熱休克蛋白75與非小細(xì)胞肺癌相關(guān)性的研究進(jìn)展

李 德，金 圣，黃文華，李姝瑜，孫 潔，樸俊杰 ?

（1. 延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院，吉林 延吉 133000；2. 延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理教研室，吉林 延吉 133000）

熱休克蛋白75 (glucose-regulated protein 75, GRP75)又叫做mtHSP70/PBP74/Mortalin，是熱休克蛋白70（heat shock protein 70, HSP 70）的家族成員之一。目前的研究顯示，GRP75可參與調(diào)控細(xì)胞的多種生理功能，包括細(xì)胞存活、胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞增殖、穩(wěn)定細(xì)胞骨架、應(yīng)激反應(yīng)以及線粒體合成等。此外，GRP75可能在NSCLC的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮一定的作用。

1 GRP75的分子結(jié)構(gòu)

GRP75最早由Wadhwa于1993年在ICR(CD-1)小鼠的胚胎成纖維細(xì)胞中被分離出來(lái)的[1]。根據(jù)互補(bǔ)DNA及同源性的相關(guān)研究可將其歸入Hsp70家族?；趐66mot-1的致死性特點(diǎn)，其又被稱為致死蛋白Mortalin。GRP75基因定位于5q31-1染色體，全長(zhǎng)約為20 kb，由17個(gè)外顯子和16個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成，其相對(duì)分子質(zhì)量為74 KDa。GRP75具有高保守性，人類的GRP75序列與鼠科動(dòng)物GRP75序列的同源性均約為98%。鼠科動(dòng)物的GRP75有兩種異構(gòu)體，即mot-1和mot-2。mot-1與mot-2有著截然不同的功能。例如，mot-1可以引起細(xì)胞的衰老，而mot-2可以引起細(xì)胞的惡性演進(jìn)。在人源性細(xì)胞中，GRP75只有一種cDNA編碼，其功能與鼠源性的mot-2相似。轉(zhuǎn)錄成熟的GRP75-mRNA全長(zhǎng)約為3506 bp，由679個(gè)氨基酸組成蛋白質(zhì)。其前體中所含的一段線粒體前導(dǎo)肽可引導(dǎo)GRP75定位于細(xì)胞的線粒體中，但GRP75的亞細(xì)胞定位不僅在線粒體中。研究發(fā)現(xiàn)，GRP75主要定位于細(xì)胞的線粒體中，有少量定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、胞質(zhì)囊泡、中心體和細(xì)胞膜中。它可以與P53、電壓依賴性陰離子通道蛋白、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白94、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子 FGF-1 (fibroblast growth factor-1，F(xiàn)GF-1)和 HPS60等多種配體結(jié)合[2]。GRP75的一級(jí)蛋白結(jié)構(gòu)與其他HSP70家族成員相似，也具有兩個(gè)結(jié)構(gòu)域，即近N端的ATP酶結(jié)構(gòu)域和近C端的蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域。其ATP酶結(jié)構(gòu)域在HSP70家族成員中高度保守，能夠與底物高效結(jié)合，同時(shí)含有ATPase活力。其蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域也可以與底物結(jié)合，能夠起到“蓋子”的作用，將底物“關(guān)”在分子內(nèi)部并促使其發(fā)生折疊[3]。

2 GRP75的生物學(xué)功能

Grp75在細(xì)胞內(nèi)不僅發(fā)揮著管家蛋白的作用，而且還負(fù)責(zé)監(jiān)控各種異常的生理變化（如修正發(fā)生錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì)等）和參與應(yīng)激反應(yīng)。同時(shí)，它還可與多種蛋白直接或間接地進(jìn)行結(jié)合，從而起到保護(hù)細(xì)胞的作用。目前的研究成果顯示，多種外界信號(hào)（如電離輻射、缺糖、低溫、臭氧及甲狀腺功能異常等）均可引起Grp75的異常表達(dá)，而Grp75的表達(dá)又與肌肉組織活動(dòng)、線粒體活性的維持等生理活動(dòng)有關(guān)。由于Grp75的亞細(xì)胞定位不僅僅在于線粒體中，因此其在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮的生物學(xué)功能也不局限于線粒體上。例如，GRP75可以監(jiān)測(cè)細(xì)胞周圍的應(yīng)激條件以及凋亡因子是否對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生損傷作用。研究顯示，GRP75 可以與P66Shc 在線粒體中直接結(jié)合，使 P66Shc 喪失氧化應(yīng)激所依賴的 P53 途徑，從而可抑制細(xì)胞的凋亡。但是，當(dāng)外因（如紫外輻射等）引發(fā)氧化應(yīng)激時(shí)則會(huì)促使P66Shc從GRP75-P66Shc復(fù)合物中解離出來(lái)，并誘發(fā)線粒體損傷和細(xì)胞凋亡[4]。在細(xì)胞內(nèi)，Grp75可以參與多種因子的運(yùn)輸過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，大鼠體細(xì)胞中的Grp75可以與FGF-1結(jié)合并共同使用一個(gè)細(xì)胞環(huán)境。這表示Grp75可能參與了FGF-l的胞內(nèi)運(yùn)輸或介導(dǎo)了FGF-1參與的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。同時(shí)，Grp75還可與白介素-1 IL-1 (interleukin-1，IL-1)的I型受體結(jié)合，參與受體的內(nèi)攝過(guò)程。在蛋白結(jié)合方面，Grp75參與修飾結(jié)合細(xì)胞內(nèi)的多種蛋白。例如，GRP75可以與甲羥戊酸焦磷酸脫羧酶MPD（mevalonate pyrophosphate decarboxylase，MPD，一種能讓異戊二烯基簇異戊烯化的酶）結(jié)合并在功能上聯(lián)系p21Ras，從而調(diào)控細(xì)胞的增殖[5]。此外，Ludmila A 等的研究發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)GRP75可負(fù)性調(diào)控線粒體內(nèi)的活性氧 ROS（reactive oxygen species，ROS），從而可保護(hù)線粒體的代謝，抑制炎性因子的產(chǎn)生。

