中华临床医帅杂志(电子版)2012年4月第6卷第7期Chin J Clinicians(Electronic Edition),April 1.2012.Vo1.6,No.7 [2O] Meerovitch K,Bergeron r,I,eblond 1 ,et a1.A novel RGO antagonist that targets both alphavbeta3 and alpha5betal induces apoptosis of an- giogenic endothelial cells on type I collagen.Vascul Pharmacol,2003, 4O 177-89. [21]Chetty C,I,akka SS,Bhoopathi P,et a1.MMP-2 alters VEGF expression via alphaVbeta3 integrin-mediated PI3K/AKrr signaling in A549 jung cancer cells.Int J Cancer,2010,127:1081—1095. [22]Ma YQ,Qin J,Wu C,et a1.Kindlin-2(Mig-2):a co-activator of B3 in- tegrins.J Cell Biol,2008,181:439-446. [23]Harburger DS,Bouaouina M,C&derwood DA.Kindlin一1 and-2 directly bind the C—terminal region of beta integrin cytoplasmic tails and exert integrin-specific activation effects.J Biol Chem,2009,284: l】485 11497. [24]Mullamitha SA,Ton NC,Parker cj,et a1.Phase I evaluation of a fully human anti-alphav integrin monoclonal antibody(CN I'O 95)in patients with advanced solid tumors.Clin Cancer I{es,2007,13:2128-2135 Bosch B,CIotet-Codina I,Blanco J.et a1.Inhibition of human jmmuno. deficiency virus type 1 infection in maerophages by an alpha-v integrin blocking antibody.Antiviral Res,2006,69:173-180. Fuchs U,Borkhardt A.The application of siRNA technology to cancer biology discovery.hdv Cancer lies,2007,96:75—102. 1m PY.Woodle MC.Delivering small interfering RNA for novel thera— peutics.Methods Mol Biol,2008,437:93·107. Jain RK.Normalization of tumor vasculature:an emerging concept in antiangiogenie therapy.Science,2005,307:58452. Cao 1 ,Du P,Jiang SH,et a1.Enhancement of antitumor properties of rrRAlI by targeted delivery to the tumor neovasculature.Mol Cancer r_ her,2008,7:851-858. (收稿lJ期:2011.11.24) (本义编辑:马超)
