高娜,楚惠媛 綜述,陳徹 審校
甘肅中醫(yī)藥大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,甘肅 蘭州 730000
蛋白酪氨酸激酶6(protein tyrosine kinase 6,PTK6)是細胞內(nèi)酪氨酸激酶家族中的重要成員,是一種缺乏C-端調(diào)節(jié)酪氨酸和N-末端肉豆蔻酰化位點(SRC-related kinase lacking C-terminal regulatory tyrosine and N-terminal myristoylation sites,SRMS)的酪氨酸激酶,由SRC同源性3(SRC homology 3 domain,SH3)、SRC同源性2(SRC homology 2 domain,SH2)和酪氨酸激酶催化域(tyrosine kinase catalytic domain,TK)組成[1]。PTK6基因位于人染色體20q13.3,并與SRMS 緊密相連[2],早期在人黑色素細胞中被發(fā)現(xiàn),屬于非受體酪氨酸激酶家族的一部分,該家族還包括乳腺腫瘤激酶(breasttumor kinase,BRK)和果糖激酶(fructokinase,F(xiàn)RK)[3]。研究表明,PTK6對致癌信號和腫瘤發(fā)生的調(diào)節(jié),通常取決于其激酶活性,PTK6 在良性病變或正常組織中不表達,但在惡性腫瘤中表達上調(diào),包括膀胱癌[4]、乳腺癌[5]、前列腺癌[6]和宮頸鱗癌癌[7]等。PTK6 的表達不僅受缺氧[8]和 DNA 損傷[9]的調(diào)節(jié),還受 miRNA 的調(diào)控,包括 miR-17[10]、miR-93[11]、miR-187[12]和miR-214[13]。微小RNA(micro RNA,miRNA)是一類由內(nèi)源基因編碼的長度約為22 個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子,通過與靶向信使RNA(mRNA)的3′非翻譯區(qū)(3′-untranslated region,3′UTR)不完全結(jié)合來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后基因的表達。miRNA的主要功能是調(diào)節(jié)與個體生長、發(fā)育以及疾病發(fā)生過程相關(guān)基因的表達,且在生物發(fā)育過程中調(diào)控細胞分化、細胞凋亡、腫瘤生成等作用[14]。本文就現(xiàn)有文獻報道的有關(guān) PTK6 表達受 miR-17[10]、miR-93[11]、miR-187[12]和miR-214[13]調(diào)控的研究進展作一綜述,旨在說明miRNA和PTK6在各種腫瘤中的調(diào)控關(guān)系。
MicroRNA-17-5p 屬于 miR-17-92a 簇,通過靶向多種腫瘤相關(guān)基因調(diào)控不同組織中的腫瘤進展[15]。多項研究表明,miR-17-5p在不同組織中對癌細胞的細胞周期調(diào)控有重要作用,如乳腺癌[15]、肝細胞癌[16]和卵巢癌[17]。ZHAO 等[10]構(gòu)建了含PTK6基因3′UTR的熒光素酶報告質(zhì)粒,發(fā)現(xiàn)miR-17 直接靶向PTK63′UTR,且 miR-17 沉默后,PTK6 mRNA 和蛋白表達均上調(diào)。在此基礎(chǔ)上進一步研究了ERK1/2活性與miR-17的關(guān)系。免疫印跡分析表明,過表達miR-17抑制 ERK1/2 活性,抑制 miR-17 增強 ERK1/2 活性。當(dāng) PTK6 在質(zhì)膜上被激活時,PTK6 通過 FAK、EGFR和 ERK1/2 促進信號傳導(dǎo)[18],因此,miR-17 可通過靶向PTK63′UTR 下調(diào) PTK6 表達和 ERK1/2 活性。同時ZHAO 等[10]在甲狀腺乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)中驗證了PTK6和miR-17的作用,通過 RT-PCR 檢測發(fā)現(xiàn),PTC 中 miR-17 表達下調(diào)時,PTK6 的表達升高,說明miR-17結(jié)合PTK63′UTR,降低PTK6水平,抑制甲狀腺濾泡癌細胞的遷移。神經(jīng)鞘蛋白1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)可促進腫瘤細胞增殖、存活、遷移及血管生成。在肝癌中,血清S1P 可作為肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)診斷的輔助標(biāo)志物,并可用于監(jiān)測HCC 患者HBV 的感染情況[19]。ZHAO 等[10]發(fā)現(xiàn),S1P 可誘導(dǎo)PTK6的表達,進一步激活ERK1/2信號通路導(dǎo)致甲狀腺濾泡癌細胞的遷移,通過敲低PTK6發(fā)現(xiàn),miR-17 顯著抑制S1P 誘導(dǎo)的甲狀腺濾泡癌細胞遷移。而miR-17 靶向PTK63′UTR,可降低 PTK6 水平,因此,miR-17 通過直接靶向PTK63′UTR 抑制 S1P 誘導(dǎo)的遷移。
