ARTN在惡性腫瘤發生發展中的作用研究進展

陳雅琪，文彬

(川北醫學院病理教研室，四川 南充　637000)

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ARTN在惡性腫瘤發生發展中的作用研究進展

陳雅琪，文彬

(川北醫學院病理教研室，四川 南充637000)

ARTN(Artemin)又名ENOVIN，是膠質細胞源神經營養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF)配體家族成員之一，ARTN及其受體GFRα3(GDNF family receptor alpha-3，GFRα3)在一些惡性腫瘤中表達升高，并參與了某些惡性腫瘤的發生發展，研究ARTN及其受體GFRα3在惡性腫瘤中的作用，或許能發現惡性腫瘤新的靶點，為早期診斷和早期治療提供幫助。本文就ARTN在惡性腫瘤中的研究進展做一綜述。

ARTN；GFRα3；惡性腫瘤

ARTN屬于膠質細胞源神經營養因子配基家族成員之一，主要介導各類神經元的存活、分化和遷移。ARTN及其受體之一GFRα3在惡性腫瘤中表達升高，并對多種惡性腫瘤的發生發展發揮一定作用。研究ARTN在惡性腫瘤中作用機制，其研究成果或許能對腫瘤的早期診斷、早期治療及判斷預后提供幫助；并可能成為指導惡性腫瘤靶向治療有力的理論依據。

1　ARTN的結構與功能

膠質細胞源神經營養因子(glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF)隸屬于TFGβ超家族，其配基包括四個成員，分別是GDNF,Neurturin (NTN),and Persephin(PSP)以及1998年12月發現的Artemin(ARTN)，ARTN是目前GDNF家族中最后一個被發現的成員，其受體GFRα3的發現先于本身[1]。ARTN一級結構與GDNF，NTN，PSP相似，有三個外顯子和兩個內含子，位于染色體1P32-33區，全長3.9 kb，編碼的蛋白質由220個氨基酸組成。GDNF 家族成員需與各自相應的高親和力受體結合，再與一個共同的信號分子RET結合，使RET磷酸化，激活不同的細胞內途徑，調節細胞生長、分化、增殖、遷移等生理過程。GDNF家族成員受體是(GDNF family receptor-alpha1-4，GFRα1-4),它們與之相結合的主要受體為GDNF-GFRα1,NTN-GFRα2，ARTN-GFRα3，PSP- GFRα4，然而與受體的結合也存在一定的交叉，如GDNF- GFRα2，NTN- GFRα1,ARTN- GFRα1，而PSP只能與GFRα4結合，但結合力均不如與各自相應的主要受體結合力強[2]。細胞內途徑主要包括Ras-MAPK途徑，此途徑可能參與腎發生過程中輸尿管的形成及神經系統中神經軸突的發生[3]；P13K/AKT途徑，對神經元的存活及神經突觸的生長至關重要；PLC-Gamma途徑，通過提高IP3水平來調節細胞內鈣離子濃度[4]。

2ARTN在神經組織發育中的作用

ARTN對交感神經元的分化、存活、生長的不同階段發揮著不同的作用，Andres 等[5]研究了ARTN對胚胎期及生后鼠頸胸段椎旁神經節的傳代、存活、生長的作用，發現ARTN可促進交感神經干細胞的分化，新神經元傳代的增加；ARTN支持多巴胺能神經元的存活，Rosenblad等[6]通過體外實驗將NBN/ARTN或GDNF的慢性病毒載體cDNA注入到黑質紋狀體和腹側中腦，3周后對照組只有20%的黑質紋狀體存活，而NBN/ARTN和GDNF組80%～90%存活。可見，NBN/ARTN與GDNF相似，是黑質紋狀體多巴胺能神經元強有力的神經保護因子；此外，ARTN是腸道造血細胞強烈的誘導劑，ARTN受體通路可促進腸道相關淋巴組織主要成分派伊爾小結(Peyre’s Patch)結構的形成[7]。

3　ARTN與非神經源性惡性腫瘤的關系

3.1ARTN與消化系統惡性腫瘤

3.1.1ARTN與食管癌Li 等[8]用Western blot 法檢測了三對食管癌組織及對應的癌旁組織及食管癌細胞株中ARTN蛋白水平，發現個三者均檢測到ARTN蛋白，但癌組織中ARTN的表達水平明顯高于癌旁組織，MTT實驗證明ARTN能夠促進癌細胞的轉移和侵襲。ARTN蛋白的表達可被mir-223調節，體外實驗在KYSE150細胞株，上調mir-223的表達能降低ARTN的表達水平。相反地，在EC9706細胞株，沉默mir-223，ARTN表達水平升高，并促進癌細胞的轉移和侵襲。因此，有學者推斷，ARTN可作為食管癌基因治療的靶點。

