Dab2/DOC-2基因的研究進(jìn)展

曾浪 孫雪

癌基因和抑癌基因是維持細(xì)胞正常生命活動(dòng)的重要基因，控制細(xì)胞的增殖、分化的過(guò)程。當(dāng)他們的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或異常表達(dá)時(shí)，正常增殖調(diào)控紊亂，細(xì)胞無(wú)限生長(zhǎng)，發(fā)生癌變。研究發(fā)現(xiàn)，Dab2/DOC-2是一種新的抑癌基因，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中起著非常重要的作用。本文將Dab2/DOC-2基因的研究進(jìn)展綜述如下。

1 Dab2/DOC-2基因概述

Dab2/DOC-2基因是哺乳動(dòng)物綱果蠅屬兩種Disabled之一，最早在巨噬細(xì)胞集落刺激因子1（CSF-1）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中具有磷脂蛋白作用而被發(fā)現(xiàn)。人的Dab2/DOC-2基因位于五號(hào)染色體的長(zhǎng)臂上（5p12），有兩種剪切形式：編碼p96，p67蛋白。Dab2/DOC-2基因長(zhǎng)度40kb，由15個(gè)外顯子和14個(gè)內(nèi)含子組成，產(chǎn)生3.6kb的mRNA[1-2]。Dab2/DOC-2含有三個(gè)功能區(qū)：N-端的磷酸酪氨酸結(jié)合區(qū)（PTB），磷酸作用區(qū)（PID）和含有豐富脯氨酸的C-端區(qū)（PRD），均具有分子調(diào)節(jié)作用。

1994年Mok等[3]應(yīng)用DNA指紋技術(shù)研究人正常卵巢上皮細(xì)胞和卵巢癌細(xì)胞的基因差異表達(dá)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)在正常卵巢上皮中均有表達(dá)但在卵巢癌細(xì)胞系及組織中無(wú)法表達(dá)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(zhǎng)約35kb，含15個(gè)外顯子和14個(gè)內(nèi)含子，cDNA共3268bp，編碼長(zhǎng)約770個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，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(jié)構(gòu)域，羧基端含有多個(gè)富含脯氨酸的SH3結(jié)合區(qū)[5]。

Dab2/DOC-2的結(jié)構(gòu)說(shuō)明它是具有信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的磷蛋白，在多種組織中表達(dá)，起著信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的作用。而Dab2/DOC-2的高表達(dá)抑制了癌細(xì)胞的增長(zhǎng)[6]，說(shuō)明它是一個(gè)腫瘤抑制基因，它能抑制多種腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，如卵巢癌，乳腺癌，絨毛膜癌和前列腺癌等，在細(xì)胞癌變過(guò)程中起重要作用。

2 Dab2/DOC-2的生理作用

2.1 Dab2/DOC-2和細(xì)胞內(nèi)吞作用

Dab2/DOC-2是一個(gè)具有多結(jié)構(gòu)域的介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)吞作用的功能性蛋白，也是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的中介。Chetrit等[7]對(duì)大鼠的研究表明，Dab2/DOC-2的亞型p82蛋白通過(guò)一個(gè)功能域PTB同時(shí)結(jié)合網(wǎng)格蛋白和磷脂，使得大量網(wǎng)格蛋白構(gòu)成籠形蛋白組件，可以集中更多的內(nèi)吞蛋白質(zhì)如AP2和epsin，增強(qiáng)細(xì)胞的內(nèi)吞作用。有絲分裂的細(xì)胞能通過(guò)抑制Dab2/DOC-2磷酸化保證在整個(gè)分裂過(guò)程中都有內(nèi)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(gè)結(jié)構(gòu)域，分別通過(guò)結(jié)合整合素和硫脂類這兩種狀態(tài)控制凝血和溶血的平衡。Drahos等[9]通過(guò)蛋白質(zhì)覆蓋和脂質(zhì)體結(jié)合實(shí)驗(yàn)，證明了Dab2/DOC-2的N-端PTB結(jié)構(gòu)域可與硫脂類特異性結(jié)合，逃避凝血酶對(duì)其的裂解作用，同時(shí)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(guò)程的進(jìn)行。表明Dab2/DOC-2作為血小板聚集的負(fù)向調(diào)節(jié)因子，抑制血小板的活化。

2.3 Dab2/DOC-2和T細(xì)胞功能調(diào)節(jié)

表達(dá)FOXP3的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞對(duì)于維持外周T細(xì)胞耐受性和平衡性很重要。有實(shí)驗(yàn)表明，在小鼠外周淋巴球中的Dab2基因僅僅在FOXP3陽(yáng)性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中表達(dá)。Dab2/DOC-2是FOXP3的直接作用目標(biāo)基因，缺乏Dab2/DOC-2的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在功能上是有缺陷的[10]。

