魏 靜，全 偉，應小平，周 涵，李 媛，方 艷

腫瘤嚴重危害人類的生命健康，其發(fā)生涉及諸多遺傳學和表觀遺傳學的分子事件。因此，深入探索腫瘤發(fā)生的機制能為腫瘤的預防、診斷、治療提供理論依據(jù)。突觸可塑性相關(guān)蛋白(disks large-associated protein, DLGAPs)介導了多種心理和神經(jīng)疾病的發(fā)生，并參與調(diào)控腫瘤細胞的惡性生長[1]。大量研究顯示：DLGAP1的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)介導了黑色素瘤的發(fā)生、發(fā)展[2]；DLGAP2的染色體缺失，使其成為膀胱癌潛在的抑制基因[3]；DLGAP3通過移碼突變導致自身失活，在結(jié)直腸癌中發(fā)揮抑癌基因的作用[4]；DLGAP4在胃癌組織中表達顯著上調(diào)，成為預測胃癌患者預后的重要靶點[5]；DLGAP5的轉(zhuǎn)錄水平隨著肝癌組織侵襲性升高而升高，其在多種腫瘤中均發(fā)揮致癌因子的作用[6]。然而DLGAPs蛋白參與腫瘤進展的機制研究并不深入。該文針對DLGAPs蛋白在多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的具體作用展開探討，總結(jié)DLGAPs蛋白在惡性腫瘤中的研究進展。

1 DLGAPs簡述

DLGAPs家族蛋白主要參與突觸后密集復合物的裝配和功能，可以誘導PSD-95/SAP90/DLG在細胞質(zhì)/膜上富集[7]，最終影響突觸和神經(jīng)元細胞的信號傳導。突觸激發(fā)后，突觸的支架蛋白即突觸后密度蛋白(postsynaptic density protein, PSD)會使突觸復位，通過調(diào)節(jié)突觸可塑性來影響信號傳導[8-9]。DLGAPs異常表達造成突觸可塑性的改變，從而改變下游信號通路的活性[10]。

DLGAPs蛋白具有三個相同的結(jié)構(gòu)域，依次是1個14個氨基酸的重復域(14-a.a.)、1個動力蛋白輕鏈域(DLC)、1個鳥苷酸激酶相關(guān)蛋白(GKAP)的同源結(jié)構(gòu)域(GH1)[1]。DLGAPs蛋白的這些結(jié)構(gòu)可以直接與DLG家族蛋白和富含脯氨酸的突觸相關(guān)蛋白(SHANK)相互作用。DLG蛋白也稱為膜相關(guān)的鳥苷酸激酶(MAGUK)，是PSD中的重要蛋白質(zhì)，其主要功能是將其他支架蛋白和信號分子直接或間接地連接在膜結(jié)合離子通道上。DLG蛋白充當著DLGAP蛋白、代謝型谷氨酸受體(NMDA受體)和快速興奮性突觸受體(AMPA受體)之間的支架，可以通過調(diào)節(jié)PSD中生長相關(guān)蛋白觸發(fā)突觸生長，參與突觸縮放[11]。這些蛋白質(zhì)中SAP97、PSD-93和PSD-95可以與DLGAPs直接交聯(lián)。DLG也參與了精神分裂癥的發(fā)展過程[12]。此外，DLG4與自閉癥譜系障礙的發(fā)生密切相關(guān)[13]。SHANK蛋白在PSD中高表達，其對PSD的成熟非常重要。SHANK通過募集并與其他支架蛋白作用促進突觸的早期成熟[14-15]。

DLGAPs蛋白是突觸可塑性相關(guān)蛋白，通過與DLG蛋白和SHANK蛋白相互作用來參與突觸后密集復合物的裝配和功能，介導了突觸的信號傳導。

2 DLGAPs家族成員

DLGAPs家族有5個成員，即DLGAP1～5，分別定位于5條不同的染色體上，廣泛參與了突觸下游的信號傳導[16]。DLGAPs蛋白有較高的同源性，可達26%～48%，其中DLGAP1與DLGAP2之間的同源性最高，DLGAP3與DLGAP4之間的同源性最低。DLGAPs蛋白在人體各部位均有表達，在大腦中表達水平較高[17]。

