王晴晴 李愛麗 黃國錦

(桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院，桂林市 541001，E-mail：642601992@qq.com)

綜 述

含DEP結構域的蛋白質(zhì)1在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用▲

王晴晴 李愛麗 黃國錦

(桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院，桂林市 541001，E-mail：642601992@qq.com)

癌癥是人類所面臨的嚴重健康問題之一，如何從分子水平理解癌癥的發(fā)生發(fā)展機制，發(fā)現(xiàn)新穎的診斷標志物和治療靶點是當今癌癥研究熱點之一。近年的研究發(fā)現(xiàn)含DEP結構域的蛋白質(zhì)1(DEPDC1)與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展及預后有著密切的關聯(lián)，有望成為癌癥診斷的標志物和預后預測標志物。本文對DEPDC1在癌癥發(fā)生及發(fā)展中的作用研究進展做一綜述。

癌癥；含DEP結構域的蛋白質(zhì)1；膀胱癌；鼻咽癌；乳腺癌；肺癌；胰腺癌；肝癌；綜述

腫瘤主要包括良性腫瘤與惡性腫瘤兩大類，其中惡性者又稱癌癥。癌癥是全球性的公共健康問題，也是主要的致病和致死原因[1]。相關資料顯示，2012年全球癌癥新確診人數(shù)約1 400萬，且全年死于該類疾病的人約有800萬[1]。我國的患癌率和癌癥致死率逐年增加，據(jù)估計2015年癌癥新確診人數(shù)超過429萬，癌癥引起的死亡病例數(shù)281萬余例[2]。實施早診斷、早治療對降低癌癥的發(fā)病率與死亡率至關重要[3]，而有效的早期診斷標志物和治療靶點是實施早診斷與早治療的關鍵因素。癌癥具有持續(xù)增殖、逃逸生長抑制、組織侵犯與轉(zhuǎn)移、永生化復制、誘導血管新生、能量代謝重編程和免疫逃逸等突出特征[4]。在分子水平上，這些特征往往涉及癌基因和(或)抑癌基因表達失調(diào)；在細胞水平上，則涉及細胞生存和死亡的失衡。因此，發(fā)現(xiàn)新的癌基因并闡明其在細胞生存和死亡調(diào)控中的作用，則有可能發(fā)現(xiàn)新的癌癥診斷標志物和治療靶點。本文將對癌蛋白——含DEP結構域的蛋白質(zhì)1(DEP domain-containing protein 1，DEPDC1)在癌癥發(fā)生及發(fā)展中的作用研究進展做一綜述。

1 癌蛋白DEPDC1

DEPDC1是包含一個DEP結構域的癌蛋白，除在睪丸中表達外，在其他正常人體組織中被很難檢測到。DEP結構域是在Dishevelld、EGL-10和Pleckstrin 3種蛋白中被發(fā)現(xiàn)的，因而以這3個蛋白質(zhì)的首字母命名。約100個氨基酸殘基形成α螺旋與β發(fā)卡二級結構而組成DEP結構域。在許多哺乳動物細胞中都有DEP結構域蛋白的表達，其中鼠科表達65種，人類表達54種[5-7]。通過多序列比對和構建系統(tǒng)進化樹，Civera等[8]將含DEP結構域的蛋白質(zhì)分為6個亞族，包括酵母菌含DEP蛋白質(zhì)亞族、含F(xiàn)YVE模序激酶亞族、Dishevelld亞族、RGS蛋白亞族、Epac蛋白亞族和Pleckstrin蛋白亞族。這些含DEP結構域的蛋白質(zhì)分別參與細胞信號轉(zhuǎn)導、細胞極性確定和細胞膜錨定等多種生理功能[9-10]。

癌蛋白DEPDC1的編碼基因DEPDC1位于染色體1p31.2，長約23 kb，由于選擇性剪切，該基因的表達產(chǎn)物可形成分子量分別為93 kD和61 kD的兩種亞型[11]。由于在除睪丸外的正常組織中尚未發(fā)現(xiàn)DEPDC1表達，因此對DEPDC1的功能研究大多是癌細胞中進行的。而目前對其作用機制的了解主要來自有關膀胱癌的實驗研究，即DEPDC1與鋅指蛋白224(zinc-finger protein 224，ZNF224)形成復合物抑制鋅指蛋白A20基因表達，減弱了A20對核因子κB(nuclear factor κB)抑制蛋白(inhibitor of NF-κB，I-κB)降解的抑制作用，從而促進NF-κB轉(zhuǎn)位進入細胞核內(nèi)激活相關基因表達，最終發(fā)揮抗凋亡生理作用[12]。在癌細胞系HeLa、MCF7和SH-SY5Y的實驗表明，DEPDC1可以調(diào)控c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)的激活及抗凋亡蛋白髓細胞白血病基因-1的降解，長春新堿就是通過這一途徑發(fā)揮其誘導細胞凋亡的生理作用[13]，但DEPDC1調(diào)控JNK活性的機制還有待進一步研究。另外，DEPDC1是否還可以通過其他機制影響細胞的生理功能尚不清楚。

