含Ⅰ型血小板結合蛋白基序的解聚蛋白樣金屬蛋白酶8在惡性腫瘤中的研究進展

謝倫昀，呂慶杰

（中國醫科大學附屬盛京醫院病理科，沈陽 110004）

含Ⅰ型血小板結合蛋白基序的解聚蛋白樣金屬蛋白酶 （depolymerized protein-like metalloproteinases with a typeⅠplatelet-binding protein motif，ADAMTS） 是在無脊椎動物和哺乳動物體內發現的一組蛋白酶，其家族共包括19個成員。ADAMTS可以根據已知底物的特性進行分組，其中ADAMTS8被歸類為聚集蛋白聚糖酶或蛋白聚糖酶組。ADAMTS蛋白酶參與組織破壞過程，從而導致關節炎等疾病［1］。ADAMTS8是ADAMTS家族的成員之一，其最初被確定為多種腫瘤中的抗血管生成因子，主要在肺和心臟中表達［2］。ADAMTS8基因表達于正常組織中，但在大多數腫瘤組織中表達下調［3］。

近十年研究發現，ADAMTS8在一些惡性腫瘤中表達失調，包括胃癌［4］和肺癌［5］等。ADAMTS8參與惡性腫瘤的發生、細胞增殖、侵襲、轉移等過程，對多種腫瘤的增殖和侵襲具有抑制作用。本文對ADAMTS8在惡性腫瘤中的研究進展進行綜述，為惡性腫瘤的發病機制、靶向治療及預后提供依據。

1 ADAMTS8概述

ADAMTS8基因定位于第11號染色體上，物理位置為11q24.3，編碼的蛋白質共包含889個氨基酸［6］。ADAMTS蛋白屬于ADAM家族 （鋅蛋白酶超家族），ADAM代表去整合素與金屬蛋白酶，ADAMTS代表具有血栓反應蛋白基序的ADAM。

ADAMTS8在多種人類癌癥中均被證實表達下調，如食管鱗狀細胞癌 （squamous cell carcinoma of esophagus，ESCC）［7］、結直腸癌［8］和肝細胞癌［9］等，其被普遍認為是一種潛在的腫瘤抑制因子。

2 ADAMTS8在惡性腫瘤中的作用機制

2.1 遺傳與環境因素

癌變是一個復雜的多步驟過程，腫瘤進展涉及多種遺傳和環境因素。在遺傳方面，細胞內發生的一系列突變可以賦予該細胞不斷生長的優勢［10］。腫瘤微環境是腫瘤結構功能的一個組成部分，為腫瘤提供了必要的營養環境。由可溶性生長因子、各種細胞元素和細胞外基質 （extracellular matrixc，ECM）組成，形成了一種復雜的細胞信號網絡。ADAMTS8作為一種定位于腫瘤微環境的金屬蛋白酶，在惡性腫瘤生長和侵襲的多步驟過程中起關鍵作用。

ADAMTS屬于分泌型蛋白酶，可通過與多種細胞外基質成分/調節因子的相互作用來影響腫瘤細胞的黏附、遷移、增殖及血管形成，也可通過調節細胞-細胞和細胞-ECM之間的通信來發揮影響腫瘤微環境的作用［11］。

2.2 影響細胞周期及細胞凋亡

作為一種腫瘤抑制因子，ADAMTS8通過影響細胞周期和細胞凋亡這一途徑來介導對惡性腫瘤細胞增殖的抑制作用。有研究［8］發現ADAMTS8導致細胞周期相關基因BCL-XL、β-catenin的減少以及裂解的caspase-9、Bax和PARP的增加。在細胞凋亡過程中，caspase-9被用于激活效應caspase和Bid從而來重塑線粒體，是程序性細胞死亡過程中必不可少的成員之一。而PARP是細胞凋亡成員caspase的切割底物，其定位于大部分真核細胞，可以影響細胞凋亡，是細胞凋亡的重要標志物之一［12］。促凋亡成員Bax和抗凋亡成員BCL-XL都屬于BCL-2家族，該家族中的蛋白質主要位于線粒體外膜 （mitochondrial outer membrane，OMM） 上，其中Bax可以通過滲透OMM來啟動細胞凋亡途徑，最終導致DNA片段化和細胞解體［13］。ADAMTS8很有可能通過內在線粒體依賴性細胞凋亡途徑來參與抗惡性腫瘤發生的過程。

