譚曉麗,阮喬,于德清,陳吉霜
(重慶化工職業(yè)學院 制藥工程學院,重慶 401228)
溶血磷脂酸(Lysophosphatidic Acid,LPA)是一種涉及多種生物活性的多功能磷脂,是一種磷脂信號分子,可以促進細胞增殖、遷移、侵入、分化、黏附等[1]。LPA 可以與至少6 種G 蛋白偶聯(lián)受體(G Protein-Coupled Receptors,GPCRs)結(jié)合發(fā)揮多種作用,這些受體分別被命名為LPAR 1 ~6[2-3]。LPA 及其受體可以參與雌性生殖的諸多生理功能,可促進卵子在輸卵管中的運輸、受精卵在子宮內(nèi)移行、胚胎著床前發(fā)育、滋養(yǎng)外胚層細胞的骨架重排,在血管化和蛻膜化中起到關(guān)鍵作用[4-5]。溶血磷脂酸受體3(Lysophosphatidic Acid Receptor 3,LPAR3),又稱內(nèi)皮分化基因受體7(Endothelial Differentiation Receptor 7,EDG7),是G-蛋白偶聯(lián)受體家族成員,可在LPA 的誘導(dǎo)下觸發(fā)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo),從而使細胞增殖、存活、浸染;可以增強腫瘤細胞的運動,促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移和侵襲等[6-7]。LPAR3在人和小鼠的組織中都有表達,在諸如肺、肝臟、乳腺等特定的一些組織中高表達。女性特有的生殖系統(tǒng)腫瘤目前已被認為是危害女性健康的主要因素,LPAR3與女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤(卵巢癌、宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌及乳腺癌)的發(fā)生和發(fā)展過程有著密切的關(guān)系,因此,LPAR3 被認為是癌癥治療的潛在靶點[8]。目前關(guān)于LPAR3 與各種腫瘤的研究頗多,但關(guān)于LPAR3 在女性惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的整體研究較少,本研究就此方面展開綜述。
1999 年,BANDOH 等[9]通過分離人類cDNA 文庫中新型G 蛋白偶聯(lián)受體(EDG7),克隆并發(fā)現(xiàn)編碼EDG7 蛋白的mRNA 普遍存在人類的各種組織中,將其定性為LPA的細胞受體。對EDG7的功能進行研究,證明EDG7 是LPA 的一個受體(LPAR3)[10-11],同時通過基因連鎖(gene linkage)分析檢測,發(fā)現(xiàn)人的LPAR3 基因定位于1p22.3-p31.1[12]。人的LPAR3 基因編碼區(qū)(CDS)長1 062 bp,分子量大約為40 kDa,能夠形成七次跨膜蛋白結(jié)構(gòu),能夠編碼353 個氨基酸,LPAR3 基因編碼區(qū)有3 個內(nèi)含子和4 個外顯子。通過對幾種人的組織和癌細胞系進行Northern 印跡分析確定了EDG7 的組織和細胞分布,在心臟、胰腺、前列腺和睪丸中檢測到約4.3×103bp 的EDG7 轉(zhuǎn)錄物,在肺和卵巢中也檢測到低表達的EDG7 轉(zhuǎn)錄物。小鼠LPAR3 氨基酸序列與LPA1/2 有50%的同源性,LPAR3 的mRNA 表達比較廣泛,主要是在胸腺、心臟、小腸、肺、腦、脾和胃中[10-12]。
LPA 作為一種生理活性磷脂小分子,能夠參與調(diào)控組織與細胞的多種生理功能,包括細胞增殖、存活、遷移和分化[13],在人類癌細胞中,如肺癌、肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等癌癥中均發(fā)現(xiàn)了各種水平的LPAR3 基因表達。研究發(fā)現(xiàn),LPAR3 可以調(diào)控多種女性生殖系統(tǒng)癌細胞的生理功能,LPAR3 與女性惡性腫瘤如卵巢癌、宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌、乳腺癌等密切相關(guān)[14]。
