李 峣, 孫 瑩, 宋燕珂, 汪 敏, 賈茗博, 趙麗艷

（吉林大學(xué)第二醫(yī)院檢驗(yàn)科，吉林 長(zhǎng)春 130041）

血小板源性生長(zhǎng)因子（platelet-derived growth factors，PDGFs） 家族是一種促成纖維細(xì)胞及血管平滑肌細(xì)胞有絲分裂和趨化作用的細(xì)胞因子，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用［1］。PDGFs 的主要功能包括：影響周圍細(xì)胞的聚集、遷移，招募血管周細(xì)胞，促進(jìn)皮下血管生成，修復(fù)皮下微循環(huán)血液系統(tǒng)；促進(jìn)臨近細(xì)胞增殖和分化，從而啟動(dòng)并加速創(chuàng)傷的修復(fù)；對(duì)特定細(xì)胞群有促進(jìn)增殖分裂的作用［2］。

PDGFs 由PDGF-A、 PDGF-B、 PDGF-C 和PDGF-D 組成，其中PDGF-D 是新近被發(fā)現(xiàn)的成員，具有某些特殊的生物學(xué)功能。PDGF-D 主要表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞［3］，與多種腫瘤細(xì)胞的上皮- 間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT） 過(guò)程有關(guān)［4-7］。Notch1 通過(guò)與幾種EMT 相關(guān)的轉(zhuǎn)錄和生長(zhǎng)因子發(fā)生串?dāng)_，參與多種腫瘤細(xì)胞的EMT 過(guò)程［8］。已有研究［4］顯示：PDGF-D 能通過(guò)Notch1 信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞EMT 過(guò)程的調(diào)節(jié)，但尚未見(jiàn)PDGF-D 通過(guò)Notch1 信號(hào)通路調(diào)節(jié)膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 的研究報(bào)道?，F(xiàn)對(duì)PDGF-D 和Notch1 通路與腫瘤細(xì)胞EMT的關(guān)系進(jìn)行綜述，重點(diǎn)綜述PDGF-D 和Notch1 通路與膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 的關(guān)系，為探索腫瘤新的治療靶點(diǎn)提供依據(jù)。

1 PDGF-D 生物學(xué)特性及其與腫瘤進(jìn)展的關(guān)系

1.1 PDGF-D 的生物學(xué)特性PDGF-D 最早在血小板α 顆粒中被發(fā)現(xiàn)，由370 個(gè)氨基酸構(gòu)成，相對(duì)分子質(zhì)量為40 200［9］。PDGF-D 基因位于人類11號(hào)染色體長(zhǎng)臂22 區(qū)外顯子中，共7 個(gè)外顯子，外顯子1 編碼信號(hào)肽，外顯子2 和3 編碼CUB 結(jié)構(gòu)域，外顯子4 和5 可以編碼鉸鏈區(qū)，外顯子6 和7 編碼生長(zhǎng)因子同源結(jié)構(gòu)域［9-10］。PDGFs 家族均具有一個(gè)保守的生長(zhǎng)因子同源結(jié)構(gòu)域，即PDGF/血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF） 同源結(jié)構(gòu)域，對(duì)蛋白空間構(gòu)象的形成起關(guān)鍵作用［9］。與其他PDGFs 家族成員不同的是，PDGF-D 具有獨(dú)特的雙結(jié)構(gòu)域，即除了C 端的PDGF/VEGF 同源結(jié)構(gòu)域，還包含N 端的CUB 結(jié)構(gòu)域［11］。PDGF-D 分泌蛋白被激活前以無(wú)活性狀態(tài)存在，被激活時(shí)需在鉸鏈區(qū)將蛋白水解，去除CUB 結(jié)構(gòu)域，使余下的生長(zhǎng)因子結(jié)構(gòu)域獲得生物活性［12］。

PDGFs 與其受體結(jié)合后產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。PDGF 受體（platelet-derived growth factor receptor，PDGFR） 主要包含2 種結(jié)構(gòu)相似的酪氨酸激酶受體PDGFR-α 和PDGFR-β，形成同源或異源二聚體亞型PDGFR- αα、 PDGFR- ββ 和PDGFR- αβ，PDGF-D 只能與PDGFR-ββ 特異性結(jié)合發(fā)揮作用［10］。PDGF-D 與PDGFR-ββ 特異性結(jié)合后，激活下游細(xì)胞中信號(hào)通路，促進(jìn)細(xì)胞增殖和有絲分裂，上調(diào)增殖靶基因的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展［13］。

