馬靜 劉晨 盧嫻 龐麗敏 陸冠怡 王紅磊
摘 要 Caveolin-1是Caveolin家族成員中之一,其作為重要的支架蛋白不僅可以進行信號傳遞,還可在膽固醇穩(wěn)態(tài)、脂質轉運和貯存、細胞周期、增殖、凋亡、癌細胞侵襲、遷移和轉移等活動中執(zhí)行多種生理功能。Caveolin-1的表達在一般疾病中發(fā)揮生物學功能,在腫瘤相關疾病的發(fā)生發(fā)展中也具有重要作用。本文就Caveolin-1在各種常見腫瘤細胞中調控的信號通路做具體闡述。
關鍵詞 Caveolin-1 腫瘤 研究進展
中圖分類號:R730.2文獻標識碼:A
小窩蛋白家族成員中Caveolin-1是由Clenney等于1989年首次報道的,分子量為21~24 kDa的小窩蛋白家族的成員,其廣泛分布于上皮細胞、內皮細胞、成纖維細胞和平滑肌細胞中,并在多種疾病中發(fā)揮重要作用,包括心血管疾病、癌癥、糖尿病等,近年來Caveolin-1作為與腫瘤關系密切的小窩蛋白家族成員之一,其在腫瘤細胞的發(fā)生、發(fā)展及轉移中發(fā)揮重要作用。因此受到廣泛關注,使得Caveolin-1的功能及其與癌癥的關系成為當前研究熱點,本文主要對Caveolin-1在幾種腫瘤疾病中的影響進行綜合敘述。
1 Caveolin-1生物學功能
小窩也稱為陷窩(caveolae)是細胞膜表面存在的一些瓶狀凹陷,在膽固醇的轉運、內吞、胞吐等信號轉導中起到關鍵作用。Caveolin家族成員主要由三種蛋白質組成:Caveolin-1、Caveolin-2和Caveolin-3,分布具有一定的差異,Caveolin-1和Caveolin-2已確定存在于大多數組織和器官中,二者可以共同表達,
以維持Caveolin-1的穩(wěn)定性及其在膜上的定位,使得Caveolin-1在細胞轉化、腫瘤發(fā)生、細胞轉移和血管生成又起著重要的調節(jié)作用;Caveolin-2的定位與表達可被Caveolin-1影響,之后被相關膜區(qū)所需要;Caveolin-3可特異性存在于肌肉中,在神經膠質細胞中也偶有表達,可在組織中的胞膜窖的生物起源中起到重要作用。
在Caveolin-1相關疾病中,李媛等人研究發(fā)現在口腔黏膜癌變過程中SMAD蛋白家族成員中Smad4、Smad7和Caveolin-1可能存在聯系并共同發(fā)揮生物學功能。而在糖尿病模型大鼠的腎臟中發(fā)現Caveolin-1將會發(fā)生高表達,表明Caveolin-1可參與糖尿病的病理過程當中。在急性肺損傷中發(fā)現,Caveolin-1可通過抑制內皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性,從而減少NO生成,激活NF- B相關信號通路,進而引發(fā)機體炎癥反應。以上研究表明,Caveolin-1在相關疾病的發(fā)展過程中,具有重要作用,也為眾多疾病的治療提供思路。
2 Caveolin-1在腫瘤疾病中的作用
Caveolin-1通過發(fā)生磷酸化、去磷酸化等途徑與諸多相關信號分子相互作用,從而控制腫瘤細胞的凋亡、黏附、增殖等進程。相關研究表明Caveolin-1在神經元以及乳腺癌、前列腺癌、肺癌、胃癌、胰腺癌等多種腫瘤疾病中發(fā)揮重要作用。
研究發(fā)現在乳腺癌疾病中,Caveolin-1通過乳腺癌細胞膜上的表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)或人表皮生長因子受體2 (HER2)誘導發(fā)生有絲分裂,促進乳腺癌細胞增殖、侵襲、遷移、轉移等諸多過程,此外Caveolin-1還可通過雌激素受體、轉化生長因子 (TGF- )和mTOR等多種信號途徑調控乳腺癌的發(fā)生。在前列腺癌中,檢測到Caveolin-1的高表達,而在良性前列腺增生中的表達則顯著降低,這可能與支架蛋白磷酸化和去磷酸化及多種信號通路的相互作用、基因突變和啟動子甲基化有關。此外Caveolin-1可通過與VEGF、TGF- 1等轉移分子的相互作用,上調前列腺癌細胞中PI3K-Akt信號通路磷酸化水平,導致前列腺癌細胞轉移。Caveolin-1的缺乏在誘導肺纖維化進程中非常重要,Caveolin-1上調可顯著減輕肺纖維化,Chen等人在肺癌疾病中發(fā)現非小細胞肺癌組的Caveolin-1表達顯著增高。Caveolin-1表達下降能促進胃癌相關成纖維細胞的活化,最終導致胃癌的發(fā)生,而Caveolin-1表達上調,則可促進核因子受體活化因子(RANK)及其配體核因子受體活化因子配體(RANKL)的產生,并伴有Caveolin-1的活化和脂質筏的聚集,誘導了胃癌細胞的遷移,為胃癌的新治療提供潛在的藥物靶點。胰腺導管腺癌(PDAC)中,發(fā)現患者的臨床病理表現和預后都與miR-107的高表達密切關系,而miR-107的表達失調可通過抑制Caveolin-1表達及PI3K / Akt信號通路傳導,進而抑制PDAC的進一步轉移,達到治療的效果。因此恢復Caveolin-1在間質表達可能是提高胰腺癌化療敏感性的另一種可能的治療策略。
3小結及展望
盡管Caveolin-1參與介導的相關腫瘤疾病的發(fā)生機制尚未完全闡明,但它作為一個潛在有價值的治療靶點值得我們進一步深入探討。由于Caveolin-1在不同的組織學類型、腫瘤分期和分布上具有雙重作用,利用Caveolin-1的治療將根據患者的具體情況有所不同,我們有理由期待針對Caveolin-1的個體化藥物治療腫瘤可能成為未來的趨勢。
*通訊作者:王紅磊
基金項目:廣西自治區(qū)教育廳廣西高校中青年教師科研基礎能力提升項目(KY2016LX135);廣西自治區(qū)大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201813643026);廣西中醫(yī)藥大學青年基金(LX14002);廣西中醫(yī)藥大學廣西一流學科建設開放課題項(2019XK087);廣西中醫(yī)藥大學科研創(chuàng)新項目(2019DXS06)。
作者簡介:馬靜(1980.03-),女,山東人,講師,主要研究領域中草藥抗癌機制研究;通訊作者簡介:王紅磊(1995.02-),男,河南人,碩士在讀,主要研究領域為腦損傷疾病研究。
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