程 鵬，張 昱，唐 慧 綜述，郭 強(qiáng)△ 審校

(1.昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,昆明 650031；2.云南省第一人民醫(yī)院消化內(nèi)科，昆明 650500)

富含脯氨酸的酪氨酸激酶2(proline-rich tyrosine kinase，Pyk2)與黏著斑激酶(focal adhesion kinase,FAK)共同構(gòu)成黏著斑激酶家族。Pyk2在多種腫瘤中異常表達(dá)，調(diào)節(jié)眾多腫瘤惡性生物學(xué)行為，與癌癥不良預(yù)后相關(guān)。近期Pyk2抑制劑在動(dòng)物腫瘤模型中取得積極效果，Pyk2被認(rèn)為是癌癥的潛在治療靶點(diǎn)。由于Pyk2在多數(shù)消化道腫瘤中的報(bào)道較少，其與消化道腫瘤之間的關(guān)系已成為最近的研究熱點(diǎn)。

1Pyk2分子的結(jié)構(gòu)

Pyk2是一種富含脯氨酸的非受體酪氨酸激酶，主要分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，由人類8p21.1號染色體上的PTK2β基因編碼[1-2]。它與FAK在結(jié)構(gòu)上有著較高的一致性：有 46% 的氨基酸序列、60%的激酶結(jié)構(gòu)域相同，以及4個(gè)完全相同的磷酸化位點(diǎn)[3]。Pyk2蛋白主要由3部分構(gòu)成，包括N端、C端及中央激酶區(qū)。Pyk2還有2種異構(gòu)體，一種是缺少Pyk2 C末端42個(gè)外顯子的Pyk2-H；另一種是被稱為PRNK的異構(gòu)體，由Pyk2 C末端228氨基酸殘基及N末端9個(gè)特殊的氨基酸殘基構(gòu)成，可能作為Pyk2內(nèi)源性抑制劑存在[4]，在特定的細(xì)胞中，可以選擇性調(diào)解Pyk2的功能[5]。N末端由FERM結(jié)構(gòu)域和1個(gè)脯氨酸富集區(qū)(proline-rich region，PR)組成，可與跨膜蛋白等相結(jié)合。FERM結(jié)構(gòu)域通過調(diào)節(jié)Pyk2激酶活性和受體結(jié)合從而控制癌細(xì)胞的遷移[6]。中央激酶區(qū)可能作為選擇性激酶抑制區(qū)域用于設(shè)計(jì)癌癥靶向治療[7]。該區(qū)域含有Y579、Y580 2個(gè)磷酸化位點(diǎn)。Y402位點(diǎn)位于N末端與中央激酶區(qū)之間，可以與含有SH2結(jié)構(gòu)域的受體結(jié)合并使其激活[8]，同時(shí)激活Pyk2，這3個(gè)磷酸化位點(diǎn)均參與調(diào)節(jié)腫瘤的生長[9]。C末端由FAT結(jié)構(gòu)域和2個(gè)PR組成，Y881磷酸化位點(diǎn)位于其中，主要與 Grb2 家族受體蛋白結(jié)合[10]，F(xiàn)AT結(jié)構(gòu)域與MAPK信號通路和癌癥的發(fā)生有關(guān)[9，11]。2個(gè)PR主要與含有SH3結(jié)構(gòu)的受體相互作用[10]。