1.2 PDGF-D 在腫瘤組織中的表達(dá)及其作用近年來(lái)研究［14-15］表明：PDGF-D 參與癌癥的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移和血管生成等過(guò)程，并對(duì)腫瘤微環(huán)境有重要影響。研究［4-7］顯示：在結(jié)腸癌、舌鱗狀細(xì)胞癌和乳腺癌等多種惡性腫瘤患者血清中PDGF-D 水平升高。PDGF-D 可調(diào)控多種細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程，包括細(xì)胞增殖、凋亡、轉(zhuǎn)化、遷移、侵襲和血管生成，可能是惡性腫瘤一個(gè)新的治療靶點(diǎn)。PDGF-D促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展的主要機(jī)制：①PDGF-D 是腫瘤細(xì)胞有絲分裂的必要因子［9］；②PDGF-D 與其受體結(jié)合可激活下游信號(hào)通路，如磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K） /蛋白激酶B（protein kinase B，AKT） 等，促進(jìn)VEGF、 金屬基質(zhì)蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）表達(dá)上調(diào)，E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展［9］；③PDGF-D 是一種潛在的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子，可使VEGF 表達(dá)上調(diào)，起到促進(jìn)腫瘤血管形成的作用［9］；④PDGF-D 是血管平滑肌細(xì)胞及周細(xì)胞的重要增殖和趨化因子，可誘導(dǎo)這些細(xì)胞增殖進(jìn)而促使新生血管生成，為腫瘤和組織提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)［16］，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。

CHEN 等［4］研究表明： PDGF-D 在結(jié)腸癌組織中高表達(dá)，并與結(jié)腸癌患者臨床病理特征有密切關(guān)聯(lián)，PDGF-D 上調(diào)可促進(jìn)人結(jié)腸癌HCT116 細(xì)胞的惡性行為，而PDGF-D 下調(diào)在體內(nèi)外均能抑制人結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞的生長(zhǎng)。有研究［5］顯示：PDGF-D 和PDGFR-β 在原發(fā)性舌鱗狀細(xì)胞癌組織中的表達(dá)水平高于癌旁正常組織，較低分化程度的原發(fā)性舌鱗狀細(xì)胞癌組織中PDGF-D 和PDGFR-β的表達(dá)水平更高，且PDGF-D 的高表達(dá)水平與舌鱗狀細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移表型呈正相關(guān)關(guān)系。DEVARAJAN 等［6］用小鼠4T1 乳腺癌動(dòng)物模型的研究發(fā)現(xiàn)：PDGF-D 處理組小鼠腫瘤體積明顯大于未處理組，該作用可被抗PDGF-D 抗體逆轉(zhuǎn)。最近研究［7］表明：采用PDGF-D 刺激結(jié)腸癌DLD-1細(xì)胞條件培養(yǎng)基，可促進(jìn)結(jié)腸肌成纖維細(xì)胞CCD-18co 的黏附、遷移和增殖。上述研究［4-7］結(jié)果表明：PDGF-D 在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

1.3 PDGF-D 在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及作用膠質(zhì)瘤特別是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是預(yù)后極差的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，具有明顯的細(xì)胞異型性，病理核分裂象多，有絲分裂活躍，有獨(dú)特的壞死區(qū)域、新生血管和很強(qiáng)的增殖能力［17］。PDGF-D 在神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的正常發(fā)育和神經(jīng)保護(hù)方面均起重要作用［18］。PDGFs 及PDGFR 在不同惡性程度的膠質(zhì)瘤組織中過(guò)度表達(dá)，腫瘤分級(jí)越高，其表達(dá)水平越高，疾病預(yù)后越差［19-20］。

