Dab2/DOC-2基因的研究進展

曾浪 孫雪

癌基因和抑癌基因是維持細胞正常生命活動的重要基因，控制細胞的增殖、分化的過程。當他們的基因結構發生改變或異常表達時，正常增殖調控紊亂，細胞無限生長，發生癌變。研究發現，Dab2/DOC-2是一種新的抑癌基因，在腫瘤的發生、發展中起著非常重要的作用。本文將Dab2/DOC-2基因的研究進展綜述如下。

1 Dab2/DOC-2基因概述

Dab2/DOC-2基因是哺乳動物綱果蠅屬兩種Disabled之一，最早在巨噬細胞集落刺激因子1（CSF-1）信號轉導途徑中具有磷脂蛋白作用而被發現。人的Dab2/DOC-2基因位于五號染色體的長臂上（5p12），有兩種剪切形式：編碼p96，p67蛋白。Dab2/DOC-2基因長度40kb，由15個外顯子和14個內含子組成，產生3.6kb的mRNA[1-2]。Dab2/DOC-2含有三個功能區：N-端的磷酸酪氨酸結合區（PTB），磷酸作用區（PID）和含有豐富脯氨酸的C-端區（PRD），均具有分子調節作用。

1994年Mok等[3]應用DNA指紋技術研究人正常卵巢上皮細胞和卵巢癌細胞的基因差異表達時，發現一個在正常卵巢上皮中均有表達但在卵巢癌細胞系及組織中無法表達的基因，將其命名為卵巢癌缺失基因，即DOC-2（deletion inovarian carcinoma2）。研究表明，DOC-2屬于Dab基因家族，位于人類染色體5p13上，長約35kb，含15個外顯子和14個內含子，cDNA共3268bp，編碼長約770個氨基酸的蛋白質，分子量約82.5KDa[4]。DOC-2蛋白的氨基端含有PID和PTB相互作用的結構域，羧基端含有多個富含脯氨酸的SH3結合區[5]。

Dab2/DOC-2的結構說明它是具有信號轉導功能的磷蛋白，在多種組織中表達，起著信號轉導分子的作用。而Dab2/DOC-2的高表達抑制了癌細胞的增長[6]，說明它是一個腫瘤抑制基因，它能抑制多種腫瘤細胞的生長，如卵巢癌，乳腺癌，絨毛膜癌和前列腺癌等，在細胞癌變過程中起重要作用。

2 Dab2/DOC-2的生理作用

2.1 Dab2/DOC-2和細胞內吞作用

Dab2/DOC-2是一個具有多結構域的介導細胞內吞作用的功能性蛋白，也是信號轉導的中介。Chetrit等[7]對大鼠的研究表明，Dab2/DOC-2的亞型p82蛋白通過一個功能域PTB同時結合網格蛋白和磷脂，使得大量網格蛋白構成籠形蛋白組件，可以集中更多的內吞蛋白質如AP2和epsin，增強細胞的內吞作用。有絲分裂的細胞能通過抑制Dab2/DOC-2磷酸化保證在整個分裂過程中都有內吞能力[8]。

2.2 Dab2/DOC-2抑制血小板活化

血小板在血管損傷部位相互接觸以止血。已證明血小板表面存在兩個結構域，分別通過結合整合素和硫脂類這兩種狀態控制凝血和溶血的平衡。Drahos等[9]通過蛋白質覆蓋和脂質體結合實驗，證明了Dab2/DOC-2的N-端PTB結構域可與硫脂類特異性結合，逃避凝血酶對其的裂解作用，同時阻礙了血小板表面的硫脂類和凝血蛋白相互作用，從而阻止了止血過程的進行。表明Dab2/DOC-2作為血小板聚集的負向調節因子，抑制血小板的活化。

2.3 Dab2/DOC-2和T細胞功能調節

表達FOXP3的調節性T細胞對于維持外周T細胞耐受性和平衡性很重要。有實驗表明，在小鼠外周淋巴球中的Dab2基因僅僅在FOXP3陽性調節性T細胞中表達。Dab2/DOC-2是FOXP3的直接作用目標基因，缺乏Dab2/DOC-2的調節性T細胞在功能上是有缺陷的[10]。

