中期因子與腫瘤的聯系

藍美銳，陳禮剛，李 濤（.瀘州醫學院附屬第一醫院，四川 瀘州 646000；.四川省自貢市第四人民醫院，四川 自貢 643000）

中期因子是新的肝素結合生長因子，在各種人類腫瘤中過度表達。有促進細胞遷移，生長，存活，分化及抗細胞凋亡作用。Midkine（MK）是一種能促進細胞生長、存活、分化、遷移及其他活性的肝素結合生長因子。并具有神經保護作用，能促進軸索延伸。MK基因在胚胎時期高表達，出生后逐漸降低，在成年組織中，除腎臟和小腸上皮外，其他部位幾乎不表達[1]。MK在多種人類惡性腫瘤中表達較正常組織增高，在腫瘤發生的過程中發揮了重要作用，并且與腫瘤的不良預后相關。而多種惡性腫瘤患者血液中的MK水平也增高，因此MK有可能作為腫瘤標志物并且在判斷預后中發揮作用。MK也被期待成為一種阻止細胞凋亡的治療手段及腫瘤治療的靶點。文章對中期因子的基因及蛋白結構、受體、信號通路及中期因子在腫瘤中的角色進行總結，對中期因子與腫瘤的關系進行綜述。

1 MK的生化

1.1 基因結構:人MK基因長度為2 kb，用MDK表示。人類MK基因存在于第11號染色體p11.2上。它由5個外顯子和4個內含子組成。在MDK啟動子區域有一個維甲酸反應元件和WT1（Wilm腫瘤抑制基因產物-1）、激活蛋白-1（AP1）的結合位點。基因表達受多種因素控制。維甲酸能誘導其表達，而WT1能減少MK的表達。糖皮質激素也能通過與啟動子區域的受體結合影響MDK的表達。另外，缺氧時MDK表達升高表明啟動子區域至少部分存在對缺氧產生應答的結構。

1.2 分子特點:成熟的人MK蛋白分子量約13 kD，由N區域和C區域組成，每個末端包含三個反Paralel β型。C區域富含堿性氨基酸殘基，構成MK的抗原性，并由堿性氨基酸殘基形成兩個肝素結合位點，雖然N區域也有一些堿性氨基酸殘基，但由于在該區域還存在一些酸性氨基酸殘基，因此N區域與肝素的結合力非常弱。因此C區域比N區域具有更重要的作用。MK的不同功能，如促進軸突生長及促進血漿纖維蛋白酶原的活性的等均由C區域調節。然而只有完整的MK分子而不是單獨的C區域才具有促進胚胎腦神經元存活的作用。而要促進血漿纖維蛋白酶原的活性，則必須是由兩個MK分子中間夾有肝素分子，形成像三明治一樣的二聚體形態才能發揮。轉谷胺酰酶及肝素能促進二聚體形成。另外在腫瘤組織中存在缺少N末端及其周圍的MK序列變異體即MK的截短形式，因為有完整的C區域而仍有完整的生物學功能。目前已知MK蛋白存在3種異構體。腫瘤生成、淋巴道轉移可能也與MK變異體的表達有關。

1.3 受體及信號通路:MK需與相關受體結合后才能執行其相應的生理作用。MK受體是一個分子復合體，由跨膜蛋白和跨膜蛋白多糖組成。受體型蛋白酪氨酸磷酸酶（PTPζ），變性淋巴瘤激酶（Anaplastic lymphoma kinase，ALK），整合蛋白（Integrins）及神經多糖C（Neuroglycan C，NGC），跨膜蛋白、低密度脂蛋白受體相關蛋白均參與MK的信號轉導。MK與不同受體結合發揮相應的生理作用。磷脂酞肌醇-3激酶（PI3K）和細胞外信號調節激酶（ERK）參與而MK細胞內信號轉導。但目前信號轉導機制仍有許多未知處，還有待今后繼續研究。