3 NSCLC的診療現(xiàn)狀

肺癌是我國(guó)最常見的惡性腫瘤之一，也是對(duì)人類健康最具威脅的腫瘤之一。根據(jù)生物學(xué)特性的不同，可將肺癌分為NSCLC和小細(xì)胞肺癌（small cell lung cancer, SCLC）兩大類。從組織病理學(xué)的角度劃分，NSCLC可被分為鱗癌、腺癌、大細(xì)胞癌和鱗腺癌（腺鱗癌）四個(gè)亞型。國(guó)家癌癥中心、全國(guó)腫瘤登記中心統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，NSCLC是我國(guó)肺癌患者主要的發(fā)病類型。此病患者占所有肺癌患者的80%～85%。我國(guó)早在2003年就頒布了《原發(fā)性肺癌診療規(guī)范》，但NSCLC患者的死亡率并沒有明顯下降。目前，臨床上治療NSCLC的手段仍然以手術(shù)和放化療為主。近年來(lái)，隨著分子病理學(xué)研究的深入，我們對(duì)肺癌分類分型的認(rèn)識(shí)逐漸由病理組織學(xué)分類向基于驅(qū)動(dòng)基因變異的分子分型轉(zhuǎn)變，分子靶向治療方案也逐步成為治療NSCLC的主要手段。表皮生長(zhǎng)因子受體EGFR（Epidermal Growth Factor Receptor）是2004年首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的NSCLC驅(qū)動(dòng)基因。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)約有28.2%的NSCLC患者存在EGFR基因突變，且肺腺癌患者EGFR基因的突變率高于肺鱗癌患者。因此，表皮生長(zhǎng)因子受體-酪氨酸激酶抑制劑EGFR-TKIs(Tyrosine Kinase Inhibitors)已受到臨床醫(yī)生的廣泛關(guān)注。

4 GRP75與NSCLC相關(guān)性的研究現(xiàn)狀

Wadhwa等的研究發(fā)現(xiàn)，GRP75在多種腫瘤組織、腫瘤細(xì)胞及永生化細(xì)胞中呈高表達(dá)[6]。高表達(dá)的GRP75可以促進(jìn)裸鼠荷瘤的形成、提高乳腺癌細(xì)胞的惡性程度。Sun等的研究結(jié)果顯示，GRP75在NSCLC組織中呈高表達(dá)，且其高表達(dá)與患者的病理學(xué)分級(jí)、臨床分期、有無(wú)淋巴轉(zhuǎn)移及生存期縮短密切相關(guān)。該研究證實(shí)，GRP75可作為一種診斷NSCLC的新型分子標(biāo)志物。目前，雖然臨床上尚缺乏針對(duì)GRP75與NSCLC相關(guān)性更深入的研究，但有研究結(jié)果顯示，GRP75是介導(dǎo) Raf / MEK / ERK 信號(hào)通路的分子開關(guān)，而Raf / MEK / ERK 通路又在抑制腫瘤發(fā)生的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用[7]。抑制GRP75的表達(dá)可以促進(jìn)P21CIP1的轉(zhuǎn)錄、恢復(fù)MEK / ERK信號(hào)軸的激活態(tài)，從而誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和凋亡的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，HSP70家族中的其他成員并不能有效替代GRP75對(duì)P21CIP1的調(diào)控。這說(shuō)明，GRP75在Raf / MEK / ERK信號(hào)通路中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。

5 小結(jié)

目前的研究證實(shí)，GRP75在非小細(xì)胞肺癌組織中呈高表達(dá)，且可能參與其發(fā)生發(fā)展。因此，是否可以將GRP75作為抑制NSCLC演進(jìn)的靶點(diǎn)是值得進(jìn)行深入研究的課題。

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