結(jié)直腸癌論文：RON對結(jié)直腸癌發(fā)病移轉(zhuǎn)的意義
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本文作者：張彩云張宏穎作者單位：大連醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與法醫(yī)學(xué)教研室
1RON的致瘤活性及其變異體
RON介導(dǎo)的細(xì)胞活動（包括細(xì)胞擴(kuò)散、分離、移動和基質(zhì)侵襲）對上皮細(xì)胞的發(fā)育和平衡起重要作用[9]。細(xì)胞擴(kuò)散、分離、移動和基質(zhì)侵襲是癌細(xì)胞區(qū)別于良性腫瘤的標(biāo)志。當(dāng)RON在小鼠成纖維NIH3T3細(xì)胞中表達(dá)時，野生型RON沒有細(xì)胞轉(zhuǎn)化活性。然而，通過在激酶結(jié)構(gòu)域替代特定的保守氨基酸或者通過mRNA剪切刪除細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域的特定區(qū)域，就能產(chǎn)生有致瘤活性的RON變異體[10]。研究表明，野生型RON具有介導(dǎo)人結(jié)腸AA/C1上皮細(xì)胞集落形成的能力[6]。目前的研究顯示，RON有6種變異體，分別是RON△170、RON△165、RON△160、RON△155、RON△110和RON△155。研究發(fā)現(xiàn)，RON△160和RON△155具有致瘤活性，在某些原發(fā)性結(jié)腸癌中RON的表達(dá)水平發(fā)生變化，RON變異體的異常聚集可能在某些結(jié)直腸癌的演進(jìn)中起著重要的作用[9]。RON△110是發(fā)現(xiàn)于某些結(jié)腸癌細(xì)胞株中的截短型受體，在Arg631-Lys632殘基處通過蛋白水解被劈開，由于剪接作用，RON△110是一種缺乏整個SEMA結(jié)構(gòu)域、PSI結(jié)構(gòu)域和部分IPT結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)，它定居于細(xì)胞表面，并有一定的組成活性[9]。目前，RON△110在細(xì)胞轉(zhuǎn)化與致瘤活性中的作用還不十分清楚。
2RON介導(dǎo)上皮細(xì)胞遷移
在復(fù)雜的上皮-間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化）事件中常發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的侵襲性增加。上皮細(xì)胞E-鈣黏蛋白表達(dá)減少，神經(jīng)鈣黏素、波形蛋白和α-平滑肌肌動蛋白表達(dá)上調(diào)使上皮源性腫瘤細(xì)胞易從原發(fā)部位脫落，細(xì)胞形態(tài)梭型化，移動能力增強(qiáng)，進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)[10,11]，提示細(xì)胞通過EMT機(jī)制促進(jìn)細(xì)胞的遷移和浸潤。EMT的特征是失去正常上皮特性，變成具有間質(zhì)表型的紡錘體形態(tài)，E-連環(huán)蛋白在細(xì)胞連接處脫位，失去了N-連環(huán)蛋白轉(zhuǎn)錄和特異性的間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志（如α-SMA）。研究發(fā)現(xiàn)，δRONmRNA在乳腺癌和結(jié)腸癌中都有異常聚集。RON的外顯子11急速改變受定位于組成性外顯子12的1個沉默子和1個增強(qiáng)子的剪接作用控制。這種增強(qiáng)子的強(qiáng)度與δRONmRNA的相對強(qiáng)度平行，并取決于直接結(jié)合于剪接因子）/選擇性剪接因子約束的一個序列。研究發(fā)現(xiàn)，SF2/ASF通過控制δRON的產(chǎn)生來激活EMT，最終導(dǎo)致細(xì)胞移動。SF2/ASF過度表達(dá)的效應(yīng)可以被特異性的δRONmRNA裂解物所反轉(zhuǎn)。這說明SF2/ASF調(diào)節(jié)的剪接作用與細(xì)胞運(yùn)動之間有直接聯(lián)系，而這種細(xì)胞運(yùn)動對于胚胎發(fā)育、組織形成和腫瘤轉(zhuǎn)移都起著重要作用[12]。
3RON介導(dǎo)一系列信號事件