陈西良,任明华,倪少滨.整合素cxv133与肿瘤靶向治疗[J/CD].中华临床医师杂志:电子版,2012,6(7):1819-1821 抑癌基因DPC4/SMAD4在消化系统肿瘤的研究进展 周信远王琛 DPC4基凶,又称SMAD4基 ,是新发现的一个抑癌基 , 最初从胰腺癌巾发现,位于染色体18q21.1上,其编码的SMAD4 蛋白属于SMAD4家族,参与调控了TGF.B信号通路,该信号通 路可以抑制细胞的生长。近年来,SMAD4在消化系统肿瘤中的 作用越来越受到关注。SMAD4的表达缺失或突变,可诱发癌前 疾病的发生,促进这些癌前疾病向肿瘤发展,并影响了这些肿瘤 的生物学行为,如侵袭和转移等。研究DPCA/SMAD4在肿瘤的 发生发展巾的作用,对于认识肿瘤的发生机制及预后有着积极 的指导意义。这篇义章综述了DPC4/SMAIM基凶在消化系统肿 瘤巾的研究进展。 DPC4/SMAIM基凶及蛋 的结构和功能 美国约翰·霍普金斯大学医学研究所的Hahn等…报道,发 现人的18号染色体上一个新的基冈与胰腺癌有关,命名为胰腺 癌缺失基因DPC4(deleted in pancreatic carcinoma locus 4)。 DPC4基冈有11个外显子、lO个内含子,其核苷酸序列保存在 GenBank的U44378巾。DPCA基凶转录子长2680 bp,编码由 552个氨基酸残基组成的蛋白质,其编码的SMAD4蛋白的主要 作用是参与了TGF—B超家族的信号在细胞内的传导,SMAD4是 信号传递蛋白SMADS的功能活动巾心。DPC4基凶的异常就会 导致TGF.B调控的细胞增殖和凋亡功能的异常。SMAIM蛋白 的羧基端突变表明,DPCA基冈的3 端是抑癌基冈功能所必需 的。TGF.B是大多数正常细胞增殖的有效抑制物,可调节细胞 的增殖、分化和凋亡,在组织的发育、再生修复中起重要作用。 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2012.07.030 作者单位:730030兰州大学第二医院普外二科 通讯作者:工琛,Email:wedfjack@163.corn 由于DPC4/SMAD4基 的表达缺失,使细胞缺乏TGF—B诱导生 长抑制作用,使细胞疯狂生长而形成肿瘤。另外,DPC4基 突 变使SMAIM蛋白结合的DNA活性丧失,导致TGF—B通路基 转录失活,造成肿瘤形成。有研究显示,DPC4除了在信号转导 途径中的中心作用以外,还具有独立于TGF.B的功能,如DPC4 具有调节细胞黏附和侵人的潜在功能,以及抑制肿瘤组织的 管增殖和促进凋亡等 。DPC4也可能通过下调ffn.管内皮生长 凶子的表达,间接抑制血管的形成,从而抑制肿瘤的形成和 转移。 二、DPC4/SMAIM基凶和消化系统肿瘤 1.食管癌:食管癌的发生、发展是一个涉及多 素、多阶段、 多基因变异积累及相互作用的复杂过程。Fukuchi等 应用免 疫组化抗SMAD4单克隆抗体检测8O例食管鳞状细胞癌术中活 检标本,发现SMAD4蛋白的表达与食管鳞状细胞癌浸润深度有 关。宋文庆等 应用免疫组化S.P法检测174例食管癌组织抑 癌基 DPC4与VEGF蛋n的表达,研究发现,DPCA在癌旁正常 食管黏膜和食管癌巾的阳性表达率分别为80.0%和40.8%,随 着分化程度的降低,DPCA的阳性表达率呈下降趋势,DPC4基凶 的低表达可能与促进食管癌血管的生成和淋巴结转移有关。 2.胃癌:胃癌是全球性的健康问题,全球冈其所致死亡率现 已跃居第二位,它的发生不仅受环境冈素影响,同时也受基冈变 异的影响 J。Lu等 应用免疫组化方法检测207例胃癌手术 标本SMAIM的表达情况,发现SMAD4的表达与患者的生存率 有关,SMAD4表达阳性的患者预后优于阴性的患者。与此同时, Leng等 研究78例胃癌组织,其巾45例淋巴结转移,在有淋巴 结转移者SMAD4的表达低于没有淋巴结转移者,证明SMAD4 的表达有转移有关。wu等 用PCR方法研究322例胃癌组织
5 6 7 8 9 中华临床医帅杂志(电子版)2012年4月第6卷第7期Chin J Clinicians(Electronic Edition),April 1,2012,Vo1.6,No.7 SMAD4基冈的变异,发现该基冈的等位基冈C( ̄17663887)及G (rs12456284)联合表达增强,可以降低发生胃癌的危险。另外, Matloob等 研究SMAD4在293T细胞和恶性胃癌MGC一803细 胞的表达,发现SMAD4和TGF一13抑制了PTEN在胃癌MGC一803 细胞的表达。近来在MicroRNA研究方面也取得了进展,Xiao 等 。 