曹佳麗
(華北理工大學基礎醫(yī)學院,河北 唐山 063000)
鐵是細胞增殖和能量代謝的重要元素,與氧氣運輸和呼吸鏈電子傳遞過程有著密切關系。TfR是體內鐵代謝所必需的重要蛋白成分,在其介導下,機體的鐵代謝、免疫功能和細胞調節(jié)得以正常運行。因此,TfR對于快速增殖的腫瘤細胞的代謝活動有一定作用,與腫瘤疾病的發(fā)生存在一定關系,可與相關藥物結合應用于腫瘤疾病的靶向治療。
轉鐵蛋白受體(Transferrin receptor,TfR)是跨膜糖蛋白,是由雙同源二聚體的亞基通過二硫鍵交聯(lián)形成。每個單體由一個大的胞外C端區(qū)域,一個短的N端區(qū)域和一個單跨膜區(qū)域組成[1]。C端區(qū)域包含與Tf結合的位點,是外功能區(qū)。TfR與Tf互相作用介導體內鐵的攝取吸收。增殖加快的腫瘤細胞對Fe的需量大,其表面TfR呈高密度分布。目前已經發(fā)現(xiàn)兩種TfR,TfR1和TfR2。TfR1在一般細胞中均可表達,可以根據(jù)機體PH的變化而改變其構象,并憑借構象改變來改變與轉鐵蛋白的親和性。TfR2常在肝細胞內表達,調控并維持機體內的鐵離子動態(tài)平衡[2]。
大部分TfR在血清中與Tf結合形成復合體。細胞表面的TfR優(yōu)先選擇有兩個鐵離子的Tf結合,TfR-Tf復合體通過內吞方式進入細胞,PH下降促使Tf構象改變,Tf釋放Fe2+,提高了TfR對脫鐵轉鐵蛋白(apo Tf)的親和性。Tf的346組氨基酸殘基與TfR的641位色氨酸和760位苯丙氨酸的殘基之間的相互作用,導致構象改變進而使Fe2+從C端釋放。在正常生理PH下,帶有兩個Fe2+的Tf對TfR的親和性通常是apo Tf的10~100倍。
Moura等的研究表明,在人的腎小球系膜上TfR能夠與IgA結合,在腎小球系膜細胞上高度表達。因此,TfR與IgA結合后可以調節(jié)免疫,參與細胞的凋亡與增生過程。TfR能夠提供激活T細胞的第二信號。
研究表明,TfR作為藥物載體在腫瘤的靶向治療中得到了一定的效果。腫瘤細胞表面TfR高度表達,發(fā)生突變的白喉毒素與TfR結合所形成的復合物能夠進入腫瘤細胞,選擇性殺死腫瘤細胞。大鼠TfR的單克隆抗體(Ox26)是重要的藥物運輸載體之一,攜帶有藥物的Ox26在腦毛細血管內皮細胞膜上與TfR相識別結合,藥物由受體介導通過血腦屏障。
皮膚黑色素瘤是一種易轉移、預后差及對放、化療均不敏感的高度惡性腫瘤。研究顯示,在黑色素組織水平上,TfR的表達顯著高于對照組,黑色素瘤的惡性程度與TfR的表達程度呈現(xiàn)正相關。應用Western Blot以及流式細胞儀檢測黑色素細胞系A375、A875和KZ28細胞株的表達,結果表明TfR均高表達。
王增等的研究表明二氫青蒿素能夠降低髓系白血病細胞的TfR水平以及使TfR和mRNA的表達受抑,能夠抑制細胞增殖。Oh等的研究表明,在Molt4白血病中青蒿素與TfR靶向肽共價結合能夠顯著改善對腫瘤和正常細胞的選擇性,表現(xiàn)出有效的抗腫瘤活性。
早在1988年,Sciot的研究就證實了肝癌患者的肝細胞大量表達TfR,并且與腫瘤分化程度、來源及人種無關,TfR可用于檢測微小惡性腫瘤。周光文等的研究表明癌組織中的TfR基因表達高,健康組織及癌周組織表達較低。TfR基因表達存在的差異對診斷治療早期肝癌提供了理論基礎。
有實驗表明,TfR在乳腺癌細胞中的表達水平是正常細胞的4~5倍。TfR與阿霉素偶聯(lián)物在體外可以滅活癌細胞。Tf與白喉毒素偶聯(lián)也可靶向滅活乳腺癌細胞TfR在乳腺癌細胞高表達,其對于各種乳腺癌均有一定的靶向作用。因此,近年來學者們對TfR靶向治療乳腺癌進行了較為深入的研究,但應用于臨床還需要更進一步的探索。
鼻咽癌的具體發(fā)病機理尚未完全明確,可受多種因素影響。陳舒華等對鼻咽癌患者的蛋白質組學研究中,發(fā)現(xiàn)TfR在其鼻咽黏膜上皮中高度表達,細胞對鐵的攝取增加。Tf攝取鐵后與TfR組成復合體,經內吞途徑內化,Tf釋放鐵,參與細胞生長的主要合成過程,促進細胞增生,為TfR作為治療靶點提供相應的理論依據(jù)。
近些年來,許多學者對于TfR與腫瘤細胞的關系進行了深入的研究,為TfR作為載體應用于腫瘤疾病的靶向治療提供了新思路。通過TfR干擾鐵代謝,使腫瘤細胞對鐵的吸收受抑制,進而減緩細胞的生長,促進細胞凋亡為靶向治療腫瘤疾病提供可能。
[1]張洪明.轉鐵蛋白受體的結構、表達及功能. 實用臨床醫(yī)學雜志,2008;12(3):114-117.
[2]張 莉,徐維平,蘇育德.轉鐵蛋白-轉鐵蛋白受體在腫瘤主動靶向治療中的應用.中國藥業(yè),2012;21(5):1-3.