卵巢癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率和病死率都較高,威脅著女性的生命健康[15]。近年來溶血磷脂酸的功能及其與卵巢癌的密切關(guān)系受到了卵巢癌診斷及基因治療研究者的廣泛關(guān)注。研究表明,過表達LPAR3 可以增強人類卵巢癌細胞的遷移和侵襲,下調(diào)LPAR3 可以抑制卵巢癌細胞的增殖、遷移和侵襲[16-17]。有研究人員[18-19]通過生化測定法和酶聯(lián)免疫法比較了卵巢癌患者和健康婦女的血漿LPA 水平,發(fā)現(xiàn)卵巢癌組中血漿LPA 水平明顯高于卵巢良性上皮腫瘤組和正常組,并且與腫瘤的惡化程度成正比。LPA 可能是通過上調(diào)卵巢上皮癌細胞中白細胞介素6(IL-6)和白細胞介素8(IL-8)的表達,促進了卵巢癌血管的生成,加速腫瘤的進一步發(fā)展。在卵巢惡性上皮性腫瘤的診斷中,LPA 有望成為一項新的檢測標志物及術(shù)后檢測指標。
賈培君[20]的研究表明卵巢癌細胞OVCAR5 中LPAR3 高表達,通過實驗探索了卵巢癌細胞OVCAR5中LPAR3 是否參與LPA 調(diào)控的DNA 復(fù)制。結(jié)果表明,LPA 與受體LPAR3 可在短時間內(nèi)結(jié)合,通過基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)、表皮生長因子受體(EGFR)以及EGFR 下游的 PI3K/Akt/mTOR 通路增加S+G2/M 期的細胞含量,進而調(diào)控卵巢癌細胞OVCAR5 的DNA復(fù)制。
針對LPA 目前在卵巢癌的研究情況,李年生等[21]對 LPA 的檢測方法進行了分類、歸納和總結(jié)。LPA可作為一種高特異性、有良好臨床應(yīng)用前景的卵巢癌標志物,對于卵巢癌的診斷至關(guān)重要。
宮頸癌是常見的女性生殖系統(tǒng)腫瘤,近年來由于HPV 疫苗、細胞學篩查的廣泛應(yīng)用發(fā)病率有所降低,但宮頸癌仍然威脅著女性的健康,基因的異常表達與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。XU 等[22]研究發(fā)現(xiàn),miR-218-5p 在宮頸癌組織中表達下調(diào),上調(diào)miR-218-5p 表達能夠抑制宮頸癌細胞的遷移、增殖和侵襲,誘導(dǎo)細胞死亡。王亞莉等[23]通過Western blot 和qRT-PCR 檢測人正常宮頸細胞H8 和4 種宮頸癌細胞(HeLa、SiHa、MS751 和HT-3)中LPAR3和miR-218-5p 的表達,探討了miR-218-5p 通過調(diào)控LPAR3 的表達對宮頸癌細胞增殖、遷移和侵襲產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明,與人正常宮頸細胞H8 相比,4 種宮頸癌細胞miR-218-5p 的表達顯著下調(diào),LPAR3 的表達顯著上調(diào)。過表達miR-218-5p 或敲除LPAR3 均可抑制HeLa 細胞的增殖、遷移和侵襲能力,抑制基質(zhì)金屬蛋白酶2(MMP2)、G1/S-特異性周期蛋白-D1(CyclinD1)和MMP9 蛋白的表達。根據(jù)生物信息學的預(yù)測,miR-218-5p 能夠通過靶向下調(diào)LPAR3 的表達來抑制宮頸癌細胞的遷移、增殖和侵襲,LPAR3 是miR-218-5p 的潛在靶基因,miR-218-5p/LPAR3 分子軸可能成為宮頸癌治療的潛在靶點。
子宮內(nèi)膜癌是起源于子宮內(nèi)膜腺體的惡性腫瘤,2020 年全世界因子宮內(nèi)膜癌導(dǎo)致的死亡人數(shù)高達97 370 人,子宮內(nèi)膜癌是僅次于卵巢癌的我國女性第二大惡性腫瘤,多發(fā)于圍絕經(jīng)期和絕經(jīng)后女性[24]。郭燕紅[25]通過研究鼠與人的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細胞或子宮內(nèi)膜液中的LPAR3 的表達水平,發(fā)現(xiàn)LPAR3 在子宮內(nèi)膜容受性建設(shè)過程中是必需的,LPAR3 參與小鼠胚胎著床的調(diào)節(jié),其正常的表達有益于胚胎的著床,LPAR3 的增加可以反映種植窗期的開放,可作為子宮內(nèi)膜容受性的標志物。