LOKKER 等［20］研究證明：PDGF-D 在11 個(gè)人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma ，GBM） 細(xì)胞系和5 個(gè)原發(fā)性腦腫瘤樣本中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為90.91% 和60.00%；采用PDGFR 拮抗劑CT52923處理，能抑制所有檢測(cè)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞的存活和（或） 有絲分裂通路，并阻止裸鼠移植瘤模型中膠質(zhì)瘤的形成。已有研究［21］表明：PDGF-D 具有誘導(dǎo)PDGFR 陽(yáng)性的干細(xì)胞向小鼠腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞趨向的能力，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)都可觀察到人臍帶血干細(xì)胞對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的趨向性，而該趨向性依賴于膠質(zhì)瘤細(xì)胞中PDGF-D 的表達(dá)水平。

2 PDGF-D 與EMT 的關(guān)系

2.1 EMT 在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中的作用EMT 是指上皮細(xì)胞通過(guò)特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)細(xì)胞表型的生物學(xué)過(guò)程，在胚胎發(fā)育、癌癥轉(zhuǎn)移和纖維化疾病中發(fā)揮重要作用［22］。通過(guò)EMT，上皮細(xì)胞間的緊密連接缺失，細(xì)胞失去極性，獲得具有高遷移、高侵襲的間質(zhì)細(xì)胞表型［23］，是惡性腫瘤發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移的重要細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。EMT 過(guò)程可由多種細(xì)胞外信號(hào)分子觸發(fā)，包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）、成纖維生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）、表皮生長(zhǎng)因子（epidermal growth factor，EGF）、 PDGF-A和PDGF-B 等［24-28］。一些轉(zhuǎn)錄因子是EMT 的主要調(diào)控因子，稱為EMT-誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子，包括Snail、Slug、ZEB1/2 和Twist1/2 等［18］。EMT-誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞中正常表達(dá)基因的轉(zhuǎn)錄，如N- 鈣黏蛋白、波形蛋白和纖連蛋白等；抑制E-鈣黏蛋白等上皮標(biāo)志物的表達(dá)［18］。E-鈣黏蛋白下調(diào)是EMT 過(guò)程的標(biāo)志性變化之一，E-鈣黏蛋白表達(dá)缺失可使上皮細(xì)胞間的黏附能力下降，細(xì)胞極性缺失，進(jìn)而使細(xì)胞發(fā)生遷移［29］。

2.2 膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 的特殊性有關(guān)EMT 的病理意義已在上皮性腫瘤進(jìn)行廣泛研究，證實(shí)EMT在上皮性惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用［30］。上皮性腫瘤發(fā)生EMT 時(shí)，上皮標(biāo)志物E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)，而間質(zhì)標(biāo)志物N-鈣黏蛋白等表達(dá)上調(diào)，其中E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)是EMT 最重要的改變，即出現(xiàn)E-鈣黏蛋白向N-鈣黏蛋白的 “鈣黏蛋白轉(zhuǎn)換（cadherin switch） ”［31］。膠質(zhì)瘤雖然屬于神經(jīng)上皮性腫瘤，但膠質(zhì)瘤缺少典型的上皮細(xì)胞特征，E- 鈣黏蛋白在大多數(shù)膠質(zhì)瘤中不表達(dá)或表達(dá)很低［32］，不出現(xiàn)典型的 “鈣黏蛋白轉(zhuǎn)換”，因此與上皮性腫瘤EMT 比較，膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 具有一定特殊性。目前的證據(jù)［33-35］表明：膠質(zhì)瘤細(xì)胞可以發(fā)生EMT 或EMT 樣改變，膠質(zhì)瘤向周圍組織的侵襲性生長(zhǎng)可能與EMT 有關(guān)。有研究［36］表明：多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma mutiforme，GBM） 發(fā)生的間質(zhì)性改變與其快速進(jìn)展的臨床表型有密切關(guān)系，提示EMT 可能與GBM 侵襲性生長(zhǎng)特性有關(guān)。