MicroRNA-93 是miR-17 家族的一員,在炎癥和屏障功能中發(fā)揮作用[11],miR-93 的表達與上皮屏障功能的增加呈正相關(guān)[20]。TNFα 和IFNγ 是在炎癥性腸疾病中介導(dǎo)腸上皮屏障功能障礙的炎性細胞因子[21],其中包括 SRC 相關(guān)激酶的激活[22]。SRC 相關(guān)激酶包括PTK6,是一種存在于細胞內(nèi)非受體蛋白激酶,是SRC 家族的遠親非受體酪氨酸激酶。研究發(fā)現(xiàn),PTK6 參與TNFα/IFNγ 介導(dǎo)的上皮屏障功能障礙,PTK6 啟動子包含2 個具有結(jié)合位點的順式作用元件NF-κB 和SP1,TNFα 和IFNγ 這兩個轉(zhuǎn)錄因子在腸上皮細胞中介導(dǎo)基因調(diào)控活動[23-24]。在炎癥損傷過程中,PTK6 可能作為一種新型的腸上皮通透性介質(zhì)[11],有文獻表明,miR-93 通過激活PI3K/Akt 信號通路直接抑制PTEN[25],同時,PTK6是PTEN 的底物,PTEN 表達沉默可促進PTK6的激活[26],因此,miR-93可作用PTK6,并可能通過靶向PTK6 改善小鼠結(jié)腸上皮細胞中促炎細胞因子TNFα/INFγ 引起的屏障功能,起到保護腸上皮的作用。
人類基因 miR-187 位于染色體 18q12.2[27],參與調(diào)節(jié)多種腫瘤的遷移和侵襲,且miR-187 在不同腫瘤中表達情況也不同,在肝癌[28]、結(jié)直腸癌[29]中表達下調(diào),在乳腺癌[30]、急性淋巴細胞白血?。?1]中表達上調(diào)。由于miRNA通常作為上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT)相關(guān)的下游受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)或蛋白激酶的效應(yīng)因子[32],其可能成為開發(fā)抗轉(zhuǎn)移藥物的新靶點。研究表明,miR-187 作為EMT與受體信號或蛋白激酶的下游效應(yīng)因子,在結(jié)直腸癌中可抑制轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor β,TGFβ)誘導(dǎo)EMT過程,使其表達降低,TGF介導(dǎo)的Smad、MAPK 和PI3K/AKT 信號通路均參與了EMT過程,同時miR-187 的表達顯著削弱了TGFβ 對直腸癌細胞的侵襲作用,從而阻止了Smad 信號的激活,因此,miR-187 的抑制對于 TGFβ/Smad 誘導(dǎo)的 EMT至關(guān)重要[33]。PTK6 在結(jié)腸癌中具有復(fù)雜、特定的功能。PTK6 可促進上皮表型,以一種不依賴于激酶的方式拮抗EMT。PTK6 的激活可促進致癌信號,促進和維持結(jié)腸癌細胞的上皮表型[34]。研究發(fā)現(xiàn),PTK6可促進結(jié)腸癌細胞的生長和遷移,以及增加異種移植腫瘤的生長。酪氨酸激酶的激活通常與EMT 有關(guān),表現(xiàn)為上皮標(biāo)記物E-鈣黏蛋白的丟失和間充質(zhì)標(biāo)記物波形蛋白的升高[35]。ZHANG 等[12]報道,PTK6可能是miR-187 的直接靶點,在結(jié)直腸癌中,通過轉(zhuǎn)染 miR-187 可顯著降低 SW480、RKO 和 SW620 細胞中的SOX4、NT5E、PTK6 表達情況,抑制癌癥的發(fā)生發(fā)展。因此,miR-187 在結(jié)直腸癌進展中起抑制作用,并可能作為一種新的結(jié)直腸癌預(yù)后和治療的生物標(biāo)志物。