2 DEPDC1在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用

已有一些文獻報道，DEPDC1基因在膀胱癌、鼻咽癌、乳腺癌、肺腺癌、胰腺癌和肝癌等中呈現(xiàn)過表達狀態(tài)，但相互作用關系不盡相同。

2.1DEPDC1與膀胱癌 膀胱癌是泌尿系統(tǒng)中發(fā)病率最高的惡性腫瘤，好發(fā)于膀胱黏膜[14]。膀胱癌傳統(tǒng)的治療手段包括外科手術療法、化學療法以及放射療法。2007年，Kanehira等[15]在膀胱癌組織中發(fā)現(xiàn)了DEPDC1基因過表達，并對DEPDC1在膀胱癌中的作用機制進行了深入研究。其在內(nèi)源性高表達DEPDC1的膀胱細胞系J82和UM-UC-3中轉(zhuǎn)染了特異性DEPDC1小干擾RNA，結果顯示當DEPDC1下調(diào)后細胞生長明顯受到抑制，而上調(diào)DEPDC1后NIH3T3細胞的生長特性卻沒有改變[15]。這說明DEPDC1需要與其他因子共同作用才能影響細胞的生長特性。隨后該研究組用免疫共沉淀法結合質(zhì)譜法尋找在膀胱癌細胞系UM-UC-3中與DEPDC1相互作用的因子，結果顯示ZNF224是與DEPDC1發(fā)揮功能密切相關的重要蛋白，其機制是DEPDC1和ZNF224復合物在細胞核內(nèi)抑制靶基因A20的轉(zhuǎn)錄，而A20的功能是抑制胞漿內(nèi)IκB-α的磷酸化。癌細胞通過表達DEPDC1以抑制A20轉(zhuǎn)錄，從而加速胞漿內(nèi)IκB-α磷酸化促進其降解，進而釋放NF-κB并轉(zhuǎn)移入核，激活抗凋亡相關基因的表達[12]。如果用干擾多肽阻斷DEPDC1-ZNF224復合物的形成，則能解除對A20表達的抑制作用。細胞實驗顯示干擾多肽有促進細胞凋亡的功能，動物實驗則證明干擾多肽能夠顯著抑制膀胱癌細胞的體內(nèi)成瘤[12]。另外，Obara等[16]發(fā)現(xiàn)DEPDC1中的一段序列EYYELFVNI在體外實驗和體內(nèi)實驗均能誘導特異性CD8+T細胞反應，因而可以作為膀胱癌多肽疫苗。以上研究結果提示，DEPDC1極有可能納入膀胱癌靶向治療位點。2.2DEPDC1與鼻咽癌 在我國鼻咽癌屬于發(fā)生率較高的惡性腫瘤，其好發(fā)部位為鼻咽腔頂部和側壁[17]，通常認為與EB病毒感染、環(huán)境因素和遺傳易感因素有關[18-20]。大多數(shù)鼻咽癌患者對放射療法呈中度敏感性，該療法已經(jīng)成為臨床治療鼻咽癌的首選。但是對于分化程度較高癌、病情發(fā)展較晚及經(jīng)放射治療后復發(fā)的患者，外科手術治療和術后輔助化療可作為其不可缺少的治療方案。

實驗結果顯示DEPDC1編碼的蛋白質(zhì)在多種鼻咽癌細胞中的表達量均較高[21]。有學者發(fā)現(xiàn)，如果采用RNA干擾技術沉默HNE-1和CNE-1細胞中DEPDC1的表達，可導致細胞形態(tài)明顯改變，處于生長增殖階段的細胞數(shù)量明顯減少，而發(fā)生凋亡的細胞數(shù)明顯增多，且大量細胞集聚于G2/M期；同時NF-κB通路中多個腫瘤相關因子表達量改變，即A20基因明顯上調(diào)，禽骨髓細胞瘤病毒癌基因v-myc同源基因、B淋巴細胞瘤-2基因、基質(zhì)金屬蛋白酶9、細胞黏附因子-1基因表達量下降；作為細胞周期相關因子的細胞周期素B1(Cyclin B1，CCNB1)在mRNA水平的變化不明顯，但在蛋白水平則有所上升[11，21]。該研究表明，沉默鼻咽癌細胞系HNE-1和CNE-1中的DEPDC1，可阻礙癌細胞生長增殖并促進凋亡，這可能是由于抑制NF-κB通路，推遲或減少CCNB1蛋白降解導致[11，21]。