2.3 抑制信號通路

研究［14-16］發現ADAMTS8也可以通過失活Wnt/β-catenin信號通路發揮腫瘤抑制作用。轉錄因子β-catenin的異常調節是經典Wnt信號通路的核心組成部分，會導致癌變的早期事件。在降解復合物時，糖原合酶激酶3β和酪蛋白激酶1α會介導β-catenin的磷酸化，促進其泛素化以及隨后的蛋白酶體降解［17-18］。

2.4 抑制血管生成

ADAMTS8被證明是一種抗血管生成因子，其抗血管生成活性由血小板反應蛋白-1基序介導。該基序可下調血管內皮生長因子受體2 （vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR2），然后以自分泌或旁分泌的方式來誘導內皮功能障礙，從而影響血管生成［2］。研究［19］表明，ADAMTS8作為一種分泌性蛋白酶可以通過抑制表皮生長因子受體 （epidermal growth factor，EGFR） 的信號傳導，同時降低MEK和ERK的磷酸化水平 （即負調節EGFR-MEK-ERK信號通路） 來抑制腫瘤細胞生長、運動及誘導細胞凋亡。此外，ADAMTS8在一些癌癥里顯示啟動子區域甲基化。有研究［20］發現ADAMTS8在多種惡性腫瘤中被CpG甲基化沉默，這表明ADAMTS8的表觀遺傳沉默與惡性腫瘤的發生機制相關。

3 ADAMTS8在惡性腫瘤中的表達及臨床意義

3.1 ADAMTS8在乳腺癌中的表達及臨床意義

研究［21］發現ADAMTS8在乳腺癌中顯示出抗腫瘤活性，其過表達可以通過Wnt/β-catenin信號通路來抑制腫瘤細胞增殖、侵襲和促進細胞凋亡來改變乳腺癌的進展。KHRAMTSOV等［22］發現在乳腺癌中Wnt/β-catenin通路異常激活，這可能是腫瘤發展中的早期事件之一，而且高β-catenin活性也與乳腺癌的進展和不良預后密切相關。

紫杉醇 （paclitaxel，PTX） 是乳腺癌的一線治療藥物，乳腺癌細胞對紫杉醇治療的耐藥性是臨床應用的巨大障礙，也是因治療失敗而導致患者死亡的主要因素之一［23］。有研究［24-25］發現紫杉醇發揮抗癌作用的機制與抑制EGFR/PI3K/AKT/mTOR信號通路密不可分。ZHA等［26］發現ADAMTS8可以激活PI3KAKT通路和MAPK通路。KABOLI等［27］也發現靶向AKT可用于控制乳腺癌的進展，抑制AKT及其調節劑可以改善乳腺癌的化療耐藥性。ADAMTS8具有抗腫瘤活性，可以通過抑制腫瘤細胞增殖和侵襲及促進細胞凋亡來延緩乳腺癌的進展。ADAMTS8可以激活PI3K-AKT通路，乳腺癌對紫杉醇的耐藥性與此通路密不可分。ADAMTS8可能是一種潛在的針對乳腺癌紫杉醇耐藥的治療靶點。深入研究ADAMTS8與紫杉醇抗性兩者之間的關系，從而用于靶向治療乳腺癌或其他癌癥，有望實現穩定有效的治療干預，為惡性腫瘤患者帶來更多的生存利益。

3.2 ADAMTS8在ESCC中的表達及臨床意義

WU等［7］發現與非腫瘤組織相比，ESCC組織中ADAMTS8的表達下調，ADAMTS8低表達是ESCC患者臨床疾病惡化的預測因子，并與其患者的淋巴結轉移和臨床分期密切相關。此外，功能研究也同樣表明ADAMTS8過表達可降低ESCC細胞的增殖、遷移和侵襲能力，并促進細胞凋亡，在抑制ESCC的腫瘤生長中具有重要作用。

