楊佳純　孟燕旎　徐雷鳴

上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院消化內科(200092)

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盤狀結構域受體1在消化系統(tǒng)腫瘤中的表達及其意義

楊佳純孟燕旎徐雷鳴*

上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院消化內科(200092)

摘要盤狀結構域受體1(DDR1)作為一種受體酪氨酸激酶(RTKs)在諸多腫瘤中表達異常，參與腫瘤的生長、浸潤、轉移等過程，有望成為腫瘤治療的潛在目標。本文就DDR1在消化系統(tǒng)腫瘤中的表達及其意義作一綜述。

關鍵詞盤狀結構域受體1；消化系統(tǒng)腫瘤；腫瘤侵襲；腫瘤轉移；受體蛋白質酪氨酸激酶類；治療

Neoplasm Metastasis;Receptor Protein-Tyrosine Kinases;Therapy

受體酪氨酸激酶(receptor tyrosine kinases, RTKs)屬于單次跨膜蛋白，與相應配體結合后激活磷酸化，通過一系列信號轉導途徑，調控細胞的綜合性應答。諸多研究表明，盤狀結構域受體1(DDR1)作為一種新型RTKs家族成員，對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展起著至關重要的作用，有望成為腫瘤治療的潛在目標[1]。本文就DDR1在消化系統(tǒng)腫瘤中的表達及其意義作一綜述。

一、DDR1的結構和亞型

DDR1由3個部分組成，即含有配體結合位點的胞外區(qū)、跨膜區(qū)以及可發(fā)生酪氨酸磷酸化的胞內激酶區(qū)。與其他RTKs家族成員相比，DDR1不僅在胞外結構域上存在1個含有160個氨基酸殘基的盤狀結構域(DR區(qū))，亦在DR區(qū)與跨膜區(qū)間存在一個鄰跨膜區(qū)(JM區(qū))[2]。研究發(fā)現(xiàn)，DR區(qū)可與不同類型的膠原蛋白特異性結合，促進腫瘤的遷移和侵襲[3]。JM區(qū)則可能具有協(xié)同限制的功能，有利于激酶區(qū)與底物發(fā)生反應[4]。

DDR1主要表達于上皮細胞，可與纖維和基底膠原蛋白相互作用[5-6]。DDR1 基因包含17 個外顯子，后者經選擇性剪接后產生5種不同亞型，分別為DDR1a、DDR1b、DDR1c、DDR1d以及DDR1e。選擇性剪切外顯子10～12可產生a亞型和b亞型，其中a亞型缺失外顯子11；相對于b亞型，c亞型在外顯子14的內含子/外顯子邊緣插入了1個18 bp的開放閱讀框(ORF)[7]；d亞型因缺失外顯子11和12導致移碼突變和翻譯提前中止；e亞型除缺失外顯子10的前半部分，亦缺失外顯子11和12[8]。目前研究顯示，DDR1b主要在胚胎發(fā)育過程中表達，DDR1a則異常表達于某些腫瘤細胞。DDR1d和DDR1e因ATP結合位點缺失而失活，尚無明確生物學功能[2]。

二、DDR1的作用機制

1. DDR1對腫瘤細胞增殖、凋亡的調節(jié)：研究[9]發(fā)現(xiàn)DDR1作為p53作用靶點參與DNA修復。當DNA損傷時，p53激活DDR1磷酸化，通過Ras-Raf-MAPK和AKT信號通路參與調節(jié)細胞存活和凋亡。DDR1亦可與Notch1直接作用，使Notch1產生構象變化，利用γ-分泌酶進行一系列溶蛋白性裂解反應，釋放Notch1受體胞內區(qū)，從而調控細胞增殖[10]。對核因子(NF)-κB信號通路研究[11]發(fā)現(xiàn)，DDR1可通過IκB激酶β(IKKβ)和IKKγ介導環(huán)氧合酶(COX)-2表達，延長細胞存活時間。對人胰腺癌BxPC-3細胞研究[12]顯示，DDR1可通過與下游信號分子轉化生長因子β誘導蛋白(TGFβI)相互作用，促進細胞生長。

