PHLPP1与肿瘤的关系及其研究

在 ＰＨＬＰＰ１ 缺失，并且正常人的 Ｂ 细胞和稳定转染了 ＰＨＬＰＰ１ 的 ＣＬＬ 细胞增殖速度比 ＣＬＬ 细胞要慢［１０］ 。 肿瘤细胞 ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 表达含量的降低甚至消失，可能与基因突变导致 ＰＨＬＰＰ 基因的转录水平下降有关，也有可能与在细胞中翻译 ＰＨＬＰＰ１ 蛋白的 ｍＲＮＡ 的稳定性下降有关， 也有可能与在肿瘤细胞内 ＰＨＬＰＰ１ 蛋白的稳定性下降有关，具体的情况还有待我们去研究 探索［１１］ 。 既然 ＰＨＬＰＰ１ 是作为肿瘤抑制因子而存在，那么它在 肿瘤的发生发展中起着什么样的作用呢？ 目前对 ＰＨＬＰＰ１ 的抗 肿瘤机制的研究主要集中在以下两个方面。
在 ＣＭＬ 细 胞 系 （ Ｋ５６２， Ｍｅｇ０１ 和 ＳＨＧ３ ） 和 ＡＭＬ 细 胞 系 （ Ｕ９３７ 和 ＨＬ６０）中，ＰＨＬＰＰ１ ｍＲＮＡ 均可被检测出，在 ＣＭＬ 细胞 系里 ＰＨＬＰＰ１ ｍＲＮＡ 的表达较在 ＡＭＬ 细胞系低。 用 Ａｂｌ 激酶抑
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中华临床医师杂志（ 电子版）２０１３ 年 ３ 月第 ７ 卷第 ５ 期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｍａｒｃｈ １，２０１３，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．５
２．对肿瘤转移的影响：肿瘤细胞的转移是一个多阶段的过 程，涉及肿瘤细胞骨架的重排、变形从原发灶脱落，侵入周围细 胞外基质，并降解之，侵入血管和淋巴管而进入循环系统，并与 血小板和靶点处内皮细胞黏附，相互作用而穿出脉管系统，通过 肿瘤细胞增 殖 和 血 管 生 成， 形 成 一 个 新 的 癌 巢， 然 后 又 再 次 转 移，如此恶性循环。 在上述每一步骤中，肿瘤细胞有效地逃避机 体免疫清除而生存下来［１９］ 。 ＰＨＬＰＰ１ 是通过使 ＡＫＴ 的疏水基团 在 Ｓｅｒ４７３ 位点去磷酸化，从而实现对 ＡＫＴ 及其下游激酶的活性 的负调控，从而发挥抑癌作用。 在人乳腺癌 ２１Ｔ 细胞系中，用 ＬＹ２９４００２ 抑制 ＡＫＴ 磷酸化，两个转移性 ＭＴ１ 和 ＭＴ２ 细胞中 ＰＨＬＰＰ１ 的表达量比早期乳腺癌 ＮＴ 细胞中要低很多，据此我们 可以推断肿瘤细胞中 ＰＨＬＰＰ１ 的低表达与乳腺癌的转移有很大 的关系［２０］ 。
ＤＯＩ：１０畅３８７７ ／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４唱０７８５．２０１３．０５．１１１ 基金项目： 国 家 自 然 科 学 基 金 （ ８１１７２４３３ ） ； 江 苏 省 自 然 科 学 基 金
（ ＢＫ２０１１３０６） 作者单位： ２１５００７ 江苏省，苏州大学附属第一医院中心实验室 通讯作者： 国风，Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｆｅｎｇ２７＠ｓｕｄａ．ｅｄｕ．ｃｎ