3.3 ADAMTS8在胃癌中的表達及臨床意義

CHEN等［28］在胃癌細胞系和組織中觀察到ADAMTS8的mRNA表達顯著下調，其表達水平和甲基化狀態與腫瘤浸潤深度和淋巴結轉移之間存在顯著相關性。進一步的功能研究結果也表明，ADAMTS8在表達恢復后可通過誘導細胞凋亡來抑制腫瘤細胞的成瘤作用。

3.4 ADAMTS8在肝癌中的表達及臨床意義

有研究［29］表明，ERK通路的激活能夠下調新型抗凋亡蛋白Bcl-2的表達并能抑制細胞凋亡。ZHAO等［9］在肝癌的相關研究中發現，ADAMTS8在肝癌組織中的表達明顯低于鄰近的非腫瘤組織，可能是肝癌患者預后的預測因子。調節ERK活性可以改變下游靶標的轉錄活性，從而抑制肝癌細胞的增殖和遷移，并能促進肝癌細胞的凋亡。

3.5 ADAMTS8在結直腸癌中的表達及臨床意義

LI等［8］研究顯示，ADAMTS8在CRC細胞系和原發性腫瘤組織中顯著下調，其過表達可以抑制腫瘤細胞增殖和侵襲，并且能誘導細胞在G2/M期停滯從而促進細胞凋亡，表明ADAMTS8很有可能成為有價值的生物標志物。

3.6 ADAMTS8在腦腫瘤、肉瘤、淋巴瘤中的表達及臨床意義

在腦腫瘤的相關研究［30］中，采用定量PCR檢測ADAMTS8在腦組織中的表達，結果發現了ADAMTS8在正常全腦、大腦皮質、額葉、小腦以及腦膜中的高表達。而在34個腦腫瘤及4個膠質瘤細胞系中，ADAMTS8轉錄形成的mRNA與正常全腦相比減少了至少2倍，且未檢測到相應蛋白質的表達。免疫組化及Western blotting結果顯示，ADAMTS8在超過77%的腫瘤中表達下調。ADAMTS8的甲基化特異性PCR分析結果顯示，在24個腦腫瘤和4個膠質瘤細胞系中有1個啟動子高度甲基化。上述這些數據均說明ADAMTS8在腦腫瘤的發生和發展過程中具有重要作用。ADAMTS8在肉瘤、淋巴瘤中的表達情況及其臨床意義尚未見報道。

4 總結與展望

綜上所述，ADAMTS8是金屬蛋白酶家族成員，在腫瘤微環境中起著重要作用。其基因的缺失及其蛋白的過表達均參與了惡性腫瘤的發生、發展過程。ADAMTS8在多種癌癥中表達失調，包括乳腺癌、ESCC、胃癌、肝癌、結直腸癌及腦腫瘤等，這些惡性腫瘤中ADAMTS8的表達水平與多種臨床病理因素有關，是腫瘤診斷和預后的潛在標志物。

當今腫瘤微環境在抗癌治療中的作用日益顯著，為惡性腫瘤提供了新的治療方法，并且還有助于癌癥治療的藥物開發。此外，其中的基質細胞遺傳穩定，不良反應小，復發風險低，更加適用于癌癥治療。ADAMTS8定位于腫瘤微環境，在多種腫瘤中表達下調，其過表達可影響Wnt/β-catenin和PI3KAKT等癌癥相關信號通路及下游靶基因，在腫瘤的發生、侵襲和轉移中起重要的抑制作用，是腫瘤預后的潛在標志物。

目前，ADAMTS8在惡性腫瘤中的作用機制及其相關的信號通路尚不完全清楚，其在腫瘤發生發展過程中的作用和機制需要深入探討。進一步分析ADAMTS8表達和惡性腫瘤的關系，將為腫瘤診斷和預后提供更多理論依據。此外，靶向ADAMTS8在未來可能成為腫瘤患者有希望的治療策略。