促紅細(xì)胞生成素肝細(xì)胞A2受體及其配子ephrinA1與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

甕杰慧，方艷偉，邱文娜，張麗元，焦保華

酪氨酸蛋白激酶受體(receptor tyrosine kinases，RTKs)家族成員中的促紅細(xì)胞生成素肝細(xì)胞(Eph)受體及其配體ephrin在胚胎發(fā)育尤其是中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中的作用是目前的熱點(diǎn)研究之一。近年來，學(xué)者們對EphA2和ephrinA1誘導(dǎo)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程產(chǎn)生了極大的興趣。早在1990年，篩選上皮細(xì)胞cDNA文庫時(shí)EphA2首次被發(fā)現(xiàn)，同年，ephrinA1作為一種新型腫瘤壞死因子-α被發(fā)現(xiàn)，可誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞基因產(chǎn)物產(chǎn)生，但后來才發(fā)現(xiàn)ephrinA1是EphA2的一個(gè)配體。此后又發(fā)現(xiàn)EphA2和ephrinA1在惡性腫瘤的發(fā)病機(jī)制中經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn)共同發(fā)揮作用，具體機(jī)制至今還未完全闡明。現(xiàn)就EphA2和ephrinA1在惡性腫瘤中的表達(dá)、功能及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，及其在不同惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中的多效性做一綜述，EphA2、ephrinA1系統(tǒng)有望成為惡性腫瘤診斷和特異靶向治療的新靶點(diǎn)。

1　EphA2 和 ephrinA1在腫瘤中的表達(dá)

1.1EphA2在腫瘤中的表達(dá)EphA2受體是一種相對分子質(zhì)量為130 000、由976個(gè)氨基酸組成的跨膜糖蛋白，在人類多種實(shí)體腫瘤中過表達(dá)，如：乳腺癌[1]、卵巢癌[2]、前列腺癌[3]、胰腺癌[4]、腦膠質(zhì)瘤[5-8]、腎細(xì)胞癌[9]、肺癌[10]、黑色素瘤[11]、胃癌[12]、喉癌[13]、結(jié)腸直腸癌[14]、子宮內(nèi)膜癌[15-16]等。有研究證實(shí)，在已確立的細(xì)胞株和人類腫瘤組織中無論是mRNA水平還是蛋白水平，EphA2均呈過表達(dá)。EphA2的表達(dá)位于染色體1p36，局限在能夠高度分辨上皮細(xì)胞的正常組織中，如：皮膚、肺和小腸，但迄今為止，關(guān)于EphA2蛋白在正常組織中的表達(dá)還沒有系統(tǒng)分析。免疫組化實(shí)驗(yàn)顯示EphA2在61%的多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(multiforme glioblastoma，GBM)[5]、76%的卵巢癌中、85%的前列腺癌中呈強(qiáng)陽性表達(dá)，EphA2是一種膜定位受體，易與配體結(jié)合。而且，EphA2的表達(dá)與患者的不良預(yù)后、轉(zhuǎn)移和低生存率密切相關(guān)。基于EphA2的表達(dá)模式、定位特性及功能重要性等特點(diǎn)，EphA2很可能是一種非常有價(jià)值的抗惡性腫瘤治療的新靶點(diǎn)。

1.2ephrinA1在腫瘤中的表達(dá)ephrinA1由205個(gè)氨基酸組成，是腫瘤壞死因子-α早期介導(dǎo)的基因產(chǎn)物，位于染色體1q21～q22，相對分子質(zhì)量約為22 000。ephrinA1的表達(dá)方式與EphA2不同，ephrinA1在GBM和乳腺癌細(xì)胞中低表達(dá)時(shí)，而EphA2則過表達(dá)[7，17]；相反，GBM、乳腺癌細(xì)胞高表達(dá)ephrinA1時(shí)，EphA2則呈低表達(dá)，這種差異性表達(dá)可通過小RNA敲低ephrinA1的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。而且，GBM EphA2表達(dá)細(xì)胞產(chǎn)生的異位ephrinA1導(dǎo)致EphA2的表達(dá)極大下調(diào)[17]。