一、ＰＨＬＰＰ 基因结构 ＰＨＬＰＰ 基 因 包 括 ＰＨＬＰＰ１α、 ＰＨＬＰＰ１β和 ＰＨＬＰＰ２， 其 中 ＰＨＬＰＰ１α和 ＰＨＬＰＰ１β基 因 位 于 １８ｑ２１畅３３， ＰＨＬＰＰ２ 基 因 位 于 １６ｑ２２畅３。 ＰＨＬＰＰ１α基因编码区全长 ６４０１ ｂｐ，由 １７ 个外显子组 成，含四个转录区。 ＰＨＬＰＰ１α蛋白由 １２０５ 个氨基酸构成，分子 量为 １４０ ｋＤａ。 ＰＨＬＰＰ１β 基 因 编 码 区 全 长 ６１５６ ｂｐ， 编 码 ＰＨＬＰＰ１β蛋白，ＰＨＬＰＰ１β蛋白由 １７１７ 个氨基酸构成，分子量为 １７０ ｋＤａ。 ＰＨＬＰＰ１α和 ＰＨＬＰＰ１β蛋白由同一基因的两个独立转 录区编码。 ＰＨＬＰＰ２ 基因编码 ＰＨＬＰＰ２ 蛋白，由 １３２３ 个氨基酸构 成［１，３］ 。 ＰＨＬＰＰ 蛋白属于蛋白磷酸酶家族。 在结构上，ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 都有一个 ＰＨ 结构域（ ＰＨ），一个富含亮氨酸重复的 区域（ＬＲＲ），一个 ａＰＰ２Ｃ 磷酸酶结构域（ＰＰ２Ｃ） 和一个羧基端的 ＰＤＺ 配基。 ＰＨＬＰＰ１β比 ＰＨＬＰＰ１α在氨基端多了一个 ５６ ｋＤａ 大 小延长蛋白［４］ （ 图 １）。 ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 在 ＰＰ２Ｃ 区域和 ＰＨ 区域的氨基酸一致性分别达到 ５８％和 ６３％。 编码 ＰＨＬＰＰ１β的 基因有一个额外的 ５′端，包含了编码 ＰＨＬＰＰ１α的全部序列，两 段基因可能编码共享的有磷酸化活力的蛋白序列［２］ 。 二、ＰＨＬＰＰ１ 的功能 多种肿瘤细胞中，ＰＨＬＰＰ１ 的表达量都有所下降。 在结直肠 癌细胞中，高表达 ＰＨＬＰＰ１ 可以抑制肿瘤细胞增殖并且增加肿 瘤细胞对 ＰＩ３Ｋ 抑制剂的敏感性；而低表达 ＰＨＬＰＰ１ 的肿瘤细胞 增殖速度较稳定高表达 ＰＨＬＰＰ１ 的细胞明显增加［５］ 。 在慢性淋 巴细胞白血病（ＣＬＬ）合并有 １３ｑ１４ 缺失的患者中，ＣＬＬ 细胞内的 ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 表达量均下调，约有 ５０％的病例检测不到 ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 的表达［６］ ，这种现象在如乳腺癌、卵巢癌、肾 母细胞瘤、前列腺癌、肝细胞癌、恶性胶质瘤和胰腺癌等多种肿 瘤中均存在［７唱９］ 。 在最新的报道中，４３ 例 ＣＬＬ 患者中有 ３９ 例存
近年来对于 ｍｉｃｒｏＲＮＡ 在肿瘤发生发展中的研究成为肿瘤 领域的研究热点，ｍｉｃｒｏＲＮＡ 通过调控原癌基因及抑癌基因的表 达来调控肿瘤的发生、生长、转移等。 有文献报道，位于人类基 因 １５ 号染色体上 ｔａｌｉｎ２ 基因上的内含子区域的 ｍｉｃｒｏＲＮＡ唱１９０， 可以通过调节靶基因 ＰＨＬＰＰ１ 的表达，从而调节细胞周期以及 细胞增殖率。 根据该文献报道，三价砷离子可以诱导 ｍｉｃｒｏＲＮＡ唱 １９０ 的表达，并且呈现剂量依赖性，ｍｉｃｒｏＲＮＡ唱１９０ 的过表达又抑 制 ＰＨＬＰＰ１ 的表达，从而活化 ＡＫＴ 信号通路，导致血管内皮生长 因子受体（ ＶＥＧＦＲ） 的过表达，促进肿瘤的生长与转移，此观点或 许可以作为长期暴露在三价砷离子的环境中与多种肿瘤发生率 呈正相关性的有力证据［２１］ 。