ISHII 等[26]研究表明,全部敲除小鼠的LPAR3,小鼠生育能力變差,主要表現(xiàn)為著床延遲、胚胎擁擠、產(chǎn)仔數(shù)減少等。與正常子宮內(nèi)膜細胞相比,子宮內(nèi)膜癌細胞中的miR-15-b表達顯著降低[27]。激活磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/雷帕霉素激酶(m-TOR)信號通路可以極大影響子宮內(nèi)膜癌的發(fā)展[28]。毛莉等[29]通過microRNA 靶基因預(yù)測軟件microRA.org 對敲低LPAR3 抑制PI3K/AKT 通路相關(guān)基因的表達機制進行研究,發(fā)現(xiàn)miR-15-b 通過靶向抑制LPAR3 的表達,來抑制PI3K/AKT 通路的活化,進而造成子宮內(nèi)膜癌細胞活力下降、細胞周期受阻、細胞侵襲和遷移能力降低。 LPAR3 基因是miR-15-b 的靶基因,有望成為子宮內(nèi)膜癌治療的潛在靶點。
乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤,根據(jù)2020 年全球癌癥統(tǒng)計報告,乳腺癌已經(jīng)成為發(fā)病率第一的女性惡性腫瘤,嚴重威脅著女性生命健康[30]。乳腺癌體外和動物實驗?zāi)P捅砻?,人乳腺標本中存在LPAR3 的表達,LPAR3 在轉(zhuǎn)基因小鼠中的過表達會導(dǎo)致較高的乳腺癌轉(zhuǎn)移[31]。涂福平等[32]采用LPA 生化測定法檢測乳腺腫瘤患者和健康婦女的血漿LPA 水平,研究結(jié)果表明,血漿中LPA 的表達水平在乳腺癌患者中明顯高于良性乳腺腫瘤患者和健康婦女。范志剛等[33]通過檢測人類正常乳腺組織、乳腺良性腫瘤組織和乳腺惡性腫瘤組織中LPAR1-3 的表達,分析了3 種受體表達的差異性及其與乳腺癌患者病理特征的相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)在不同乳腺組織中LPAR3 mRNA 表達水平均相對較低,但在乳腺癌組織中,LPAR3 mRNA 的表達水平高于癌旁正常乳腺組織及乳腺腺瘤組織,并且在乳腺癌組織中LPAR3 蛋白的表達水平高于癌旁正常乳腺組織和乳腺腺瘤組織。張曉云[34]研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌中LPAR3 的高表達和乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過程密切相關(guān),可以促進乳腺癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等,同時LPAR3 在乳腺癌中的過表達可以通過促進Yes 相關(guān)蛋白(YAP)的活化來促進乳腺癌細胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移等。由此說明,聯(lián)合檢測LPAR3 和YAP 有助于乳腺癌的早期診斷,LPAR3 可以作為乳腺癌患者的潛在治療靶點。
LPAR3 作為G 蛋白偶聯(lián)受體家族的一員,最近的研究中受到越來越廣泛的關(guān)注。LPAR3 在人體的一些特定組織中高表達,研究發(fā)現(xiàn)LPAR3 與許多惡性腫瘤及一些相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),如肺、肝、胰腺以及胚胎的發(fā)育等。在許多腫瘤細胞中,LPAR3 可以增強細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力,在一些動物實驗中卻發(fā)現(xiàn)LPAR3 可以作為一個負調(diào)控因子存在,LPAR3 有望成為新的藥物治療靶點。關(guān)于LPAR3 在不同病變組織特定細胞中所起的生理作用還需進一步的研究。綜上所述,不同表達形式的LPAR3 在不同組織中所起的作用不同,LPAR3 可以作為疾病治療的潛在靶點。以LPAR3 為靶點進行疾病的診斷、抗腫瘤藥物的研發(fā),為腫瘤的臨床治療提供新思路新方案,將是后續(xù)重點研究的方向。