3.1.2ARTN與胃癌ARTN可能參與胃癌的發生發展，多項研究[9-12]顯示ARTN在胃癌組織中的表達明顯高于癌旁正常組織，且與胃癌浸潤深度，TNM分期，及淋巴結轉移呈正相關，而與分化程度，性別，年齡等無關。張晶晶等[13]發現ARTN及VEGF參與胃癌的發生發展等生物學過程，而它們對胃癌的作用可被KAI1蛋白抑制。曹雪全等[14]應用免疫組化法對胃癌組織及正常組織中ARTN及MMP-9蛋白進行檢測發現ARTN及MMP-9在胃癌組織中的表達明顯高于正常組織，并且兩者對胃癌的發生發展可能具有協同作用，兩者蛋白表達情況可能成為評估胃癌患者預后指標及潛在腫瘤治療靶點。馬耀先[15]通過免疫組化及熒光定量RT-PCR實驗亦證明ARTN可能作為預測胃癌發生發展及侵襲過程有效的檢測指標。

3.1.3ARTN與腸癌王競[16]采用流式細胞技術，檢測86例大腸癌根治手術新鮮標本和70例正常大腸黏膜組織(切緣)ARTN和基質金屬蛋白酶(MMP)-9蛋白的表達，結果大腸癌中ARTN和MMP-9的表達量明顯高于切緣正常大腸黏膜組織，ARTN和MMP-9的表達與大腸癌的分化程度、浸潤深度、Dukes分期及淋巴結轉移密切相關。ARTN和MMP-9在大腸癌中的表達呈正相關性，腸癌中ARTEMIN和MMP-9二者可能具有內在相關性，有研究認為[9]ARTN通過增加MMPs活性而促進腫瘤侵襲性。

3.1.4ARTN與肝癌肝癌是世界十大惡性腫瘤之一，ARTN在肝癌細胞系中高表達,在體外實驗中ARTN能夠促進肝癌細胞的生長，遷移，抑制凋亡[10]。在小鼠成瘤實驗中ARTN過表達細胞系不僅形成的腫瘤更大,也更具侵襲性。病理研究中,ARTN與肝癌病人的預后相關。ARTN有望作為肝癌診斷治療的靶點，給肝癌治療提供新的思路和方法。

3.1.5ARTN與胰腺癌胰腺癌是高度惡性腫瘤，預后極差，Ceyhan等[11]用Western blot 分析了ARTN及其受體GFRα3/RET在胰腺導管腺癌和正常組織中的表達情況，QRT-PCR檢測ARTNmRNA在胰腺組織及癌細胞系中的表達。結果提示在胰腺癌組織和細胞系中能檢測到ARTN及受體GFRα3/RET，并沿神經和血管壁分布，促進癌細胞浸潤。后來Meng 等[12]的研究發現ARTN及GFRα3能促進胰腺癌細胞系MIA PaCa-2癌細胞的運動和浸潤能力，并呈劑量依賴性，這種促進胰腺癌浸潤的能力可能與提高MMP-2的表達和降低E-cadherin的表達有關。ARTN 及受體GFRα3在胰腺癌周圍神經浸潤中扮演重要的角色。因此有可能作為檢測胰腺癌浸潤轉移的指標[17]。

3.2ARTN與生殖系統惡性腫瘤

3.2.1ARTN與乳腺癌ARTN是乳腺癌的致癌基因，ARTN可在多種乳腺癌細胞系及乳腺癌組織中表達，并且隨著惡性程度的增加，ARTN 表達升高。Kang 等[18-19]通過細胞實驗證實，上調ARTN表達水平可提高乳腺癌細胞的非貼壁生長，增加細胞群落形成數量，并促進形成腫瘤細胞的表型，增加乳腺癌腫瘤細胞的侵襲和轉移。ARTN是雌激素誘導基因，人類乳腺癌中ARTN表達水平與雌激素呈正相關，ER陽性乳腺癌細胞系中，上調ARTN表達水平能提高ER轉錄活動能力。并且，ARTN可促進乳腺癌患者對藥物他莫昔芬的獲得性抵抗，這種作用是由BCL-2介導;在ER陰性乳腺癌(ER-MC)患者中也能檢測到ARTN的表達[20]，促進上皮細胞向間葉細胞轉化從而增強癌細胞局部浸潤及遠處轉移能力。在ER-MC細胞系及患者，ARTN與TWIST1表達密切相關，兩者低表達ER-MC患者術后均存活，而無復發。與之相反地，兩者高表達ER-MC患者術后生存率差。ARTN通過激活Twist1-VEGF-A通道部分介導VEGF-A促進新生血管的形成，促進腫瘤生長[21]。在HER2陽性乳腺癌中介導對曲妥單抗的獲得性抵抗作用，降低曲妥單抗治療乳腺癌的敏感性[22]。