制物如 ＳＴＩ５７１、ＡＭＮ１０７ 和 ＢＭＳ３５４８２５ 作用于 ＣＭＬ 细胞（ Ｂｃｒ唱 Ａｂｌ ＋），发现它们 ＰＨＬＰＰ１ ｍＲＮＡ 的表达较未用 Ａｂｌ 激酶抑制物 处理的要高，然而，这些 Ａｂｌ 激酶抑制物并不影响 ＡＭＬ（ Ｂｃｒ唱Ａｂｌ －）细胞系里 ＰＨＬＰＰ１ ｍＲＮＡ 的表达［９］ 。 用 ＰＡＲＰ１ 抑制剂（ ＰＪ唱 ３４ 或 ３唱ＡＢ） 处理 Ｕ２ＯＳ 骨肉瘤细胞株和 Ｈ３５８ 非小细胞肺癌细 胞株，减少了 ＡＫＴ Ｓｅｒ４７３ 磷酸化，而这些细胞的 ＰＨＬＰＰ１ 都是上 调的，也就是说 ＰＡＲＰ１ 抑制剂可能上调了细胞内 ＰＨＬＰＰ１ 的表 达量，从而发挥了抑制肿瘤增殖的作用［１８］ 。
中华临床医师杂志（ 电子版）２０１３ 年 ３ 月第 ７ 卷第 ５ 期 Ｃｈｉｎ Ｊ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎｓ（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｄｉｔｉｏｎ），Ｍａｒｃｈ １，２０１３，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．５
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ＰＨＬＰＰ１ 与肿瘤的关系及研究进展
衣素琴 庄园 国风· 综源自·ＰＨＬＰＰ１ （ Ｐｌｅｃｋｓｔｒｉｎ Ｈｏｍｏｌｏｇｙ Ｄｏｍａｉｎ Ｌｅｕｃｉｎｅ 唱ｒｉｃｈ Ｒｅｐｅａｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅｓ １）由美国加州大学圣地亚哥分校医学院药 理学系的科研人员在人体中首次发现［１］ 。 ＰＨＬＰＰ１ 在细胞质、细 胞核和细胞膜上均有表达。 ＰＨＬＰＰ１ 在人体大多数组织中呈不 同程度的表达，而在某些肿瘤组织中 ＰＨＬＰＰ１ 表达水平显著降 低，伴随丝 ／苏氨酸蛋白 激 酶 Ｂ （ Ｓｅｒｉｎｅ ／Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ Ｂ，ＡＫＴ，又称 ＰＫＢ）的磷酸化水平明显升高。 ＰＩ３Ｋ ／ＡＫＴ 信号转 导通路在肿瘤细胞的增殖、存活和抵抗凋亡、新生血管形成以及 细胞迁移运动中发挥重要作用。 ＰＨＬＰＰ１ 通过使 ＡＫＴ 的疏水基 团在 Ｓｅｒ４７３ 位点去磷酸化，实现对 ＡＫＴ 及其下游激酶活性的负 调控，抑制了 ＰＩ３Ｋ ／ＡＫＴ 信号转导系统，从而发挥抑癌作用［２］ 。 本文就 ＰＨＬＰＰ１ 如 何 在 肿 瘤 中 发 挥 作 用 及 其 作 用 机 制 进 行 综述。