1.3EphA2在腫瘤中過表達(dá)可能的機(jī)制調(diào)控EphA2過表達(dá)和EphA2功能的確切機(jī)制尚未完全闡明，但已證明EphA2是絲裂原激活蛋白激酶通路的直接轉(zhuǎn)錄靶子，EphA2在Ras轉(zhuǎn)化細(xì)胞和Ras過表達(dá)轉(zhuǎn)基因鼠中均呈過表達(dá)。但是通過同樣的通路，腫瘤細(xì)胞中，ephrinA1的表達(dá)卻被抑制，在同樣的細(xì)胞中出現(xiàn)了受體和配體截然不同的差異性表達(dá)。EphA2在腫瘤惡性轉(zhuǎn)化和進(jìn)展中轉(zhuǎn)錄上調(diào)，很可能是另一個(gè)RTKs發(fā)射了異常的生長因子信號造成的，例如EphA2誘導(dǎo)細(xì)胞黏附依賴于表皮生長因子(EGFR)的激活，在基因和蛋白水平EphA2表達(dá)上調(diào)[18]。研究表明EphA2和ErbB2聯(lián)合作用促進(jìn)乳腺癌進(jìn)展，可能是EphA2干擾其他RTKs的結(jié)果[19]。而且，EphA2啟動子有DNA破壞-應(yīng)答p53-結(jié)合點(diǎn)，EphA2受體上調(diào)以適應(yīng)p53-獨(dú)立體中的紫外線照射及MAPK調(diào)節(jié)[20]，為EphA2的過表達(dá)提供了其他可能的機(jī)制。促使EphA2過表達(dá)的另一種因素可能是基因突變或擴(kuò)增，目前，促進(jìn)EphA2顯著過表達(dá)的機(jī)制尚缺乏足夠的證據(jù)。在一些起源于神經(jīng)外胚層的惡性腫瘤中檢測到EphA2位于染色體區(qū)。完全闡明EphA2在實(shí)體腫瘤中過表達(dá)的機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

2　EphA2和ephrinA1在腫瘤中的功能

2.1EphA2在腫瘤中的功能多項(xiàng)研究證實(shí)，EphA2的致癌作用的確存在。EphA2在非轉(zhuǎn)移細(xì)胞中過表達(dá)預(yù)示著正在轉(zhuǎn)化或傳遞轉(zhuǎn)移特性。EphA2是惟一不完全依賴于配體結(jié)合和酪氨酸磷酸化發(fā)揮激酶活性的Ephs受體。EphA2在體外腫瘤細(xì)胞中具有配體獨(dú)立激酶活性，這可用來解釋非磷酸化受體的致癌作用。近年來研究表明EphA2受體酪氨酸587和593突變可極大降低上皮細(xì)胞激酶活性，說明這些酪氨酸殘基的磷酸化對增加EphA2的激酶活性是非常重要的，具有潛在的細(xì)胞依賴性[21]。

有研究表明，EphA2的過表達(dá)可充分促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞惡化，這種過表達(dá)在非酪氨酸磷酸化的癌細(xì)胞中存在，并且集中在侵襲性癌細(xì)胞前緣的胞膜縐褶中；在酪氨酸磷酸化的非腫瘤上皮細(xì)胞中，EphA2呈低水平表達(dá)，并且集中在細(xì)胞間接觸點(diǎn)上。早期研究把惡性腫瘤上皮細(xì)胞中EphA2酪氨酸磷酸化缺陷歸因于EphA2與其膜結(jié)合配體ephrinA1交互作用障礙。EphA2在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞黏附和細(xì)胞骨架重排作用中起關(guān)鍵作用[22]，EphA2磷酸化和細(xì)胞間定位點(diǎn)依賴于上皮性鈣黏蛋白(epithelial-cadherin，E-cadherin)的表達(dá)和功能，E-cadherin介導(dǎo)細(xì)胞黏附功能缺失導(dǎo)致癌細(xì)胞減少，進(jìn)而相鄰細(xì)胞EphA2受體與ephrinA1配體交互作用機(jī)會相應(yīng)減少。ephrinA1的表達(dá)降低或缺乏可導(dǎo)致EphA2磷酸化降低，抑制配體ephrinA1的內(nèi)陷及降解功能，可增加蛋白的穩(wěn)定性，促進(jìn)EphA2的磷酸化。

2.2ephrinA1在腫瘤中的功能關(guān)于ephrinA1的功能研究主要集中在惡性腫瘤中ephrinA1作為EphA受體的膜定位配體介導(dǎo)juxtacrine信號。基于ephrins的膜定位功能，一些ephrins特別是ephrinA1在膜結(jié)合時(shí)使Eph受體完全激活，ephrinA1的膜定位功能已經(jīng)被學(xué)者們廣泛的接受。近年來實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，ephrinA1可與GBM異位ephrinA1表達(dá)細(xì)胞和內(nèi)源性乳腺癌ephrinA1表達(dá)細(xì)胞的胞膜分離[17]。呈非聚合狀態(tài)、摩爾濃度與重組二聚ephrinA1近似的可溶性ephrinA1可與EphA2和其他EphA受體發(fā)生交互作用。總之，這些研究表明ephrinA1的功能不一定依賴于juxtacrine的交互效應(yīng)，一些ephrins配體的旁分泌作用尚未完全闡明，ephrinA1與EphA2交互作用時(shí)表現(xiàn)出類似肽的功能。