miR-214 位于染色體1q24.3,有文獻表明,miR-214在不同類型的癌癥中具有抑癌或致癌的作用[36]。miR-214 作為腫瘤抑制因子,在宮頸癌組織中的表達顯著下調(diào),通過下調(diào)MEK3、JNK1、FOXM1、Bcl2 和HMGA124-27[37-40],可抑制宮頸癌細胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。在乳腺癌中,miR-214在乳腺癌組織中表達較正常乳腺組織中顯著降低,可通過下調(diào)WNT/βcatenin 信號通路的活性,在乳腺癌組織中起抑癌作用[41]。在鼻咽癌中,miR-214可通過直接抑制鼻咽癌PTEN 的表達,促進AKT 信號通路激活,進而促進細胞增殖和抑制其凋亡[42]。miR-214 的作用可能受腫瘤微環(huán)境的影響,其不同的功能取決于其特異性目標(biāo)基因。
4.1 前列腺癌中PTK6 和miR-214 調(diào)控作用 在前列腺癌中發(fā)現(xiàn)PTK6表達增加、質(zhì)膜激活和細胞內(nèi)定位改變。在正常前列腺中,PTK6 定位于上皮細胞的細胞核,而在前列腺腫瘤中,PTK6 被重新定位并激活于質(zhì)膜[6]。PTK6 過表達后可通過增強 AKT 表達而增強EMT,進而促進前列腺癌細胞的轉(zhuǎn)移[43]。CAGLE 等[13]表明,miR-214 通過調(diào)節(jié)前列腺癌細胞中的EMT 標(biāo)記物來抑制細胞遷移和侵襲,并發(fā)現(xiàn)PTK6是 miR-214 的靶基因。因此,通過 miR-214 負(fù)向調(diào)控PTK6 的表達,可抑制前列腺癌細胞的增殖生長。
4.2 結(jié)腸癌中PTK6 和miR-214 調(diào)控作用 miR-214可減弱結(jié)腸癌SW620 細胞的增殖和侵襲能力,增強其凋亡率[44],miR-214 靶向調(diào)控 PTK6 的表達,可降低結(jié)腸癌細胞的活性[45]。文獻報道,JAK2/STAT3通路的誘導(dǎo)與結(jié)腸癌的發(fā)生、增殖、凋亡和轉(zhuǎn)移高度相關(guān)[46],LI 等[45]發(fā)現(xiàn),SRF/miR-214/PTK6 介導(dǎo)JAK2/STAT3 通路的活性,SRF 和 PTK6 與 JAK2/STAT3 通路呈正相關(guān),miR-214 與 JAK2/STAT3 通路呈負(fù)相關(guān),因此,miR-214抑制PTK6的表達最終損害JAK2/STAT3 通路的激活,從而阻止結(jié)腸癌細胞的增殖、遷移、侵襲、異種移植瘤的生長和轉(zhuǎn)移。miR-214可能作為腫瘤抑制因子在結(jié)腸癌中發(fā)揮作用,因此,SRF/miR-214/PTK6/JAK2/STAT3軸可作為一種潛在的生物標(biāo)志物和治療目標(biāo)。
miR-183家族位于染色體7q32.2,包括miR-183、miR-182、miR-96[47]。有研究報道,miR-183在癌癥的發(fā)生發(fā)展中起促癌或抑癌的雙重作用[48]。WANG等[49]研究發(fā)現(xiàn),抑制 miR-183 能夠下調(diào) PTK6 的表達,從而抑制肝癌細胞的增殖,但也提到PTK6不是miR-183的靶基因,兩者之間相互作用的具體機制需進一步探索和驗證。
綜上所述,PTK6 在不同癌癥中起不同作用,其在體內(nèi)和體外均可激活大量癌蛋白,促進細胞增殖、轉(zhuǎn)移和癌癥發(fā)展,為抑制其表達,酪氨酸酶抑制劑得到快速發(fā)展。盡管酪氨酸酶抑制劑極大地改變了腫瘤患者的預(yù)后,但仍存在耐藥及不良反應(yīng)等缺陷[50]。多種數(shù)據(jù)表明,靶向PTK6可能對特定癌癥的治療有益處,特別是那些表達高水平PTK6 或維持質(zhì)膜上PTK6激活的癌癥[3]。研究發(fā)現(xiàn),PTK6也作為自噬相關(guān)基因,成為治療低級膠質(zhì)瘤的潛在靶點[51]。Micro-RNA 在癌癥中的作用也較復(fù)雜,迄今為止已發(fā)現(xiàn)了3 000多種miRNA,且大部分均對轉(zhuǎn)錄后的基因表達水平起關(guān)鍵性的調(diào)控作用,據(jù)統(tǒng)計,人體內(nèi)約2/3 的基因均受某個或一組miRNA 的調(diào)控,與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后密切相關(guān)。PTK6 作為一個非常有價值的潛在的癌癥治療靶點,其功能在不同腫瘤中也呈現(xiàn)不同特點,探究miRNA 和PTK6 之間的調(diào)控作用,可為改善患者預(yù)后不良反應(yīng)提供新的方法。通過查閱文獻發(fā)現(xiàn),有關(guān)miRNA 和PTK6 之間調(diào)控作用的研究較少,因此,下一步將進一步探究兩者在腫瘤中的關(guān)系,以期為臨床治療癌癥提供新的思路。