過50%的胰腺癌患者血清中PTN升高(以ELISA法檢測)。胰腺癌有嗜神經(jīng)生長的特性，神經(jīng)營養(yǎng)因子及其受體在胰腺癌神經(jīng)浸潤中起著非常重要的作用。PTN即為神經(jīng)營養(yǎng)因子之一，PTN通過與其受體結(jié)合誘導(dǎo)神經(jīng)軸突的過度生長以及神經(jīng)元的移動(dòng)，可能與胰腺癌神經(jīng)浸潤形成密切相關(guān)。有研究[11]證明PTN與N-syndecan在胰腺癌的發(fā)生及嗜神經(jīng)生長的過程中起重要作用，采用免疫組化法在胰腺癌組織中PTN蛋白及N-syndecan的陽性表達(dá)率分別為63.2%和57.9%，PTN與N-syndecan的高表達(dá)促進(jìn)胰腺癌的嗜神經(jīng)生長，反映胰腺癌預(yù)后不良。體外實(shí)驗(yàn)通過構(gòu)建好的shRNA-PTN腺病毒沉默胰腺癌細(xì)胞中的PTN基因，抑制 PTN蛋白、抑制胰腺癌的生長和神經(jīng)浸潤[12]。

2.2 PTN與胃癌 有研究[13]顯示:64例胃癌組織中采用免疫組織化學(xué)方法檢測PTN陽性表達(dá)共57例，PTN陽性表達(dá)率(89.06%)高于癌旁組織和正常胃組織(53.33%和20.0%)，組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。PTN在不同腫瘤部位(胃食管連接部89.66%，胃部88.57%)、TNM 分期(0、Ⅰ和Ⅱ期 90.92%，Ⅲ和Ⅳ期87.88%)、Lauren 分型 (腸型 87.50%，彌漫型88.89%，混合型92.96%)胃癌組織中的陽性表達(dá)率比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。胃癌的不同浸潤深度間PTN陽性表達(dá)率(Tis為 0，T1為 50.0%，T2為94.74%，T3 為96.0%，T4 為100%)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中T2、T3和T4組PTN陽性表達(dá)率均高于T1和Tis組;不同淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分級中PTN陽性表達(dá)率比較，N3組(100%)、N2組(94.18%)和 N1組(93.93%)PTN陽性表達(dá)率均高于N0組(33.33%)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;淋巴結(jié)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組PTN陽性表達(dá)率(100%)高于無淋巴結(jié)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移組。胃癌組織中PTN表達(dá)率高于癌旁組織，更明顯高于正常對照組織，進(jìn)一步證明PTN表達(dá)可以作為胃癌患者檢測的標(biāo)志物之一。腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移均會(huì)影響PTN的表達(dá)，說明檢測PTN表達(dá)水平可作為胃癌一個(gè)預(yù)后因子。

2.3 PTN與結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌是常見的消化道惡性腫瘤之一，有研究[14]表明采用原位雜交及免疫組化染色的方法檢測結(jié)直腸癌組PTN mRNA及其蛋白的表達(dá)，陽性率分別為63.9%和60.2%，均高于正常對照組的40.7%和33.3%。結(jié)直腸癌組織中PTN mRNA及其蛋白的表達(dá)與腫瘤分化程度和TNM分期均有關(guān);高分化結(jié)直腸癌PTN mRNA及其蛋白的表達(dá)陽性率均低于低分化者，進(jìn)一步說明PTN蛋白可能參與結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展;Ⅲ～Ⅳ期結(jié)直腸癌組織PTN mRNA及其蛋白的表達(dá)陽性率均高于Ⅰ～Ⅱ期者，提示PTN可能參與結(jié)直腸癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究證明PTN表達(dá)與年齡、性別及腫瘤類型均無關(guān)。還有研究[8]顯示，采用免疫組化、蛋白印跡、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)等方法對結(jié)直腸癌及正常結(jié)直腸志愿者的病理組織及血清進(jìn)行PTN檢測，結(jié)直腸癌患者組織中PTN陽性率為74.70%、強(qiáng)陽性率為60.24%，明顯高于正常結(jié)直腸志愿者。血清PTN水平與病理組織相一致，結(jié)直腸癌患者血清PTN水平明顯高于正常結(jié)直腸志愿者。此外高水平的PTN蛋白反映患者預(yù)后較差。

2.4 PTN與肝癌 PTN是一種肝細(xì)胞生長因子，在肝臟纖維化及肝癌的發(fā)生過程中起作用。在肝臟星形膠質(zhì)細(xì)胞、枯否細(xì)胞、增生的纖維結(jié)節(jié)肝細(xì)胞(被四氯化碳誘導(dǎo)出肝硬化小鼠增生的纖維結(jié)節(jié)肝細(xì)胞)及Huh-7肝癌細(xì)胞中均可發(fā)現(xiàn)PTN的表達(dá)，在正常肝細(xì)胞、HepG2肝癌和FaO細(xì)胞中檢測不到PTN的表達(dá)，考慮PTN可能參與肝臟纖維化及肝癌的發(fā)生[15]。

PTN在食管癌中表達(dá)尚無相關(guān)報(bào)道。有研究[8，16-19]顯示，利用干擾 RNA 技術(shù)沉默 PTN 基因后，前列腺癌細(xì)胞的增殖及遷移能力均明顯降低;另一實(shí)驗(yàn)證明用小干擾RNA介導(dǎo)PTN基因靶向沉默后，細(xì)胞生長速度減慢，凋亡細(xì)胞數(shù)增多，接種裸鼠后成瘤率顯著降低，發(fā)生腫瘤的潛伏期大大延長，且將具有PTN基因的真核表達(dá)載體轉(zhuǎn)染胰腺癌細(xì)胞及體外裸鼠模型后，均顯示出了較好的誘導(dǎo)成瘤性。這些結(jié)果說明PTN參與了腫瘤的發(fā)生、血管侵襲及轉(zhuǎn)移。但PTN調(diào)控腫瘤的增殖、侵襲及參與血管生成的具體作用機(jī)制尚不清楚。

3 展望

消化系統(tǒng)腫瘤發(fā)生率高、惡性程度高、患者5年生存率低，早期則發(fā)生血液及淋巴轉(zhuǎn)移，是嚴(yán)重危害患者生存質(zhì)量及生存時(shí)間的惡性腫瘤，目前對消化系統(tǒng)腫瘤除手術(shù)外并沒有太好的治療方法。在對PTN的進(jìn)一步研究中，可將PTN蛋白作為靶點(diǎn)，對其信號通路進(jìn)行干預(yù)，或者在體外合成 PTN的抑制劑，以抑制PTN蛋白的表達(dá)，進(jìn)而抑制腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移。因此，對PTN的進(jìn)一步研究和對其他腫瘤發(fā)生、發(fā)展中作用的深入認(rèn)識及研究必將為消化系統(tǒng)腫瘤的預(yù)防和治療開創(chuàng)新的治療思路和途徑。

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