2.3 PDGF-D 與EMT 的關(guān)系PDGF-D 參與腫瘤細(xì)胞EMT 過(guò)程。KONG 等［37］研究表明：過(guò)表達(dá)PDGF-D 的人前列腺癌PC3 細(xì)胞呈拉長(zhǎng)或不規(guī)則的成纖維細(xì)胞樣形態(tài)；PDGF-D 過(guò)表達(dá)的PC3 細(xì)胞中E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)，間質(zhì)標(biāo)記物波形蛋白表達(dá)上調(diào)，且過(guò)表達(dá)PDGF-D 的PC3 細(xì)胞比常規(guī)PC3 細(xì)胞的生長(zhǎng)速度更快，表明PDGF-D 過(guò)表達(dá)可引發(fā)EMT。有研究［23］顯示：耐藥的肝癌細(xì)胞呈拉長(zhǎng)的成纖維細(xì)胞形狀，偽足增多，細(xì)胞極性消失，遷移侵襲能力增加，細(xì)胞中E-鈣黏蛋白等上皮表型分子表達(dá)明顯下調(diào)，而波形蛋白、Snail 和Slug 等間質(zhì)表型分子的表達(dá)明顯上調(diào)，PDGF-D和PDGFR-β表達(dá)上調(diào)；干擾PDGF-D 后，耐藥細(xì)胞呈類圓形，偽足減少，細(xì)胞遷移侵襲能力降低，E-鈣黏蛋白等上皮表型分子表達(dá)明顯上調(diào)，波形蛋白、Snail 和Slug 等間質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)下調(diào)。上述研究結(jié)果均表明：PDGF-D 過(guò)表達(dá)對(duì)多種類型腫瘤細(xì)胞EMT 有促進(jìn)作用。PDGF-D 在膠質(zhì)瘤組織中表達(dá)增強(qiáng)且與膠質(zhì)瘤的病情進(jìn)展有關(guān)，但PDGF-D 對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 是否有調(diào)控作用及其可能機(jī)制目前尚不清楚。

3 Notch1 信號(hào)通路與EMT 和PDGF-D 的關(guān)系

3.1 Notch1 信號(hào)通路及其生物學(xué)作用Notch 信號(hào)通路廣泛參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡過(guò)程，在腫瘤發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用［38］。Notch 信號(hào)通路由5 個(gè)Notch 配體（DLL1、DLL3、DLL4、Jagged1、 Jagged2） 及4 個(gè)Notch 受體（Notch1～4受體） 組成［39］。Notch1 是Notch 家族的一個(gè)成員，Notch1 信號(hào)通路的激活主要通過(guò)位于胞膜的受體與鄰近細(xì)胞的Notch 配體結(jié)合，啟動(dòng)蛋白水解程序，使Notch 胞內(nèi)區(qū)（notch intracellular domain，NICD） 釋放，NICD 移位于細(xì)胞核并引發(fā)目的基因復(fù)制［40］。Notch1 可以調(diào)節(jié)多種靶基因，如p53、表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR） 及磷脂酶和張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homologue，PTEN），介導(dǎo)PI3K/AKT/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR） 等通路，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展［41］。有研究［42］顯示：Notch1 表達(dá)增加可以阻止正常的細(xì)胞分化，從而導(dǎo)致惡性轉(zhuǎn)化，說(shuō)明Notch1 在癌癥中具有高度的致癌作用。Notch1 信號(hào)通路已被證明參與多種人類惡性腫瘤生長(zhǎng)和遷移過(guò)程，包括乳腺癌［43］、肝細(xì)胞癌［44］和膀胱癌［45］等。