2 MK與腫瘤

2.1 MK在腫瘤中的作用及作用機制:MK在不同類型的癌細胞中大量表達，促進了腫瘤的生長、存活、浸潤和腫瘤血管的發生，并且與患者的預后不良相關。而腫瘤表達MK的一個原因是腫瘤組織對缺氧的應答。另外腫瘤抑制基因產物活性的消失也是一個因素。MK也與腫瘤細胞凋亡有關。有文獻報道通過干擾性RNA阻斷MK可明顯誘導骨肉瘤細胞的凋亡。有文獻報道通過針對MK的靶向治療能明顯抑制腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體和放線菌素D所介導的凋亡[2]。Tong Y等認為在人腦脊膜瘤中，MK的過度表達能抗腫瘤細胞的凋亡[3]。因此MK抗細胞凋亡也是促進腫瘤發展的一個因素。對于這些作用機制，目前仍不十分清楚。Stoica等證實激活磷脂酰肌醇3和絲裂素活化蛋白激酶信號轉導途徑是因為MK可緊密連接于間變性淋巴瘤激酶（ALK），并刺激間變性淋巴瘤激酶磷酸化。MK促有絲分裂的作用是通過與p200+MKR受體結合，形成MK-受體復合物并結合了JAK1和JAK2在基膜上，激活了JAK/STAT信號途徑[4]。核轉錄獨立的信號肽與MK還可能有關。

2.2 MK與各種腫瘤:MK在多種腫瘤中表達增強，在腫瘤癌前病變階段、潛伏期、早期也呈高水平表達。魏恒等發現在48例腦膠質瘤中39例有MK的表達，其在高級別腦膠質瘤中的陽性表達率明顯高于低級別腦膠質瘤的陽性表達率（P＜0.01）[4]。有研究顯示急性髓細胞白血病（AML）患者的不良預后與骨髓單核細胞中MK高表達相關[5]。Jham BC等研究顯示MK在口腔鱗狀細胞癌中的表達相對口腔黏膜白斑病及正常黏膜增加，且晚期腫瘤（T3/T4）較早期（T1/T2）增加更多[6]。Lazar AJ等發現在軟組織腺泡狀肉瘤中MK的表達也明顯增高。而Tobias Reiff等認為MKALK通道與交感神經的發育及兒童神經母細胞瘤的易患性相關[7]。有研究表明MK在結直腸癌中高表達且與腫瘤的位置相關[8]。還有研究顯示MK在膀胱癌、乳腺癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、前列腺癌、膠質瘤中有表達增強。這也表明MK在腫瘤發生、發展中有重要作用。

2.3 MK在診斷、治療中的意義:Gregory E RICE等研究顯示血漿MK水平對卵巢癌患者是一個有效的生物學標記[9]。在其他一些惡性腫瘤中也有相似的研究報道。因此血清MK水平有望成為一個新的腫瘤標志物，有助于腫瘤的診斷及預后判斷。而對于腫瘤的治療，也有很多相關的研究，主要集中在抗MK抗體及基因治療。有研究顯示MK是一種與腫瘤共享的抗原，并且MK蛋白對于多種腫瘤是候選的疫苗[10]。Zhao S等認為一種抗人MK的共軛化合物scFv-DOX在體內能有效抑制腫瘤的生長[11]。MK啟動子無明顯的肝毒性，因此有可能作為特異啟動子參與基因靶向治療。而一種基于MK啟動子的腺病毒（AD-MK）在多形性膠質母細胞瘤中顯示了強大的溶瘤效應，也同樣抑制了異種移植的胰腺癌和膀胱癌的生長[12-13]。Shuji Kubo等報道瘤內注射AD-MK可使移植在無胸腺小鼠上的人間皮細胞瘤完全消退。腫瘤藥物治療方面，化療藥物耐藥是腫瘤化療失敗的主要原因[14]。Mar Lorente等認為通過刺激MK/ALK通路，抑制細胞內P8及TRB3蛋白，增強Akt活性，能增強腫瘤對四氫大麻醇抗腫瘤作用的抵抗[15]。也有研究顯示MK在有耐藥性的腫瘤細胞在過度表達并且可能參與了腫瘤對傳統化療藥物的耐藥，并且通過MK介導的細胞間保護的信號能使已經獲得耐藥性的細胞對鄰近的藥物敏感細胞產生保護作用，從而導致對化療藥物耐藥[16]。還有研究認為MK通過激活notch信號通路而增強了胰腺癌的耐藥性[17]。因此針對MK的治療也能通過增強化療敏感性達到治療腫瘤目的。

因此我們有理由相信隨著技術水平的發展及對MK研究的深入，MK與腫瘤的聯系將會得到更清楚的揭示，MK將有可能成為腫瘤治療的一個成功的新靶點。

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