2. DDR1對腫瘤細胞侵襲、轉移的調節(jié)：DDR1與腫瘤細胞侵襲和轉移關系密切，可通過蛋白水解酶抑制肌動球蛋白收縮，改變細胞間的連接方式，從而促進細胞侵襲和轉移[13]。DDR1可與Ⅰ型膠原蛋白相互作用，通過活化細胞分裂周期蛋白Cdc42，招募侵襲偽足形成相關分子，如神經元Wiskott-Aldrich綜合征蛋白(N-WASP)、皮層蛋白、支架蛋白Tks5等，形成線性侵襲體，誘導膜型1-基質金屬蛋白酶(MT1-MMP)和MMP-2分泌，降解細胞外基質，促進侵襲發(fā)生[14]。DDR1亦可通過調控上皮-間質轉化(EMT)過程，使癌細胞失去極性，獲得較高的轉移和侵襲能力，脫離原發(fā)部位，向遠處轉移[15-16]。然而，進一步研究發(fā)現(xiàn)，DDR1并非在所有腫瘤的侵襲、轉移過程中均發(fā)揮促進作用。Koh等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，在三陰性乳腺癌中，抑制E-鈣黏蛋白(E-cad)和DDR1表達可介導EMT發(fā)生。因此，DDR1在不同腫瘤細胞中的作用有所差異，可能由涉及的信號通路不同所致。

三、DDR1在消化系統(tǒng)腫瘤中的表達

1. DDR1與肝癌：對肝癌細胞株HLE、Huh-7、HepG2的研究[18]顯示，DDR1在三種細胞株中均有表達，Ⅰ 型膠原蛋白可通過誘導酪氨酸磷酸化激活DDR1，調控MMP-2和MMP-9表達，從而促進肝癌細胞侵襲和轉移。下調miR-199a-5p表達可降低由DDR1誘導的肝癌細胞遷移和侵襲能力[19]。對臨床資料的研究[20]發(fā)現(xiàn)，在不同復發(fā)傾向的肝癌組織中，DDR1陽性表達率在早期復發(fā)的肝癌組織中顯著升高，與患者性別、年齡、腫瘤大小、Edmonson分級無關，僅與早期復發(fā)存在密切相關，提示DDR1表達與肝癌進展和預后具有一定聯(lián)系。

2. DDR1與胰腺癌：Couvelard 等[21]的研究顯示，DDR1異常表達于惡性胰腺內分泌腫瘤。Shintani等[22]對胰腺癌細胞株BxPC-3研究發(fā)現(xiàn)，DDR1和整合素α2β1可通過獨立的信號轉導途徑上調N-cad，作用于Ⅰ型膠原蛋白，促進腫瘤細胞侵襲和轉移。此外，Clementz等[16]的研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌細胞EMT過程中，ⅩⅤ型膠原蛋白通過直接作用于DDR1抑制其通路，穩(wěn)定E-cad表達，使腫瘤細胞保持上皮細胞表型，下調N-cad，抑制Ⅰ型膠原蛋白誘導EMT發(fā)生，從而阻止腫瘤細胞擴散。由此可見，DDR1在胰腺癌中的作用與膠原蛋白密切相關，兩者通過多種信號途徑相互作用，從而誘導腫瘤細胞遷移和轉移。

3. DDR1與結腸癌：何苗等[23]的研究顯示，DDR1a高表達于結腸癌細胞株，且與MMP-2和MMP-9活性呈正相關。進一步研究[24]發(fā)現(xiàn)，DDR1各亞型在不同結腸癌細胞株中的表達不同。DDR1a和DDR1b在結腸癌細胞株Colo678、Colo320、SW48和HCT116中相對高表達，在WiDr、Colo205和Caco2中相對低表達，在Colo206F細胞中甚至不表達DDR1a和DDR1b，僅表達DDR1d和DDR1e。推測在不同微環(huán)境中，不同腫瘤的發(fā)生、發(fā)展可能受DDR1不同亞型調控。