2.4 Dab2/DOC-2和人體內皮細胞的形態發生

Dab2蛋白在信號轉導和蛋白流量的調節上發揮著重要作用，能在人體內皮細胞中高度表達。實驗發現，通過敲除Dab2/DOC-2基因能引起Src-FAK信號通路和胞外信號調節激酶和c-JunNH2-端激酶的活化，同時抑制p38蛋白磷酸化，恢復內皮細胞的分化作用[11]。

2.5 Dab2/DOC-2在腎上腺皮質球狀帶中表達且和醛固酮的分泌有關

腎上腺皮質分化到功能性的特殊區域可能是不同基因在胎兒成長、發育、成人的過程中表達的結果。在尋找皮質球狀帶中的特定基因時，Damian等人通過結合使用激光捕捉顯微切割、mRNA擴增、cDNA微陣列雜交和real-time RT-PCR技術發現Dab2/DOC-2在鼠腎上腺球狀帶中表達。Dab2/DOC-2是種受分裂素調節的磷蛋白，具有轉接內吞蛋白和信號轉導功能的特點。實驗還進一步研究了球狀帶中Dab2/DOC-2在醛固酮分泌中的作用，發現從小鼠腎上腺mRNA和蛋白水平來看，低鹽喂食增加了Dab2/DOC-2長亞型表達，而高鹽喂食的小鼠沒有發現特征性的改變。血管緊張素Ⅱ的分泌引起鼠腎上腺中Dab2/DOC-2亞型mRNAs瞬時增加。總之，Dab2/DOC-2能被醛固酮促分泌素如低鹽飲食或血管緊張素Ⅱ調控，且與醛固酮合成酶分泌和醛固酮分泌有關。Dab2/DOC-2因此可能是醛固酮分泌的調節器并且與鹽皮質激素分泌異常有關[12]。

2.6 Dab2/DOC-2在中樞神經系統中的動態表達

早在2002年，Yang等[13]就發現，Dab2/DOC-2在胚胎的發生過程中發揮重要作用。在受精后4.5d（E4.5）的胚胎植入時，Dab2/DOC-2開始表達。最近，Dab2/DOC-2已被證明與細胞定位和小鼠胚胎發育期間內臟內胚層的形成有關。實驗表明，在E8.5到E11.5期間，后腦5和6區表達有Dab2蛋白；在E9.5到E12.5期間，神經管底葉中也有Dab2蛋白的表達。隨后這些區域便檢驗不到Dab2蛋白。同樣，在腦室周圍器官包括神經叢和松果體中，也能觀察到Dab2的動態表達，但是僅僅局限于發育早期。此外，從E10.0到E14.5期間，Dab2在Iba1陽性單核巨噬細胞亞群中都有表達，之后表達消失。這是首次研究證明Dab2在中樞神經系統發育過程中的動態時空表達[14]。

3 Dab2/DOC-2參與多種信號途徑

3.1 Dab2/DOC-2對Wnt信號途徑的負向作用

β-連環素介導的Wnt信號對于胚胎發育和成人組織來說是必要的，異常的Wnt信號轉導能導致多種腫瘤發生。Dab2/DOC-2被認為是該信號途徑的抑制劑。Jiang等[15]的研究表明在由維甲酸誘導的F9細胞的分化或在生長因子β誘導的鼠乳腺上皮細胞從上皮到間質的轉移過程中，Dab2蛋白水平關系到軸蛋白（Axin）穩定和伴隨的β連環蛋白信號阻滯。Dab2/DOC-2在F9細胞還有細胞系中的異位表達能導致軸蛋白表達增加和Wnt信號減弱。實驗得出結論，Dab2/DOC-2通過聯合軸蛋白維持細胞已分化狀態和約束Wnt信號介導的增殖過程[15]。

3.2 通過抑制Dab2表達改變TGF-β的作用

細胞因子TGF-β作為一個腫瘤抑制因子存在于正常上皮細胞中，而在細胞的惡性轉化過程中，瘤細胞能改變對TGF-β的反應并對其加以利用，使其成為一種潛在的致癌因素。我們能通過啟動子甲基化使Dab2的表達受到抑制。Adèle Hannigan等[16]應用免疫組織化學、基因再現、基因敲除及RNAi沉默研究，證明了通過抑制Dab2的表達能調整TGF-β/Smad通路，解除了TGF-β對腫瘤的阻礙作用，使得TGF-β有能力增強細胞的運動性、貼壁生長。這表明，通過抑制Dab2表達，使TGF-β從一個腫瘤抑制因子變為腫瘤促進因子[16]。