3.2.2ARTN與子宮內膜癌ARTN的致瘤性同樣表現在子宮內膜癌，Pandey 等[23]檢測ARTN蛋白在宮內膜癌組織中的表達明顯高于正常宮內膜組織，與腫瘤分期，浸潤成正相關。在異體移植模型，上調ARTN表達能使瘤體增大，促進腫瘤浸潤，高度增殖，低度分化。ARTN的這些作用有AKT1介導，小干擾RNA(siRNA)能抑制ARTN的致瘤作用。阿霉素，紫杉醇是宮內膜癌的化療藥物，能使細胞分裂停滯于G(2)-M期，研究[24]發現上調ARTN蛋白表達能降低癌細胞對化療藥物的敏感性。ARTN能使CD24的表達升高，而降低CD24的表達能夠消除由ARTN引起的子宮內膜癌對化療藥物的耐受作用。因此，抑制ARTN的表達可能為子宮內膜癌化療提供新的輔助治療。

3.3ARTN與呼吸系統惡性腫瘤

3.3.1ARTN與喉癌Gao 等[25]采用免疫組織化學方法檢測了76例喉癌組織樣本和26例喉息肉組織樣本中ARTN,GFRα1蛋白的表達，結果示ARTN,GFRα1在喉癌組織中的表達水平明顯高于喉息肉組織，且與喉癌pTNM分期成正相關，而與腫瘤大小、分化程度及淋巴結轉移無關。ARTN,GFRα1蛋白陽性表達的患者較陰性表達者五年生存率更低。因此，ARTN及其受體GFRα1可能成為喉癌發生發展及預后的指標。

3.3.2ARTN與肺癌研究[26]認為，ARTN促進肺非小細胞肺癌進展，Oncomine數據庫顯示，ARTN通道組分(ARTN,GFRα1,RET)在肺腫瘤中的表達高于正常肺組織，非小細胞肺癌中ARTN的表達與淋巴結轉移，腫瘤分期成正相關，ARTN促進BCL2表達增加，抑制BCL2表達能降低ARTN的致瘤作用。上調ARTN表達增加非小細胞肺癌細胞系的轉移和浸潤。與前述子宮內膜癌一樣，上調ARTN表達是異體移植模型瘤體增大，促進其高度增殖，低度分化和侵潤。同樣，在NSCLC中，siRNA能抑制ARTN的致瘤作用，為NSCLC的靶向治療提供可能。

4　問題與展望

綜上所述，ARTN在神經系統及非神經源惡性腫瘤中發揮著重要的作用，ARTN能在不同系統惡性腫瘤中表達，在不同組織類型表達強度及分布不盡相同，有的在鱗狀上皮組織中表達，有的在腺上皮組織中表達，而又的沿神經血管分布。隨著研究的不斷深入，ARTN的作用機制將被進一步明確，這將有助于為神經系統疾病及惡性腫瘤的靶向治療及藥物研發提供理論依據。而目前，ARTN基礎結合臨床的研究資料仍少，ARTN參與多種惡性腫瘤的發生過程，其作為靶點對于惡性腫瘤早期診斷及確定治療方案的準確性及特異性有待于進一步研究明確，ARTN能否作為特定惡性腫瘤隨訪指標及作為靶向治療的靶點而應用于臨床有待于進一步研究。

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(學術編輯：劉鈞)

Roles of ARTN in the development of malignant tumors

CHEN Ya-qi，WEN Bin

(DepartmentofPathology,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637000,Sichuan,China)

ARTN(Artemin) alias ENOVIN,is one of a member of the glial cell line-derived neurotrophic factor family of ligands.ARTN and its receptor GFRα3 expressed highly in some kinds of malignancies and maybe involved in the development of them,so it may be useful for early diagnosis and treatment based on deep understanding of the roll of ARTN and its receptor GFRα3.In this article, we aimed to summarize the development of ARTN in malignancies.

ARTN;GFRα3;Malignancy

10.3969/j.issn.1005-3697.2016.03.045

南充市研發資金項目(15A0037)

2015-04-15

陳雅琪(1986-)，女，碩士研究生。通訊作者：文彬，E-mail:wenbin662588@sina.com

時間：2016-6-1617∶46

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20160616.1746.090.html

1005-3697(2016)03-0439-04

R730.2

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