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JAK1在支氣管氣道腫瘤發(fā)生和發(fā)展中作用

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目的探討細胞信號傳導(dǎo)通路中JAK1在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中作用。方法采用半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)方法檢測32例初治支氣管氣道腫瘤患者骨髓單個核細胞及32例健康人群外周血單個核細胞中JAK1 mRNA的表達。結(jié)果JAK1在支氣管氣道腫瘤細胞的表達明顯比健康人群多。結(jié)論JAK1表達升高在支氣管氣道腫瘤發(fā)病中起重要作用，并與誘導(dǎo)治療療效相關(guān)，檢測JAK1 mRNA的表達，對指導(dǎo)支氣管氣道腫瘤治療轉(zhuǎn)歸及預(yù)后的判斷有一定意義。

支氣管氣道腫瘤;JAK1;RT-PCR;細胞信號傳導(dǎo)通路

眾所周知，JAKs是許多細胞因子、生長因子及干擾素的重要信號傳感器。細胞因子與受體結(jié)合，激活JAKs，JAKs活化后激活其傳導(dǎo)通路的下游信號，參與體內(nèi)多種疾病的發(fā)生發(fā)展。研究表明，JAKs參與了一條極為快速的，從膜到核的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)，廣泛參與細胞的增殖、分化、凋亡以及免疫調(diào)節(jié)等過程。JAKs家族參與的信號通路的持續(xù)激活與人類多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)。JAK1做為JAKs家族成員之一，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。支氣管氣道腫瘤是一種變應(yīng)性炎癥性疾病，多種炎性細胞和炎性介質(zhì)參與其發(fā)病，導(dǎo)致氣道可逆性收縮、氣道高反應(yīng)性、黏液分泌增加，長期發(fā)展導(dǎo)致氣道重塑。JAK1功能活化亢進是支氣管氣道腫瘤發(fā)病的重要基礎(chǔ)，蛋白酪氨酸激酶信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在支氣管氣道腫瘤的發(fā)病中起重要作用。本研究旨在探討蛋白酪氨酸激酶JAK1在支氣管氣道腫瘤肺組織中的表達。

1 臨床資料

1.1 一般資料 本組所選擇32例初治支氣管氣道腫瘤患者均為我院2009年6月至2010年2月住院治療患者(觀察組)。其中男20例，女12例，18～68(平均38)歲。診斷標準參照《腫瘤診斷及療效標準》。正常對照組32例為健康志愿者，男19例，女13例，18～70(平均30)歲。兩組一般資料情況對比無顯著性差異，具有可比性(P＞0.05)。

1.2 總RNA的提取和鑒定 按產(chǎn)品說明用TRIZOL(美國Promega公司)提取細胞總RNA，1%瓊脂糖電泳檢測RNA的完整性，用紫外分光光度儀進行RNA定量和純度鑒定。

1.3 cDNA合成 采用隨機六聚引物(Promega公司)合成第1條鏈cDNA。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系20 μl，細胞總 RNA 2μg，50 U Rnasin 0.5 μl，500 mg/L 隨機引物 1 μl，10 mmol/L dNTP 2 μl，5 × 逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)緩沖液 4 μl，200 uμAMV 逆轉(zhuǎn)錄酶200 U，余用焦碳酸二乙酯(DEPC)水補足。在37℃ 中反應(yīng)60 min，95℃反應(yīng)5 min后終止反應(yīng)。cDNA在-80℃保存或進行PCR擴增。

1.4 引物設(shè)計 目的基因JAK1和管家基因磷酸甘油醛脫氫酶(GAPDH)引物序列參照文獻，GAPDH上游引物:5-CGGGAAGCITGTCATCAATGG-3;下游引物:5-GGCAGAGADCASGGCATTGGACTG-3。登陸Genebank數(shù)據(jù)庫，JAK1序列號為NM002227，用Primer Premier 5.0軟件設(shè)計JAK1引物，JAK1上游引物:5-TGGAGGTAACCACATAGC-3;下游引物:5-CCGAGAACCCAAATAGTC-3。引物由北京生工基因技術(shù)有限公司合成。

1.5 擴增條件 JAK1:94℃預(yù)變性5 min，94℃變性45 s，54℃退火45 s，72℃延伸45 S，35個循環(huán)。最后72℃延伸10 min。GAPDH的擴增條件:94℃預(yù)變性5 min，94℃變性60 s，58℃退火60 s，72℃延伸60 s，22個循環(huán)。最后 72℃延伸10 min。

1.6 PCR產(chǎn)物分析 取10μL擴增產(chǎn)物，2.5%瓊脂糖凝膠電泳(90 V，50 min)，溴化乙錠(EB)染色，并在讀膠儀 Alphalmager 1200上掃描分析JAK1與GAPDH的灰度比值進行半定量分析。RT-PCR結(jié)果JAK1和GAPDH均有表達者定義為JAK1;JAK1 mRNA陰性表達，只有GAPDH陽性者定義為JAK1 mRNA陰性表達。