2Pyk2的功能

Pyk2以組織依賴的方式表達(dá)于多種組織細(xì)胞中，參與多種細(xì)胞功能活動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞極化、黏附、遷移和擴(kuò)散等。Pyk2有助于補(bǔ)體受體3介導(dǎo)的吞噬作用，但對于Fcγ受體介導(dǎo)的攝取并非必不可少[12]。Pyk2參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化和向炎癥部位遷移過程，Pyk2缺失的巨噬細(xì)胞對趨化因子的反應(yīng)降低導(dǎo)致遷移減少[13]。Pyk2對于淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1介導(dǎo)CD8 T細(xì)胞的黏附和遷移至關(guān)重要，Pyk2的缺失會(huì)導(dǎo)致CD8 T細(xì)胞的特異性缺失，但不會(huì)影響記憶前體CD8 T細(xì)胞的生長[14]。Pyk2調(diào)節(jié)多形核中性粒細(xì)胞的黏附和遷移，參與整合素介導(dǎo)細(xì)胞脫顆粒過程[15]。Pyk2介導(dǎo)白細(xì)胞的跨內(nèi)皮遷移，抑制Pyk2磷酸化后中性粒細(xì)胞的遷移減少[16]。在嗜酸性粒細(xì)胞中，Pyk2對β2整合素介導(dǎo)的擴(kuò)散和遷移至關(guān)重要[17]。Pyk2通過促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖[18]和破骨細(xì)胞骨吸收[4]來調(diào)節(jié)骨量，參與骨重塑。Pyk2在神經(jīng)系統(tǒng)中參與調(diào)節(jié)突觸的可塑性[19]。同時(shí)Pyk2在多種生理過程中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用，如細(xì)胞骨架功能、細(xì)胞生長和死亡及離子通道的調(diào)節(jié)等。

3Pyk2在消化道腫瘤中研究進(jìn)展

Pyk2的表達(dá)受到組織和細(xì)胞類型的限制[20]，Pyk2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、上皮細(xì)胞和造血細(xì)胞中高表達(dá)[21]。據(jù)目前的研究證實(shí)，Pyk2可以促進(jìn)乳腺癌、前列腺癌、膠質(zhì)瘤和多發(fā)性骨髓瘤(MM)等腫瘤的進(jìn)展。而Pyk2在不同消化道腫瘤中的研究進(jìn)展也有差異，在多種惡性腫瘤中起促進(jìn)腫瘤生長轉(zhuǎn)移的作用。然而，一些研究發(fā)現(xiàn)Pyk2在腫瘤的生長轉(zhuǎn)移中起抑制作用。

3.1 Pyk2與肝細(xì)胞癌(HCC)

約59%的HCC患者Pyk2高表達(dá)，同時(shí)與腫瘤大小、Edmonson病理分級及患者的不良預(yù)后相關(guān)[22]。眾所周知，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)在腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移過程中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)Pyk2通過下調(diào)E-cadherin的表達(dá)，同時(shí)激活c-Src和ERK/MAPK信號途徑，誘導(dǎo)EMT發(fā)生，增強(qiáng)HCC癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移能力[23-24]。腫瘤轉(zhuǎn)移灶的形成需要腫瘤內(nèi)在特性和周圍微環(huán)境相互融合協(xié)調(diào)。HCC周圍環(huán)境中的Pyk2通過激活血管內(nèi)皮生長因子，從而誘導(dǎo)腫瘤周圍血管生長及腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移[25]。過氧化氫誘導(dǎo)的克隆-5(Hic-5)與Pyk2相互作用，Pyk2核積累伴隨著Hic-5的積累從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄過程，促進(jìn)HCC的發(fā)生及其遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[23]。我國80%的HCC是由乙型肝炎病毒(HBV)感染所致。HBV感染過程需要HBX蛋白的參與，HBX蛋白在Pyk2介導(dǎo)下激活Src，從而調(diào)節(jié)HBV DNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)HCC的發(fā)生、發(fā)展[26]。Pyk2通過激活A(yù)kt信號途徑、上調(diào)耐藥基因及抑制細(xì)胞凋亡，繼而使HCC細(xì)胞對順鉑耐藥[27]，降低了HCC患者在化學(xué)藥物治療中獲益。miRNA作為內(nèi)源性小核糖核苷酸，在腫瘤細(xì)胞中，特定miRNA可抑制腫瘤細(xì)胞生長或誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。miR-517a和miR-517c靶向Pyk2后使HCC癌細(xì)胞阻滯在G2/M期，下調(diào)miR-517a和miR-517c后促進(jìn)HCC的發(fā)展[28]，而miR-23b則通過靶向Pyk2的3′UTR調(diào)節(jié)EMT，進(jìn)而調(diào)節(jié)HCC遷移和侵襲[29]。抑制Pyk2活性后可使HCC細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力被抑制[9]。 PF-562271是FAK/Pyk2信號通路抑制劑，將其與舒尼替尼聯(lián)合運(yùn)用于HCC動(dòng)物模型中，有效阻斷癌細(xì)胞的生長和恢復(fù)[30]。