3.2 Notch1 信號(hào)通路與EMT 的關(guān)系研究［8］表明：Notch1 可以通過(guò)與幾種EMT 相關(guān)的轉(zhuǎn)錄和生長(zhǎng)因子（Snail、Slug、Twist1 和FGF 等） 發(fā)生串?dāng)_，從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的EMT 過(guò)程。TIMMERMAN 等［46］發(fā)現(xiàn)：在內(nèi)皮細(xì)胞中Notch1可以通過(guò)上調(diào)Snail 的表達(dá)，使E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)，促進(jìn)EMT。Notch1 調(diào)節(jié)Snail 的表達(dá)可能通過(guò)以下2 條途徑：①Notch1 激活后，其胞內(nèi)部分直接作用于Snail 啟動(dòng)子區(qū)域，從而上調(diào)其表達(dá)；②Notch1 通過(guò)上調(diào)低氧誘導(dǎo)因子1α （hypoxiainducible factor 1alpha，HIF-1α） 作用于賴氨酰氧化酶（lysyl oxidase，LOX） 基因的啟動(dòng)子，LOX有助于維持Snail 蛋白的穩(wěn)定性［47］。Notch1 也可與Slug 作用，通過(guò)調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白影響EMT［48］。在乳腺癌細(xì)胞中，Slug 作為Jagged/Notch1 下游靶點(diǎn)，使E-鈣黏蛋白下調(diào)、 β-連環(huán)蛋白（β-catenin） 活化，進(jìn)而調(diào)控EMT［42］。Twist1 是可以調(diào)控EMT過(guò)程的轉(zhuǎn)錄因子之一［18］，研究［4］顯示：Twist1 受Notch1 調(diào)控，在結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展中，Notch1/Twist1 信號(hào)軸調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移過(guò)程。研究［43］顯示： 在膀胱癌NBT-Ⅱ細(xì)胞中FGF 促進(jìn)EMT 過(guò)程也與Notch1 有關(guān)，非分泌性細(xì)胞形態(tài)類似上皮細(xì)胞，具有分泌功能的細(xì)胞呈間質(zhì)細(xì)胞形態(tài)，且E-鈣黏蛋白表達(dá)下調(diào)，Notch1 表達(dá)增加。Notch1 信號(hào)通路在膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 過(guò)程中也扮演重要角色，研究［49］顯示：miR-139-5p 可以在體內(nèi)和體外抑制Notch1 誘導(dǎo)的膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 過(guò)程，而過(guò)表達(dá)Notch1 可以逆轉(zhuǎn)miR-139-5p 對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞侵襲能力的影響。

3.3 Notch1 信號(hào)通路與PDGF-D 的關(guān)系研究［4］表明：PDGF-D 可通過(guò)對(duì)Notch1 通路配體表達(dá)的調(diào)節(jié)在組織發(fā)育及多種腫瘤增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中發(fā)揮重要作用； 在結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞中PDGF-D 表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致細(xì)胞中Notch1、VEGF 和基質(zhì) 金 屬 蛋 白 酶9 （matrix metalloproteinase-9，MMP-9） 表達(dá)水平降低。VEGF 是血管生成的關(guān)鍵介質(zhì)，有研究［50］顯示：VEGF mRNA 和蛋白表達(dá)水平與胃癌的TNM 分期、侵襲深度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。MMP-9 在基底膜膠原降解中發(fā)揮作用，與腫瘤的轉(zhuǎn)移與侵襲有直接關(guān)系［51］。VEGF 和MMP-9 是核因子κB （nuclear factor-κB，NF-κB）的下游靶基因。上述研究結(jié)果提示：下調(diào)PDGF-D可以導(dǎo)致Notch1 的下調(diào)，進(jìn)而使NF-κB 及其靶基因（VEGF 和MMP-9） 失活，從而抑制腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移和血管形成。研究［4］顯示： 在結(jié)腸癌SW480 細(xì)胞中，PDGF-D 通過(guò)上調(diào)Notch1 促進(jìn)Twist1 表達(dá)，從而導(dǎo)致EMT；上調(diào)Notch1 可以拮抗PDGF-D 下調(diào)對(duì)SW480 細(xì)胞中Twist1 表達(dá)的影響，而下調(diào)Notch1 可以降低HCT116 細(xì)胞中Twist1 的表達(dá)，并且Twist 能促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞的EMT。

4 小結(jié)和展望

PDGFs 家族成員眾多，PDGF-D 是新近被發(fā)現(xiàn)的一種促有絲分裂因子，可能在膠質(zhì)瘤等腫瘤細(xì)胞EMT 過(guò)程中發(fā)揮重要作用。Notch1 信號(hào)通路在細(xì)胞增殖、分化和凋亡的過(guò)程中扮演重要角色，并與EMT 和PDGF-D 有密切關(guān)聯(lián)，可能在PDGF-D促進(jìn)膠質(zhì)瘤等腫瘤細(xì)胞EMT 過(guò)程中起重要作用。因此，研究PDGF-D 對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞EMT 的調(diào)控作用及其可能機(jī)制，探討Notch1 信號(hào)通路在此過(guò)程中的作用，對(duì)抑制膠質(zhì)瘤等腫瘤的進(jìn)展，改善患者預(yù)后具有良好應(yīng)用前景，有望為優(yōu)化膠質(zhì)瘤等腫瘤的治療和制訂新的治療策略提供依據(jù)。