2 結(jié)果

JAK1的表達在兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，具體情況見表1。

表1 兩組JAK1的表達情況對比(pg/ml，±s)

表1 兩組JAK1的表達情況對比(pg/ml，±s)

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3 討論

PTK是一組能催化底物蛋白酪氨酸殘基磷酸化的酶蛋白。依其基本特點分為受體型和非受體型兩類。受體型PTK主要介導(dǎo)一些生長因子的信號傳導(dǎo)，非受體型PTK主要介導(dǎo)許多細胞因子受體，如白細胞介素和干擾素等的信號傳導(dǎo)，這些受體盡管缺乏酪氨酸激酶活性，但與配體結(jié)合后其近膜端能與非受體型酪氨酸激酶相互作用，而遠膜端則有多個酪氨酸殘基能被活化的JAK磷酸化。此類受體能借助JAKs激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子，JAK家族包括JAK1、JAK2、JAK3 和 TYK2 等［1］。

JAK最早在惡性血液病中被研究，但隨著對JAKs通路深入研究，JAK1在實體腫瘤中的作用逐漸被重視。目前很多研究表明，JAK1在乳腺癌的發(fā)生、前列腺癌、腎臟惡性腫瘤的治療、頭頸部腫瘤的進展，以及子宮平滑肌肉瘤和惡性黑色素瘤中起著重要作用［2-3］。

Neilson等發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌中，PR不僅僅能激活JAK2，而且能激活JAK1。雖然JAK1激活的機制尚未明確，但是發(fā)現(xiàn)JAK1活化可引起下游的STAT 3活化和ERK高度活化，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。Noda等對多種人頭頸部腫瘤細胞系研究中發(fā)現(xiàn)，外源性的給予G-CSF可增加腫瘤的浸潤性。G-CSF受體陽性的頭頸部腫瘤，其浸潤性也相對較高，此種機制可能是G-CSF引起JAKI的活化，導(dǎo)致JAK/ATAT通路的持續(xù)活化所致。此外，仍有很多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及治療與JAK1相關(guān)。Hayashi等發(fā)現(xiàn)，在人子宮平滑肌肉瘤中，JAK1的ATP結(jié)合區(qū)的G871E突變，可導(dǎo)致干擾素 治療耐藥。在惡性黑色素瘤中，發(fā)現(xiàn)腫瘤的轉(zhuǎn)移與JAK1/PKCB通路以及JAK1/STAT5 通路的活化有關(guān)［4，5，6］。

支氣管氣道腫瘤形成中普遍存在JAK/STAT通路的異常，尤其是JAK/STAT信號通路的持續(xù)激活，JAK1通過對JAKs及下游蛋白分子的脫磷酸化負調(diào)控JAK/STAT通路。本實驗結(jié)果顯示，JAK1在支氣管氣道腫瘤細胞的表達明顯比健康人群多，說明JAK1表達升高在支氣管氣道腫瘤發(fā)病中起重要作用，并與誘導(dǎo)治療療效相關(guān)，檢測JAK1 mRNA的表達，對指導(dǎo)支氣管氣道腫瘤治療轉(zhuǎn)歸及預(yù)后的判斷有一定意義。

［1］Hayashi T，Kobayashi Y，Kohsaka S，et al.The mutation in the ATP-binding region of JAK1，identified in human uterine leiomyosarcomas，results in defective interferon-gamma inducibility of TAP1 and LMP2.Oncogene，2006，25(29):1016.

［2］Bianchini F，Mannini A，Mugnai G，et al.Expression of a metastatic phenotype in IFNs-primed/TNFalpha-activated B16 murine melanoma cells:role of JAK1/PKCdelta signal transduction factors.Clin Exp Metastasis，2006，23(3-4):203.

［3］Mirmohammadsadcgh A，Hassan M，Bardenheuer W，et al.STAT5 phosphorylation in malignant melanoma is important for survival and is mediated through SRC and JAK1 kinases.Invest Dermatol，2006，126(10):2272.

［4］Han Y，Amin H，F(xiàn)ranko B，et al.Loss of SHP1 enhances JAK3/STAT3 signaling and decreases proteosome degradation of JAK3 and NPM-ALK in ALK+anaplastic large-cell lymphoma.Blood，2006，108(8):2796-2803.

［5］HAN Yin，LUO Jian·ming，JIA Xiao hui，et al.The expression and clinical significance of hematopoietic cell phosphatase and cysteinyl aspartate-specific proteinase in leukemia.Chin J Intern Med，2006，45(5):363-365.

［6］韓穎，羅建民，賈曉輝，等.白血病患者造血細胞磷酸酶與半胱氨酸蛋白酶基因表達及其臨床意義.中華內(nèi)科雜志，2006，45(5):363-365.

110001 沈陽，中國醫(yī)科大學(xué)