2.3腫瘤細(xì)胞中ephrinA1對EphA2的調(diào)節(jié)功能EphA2的獨(dú)立配體ephrinA1在影響惡性腫瘤的進(jìn)展中起著關(guān)鍵性作用，而且調(diào)控著受體酶的活性，認(rèn)為ephrinA1使EphA2的磷酸化下調(diào)是因?yàn)橛绊懥伺c腫瘤細(xì)胞內(nèi)EphA2受體交互作用的胞內(nèi)蛋白的定位和功能。含有ephrinA1-Fc(由可溶性ephrinA1和IgG的Fc部分重組融合而成)的腫瘤細(xì)胞激活以后，可抑制EphA2的磷酸化，誘導(dǎo)EphA2的內(nèi)陷和退化，消除癌蛋白的影響[23-24]。在許多腫瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)ephrinA1的激活，可抑制體內(nèi)外惡性腫瘤細(xì)胞EphA2過表達(dá)的特性，引起細(xì)胞結(jié)構(gòu)深刻變化導(dǎo)致細(xì)胞極性缺失，抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲[4，18]，抑制體內(nèi)惡性腫瘤生長。因此ephrinA1抑制腫瘤生長的機(jī)制可能是基于ephrinA1的雙重作用過程：(1)ephrinA1信號直接作用于EphA2受體使其表達(dá)下調(diào)，誘發(fā)腫瘤抑制信號；(2)清除處于非配體激活狀態(tài)癌蛋白(強(qiáng)效癌蛋白)細(xì)胞。

3　EphA2和ephrinA1在腫瘤中的信號傳導(dǎo)

EphA2-ephrinA1信號軸在調(diào)節(jié)正常細(xì)胞惡性變中起著關(guān)鍵作用，其中下游信號分子PI3K[25]、Src[26]、Slit2[27]、RhoA GTPases[28]、MAPK[20]和EGFR[18]等調(diào)控細(xì)胞黏附、細(xì)胞骨架的變化、細(xì)胞增殖、遷移和血管的發(fā)生、發(fā)展。

在腫瘤進(jìn)展中關(guān)于EphA2-ephrinA1信號機(jī)制和結(jié)果的研究認(rèn)為其具有復(fù)合作用傾向。有假說認(rèn)為：細(xì)胞內(nèi)信號蛋白氨基酸殘基特定磷酸化與EphA2直接相關(guān)或間接影響。例如，Src-FAK復(fù)合物的形成促進(jìn)細(xì)胞排斥和攣縮，與ephrinA1參與Tyr576/577上FAK的磷酸化相適應(yīng)。相反，EphA2誘導(dǎo)FAK Tyr397自磷酸化，方便FAK與其他的SH2區(qū)-包含蛋白交互作用，誘導(dǎo)下游信號來增加細(xì)胞黏附和擴(kuò)展[26]。EphA2或ephrinA1通過激活beta2-chimaerin調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移[29]，而且EphA2可以抑制免疫細(xì)胞遷移，阻止宿主免疫應(yīng)答[30]。實(shí)際上，EphA2-ephrinA1下游交互效應(yīng)或EphA2獨(dú)立配體激酶活性很可能是包括細(xì)胞種類和微環(huán)境在內(nèi)的多種因素綜合作用的結(jié)果。最新研究表明，PEG-ephrinA1在微血管形成中調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附和遷移，有望成為惡性腫瘤診斷和特異靶向治療的新靶點(diǎn)[31]。EphA2-ephrinA1信號在腫瘤細(xì)胞中的作用是復(fù)雜的，但毫無疑問，EphA2-ephrinA1參與信號通路、密切參與惡性腫瘤的發(fā)病。EphA2在促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的功能依賴于EphA2的過表達(dá)和ephrinA1激酶活性缺陷，EphA2受體和相應(yīng)蛋白交互作用保證信號順利通過重要通路發(fā)揮腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為，促進(jìn)腫瘤惡性進(jìn)展。

4　小結(jié)

綜上所述，EphA2和ephrinA1在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵性作用，但他們參與腫瘤的發(fā)生、惡性進(jìn)展過程中確切的作用是非常復(fù)雜的，并且受許多因素影響。將來的研究焦點(diǎn)將是：在惡性腫瘤的發(fā)生和血管發(fā)生機(jī)制研究中，使用天然的ephrin配體而不是人工重組的ephrin，EphA2和ephrinA1所起的特異性作用機(jī)制可能會更明確；而且，關(guān)于EphA2和ephrinA1在其他生長因子受體及其配體環(huán)境中的功能需要進(jìn)一步闡明，希望EphA2-ephrinA1系統(tǒng)影響惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展的病理機(jī)制能夠形成理論，并且不斷改進(jìn)，為合理設(shè)計(jì)針對EphA2和ephrinA1系統(tǒng)的靶向治療策略提供理論依據(jù)。

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