4. DDR1與其他消化系統(tǒng)腫瘤：Nemoto等[25]的研究顯示，DDR1在食管癌尤其在浸潤性病灶和淋巴結轉移組織中表達增高。李超等[26]通過多因素分析表明，DDR1陽性表達率和TNM分期均為食管鱗癌預后的獨立危險因素。余建杰等[27]的研究表明，DDR1a在胃癌組織中的陽性表達率顯著高于癌旁正常組織，尤其在Ⅲ～Ⅳ期、直徑大于5 cm、伴有淋巴結轉移的胃癌組織中，DDR1a表達顯著增高。Gu等[28]的研究顯示，與癌旁組織相比，膽管細胞癌組織中DDR1表達高磷酸化水平，可能與誘導癌細胞轉化相關。上述研究雖已表明DDR1在多種惡性腫瘤中異常表達，但具體作用機制仍有待進一步研究證實。

四、DDR1在腫瘤中的治療

Kim等[29]發(fā)現(xiàn)了一種選擇性DDR1抑制劑DDR1-IN-1，其可與“DFG-out”(DFG，Asp-Phe-Gly)構象結合，抑制DDR1自身磷酸化。該研究團隊進一步對結腸癌細胞研究發(fā)現(xiàn)，PI3K/mTOR雙抑制劑GSK2126458可明顯增強DDR1-IN-1對癌細胞的抗增殖能力。因此認為DDR1-IN-1可針對性地作用于DDR1，有望成為DDR1過表達或突變的腫瘤治療探針。Elkamhawy等[30]的研究發(fā)現(xiàn)，含有喹唑啉的KST9046能通過構象改變，選擇性地抑制DDR1激酶，從而抑制腫瘤細胞增殖，該研究提出KST9046有望成為安全有效的抗癌藥物用于腫瘤治療。

五、結語

DDR1作為一種RTKs在諸多消化系統(tǒng)腫瘤中表達異常，通過多種信號途徑與膠原蛋白相互作用，參與腫瘤的生長、浸潤、轉移等過程。目前已發(fā)現(xiàn)針對DDR1作用的選擇性抑制劑，但治療效果尚未明確，有待進一步行動物實驗和臨床試驗證實，明確其在腫瘤治療方面的作用機制和臨床效果，為抗腫瘤藥物和腫瘤聯(lián)合治療的研究提供新方向。此外，由于DDR1分為5種亞型，應明確不同消化道腫瘤的DDR1亞型，了解各種亞型在不同腫瘤中的致癌機制，從而有助于腫瘤抑制劑的研制，并為腫瘤的基因治療、靶向治療提供新線索。

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(2015-07-07收稿；2015-07-28修回)

DOI:10.3969/j.issn.1008-7125.2016.06.011

Expression and Significance of Discoidin Domain Receptor 1 in Tumors of Digestive System

YANGJiachun,MENGYanni,XULeiming.

DepartmentofGastroenterology,XinHuaHospitalAffiliatedtoShanghaiJiaoTongUniversitySchoolofMedicine,Shanghai(200092)

Correspondence to: XU Leiming, Email: leiming.xu@aliyun.com

AbstractDiscoidin domain receptor 1(DDR1)is a kind of receptor tyrosine kinases (RTKs), which is expressed abnormally in many tumors. It is involved in the development, invasion and metastasis process of tumors and may become a potential target of tumor therapy. This article reviewed the expression and significance of DDR1 in tumors of digestive system.

Key wordsDiscoidin Domain Receptor 1;Digestive System Neoplasms;Neoplasm Invasiveness;

*本文通信作者，Email: leiming.xu@aliyun.com