2.3DEPDC1與乳腺癌 乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤，其具體病因尚未明確，但已知乳腺癌與遺傳因素相關，并且與患者的生活環(huán)境及生活方式密切相關。有關統(tǒng)計資料顯示，最近幾年乳腺癌患者治療后的5年生存率得到較大程度地提高，但乳腺癌患病率、死亡率、就診率及生存率有著明顯的城鄉(xiāng)差距，而早診早治是縮小城鄉(xiāng)差距、提高生存率的重要手段[22]。

乳腺癌可根據(jù)其病灶浸潤情況分為4大類，其中導管原位癌是一個早期、非浸潤階段類型。尋找可用于早期診斷導管原位癌的分子標志物，將進一步改善該病的診治現(xiàn)狀[23]。Kretschmer等[23]采用能夠在乳腺上皮細胞中選擇性表達由乳清酸性蛋白(whey acidic protein，WAP)啟動子調(diào)控的猿猴病毒40T/t抗原的WAP-TNP8轉(zhuǎn)基因小鼠，然后用基因芯片方法分析哺乳之后不同時間點小鼠基因表達圖譜，同時用基因芯片分析乳腺導管內(nèi)原位癌患者和浸潤性導管癌患者的基因表達圖譜，同時采用了反轉(zhuǎn)錄PCR及免疫組織化學法進一步明確基因芯片方法所獲得實驗結果的準確度。最終，他們發(fā)現(xiàn)乳腺導管內(nèi)原位癌模型動物體內(nèi)有7個基因顯著上調(diào)，其中包括DEPDC1，并且證實了這些基因(包括DEPDC1)高表達于人乳腺導管內(nèi)原位癌和浸潤性導管癌這兩類乳腺惡性腫瘤內(nèi)。此外，Colak等[24]通過對比青年乳腺癌與老年乳腺癌患者發(fā)現(xiàn)，乳腺導管內(nèi)原位癌進展到浸潤性導管癌時有16個相互伴隨著變化的基因，其中包含DEPDC1。以上研究結果提示，DEPDC1與乳腺癌有著密切的聯(lián)系，這可能為早期乳腺癌的診斷提供了方向，并且DEPDC1可能成為乳腺癌分子靶向治療的新靶點。

2.4DEPDC1與肺腺癌 肺腺癌是肺癌的其中一種類型，屬于非小細胞癌，有研究表明肺癌存在遺傳易感性并且與吸煙密切相關[25]。肺腺癌中存在3種不同的分子發(fā)病機理通路，為了清晰闡明這3種分子信號轉(zhuǎn)導通路在肺腺癌中的作用機理，Okayama等[26]分析了226例原發(fā)性肺腺癌Ⅰ和Ⅱ期病例的基因組表達譜，其根據(jù)174個基因的表達特征，將這些病例分為間變性淋巴瘤激酶(anaplastic lymphoma kinase，ALK)基因突變陽性組、三陰性(表皮生長因子受體、鼠類肉瘤毒癌基因和ALK均無基因突變)病例A組(主要包括偶爾吸煙且處于肺腺癌晚期的男性)和三陰性病例B組(主要為從不吸煙且處于肺腺癌早期的患者)，結果顯示三陰性病例A組患者治療效果較其他兩組更差。而深入分析發(fā)現(xiàn)三陰性病例A組有包括DEPDC1在內(nèi)的9個基因呈現(xiàn)過表達狀態(tài)，且與不良預后相關，因此提示依據(jù)這9個基因的表達水平可將原發(fā)性肺腺癌Ⅰ和Ⅱ期患者從而知道臨床治療。值得注意的是，他們分析了PrognoScan數(shù)據(jù)庫中的7組來源于不同研究機構的非小細胞肺癌基因表達數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)其中4個組中DEPDC1的表達與不良預后相關，從而認為DEPDC1可作為新的非小細胞肺癌預后標志物[26]。但是DEPDC1在肺癌中的究竟如何發(fā)揮作用，其具體的分子機制尚需深入探究。