活化的RON轉(zhuǎn)導(dǎo)一系列信號途徑。當(dāng)前已知的由RON激活的信號蛋白有SOS、Grβ2Ras、PI3K、MAPK/Erk1/2、JNK、β-連環(huán)蛋白FAK、整合素、Smad2/3和NF-κB分子復(fù)合物。Smad家族蛋白通過絲氨酸/蘇氨酸的活化，轉(zhuǎn)導(dǎo)來自于轉(zhuǎn)化生長因子家族配體的信號，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和死亡[13]。研究還發(fā)現(xiàn)，RON活性增加可導(dǎo)致Smad2蛋白表達(dá)上調(diào)，直接引起其磷酸化[14]。研究表明，花生凝集素通過與糖基化的CD44v6亞型和持續(xù)活化狀態(tài)的c-Met的相互作用增強(qiáng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，刺激結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖[15]。這些蛋白是負(fù)責(zé)RON介導(dǎo)的細(xì)胞復(fù)制、遷移和基質(zhì)侵襲的效應(yīng)器分子。
4RON突變
雖然RON酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的氨基酸發(fā)生突變，RON仍然可以獲得一定的致瘤潛能，而且突變激酶的催化活性比野生型RON的活性更高。RON酪氨酸激酶的致瘤活性取決于接觸反應(yīng)結(jié)構(gòu)域的2個高度保守殘基（D1232V和M1254T）的替代，導(dǎo)致配體依賴的受體激活的腫瘤形成與轉(zhuǎn)移。新近的一項(xiàng)體外研究顯示，C-末端的二齒螯合物結(jié)構(gòu)域抑制RON激酶活性，提示這個C-末端對RON激酶催化活性具有調(diào)節(jié)作用[16]。在50%以上的結(jié)直腸癌患者中發(fā)現(xiàn)，外顯子5、6之間特異性IPT結(jié)構(gòu)域的插入或缺失均可導(dǎo)致激酶活性和致瘤活性的增加[17]。
結(jié)直腸癌中RON靶向治療的潛在價值
RON及其變異體對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有著重要影響，因此已成為備受關(guān)注的腫瘤治療新靶點(diǎn)。目前，已有很多方法阻止RON的表達(dá)及活性，通過使用小干擾RNA和RON特異性單克隆抗體可以在很大程度上抑制腫瘤的生長，阻止腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移。靶向人體腫瘤細(xì)胞內(nèi)的表皮生長因子受體的單克隆抗體已應(yīng)用于結(jié)直腸癌的治療中[18]。相信小分子抑制劑的使用和以RON△170為代表的RON變異體基因治療都將成為治療結(jié)直腸癌的有效手段。
1RON基因沉默
RON在腫瘤進(jìn)展中的致病活性提供了其在介入治療中作為靶點(diǎn)的基礎(chǔ)。在結(jié)腸癌細(xì)胞中，通過siRNA技術(shù)沉默RON基因表達(dá)可明顯抑制癌細(xì)胞增生、在軟瓊脂上生長和細(xì)胞的運(yùn)動性，增加細(xì)胞凋亡[6]。阻斷RON的表達(dá)可降低結(jié)腸癌SW620細(xì)胞的體內(nèi)致瘤活性[6]。以上結(jié)果顯示，RON是維持致瘤表型的關(guān)鍵。RON受體酪氨酸激酶的RNA介導(dǎo)的基因沉默可以改變?nèi)私Y(jié)直腸癌細(xì)胞的癌基因表型。因此，RON基因表達(dá)沉默可能具有反轉(zhuǎn)結(jié)腸腫瘤在體內(nèi)惡性活性的潛能。
2RON特異性單克隆抗體
研究表明，抗RON抗體導(dǎo)向給藥方法可以增加細(xì)胞毒性藥物的攝取，因此基于RON靶點(diǎn)的抗體治療很有可能發(fā)展成為治療惡性腫瘤的一種有效方法[19]。研究發(fā)現(xiàn)，單克隆抗體（Zt/g4、Zt/f2和Zt/c9）對結(jié)腸癌細(xì)胞中RON的表達(dá)和致瘤活性有抑制效應(yīng)[19]。對于SW620細(xì)胞或者其他細(xì)胞，用Zt/g4持續(xù)治療可以顯著下調(diào)RON的表達(dá)。RON的表達(dá)下調(diào)可損壞細(xì)胞內(nèi)信號事件，Erk1/2和AKT的磷酸化作用顯著降低并且影響DVL和糖原合成酶激酶-3β的活化，導(dǎo)致β-連環(huán)蛋白的核內(nèi)異位。目前研制的單克隆抗體2F2能夠特異性地識別RON及其變異體的細(xì)胞外片段，其與RON結(jié)合后可以誘導(dǎo)RON受體的內(nèi)吞，降低RON在細(xì)胞膜上的密度和含量，減弱RON轉(zhuǎn)導(dǎo)的信息[20]。