4 Dab2/DOC-2在腫瘤中的作用

4.1 Dab2/DOC-2和腫瘤細胞轉移

轉移性腫瘤細胞的特點是遷徙性和浸潤性，具有這些共性的細胞能發生上皮到間質的轉化（EMT）。Dab2/DOC-2是一個候選的腫瘤抑制基因，已證明其在多種腫瘤中均表達減少。Martin等[17]用RT-PCR和shRNA干擾技術檢測正常人類乳腺組織和乳腺腫瘤標本，結果發現，與正常人類乳腺組織相比，在乳腺腫瘤樣本中Dab2/DOC-2的兩種剪切形式：p96和p67的表達均下降。乳腺上皮細胞中Dab2/DOC-2的表達下降將導致Ras/MAPK信號增加，這將有利于構成轉化生長因子β（TGFβ）的信號回路，使TGFβ亞型的表達增加，而TGFβ的表達增加將導致基本的EMT表型出現。這表明在腫瘤細胞中，由于Dab2/DOC-2的表達受到抑制，細胞發生轉移的傾向會增加。

另外，最近有研究者發現，大鼠Dab2蛋白亞型p82的表達增加也能增強細胞的播散能力[18]。P82蛋白的PTB功能結構域，可以結合網格蛋白和磷脂。另外，在COS-7細胞中，Dab2亞型p82的高水平表達可以促進網格蛋白在質膜上的裝配過程。雖然Chetrit等在宮頸癌細胞和HBL細胞中均觀察到p82蛋白增強細胞擴散能力的事實，但具體的Dab2亞型p82促進細胞轉移機制尚不清楚，有人認為這可能與細胞內整合素水平有關[18-19]。

4.2 Dab2/DOC-2在腫瘤中表達和意義

最近，Jose等[20]發現Dab2/DOC-2在膀胱尿路上皮癌中的低表達與病理分期、分級有關。從單變量分析看來，Dab2/DOC-2的低表達和膀胱癌復發率及死亡率有關。Dab2/DOC-2的低表達似乎在膀胱腫瘤的早期即出現，且在高分級的膀胱癌中變得更加突出[20]。Kumar等[21]在食道鱗狀細胞癌的研究中也發現同樣的現象：在食道癌的癌前病變中會有Dab2蛋白表達丟失，且隨著腫瘤的惡性轉化，丟失更加嚴重。他們認為是Dab2/DOC-2基因啟動子甲基化介導的基因沉默造成了Dab2蛋白的丟失[21-22]。

有人對鼻咽癌（NPC）中Dab2蛋白的表達進行了研究，發現Dab2在NPC細胞系C666-1中過表達導致腫瘤細胞生長率下降，貼壁依賴性集落形成下降35%，且抑制血清誘導的c-Fos表達。表達譜分析和功能網絡分析結果表明，Dab2的過表達可以導致多個信號途徑的改變，提示Dab2是多個受體介導的信號通路中的銜接分子[23]。

5 展望

Dab2/DOC-2是一個候選的腫瘤抑制基因，也是信號轉導過程中的多功能信號分子。多項研究表明，Dab2/DOC-2參與了生理的或是病理的多種生命過程并發揮著重要的作用。目前，國外對于Dab2/DOC-2已經做了較多工作，國內卻很少有人涉足這方面的研究，關于這一基因的研究還有待進一步完善。

[1] Sheng Z,Smith ER,He J,et al.Chromosomal location of murine disabled-2 gene and structural comparison with its human ortholog[J].Gene,2001,268(1-2):31-39.

[2] Yong DH,Smith ER,Cohen C,et al.Molecular events associated with dysplastic morphologic transformation and initiation of ovarian tumorigenicity[J].Cancer,2002,94(9):2380-2392.

[3] Mok SC,Mok SC,Wong KK,et al.Molecular cloning of differentially expressed genes in human epithelial ovarian cancer[J].Gynecol Oncol,1994,52(2):247-252.