2.4 Dab2/DOC-2和人體內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生

Dab2蛋白在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白流量的調(diào)節(jié)上發(fā)揮著重要作用，能在人體內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)敲除Dab2/DOC-2基因能引起Src-FAK信號(hào)通路和胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶和c-JunNH2-端激酶的活化，同時(shí)抑制p38蛋白磷酸化，恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞的分化作用[11]。

2.5 Dab2/DOC-2在腎上腺皮質(zhì)球狀帶中表達(dá)且和醛固酮的分泌有關(guān)

腎上腺皮質(zhì)分化到功能性的特殊區(qū)域可能是不同基因在胎兒成長(zhǎng)、發(fā)育、成人的過(guò)程中表達(dá)的結(jié)果。在尋找皮質(zhì)球狀帶中的特定基因時(shí)，Damian等人通過(guò)結(jié)合使用激光捕捉顯微切割、mRNA擴(kuò)增、cDNA微陣列雜交和real-time RT-PCR技術(shù)發(fā)現(xiàn)Dab2/DOC-2在鼠腎上腺球狀帶中表達(dá)。Dab2/DOC-2是種受分裂素調(diào)節(jié)的磷蛋白，具有轉(zhuǎn)接內(nèi)吞蛋白和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步研究了球狀帶中Dab2/DOC-2在醛固酮分泌中的作用，發(fā)現(xiàn)從小鼠腎上腺mRNA和蛋白水平來(lái)看，低鹽喂食增加了Dab2/DOC-2長(zhǎng)亞型表達(dá)，而高鹽喂食的小鼠沒(méi)有發(fā)現(xiàn)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(shí)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(diào)控，且與醛固酮合成酶分泌和醛固酮分泌有關(guān)。Dab2/DOC-2因此可能是醛固酮分泌的調(diào)節(jié)器并且與鹽皮質(zhì)激素分泌異常有關(guān)[12]。

2.6 Dab2/DOC-2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)表達(dá)

早在2002年，Yang等[13]就發(fā)現(xiàn)，Dab2/DOC-2在胚胎的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在受精后4.5d（E4.5）的胚胎植入時(shí)，Dab2/DOC-2開(kāi)始表達(dá)。最近，Dab2/DOC-2已被證明與細(xì)胞定位和小鼠胚胎發(fā)育期間內(nèi)臟內(nèi)胚層的形成有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，在E8.5到E11.5期間，后腦5和6區(qū)表達(dá)有Dab2蛋白；在E9.5到E12.5期間，神經(jīng)管底葉中也有Dab2蛋白的表達(dá)。隨后這些區(qū)域便檢驗(yàn)不到Dab2蛋白。同樣，在腦室周圍器官包括神經(jīng)叢和松果體中，也能觀察到Dab2的動(dòng)態(tài)表達(dá)，但是僅僅局限于發(fā)育早期。此外，從E10.0到E14.5期間，Dab2在Iba1陽(yáng)性單核巨噬細(xì)胞亞群中都有表達(dá)，之后表達(dá)消失。這是首次研究證明Dab2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中的動(dòng)態(tài)時(shí)空表達(dá)[14]。

3 Dab2/DOC-2參與多種信號(hào)途徑

3.1 Dab2/DOC-2對(duì)Wnt信號(hào)途徑的負(fù)向作用

β-連環(huán)素介導(dǎo)的Wnt信號(hào)對(duì)于胚胎發(fā)育和成人組織來(lái)說(shuō)是必要的，異常的Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)能導(dǎo)致多種腫瘤發(fā)生。Dab2/DOC-2被認(rèn)為是該信號(hào)途徑的抑制劑。Jiang等[15]的研究表明在由維甲酸誘導(dǎo)的F9細(xì)胞的分化或在生長(zhǎng)因子β誘導(dǎo)的鼠乳腺上皮細(xì)胞從上皮到間質(zhì)的轉(zhuǎn)移過(guò)程中，Dab2蛋白水平關(guān)系到軸蛋白（Axin）穩(wěn)定和伴隨的β連環(huán)蛋白信號(hào)阻滯。Dab2/DOC-2在F9細(xì)胞還有細(xì)胞系中的異位表達(dá)能導(dǎo)致軸蛋白表達(dá)增加和Wnt信號(hào)減弱。實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，Dab2/DOC-2通過(guò)聯(lián)合軸蛋白維持細(xì)胞已分化狀態(tài)和約束Wnt信號(hào)介導(dǎo)的增殖過(guò)程[15]。