１．对细胞凋亡的影响：ＰＩ３Ｋ ／ＡＫＴ 与肿瘤的发生发展、转移 和耐药性密切相关。 在多种肿瘤细胞系中均可检测到 ＰＩ３Ｋ ／ ＡＫＴ 信号通路各基因的变异或缺失、突变或扩增、受体激活或下 游分子 的 激 活［１２］ 。 ＡＫＴ 为 丝 ／苏 氨 酸 蛋 白 激 酶， 家 族 成 员 有 ＡＫＴ１、ＡＫＴ２、ＡＫＴ３，又分别称为 ＰＫＢα、ＰＫＢβ、ＰＫＢγ，在氨基酸序 列上有 ８０％以上的同源性。 ＡＫＴ 有 ３ 个不同的功能区域，第一， 氨基末端的 ＰＨ 区域，包括 １００ 个氨基酸序列和类似于其他信号 分子的三磷酸肌醇结合区域，能调节蛋白质唱蛋白质和蛋白质唱脂 质的相互作用；第二，重要的激酶区，位于 ＡＫＴ 分子的中央区，与 ＰＫＡ、ＰＫＣ 有高度的相似性，该区域的 ３０８ 位点还包括含有 ＡＫＴ 部分活化所必需的氨基酸；第三，羧基末端的调节区，约有 ４０ 个 氨基酸系列，其中包含有疏水基序 Ｆ唱Ｘ唱Ｘ唱Ｆ ／Ｙ唱Ｓ ／Ｔ唱Ｙ ／Ｆ（ Ｘ 是任 意氨基酸），是蛋白激酶的一个特征，该区域中丝氨酸 ／苏氨酸残 基的磷酸化是 ＡＫＴ 完全活化所必需的。 ＰＩ３Ｋ ／ＡＫＴ 通路的激活 是一个非常复杂的、多步骤的过程，受体酪氨酸激酶如胰岛素样 生长因子等，在其相应配体的刺激下发生寡聚化和自身磷酸化， 为很多的含有 ＳＨ２ 结构域的分子提供锚定位点。 各个亚基锚定 在膜上后，活化的受体酪氨酸酶激活 ＰＩ３Ｋ。 ＰＩ３Ｋ 活化后磷酸化 磷脂酰肌醇二磷酸（ ＰＩＰ２） 生成磷脂酰肌醇三磷酸（ ＰＩＰ３），ＰＩＰ３ 和 ＡＫＴ 的氨基端的 ＰＨ 结构域结合，使得 ＡＫＴ 从细胞质转移到 细胞膜上。 ＰＩ３Ｋ 激活的 ＡＫＴ 可以通过磷酸化作用激活或抑制 其下 游 靶 蛋 白 Ｂａｄ、 ｃａｓｐａｓｅ９、 ＮＦ唱κＢ、 ｆｏｒｋｈｅａｄ、 ｍＴＯＲ、 Ｐａｒ唱４ 和 ｐ２１ 等，而介导胰岛素、多种生长因子等诱发的细胞生长，经多种 途径促进细胞存活，是重要的抗凋亡因子［１３唱１４］ （ 图 ２）。
三、ＰＨＬＰＰ１ 与肿瘤的关系 １．大肠癌：大肠癌是胃肠道常见的恶性肿瘤，仅次于胃癌、 食管癌，发病病因至今仍不是很明确，其中关于原癌基因的突变 及抑癌基因的失活成为许多学者的研究热点。 近来，对于基因 ＰＨＬＰＰ 的研究甚为重视，通过免疫组化法（ ＩＨＣ） 检测发现，大肠 癌标本中的 ＰＨＬＰＰ１ 和 ＰＨＬＰＰ２ 分别下降或丢失了约 ７８％和 ８６％［８］ 。 在大肠癌细胞内稳定过表达 ＰＨＬＰＰ１，导致肿瘤细胞的 增殖率下降；用 ＬＹ２９４００２，即 ＰＩ３Ｋ 抑制剂，抑制了肿瘤细胞增 殖；用 ｓｉＲＮＡ（ ＲＮＡ 干扰） 敲除大肠癌细胞株 ＤＬＤ唱１ 中 ＰＨＬＰＰ１ 的表达促进肿瘤细胞的增殖［２２］ 。 研究并未发现 ＰＨＬＰＰ１ 蛋白表 达量和肿瘤的分期呈现负相关。 研究推测，在肿瘤发生发展的 早期阶段，ＰＨＬＰＰ１ 的丢失对肿瘤细胞的增殖是有利的，然而在 肿瘤发展 的 后 期 ＰＨＬＰＰ１ 在 肿 瘤 的 转 移 过 程 中 有 重 要 的 作 用［２３］ 。 总之，在大肠癌中，研究结果强烈支持 ＰＨＬＰＰ１ 是一种抑 癌基因。 ２．前列腺癌：前列腺癌是欧美等发达国家和地区男性最常 见的恶性肿瘤，其死亡率居各种癌症的第二位；在亚洲，其发病 率低于西方国家，但近年来呈迅速上升趋势。 前列腺癌是前列 腺腺泡细胞异常无序生长的结果。 ＰＴＥＮ 是一种在前列腺癌发 生发展中极为重要的抑癌基因，ＰＴＥＮ 基因的突变导致肿瘤细胞