不同類型DLGAPs有不同的表達模式。DLGAP1位于18p11.31上，在小腦皮質(zhì)、海馬、丘腦、浦肯野細胞中均有表達[18]。DLGAP2位于8p23.3上，其重要類似基因為DLGAP1，在大腦紋狀體和睪丸中表達量較高[1]。DLGAP3位于1p34.3上，序列高度保守(人和小鼠之間約97%的相同氨基酸)，其類似基因為DLGAP2，DLGAP3在皮層、丘腦和嗅球中均有表達，在海馬、紋狀體中表達量較高[19]。DLGAP4基因位于20q11.23上，其重要的類似基因是DLGAP1，在海馬、紋狀體、丘腦、小腦的浦肯野細胞中均高度表達[20]。DLGAP5基因位于14q22.3上，其重要的類似基因是DLGAP1，DLGAP5低表達于大腦皮層的神經(jīng)纖維網(wǎng)內(nèi)，在小腦、下丘腦中基本不表達[21]。

DLGAPs家族成員位于不同的染色體上，介導了突觸間的信號傳遞。DLGAP1～4蛋白之間同源性較高，主要在大腦中表達，定位于樹突和興奮性突觸的突觸后；而DLGAP5低表達于大腦皮層中。

3 DLGAPs與疾病

DLGAPs蛋白定位于突觸后密度蛋白的中央?yún)^(qū)域，參與神經(jīng)元的下游信號傳導，通過調(diào)節(jié)離子和代謝型谷氨酸受體在突觸活動的轉(zhuǎn)換與突觸縮放中起關(guān)鍵作用[7]。其調(diào)節(jié)了PSD的多個作用過程，介導了突觸的定位。DLGAPs基因的單核苷酸多態(tài)性、序列變異、基因缺失、轉(zhuǎn)錄水平改變、錯義突變等遺傳學改變導致了DLGAPs分子水平的改變，通過調(diào)控突觸可塑性，影響下游信號通路的活性，最終介導了多種心理和神經(jīng)疾病的發(fā)生。

DLGAP1主要參與精神分裂癥、阿爾茲海默癥、抑郁癥和拔毛癖等疾病的發(fā)生[22]。DLGAP2主要介導精神分裂癥、脆性X智力低下、創(chuàng)傷后應激障礙、自閉癥譜系疾病等進程[23]。DLGAP3主要調(diào)控精神分裂癥、拔毛癖、強迫癥、帕金森病等進展[9]。DLGAP4主要促使小腦共濟失調(diào)、雙相情感障礙和自閉癥譜系障礙等發(fā)生[24]。DLGAP5主要介導接觸性皮炎、成骨細胞的分化及1型糖尿病等進程[21]。

DLGAPs蛋白的遺傳學改變導致蛋白異常表達，最終使突觸間的相互作用及可塑性發(fā)生改變，觸發(fā)了多種心理和神經(jīng)疾病的發(fā)生，包括阿爾茲海默病、精神分裂癥、兒童多動癥、強迫癥及共濟失調(diào)等。

4 DLGAPs與腫瘤

DLGAPs蛋白參與了突觸的形成和神經(jīng)細胞的信號傳遞。大量文獻表明，DLGAPs與心理和神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)。然而，較少有研究探討DLGAPs蛋白異常改變在腫瘤中發(fā)揮的具體作用。DLGAPs蛋白主要通過與其他蛋白相互結(jié)合最終作為支架蛋白發(fā)揮其生物學作用，而這種支架蛋白對細胞生長特別是腫瘤細胞非常重要，因此DLGAPs蛋白很可能通過支架作用參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

Li等[25]發(fā)現(xiàn)DLGAP1蛋白在膠質(zhì)瘤中表達下調(diào)，并與膠質(zhì)瘤的不良預后有關(guān)，DLGAP1高表達顯著抑制了膠質(zhì)瘤細胞的遷移、侵襲以及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的發(fā)生，可以作為預測膠質(zhì)瘤發(fā)生的分子標志物。生物信息學分析發(fā)現(xiàn)，DLGAP1是miR-148a的下游靶基因，miR-148a可以通過促進DLGAP1的表達發(fā)揮抗腫瘤作用，從而成為防治頭頸部腫瘤的重要靶點[26]。此外，高表達的DLGAP1通過調(diào)節(jié)突觸后蛋白的信號傳導，增強了胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的侵襲性，促進了腫瘤的惡性生長[27]。DLGAP1基因的單核苷酸多態(tài)性與黑色素瘤的發(fā)生顯著相關(guān)，可作為預測黑色素瘤發(fā)生的分子標志物[2]。

印記基因在胚胎發(fā)育中必不可少，其表達失調(diào)會導致多種復雜疾病的發(fā)生。有文獻表明，DLGAP2可作為印記基因發(fā)揮作用，其在膀胱癌中高頻缺失，可能成為膀胱癌潛在的抑制基因[3]。此外，DLGAP2可能參與了肺癌的發(fā)生、發(fā)展。