3.2 通過(guò)抑制Dab2表達(dá)改變TGF-β的作用

細(xì)胞因子TGF-β作為一個(gè)腫瘤抑制因子存在于正常上皮細(xì)胞中，而在細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化過(guò)程中，瘤細(xì)胞能改變對(duì)TGF-β的反應(yīng)并對(duì)其加以利用，使其成為一種潛在的致癌因素。我們能通過(guò)啟動(dòng)子甲基化使Dab2的表達(dá)受到抑制。Adèle Hannigan等[16]應(yīng)用免疫組織化學(xué)、基因再現(xiàn)、基因敲除及RNAi沉默研究，證明了通過(guò)抑制Dab2的表達(dá)能調(diào)整TGF-β/Smad通路，解除了TGF-β對(duì)腫瘤的阻礙作用，使得TGF-β有能力增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性、貼壁生長(zhǎng)。這表明，通過(guò)抑制Dab2表達(dá)，使TGF-β從一個(gè)腫瘤抑制因子變?yōu)槟[瘤促進(jìn)因子[16]。

4 Dab2/DOC-2在腫瘤中的作用

4.1 Dab2/DOC-2和腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移

轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是遷徙性和浸潤(rùn)性，具有這些共性的細(xì)胞能發(fā)生上皮到間質(zhì)的轉(zhuǎn)化（EMT）。Dab2/DOC-2是一個(gè)候選的腫瘤抑制基因，已證明其在多種腫瘤中均表達(dá)減少。Martin等[17]用RT-PCR和shRNA干擾技術(shù)檢測(cè)正常人類乳腺組織和乳腺腫瘤標(biāo)本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，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(dá)均下降。乳腺上皮細(xì)胞中Dab2/DOC-2的表達(dá)下降將導(dǎo)致Ras/MAPK信號(hào)增加，這將有利于構(gòu)成轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGFβ）的信號(hào)回路，使TGFβ亞型的表達(dá)增加，而TGFβ的表達(dá)增加將導(dǎo)致基本的EMT表型出現(xiàn)。這表明在腫瘤細(xì)胞中，由于Dab2/DOC-2的表達(dá)受到抑制，細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移的傾向會(huì)增加。

另外，最近有研究者發(fā)現(xiàn)，大鼠Dab2蛋白亞型p82的表達(dá)增加也能增強(qiáng)細(xì)胞的播散能力[18]。P82蛋白的PTB功能結(jié)構(gòu)域，可以結(jié)合網(wǎng)格蛋白和磷脂。另外，在COS-7細(xì)胞中，Dab2亞型p82的高水平表達(dá)可以促進(jìn)網(wǎng)格蛋白在質(zhì)膜上的裝配過(guò)程。雖然Chetrit等在宮頸癌細(xì)胞和HBL細(xì)胞中均觀察到p82蛋白增強(qiáng)細(xì)胞擴(kuò)散能力的事實(shí)，但具體的Dab2亞型p82促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)移機(jī)制尚不清楚，有人認(rèn)為這可能與細(xì)胞內(nèi)整合素水平有關(guān)[18-19]。

4.2 Dab2/DOC-2在腫瘤中表達(dá)和意義

最近，Jose等[20]發(fā)現(xiàn)Dab2/DOC-2在膀胱尿路上皮癌中的低表達(dá)與病理分期、分級(jí)有關(guān)。從單變量分析看來(lái)，Dab2/DOC-2的低表達(dá)和膀胱癌復(fù)發(fā)率及死亡率有關(guān)。Dab2/DOC-2的低表達(dá)似乎在膀胱腫瘤的早期即出現(xiàn)，且在高分級(jí)的膀胱癌中變得更加突出[20]。Kumar等[21]在食道鱗狀細(xì)胞癌的研究中也發(fā)現(xiàn)同樣的現(xiàn)象：在食道癌的癌前病變中會(huì)有Dab2蛋白表達(dá)丟失，且隨著腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化，丟失更加嚴(yán)重。他們認(rèn)為是Dab2/DOC-2基因啟動(dòng)子甲基化介導(dǎo)的基因沉默造成了Dab2蛋白的丟失[21-22]。

有人對(duì)鼻咽癌（NPC）中Dab2蛋白的表達(dá)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)Dab2在NPC細(xì)胞系C666-1中過(guò)表達(dá)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)率下降，貼壁依賴性集落形成下降35%，且抑制血清誘導(dǎo)的c-Fos表達(dá)。表達(dá)譜分析和功能網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果表明，Dab2的過(guò)表達(dá)可以導(dǎo)致多個(gè)信號(hào)途徑的改變，提示Dab2是多個(gè)受體介導(dǎo)的信號(hào)通路中的銜接分子[23]。

5 展望

Dab2/DOC-2是一個(gè)候選的腫瘤抑制基因，也是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中的多功能信號(hào)分子。多項(xiàng)研究表明，Dab2/DOC-2參與了生理的或是病理的多種生命過(guò)程并發(fā)揮著重要的作用。目前，國(guó)外對(duì)于Dab2/DOC-2已經(jīng)做了較多工作，國(guó)內(nèi)卻很少有人涉足這方面的研究，關(guān)于這一基因的研究還有待進(jìn)一步完善。

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