2.5DEPDC1與胰腺癌 胰腺癌是消化系統(tǒng)癌癥之一，其致死率極高，絕大多數(shù)起源于腺管上皮，稱導管腺癌。眾所周知，胰腺癌是消化系統(tǒng)中治療效果最差、致死性最強的惡性腫瘤[27]，而早期難確診與晚期難治療是引起胰腺癌患者死亡人數(shù)極多的重要因素。篩選出可應用于早期臨床診斷且靈敏度較高的分子標志物，將有效緩解胰腺癌高致死率這一現(xiàn)狀。

研究表明，胰腺癌細胞株Aspc-1、Bxpc-3、CFPAN-1和PANC-1以及胰腺癌組織均有DEPDC1蛋白表達[28]。用RNA干擾技術沉默PANC-1細胞中DEPDC1基因，則導致細胞停止生長、增殖阻滯；處于各細胞時相的細胞數(shù)量較干預前有較大變化，其中凋亡階段的細胞明顯增多，G0/G1期細胞數(shù)量比值明顯提高，而處于S期的細胞數(shù)量則明顯減少[28]。經(jīng)過進一步實驗分析，推測DEPDC1基因在PANC-1中是通過激活NF-κB通路而發(fā)揮了抗細胞凋亡、促進細胞增長生殖及維持細胞生存能力等作用[28]。上述研究結果提示，在如何盡早確診乳腺癌并及時給予有效的分子靶向治療方面，DEPDC1可能是個潛在的分子標志物和治療靶點。

2.6DEPDC1與肝癌 肝癌是第6大常見的腫瘤類型，并且肝癌患者死亡率居全世界第3位[29]，因此探索肝癌的發(fā)生及演變機制將有益于患者的臨床治療。由于DEPDC1在其他腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達，本課題組對DEPDC1在肝癌組織中的表達情況進行了研究[30]。我們運用半定量反轉(zhuǎn)錄PCR檢測了20例肝癌標本中DEPDC1的mRNA水平，發(fā)現(xiàn)DEPDC1在14例標本中高表達；同時，在205例臨床確診為肝癌的病人病變組織中，用實時定量熒光PCR法檢測出144個樣本中DEPDC1的表達量較高；進一步采用Kaplan-Meier法分析，發(fā)現(xiàn)DEPDC1表達增高則患者生存率降低[30]。此外，我們還發(fā)現(xiàn)若將聯(lián)合檢測腫瘤中DEPDC1的mRNA水平及血清中AFP含量，則肝癌的診斷正確率將超過80%[30]。這提示了DEPDC1可能作為臨床上用于診斷肝癌的一個新型標志物及預后預測指標。

3 小結與展望

綜上所述，DEPDC1在膀胱癌、胰腺癌、鼻咽癌、乳腺癌、肺腺癌及肝癌等癌組織中高表達，可見DEPDC1與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展有著密不可分的關聯(lián)。由于DEPDC1是一個研究相對較少的腫瘤相關基因，迄今為止只是在膀胱癌中比較明確地揭示了它的作用機制，而DEPDC1在其他癌細胞中是否也通過同樣的機制或通過其他機制促進腫瘤發(fā)生發(fā)展，仍有待深入探索。

眾所周知，癌癥已經(jīng)成為人類所面臨的嚴重健康問題之一，而現(xiàn)今在臨床廣泛應用的手術以及放、化療等輔助治療方法均不能滿足癌癥患者高生存質(zhì)量的需求。隨著醫(yī)學研究的深入和發(fā)展，科學家們已經(jīng)提出了更為有效的個體化治療方法。實踐證明，這一新型療法不僅減少了患者接受治療時受到的副作用影響，而且還不同程度的延長了患者的生存時間、減輕了患者的疾病痛苦。故尋找新型腫瘤標志物及治療靶點已逐漸成為當今腫瘤科研領域的熱點之一。雖然體外和體內(nèi)實驗都顯示，DEPDC1可以作為膀胱癌的治療靶點，但DEPDC1是否可作為診斷標志物和預后預測指標以廣泛應用于其他癌癥仍有待研究，而且其臨床應用價值尚有待檢驗?？傊P于DEPDC1在癌癥中的作用還需廣泛深入的研究。上述問題的解決，將可能為相關癌癥的診斷和治療提供一種新的選擇，進而提高相關癌癥患者的生存質(zhì)量。

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國家自然科學基金(81560453)

王晴晴(1991～)，女，在讀碩士研究生，研究方向：信號轉(zhuǎn)導與呼吸系統(tǒng)疾病。

黃國錦(1969～)，男，博士，教授，研究方向：信號轉(zhuǎn)導與疾病機制，E-mail：1507959392@qq.com。

R 341.3

A

0253-4304(2016)12-1740-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.12.31

2016-05-27

2016-08-03)