3RON小分子抑制劑
目前，表皮生長因子受體和RON酪氨酸激酶等小分子抑制劑已經(jīng)成為抑制腫瘤生長的靶點(diǎn)之一。RON激酶的破壞可以抑制突變的PI3K，降低細(xì)胞的運(yùn)動性，減少人結(jié)腸癌的轉(zhuǎn)移[21]。由于RON表達(dá)下調(diào)可減低結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞的致敏，剝奪應(yīng)激對生長因子誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，增加DN段化和caspase3的活化[22]。最近又發(fā)現(xiàn)了一種新的RON和c-Met的雙重抑制劑復(fù)合物Ⅰ，其可以選擇性并有效地抑制RON和c-Met的激酶活性，并以一種劑量依賴的方式抑制肝細(xì)胞生長因子介導(dǎo)的和MSP介導(dǎo)的信號通路和細(xì)胞游走。在異種移植物體內(nèi)可以檢測到復(fù)合物I，它依賴于c-Met或者以RON組成性激活突變基因的形式表達(dá)，可引起TPR-Met所致的突變小鼠胚胎成纖維細(xì)胞NIH3T3和人腦星形成膠質(zhì)細(xì)胞瘤U-87MG異種移植物的完全性腫瘤生長抑制，但在人結(jié)直腸癌HT-29細(xì)胞異種移植物中只表現(xiàn)為部分抑制[22]。選擇性環(huán)氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）抑制劑塞來昔布可分別破壞RTKsc-Met和胰島素樣生長因子受體的c-Met活化受體底物的磷酸化作用，導(dǎo)致下游區(qū)信號肽減低。c-Met活化減低伴隨著GSK-3β活性增加和β-連環(huán)蛋白磷酸化作用的快速增強(qiáng)。通過塞來昔布和c-Met磷酸化的抑制作用可以觀察到β連環(huán)蛋白-T細(xì)胞因子依賴的轉(zhuǎn)錄。c-Met相關(guān)的和β連環(huán)蛋白相關(guān)的致癌信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的協(xié)同抑制作用似乎是結(jié)直腸癌中塞來昔布的主要效應(yīng)器，為結(jié)直腸癌患者靶向治療中使用c-Met抑制劑和塞來昔布類似物作為c-Met和Wnt信號的靶點(diǎn)提供了理論依據(jù)[23]。
4RON變異體
RON及其變異體是結(jié)直腸癌治療的可能靶點(diǎn)。在催化激酶結(jié)構(gòu)域中RON△170是一種剪接變異體，有19個外顯子的缺失，可以編碼46個氨基酸。作為一種沒有激酶活性和羧基端停泊結(jié)構(gòu)域的RON變異體，RON△170可以負(fù)向調(diào)節(jié)由RON或致癌變異體RON△160介導(dǎo)的生化活性和生物活性。RON△170的這種缺失也可引起閱讀框的移位并產(chǎn)生終止密碼子，有效地消除多功能停泊結(jié)構(gòu)域并截斷RON蛋白的N末端[24]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這一變異體在結(jié)腸癌細(xì)胞中表達(dá)時，RON△170與野生型RON和致瘤性RON△160形成一個異二聚體復(fù)合體，使受體磷酸化的程度降低或消失。因此，RON△170是一個激酶區(qū)域缺陷的剪接變異體，即沒有激酶活性的變異體。有學(xué)者認(rèn)為，以變異體RON△170作為工具的基因治療是較有前景的治療方案[24]。
展望
目前，對RON的生物學(xué)特性的深入研究和對RON在上皮性腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中所起作用的研究都已經(jīng)取得一定的進(jìn)展；但還有許多問題值得思考，如MSP/RON信號通路的調(diào)節(jié)作用和分子機(jī)制、RON及其變異體介導(dǎo)的細(xì)胞轉(zhuǎn)化和致癌效應(yīng)的特異性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等。在臨床上最理想的治療方式是單克隆抗體和小分子抑制劑，因此制備RON及其變異體的單克隆抗體和特異性小分子抑制劑將是研究者面臨的重要任務(wù)。