3.2 Pyk2與胰腺癌

胰腺癌是消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤，到2030年，胰腺癌將會(huì)是癌癥相關(guān)死亡第二原因[31]。由于胰腺癌轉(zhuǎn)移發(fā)生早，癥狀隱匿，多數(shù)患者就診時(shí)已處于晚期，其5年生存率低于5%[32]。超過50%的胰腺管狀腺癌(PDAC)患者Pyk2過表達(dá)[33]。Pyk2通過激活Wnt/β-catenin通路參與PDAC的啟動(dòng)、發(fā)展和維持并起關(guān)鍵作用[33-34]。同時(shí)PDAC細(xì)胞和構(gòu)成腫瘤微環(huán)境細(xì)胞之間的遷移與Pyk2的催化活性有關(guān)[35]。PDAC癌細(xì)胞外基質(zhì)中沉積大量的Ⅰ型膠原蛋白，DDR1b與其結(jié)合后被激活，從而招募Shc1并誘導(dǎo)N-cadherin上調(diào)，而激活DDR1b的過程需要同時(shí)結(jié)合Pyk2和Shc1[36]，并且激活的DDR1b通過Pyk2刺激癌細(xì)胞的促瘤信號[37]。這一正反饋調(diào)控機(jī)制觸發(fā)腫瘤的發(fā)生，增強(qiáng)了癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。在動(dòng)物模型中，F(xiàn)AK/Pyk2抑制劑PF-562271成功抑制胰腺癌細(xì)胞及癌癥相關(guān)的成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的遷移，延緩腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移[35]。

3.3 Pyk2與結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌是世界上第三大常見腫瘤，同時(shí)也是癌癥相關(guān)死亡的第三原因[38]。由于早期診斷及新輔助治療的發(fā)展，結(jié)直腸癌患者的結(jié)局有所改善，但 5 年總生存期并未得到顯著提高。Pyk2在結(jié)直腸腺癌(CAC)中高表達(dá)，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度密切相關(guān)，Pyk2通過激活A(yù)KT信號通路誘導(dǎo)癌細(xì)胞增殖和侵襲[2]，同時(shí)Pyk2通過磷酸化GSK3β的Y216位點(diǎn)使其激活，從而招募E3泛素連接酶β-TrCP，間接上調(diào)β-catenin后激活Wnt/β-catenin信號通路，促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展，而對FAK和Pyk2同時(shí)靶向治療能有效抑制Wnt/β-catenin途徑，改善患者預(yù)后[39]。有研究發(fā)現(xiàn)，E3泛素連接酶CbI-b介導(dǎo)Pyk2泛素化后促進(jìn)細(xì)胞的分離，而細(xì)胞分離是腫瘤轉(zhuǎn)移的起始步驟[40]；Pyk2可以促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抑癌作用，其高表達(dá)是結(jié)直腸癌患者預(yù)后的有利因素[41]；在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，Pyk2能抑制結(jié)腸癌細(xì)胞肝轉(zhuǎn)移過程[42]。Pyk2的這種矛盾表型原因尚不清楚。有報(bào)道Akt信號途徑可能同時(shí)參與了腫瘤發(fā)生、發(fā)展和自噬抑制過程[43]。而在前列腺癌中，Pyk2可通過Akt信號途徑與自噬相互交聯(lián)[44]。因此，不排除結(jié)直腸癌中，Pyk2通過Akt途徑與自噬相互作用，從而出現(xiàn)2種截然不同的研究結(jié)果。