[4] Sheng Z,lie J,Tuppen JA,et a1.Structure sequence and promoter analysis of human disabled-2 gene(DAB2)[J].Genomics,2000,70(3):381-386.

[5] Xu XX,Yang W,Jackowski S,et a1.Cloning of a novel Phosphoprotein regulated by colony-stimulating factor 1 shares a domain with the DrosophiIa disabled gene product[J].J Biol Chem,1995,270(23):14184-14191.

[6] FuIop V,Colitti CV,Genest D,et a1.DOC-2／hDab2,a candidate tumor suppressor gene involved in the development of gestational trophoblastic diseases[J].Oncogene,1998,17(4):419-424.

[7] Chetrit D,Ziv N,Ehrlich M,et al.Dab2 regulates clathrin assembly and cell spreading[J].Biochem J,2009,418(3):701-715.

[8] Chetrit D,Barzilay L,Lhorn G,et al.Negative regulation of the endocytic adapt--or disabled-2(dab2)in mitosis[J].J Biol Chem,2011,286(7):5392-403.

[9] Drahos KE,Welsh JD,Finkielstein CV,et al.Sulfatides partition disabled-2 in response to platelet activation[J].PloS One,2009,4(11):e8007.

[10] Jain N,Nguyen H,Friedline RH,et al.Cutting edge:Dab2 is a FOXP3 target gene required for regulatory T cell function[J].J Immunol,2009,183(7): 4192-4196.

[11] Orlandini M,Nucciotti S,Galvagni F,et al.Morphogenesis of humanendothelial cells is inhibited by DAB2 via Src[J].FEBS Lett,2008,582(17):2542-2548.

[12] Romero DG,Yanes LL,de Rodriguez AF,et al.Disabled-2 is expressed in adrenal zona glomerulosa and is involved in aldosterone secretion[J]. Endocrinology,2007,148(6):2644-2652.

[13] Yaug DH,Smith ER,Roland IH,et a1.Disabled-2 is essential for endodcrmal cell positioning and structure formation during mouse embryogenesis[J].Dev Biol,2002,251(1):27-44.

[14] Cheung KK,Mok SC,Rezaie P,et al.Dynamic expression of Dab2 in the mouse embryonic central nervous system[J].BMC Dev Biol,2008,8:76.

[15] Y Jiang,C Prunier,PH Howe,et al.The inhibitory effects of Disabled-2(Dab2) on Wnt signaling are mediated through Axin[J].Oncogene,2008,27:1865-1875.

[16] Adèle Hannigan,Paul Smith,Gabriela Kalna,et al.Epigenetic downregulation of human disabled homolog 2 switches TGF-β from a tumor suppressor to a tumor promoter[J].J Clin Invest,2010,120(8):2842-2857.doi:10.1172/JCI36125.

[17] Martin JC,Herbert BS,Hocevar BA,et al.Disabled-2 downregulation promotes epithelial-to-mesenchymal transition[J].Br J Cancer,2010,103(11):1716-1723.Epub 2010 Nov 9.

[18] Chetrit D,Ziv N,Ehrlich M,et al.Dab2 regulates clathrin assembly and cell spreading[J].Biochem J,2009,418(3):701-715.

[19] Anjali Teckchandani,Natalie Toida,Jake Goodchild,et al.Quantitative proteo--mics identifies a Dab2/integrin module regulating cell migration[J].J Cell Biol,2009,186(1):99-111.

[20] Karam JA,Shariat SF,Huang HY,et al.Decreased DOC-2/DAB2 expression in urothelial carcinoma of the bladder[J].Clin Cancer Res,2007,13(15 Pt 1):4400-4406.

[21] Anupam K,Tusharkant C,Gupta SD,et al.Loss of disabled-2 expression is an early event in esophageal squamous tumorigenesis[J].World J Gastroenterol,2006,12(37):6041-6045.

[22] Bagadi SA,Prasad CP,Srivastava A,et al.Frequent loss of Dab2 protein and infrequent promoter hypermethylation in breast cancer[J].Breast Cancer Res Treat,2007,104(3):277-286.

[23] Tong JH,Ng DC,Chau SL,et al.Putative tumour-suppressor gene DAB2 is frequently down regulated by promoter hypermethylation in nasopharyngeal carcinoma[J].BMC Cancer,2010,10:253.