曹佳麗
【摘要】轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(Transferrin receptor,TfR)是參與體內(nèi)鐵代謝過程的重要蛋白質(zhì)。研究表明,TfR在腫瘤細(xì)胞表面高度表達,因此以其作為靶點與藥物結(jié)合可應(yīng)用于腫瘤治療?,F(xiàn)對TfR的結(jié)構(gòu)功能以及在腫瘤靶向治療中的研究進展進行概述。
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)鐵蛋白受體;腫瘤
【中圖分類號】R73 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2017.35..02
鐵是細(xì)胞增殖和能量代謝的重要元素,與氧氣運輸和呼吸鏈電子傳遞過程有著密切關(guān)系。TfR是體內(nèi)鐵代謝所必需的重要蛋白成分,在其介導(dǎo)下,機體的鐵代謝、免疫功能和細(xì)胞調(diào)節(jié)得以正常運行。因此,TfR對于快速增殖的腫瘤細(xì)胞的代謝活動有一定作用,與腫瘤疾病的發(fā)生存在一定關(guān)系,可與相關(guān)藥物結(jié)合應(yīng)用于腫瘤疾病的靶向治療。
1 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體
轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(Transferrin receptor,TfR)是跨膜糖蛋白,是由雙同源二聚體的亞基通過二硫鍵交聯(lián)形成。每個單體由一個大的胞外C端區(qū)域,一個短的N端區(qū)域和一個單跨膜區(qū)域組成[1]。C端區(qū)域包含與Tf結(jié)合的位點,是外功能區(qū)。TfR與Tf互相作用介導(dǎo)體內(nèi)鐵的攝取吸收。增殖加快的腫瘤細(xì)胞對Fe的需量大,其表面TfR呈高密度分布。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩種TfR,TfR1和TfR2。TfR1在一般細(xì)胞中均可表達,可以根據(jù)機體PH的變化而改變其構(gòu)象,并憑借構(gòu)象改變來改變與轉(zhuǎn)鐵蛋白的親和性。TfR2常在肝細(xì)胞內(nèi)表達,調(diào)控并維持機體內(nèi)的鐵離子動態(tài)平衡[2]。
2 轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的功能
2.1 參與鐵離子轉(zhuǎn)運
大部分TfR在血清中與Tf結(jié)合形成復(fù)合體。細(xì)胞表面的TfR優(yōu)先選擇有兩個鐵離子的Tf結(jié)合,TfR-Tf復(fù)合體通過內(nèi)吞方式進入細(xì)胞,PH下降促使Tf構(gòu)象改變,Tf釋放Fe2+,提高了TfR對脫鐵轉(zhuǎn)鐵蛋白(apo Tf)的親和性。Tf的346組氨基酸殘基與TfR的641位色氨酸和760位苯丙氨酸的殘基之間的相互作用,導(dǎo)致構(gòu)象改變進而使Fe2+從C端釋放。在正常生理PH下,帶有兩個Fe2+的Tf對TfR的親和性通常是apo Tf的10~100倍。
2.2 參與細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)
Moura等的研究表明,在人的腎小球系膜上TfR能夠與IgA結(jié)合,在腎小球系膜細(xì)胞上高度表達。因此,TfR與IgA結(jié)合后可以調(diào)節(jié)免疫,參與細(xì)胞的凋亡與增生過程。TfR能夠提供激活T細(xì)胞的第二信號。
2.3 參與腫瘤細(xì)胞靶向治療
研究表明,TfR作為藥物載體在腫瘤的靶向治療中得到了一定的效果。腫瘤細(xì)胞表面TfR高度表達,發(fā)生突變的白喉毒素與TfR結(jié)合所形成的復(fù)合物能夠進入腫瘤細(xì)胞,選擇性殺死腫瘤細(xì)胞。大鼠TfR的單克隆抗體(Ox26)是重要的藥物運輸載體之一,攜帶有藥物的Ox26在腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上與TfR相識別結(jié)合,藥物由受體介導(dǎo)通過血腦屏障。
3 在腫瘤靶向治療中的研究進展
3.1 皮膚黑色素瘤
皮膚黑色素瘤是一種易轉(zhuǎn)移、預(yù)后差及對放、化療均不敏感的高度惡性腫瘤。研究顯示,在黑色素組織水平上,TfR的表達顯著高于對照組,黑色素瘤的惡性程度與TfR的表達程度呈現(xiàn)正相關(guān)。應(yīng)用Western Blot以及流式細(xì)胞儀檢測黑色素細(xì)胞系A(chǔ)375、A875和KZ28細(xì)胞株的表達,結(jié)果表明TfR均高表達。
3.2 血液系統(tǒng)惡性腫瘤
王增等的研究表明二氫青蒿素能夠降低髓系白血病細(xì)胞的TfR水平以及使TfR和mRNA的表達受抑,能夠抑制細(xì)胞增殖。Oh等的研究表明,在Molt4白血病中青蒿素與TfR靶向肽共價結(jié)合能夠顯著改善對腫瘤和正常細(xì)胞的選擇性,表現(xiàn)出有效的抗腫瘤活性。
3.3 肝癌
早在1988年,Sciot的研究就證實了肝癌患者的肝細(xì)胞大量表達TfR,并且與腫瘤分化程度、來源及人種無關(guān),TfR可用于檢測微小惡性腫瘤。周光文等的研究表明癌組織中的TfR基因表達高,健康組織及癌周組織表達較低。TfR基因表達存在的差異對診斷治療早期肝癌提供了理論基礎(chǔ)。
3.4 乳腺癌
有實驗表明,TfR在乳腺癌細(xì)胞中的表達水平是正常細(xì)胞的4~5倍。TfR與阿霉素偶聯(lián)物在體外可以滅活癌細(xì)胞。Tf與白喉毒素偶聯(lián)也可靶向滅活乳腺癌細(xì)胞TfR在乳腺癌細(xì)胞高表達,其對于各種乳腺癌均有一定的靶向作用。因此,近年來學(xué)者們對TfR靶向治療乳腺癌進行了較為深入的研究,但應(yīng)用于臨床還需要更進一步的探索。
3.5 鼻咽癌
鼻咽癌的具體發(fā)病機理尚未完全明確,可受多種因素影響。陳舒華等對鼻咽癌患者的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,發(fā)現(xiàn)TfR在其鼻咽黏膜上皮中高度表達,細(xì)胞對鐵的攝取增加。Tf攝取鐵后與TfR組成復(fù)合體,經(jīng)內(nèi)吞途徑內(nèi)化,Tf釋放鐵,參與細(xì)胞生長的主要合成過程,促進細(xì)胞增生,為TfR作為治療靶點提供相應(yīng)的理論依據(jù)。
4 結(jié) 語
近些年來,許多學(xué)者對于TfR與腫瘤細(xì)胞的關(guān)系進行了深入的研究,為TfR作為載體應(yīng)用于腫瘤疾病的靶向治療提供了新思路。通過TfR干擾鐵代謝,使腫瘤細(xì)胞對鐵的吸收受抑制,進而減緩細(xì)胞的生長,促進細(xì)胞凋亡為靶向治療腫瘤疾病提供可能。
參考文獻
[1] 張洪明.轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的結(jié)構(gòu)、表達及功能. 實用臨床醫(yī)學(xué)雜志,2008;12(3):114-117.
[2] 張 莉,徐維平,蘇育德.轉(zhuǎn)鐵蛋白-轉(zhuǎn)鐵蛋白受體在腫瘤主動靶向治療中的應(yīng)用.中國藥業(yè),2012;21(5):1-3.
本文編輯:李 豆