3.4 Pyk2與膽管癌

膽管癌是一種惡性程度極高的腫瘤。在膽管癌中，過表達(dá)的Eph受體2(EphA2)導(dǎo)致Akt的T308位點(diǎn)磷酸化，從而激活A(yù)kt/哺乳動(dòng)物雷帕霉素復(fù)合物1途徑促進(jìn)癌細(xì)胞增殖；EphA2導(dǎo)致Pyk2 Y402位點(diǎn)磷酸化，從而激活Pyk2/c-Src途徑促進(jìn)癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移，并且上訴2種途徑之間可能相互強(qiáng)烈影響[45]。

4Pyk2與其他腫瘤

Pyk2 在MM中高表達(dá)，Pyk2使GSK3β對β-catenin降解減少，增強(qiáng)Wnt/β-catenin通路的活性，上調(diào)D1和c-Myc蛋白，促進(jìn)了MM細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[46]。鈣庫操縱鈣離子內(nèi)流(SOCE)通過Pyk2的磷酸化來調(diào)節(jié)局部黏附轉(zhuǎn)換和誘導(dǎo)EMT發(fā)生，從而促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[47]。Pyk2在乳腺癌中高表達(dá)[48]，Pyk2通過Src蛋白酪氨酸激酶使皮層肌動(dòng)蛋白(cortactin)磷酸化，從而調(diào)節(jié)侵襲性偽足(invadopodia)的形成和功能，使乳腺癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移[49]。在前列腺癌中，Pyk2通過S6K1調(diào)節(jié)雄激素受體功能和癌細(xì)胞生長、增殖[50]。Pyk2磷酸化后激活MAPK，從而促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生、發(fā)展[51]。在舌鱗狀細(xì)胞癌組織中Pyk2高表達(dá)，而在癌旁非腫瘤組織中呈低表達(dá)甚至無表達(dá)，Pyk2可能通過參與PI3K/Akt信號通路促進(jìn)舌癌的發(fā)生、發(fā)展[52]。在食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)中高表達(dá)的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶5(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase 5,NOX5)與Pyk2在細(xì)胞膜上相互作用，Pyk2作為支架蛋白招募c-Abl使NOX5的Y476/478位點(diǎn)磷酸化，隨后增強(qiáng)了Pyk2/NOX5復(fù)合物內(nèi)的H2O2的產(chǎn)生，從而氧化激活局部Src，促進(jìn)ESCC的進(jìn)展，并且在Pyk2/NOX5/c-Abl復(fù)合物的形成過程中，Pyk2 Y881位點(diǎn)磷酸化起關(guān)鍵作用[53]。Pyk2在胃癌組織中低表達(dá)或甚至無表達(dá)，并且隨著胃癌惡性度和TNM分期的增加而逐漸降低[54]。可能是Pyk2通過上調(diào)bax蛋白的表達(dá)而促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡，從而影響胃癌的進(jìn)展[55]。

5 展 望

目前的研究顯示，Pyk2在多數(shù)消化道腫瘤中作為致癌因子，促進(jìn)癌癥的發(fā)生、遷移、侵襲等，其過表達(dá)與不良預(yù)后相關(guān)。但Pyk2在部分腫瘤中出現(xiàn)矛盾表型，這可能是由于不同腫瘤來源不同的組織類型，生長環(huán)境不同，而Pyk2卻是以組織依賴的方式存在；同時(shí)Pyk2可能通過Akt信號途徑參與腫瘤自噬，故出現(xiàn)抑制腫瘤和促進(jìn)腫瘤2種作用。隨著Pyk2抑制劑在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行并取得積極的效果，使其成為重要的潛在的新治療靶點(diǎn)。本文通過對Pyk2在消化道腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期隨著Pyk2在消化道腫瘤中的深入研究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)疾病的診斷及治療提供新的思路和策略。