用定量RT.PCR研究胃癌组织巾miR一146a,发现miR一146a 调控胃癌的发展通过细胞的增殖和凋亡,而miR一146a的目的基 冈正是SMAD4。 3.胰腺癌:胰腺癌是所有癌症死亡率中的第四位,每年全世 界有22.7万人死于胰腺癌… 。DPC4/SMAD4基冈是从胰腺癌 中发现的,它频繁地表达缺失在胰腺癌中 121,Brody等” 研究胰 腺腺癌,发现大多数病例SMAD4蛋白表达缺失,大约在55%左 右。Blackford等 研究89例胰腺癌患者行胰十二指肠切除术 后,SMAD4的表达失活与生存率的关系,结果发现表达失活患 者生存率低于表达正常患者。Iacobuzio—Donahue等” 快速尸检 76例胰腺癌死亡患者,其r11 70%死于广泛的转移,在这些转移 患者中发现DPC4基冈呈低表达。Zhao等 研究发现DPC4/ SMAIM基冈表达的缺失可以引起胰腺癌的发生。Nikolic等 通过分析5O例胰腺癌患者癌组织的SMAD4基冈的结构及功 能,发现了两个单核苷酸体-462T(15)和4T(12),他们影响 SMAD4/DPC4转录涮节的表达 Singh等 用RT—PCR检测25 例胰腺癌患者癌组织SMAD4 mRNA、蛋 的表达及基 突变情 况,对照与临床病理和生存率的关系,发现在胰腺癌巾SMAD4/ DPC4基凶转录和翻译可能存在其他调控机制。在MicroRNA (微小RNA)研究方面,Hao等 。。 研究了miR ̄83.3p和miR一 421抑制了DPC4/SMAIM在胰腺癌中的表达,发现miR ̄83—3p 和miR-421对DPC4/SMAD4的起有效涮节作用,它们的表达与 DPC4/SMAD4呈负相关,也可能为治疗胰腺癌提供了一个新的 思路。 4.大肠癌:大肠癌的发生、发展是一多步骤、多阶段的复杂 过程,其主要是由癌基 的激活和抑癌基 的失活、DNA修饰功 能缺失和机体免疫功能低下等引起。抑癌基 DPC4/SMAD4在 大肠癌巾经常失活大概在30%左右” 。早期研究表明,等位基 凶杂合性缺失LOH(1oss of heterozygosity)是DPC4基 失活发生 主要的机制。TGF—B通路参与了细胞的致瘤作用,SMAD4蛋白 作为TGF.B通路中重要的调控冈子,Slattery等 ” 分析了2000 例大肠癌患者抑癌基l天I DPC4/SMAD4突变和大肠癌的发展危 险、生存,謇的关系,结果发现,PDC4/SMAD4在TGF—B通路中的 变异增加了大肠癌发展的危险以及死亡率。Papageorgis等 研 究也发现了DPC4/SMAD4基 的变异可以促进结直肠癌的恶性 侵袭。SMAIM基 的表达缺失与大肠癌有着密切的关系,Royce 等 应用免疫组化和实时荧光定量PCR技术分别检测了109 例大肠癌患者(年龄<45岁)的SMAD4蛋 和基凶的表达情 况,发现SMAD4的表达缺失牢在25%左右。同样,Handra—Luca 等 也研究发现在大肠癌中SMAD4的表达缺失率较高。Isaks— SOn—Mett ̄ivainio等 研究了结直肠癌SMAD4表达量与预后及生 存率的关系,发现SMAD4高表达患者的生存时间长预后较好。 DPC4/SMAD4的表达缺失与肿瘤的转移也有关系,Zhang等 研究SMAD4对人类大肠癌细胞SW620的转移影响关系,表明 SMAIM的表达抑制肿瘤的转移;Li等 也应用免疫组化技术检 查了147例大肠癌患者SMAD4的表达情况并随诊5年,发现 SMAD4低表达与淋巴转移呈正相关,并且低表达的患者生存率 低于高表达的患者。近来,Shi等 。 用shRNA(短片段发夹 RNA)涮控使SMAD4基l夭l沉默在结直肠癌HCT1 16细胞中,发现 增强了肿瘤的增殖、转移、侵犯能力。 5.其他肿瘤:DPC4/SMAIM基冈在其他消化系统肿瘤中也 有表达缺失,Lee等 应用免疫组化和PCR技术检测正常胆道 和胆管癌的DPC4/SMAIM表达,发现胆管癌的表达缺失率明 高于正常胆管。Mam等 报道阑尾腺癌与DPCA基迭f的表达 缺失有关。 结语 DPC4/SMAD4基冈作为一个抑癌基冈,其编码的SMAD4蛋 白参与了TGF—B信号通路,它的表达缺失和消化系统肿瘤的发 生、进展、转移及其预后有密切关系。目前,随着在MicroRNA、 shRNA以及基凶沉默等方面在DPC4/SMAD4基 上的进一步 研究,抑癌基 DPC4/SMAD4对于消化系统肿瘤的早期诊断、判 断预后、治疗及预防等方面都有重要的意义。