細胞極性的喪失會導致腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移，DLGAP3蛋白與細胞自身極性相關(guān)，DLGAP3蛋白可能通過調(diào)節(jié)細胞極性促使腫瘤發(fā)生。Choi等[4]認為DLGAP3基因高頻移碼突變會導致自身的失活，在結(jié)直腸癌等多種腫瘤中，DLGAP3可能通過這種方式發(fā)揮抑癌基因的作用。

Liu等[5]研究發(fā)現(xiàn)，與正常胃組織相比，DLGAP4蛋白在胃癌組織中表達明顯上調(diào)，提示其可能在胃癌的發(fā)生中起致瘤作用，可作為預測胃癌預后的分子靶點。

關(guān)于DLGAP5蛋白的研究相對較多?；蚋患治?GSEA)結(jié)果表明，DLGAP5基因顯著富集于細胞周期、p53信號通路、卵母細胞減數(shù)分裂等信號通路中，在多種腫瘤中都是一種潛在的致癌蛋白。有研究發(fā)現(xiàn)，在膠質(zhì)瘤中DLGAP5高表達預示了患者較差的生存預后。此外，沉默DLGAP5可以抑制膠質(zhì)瘤細胞增殖。因此，DLGAP5可能成為膠質(zhì)瘤診斷和預后評估的分子標志物[21]。有數(shù)據(jù)表明，相比于鄰近正常肝組織，在76.4%的肝細胞癌標本中DLGAP5顯著上調(diào)，并隨著其侵襲性升高而表達升高。沉默DLGAP5基因可以顯著抑制體外肝癌細胞的生長、遷移和克隆形成，最終發(fā)現(xiàn)DLGAP5可能是肝細胞癌新的分子標志物[6]。此外，有研究認為DLGAP5可以通過調(diào)控NF-κB信號通路對抗紫杉醇誘導的肝癌細胞死亡，從而發(fā)揮其化學耐藥性[28]。下調(diào)DLGAP5導致結(jié)直腸癌細胞的侵襲和遷移能力顯著降低；在不同的結(jié)直腸癌亞型中，DLGAP5過表達與較差的總生存率相關(guān)，因此DLGAP5有望成為結(jié)直腸癌生物標志物[29]。

DLGAP5高表達可以預測子宮內(nèi)膜癌患者的不良預后，從而作為子宮內(nèi)膜癌診斷和治療的候選靶點[30]。DLGAP5在胰腺癌中高表達，并與患者較短生存期顯著相關(guān)。大量研究表明，在胰腺癌細胞中敲除DLGAP5基因能顯著抑制細胞的增殖、侵襲和遷移能力，即DLGAP5可作為評估胰腺癌預后的指標[31]。GSEA分析表明，DLGAP5通過參與多種細胞外相關(guān)通路和受體的相互作用介導食管癌的發(fā)生[32]。生存分析顯示，DGPDC1、DLGAP5等基因參與了視網(wǎng)膜母細胞瘤的發(fā)生、侵襲及復發(fā)[33]。在蛋白互作網(wǎng)絡(luò)(PPI)中，DLGAP5、RRM2等基因的mRNA表達與肺腺癌發(fā)生的相關(guān)性最高；免疫組化顯示，DLGAP5、RRM2等蛋白在肺腺癌中表達顯著上調(diào)[34]。此外，DLGAP5、TOP2A等基因?qū)β殉舶┑念A后有較好的預測價值[35]。另有研究提示，DLGAP5在前列腺癌中表達增強，其表達與前列腺癌患者較差的生存率相關(guān)，可能成為前列腺癌進展中潛在的癌基因[36]。

綜上所述，DLGAP1～5參與頭頸部腫瘤、肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、膠質(zhì)瘤、黑色素瘤、膀胱癌的發(fā)生。DLGAPs蛋白在腫瘤中的具體作用并不明確，其不同亞型對侵襲性腫瘤生長是否有調(diào)控作用仍亟待探索。DLGAP1、DLGAP5與腫瘤相關(guān)的研究較多，但并未充分揭示其參與腫瘤發(fā)生的具體分子機制；關(guān)于DLGAP2～4在腫瘤發(fā)生中的研究較為欠缺，有待進一步深入分析。因此，探索DLGAPs蛋白通過何種機制參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，可為腫瘤的研究和靶向治療提供新的方向和思路。

5 小結(jié)與展望

DLGAPs在多種腫瘤中的功能并不明確，有望成為臨床腫瘤治療的新靶點。因此，深入探討DLGAPs在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用和具體機制，能夠為惡性腫瘤的預防、診斷、靶向治療提供分子層面的理論基礎(chǔ)和實踐依據(jù)。