趋化素样因子超家族8研究进展

高等会，胡 浩，方志伟，霍 飞，王焕瑞，许克新，王晓峰

北京大学 人民医院泌尿外科，北京 100044

·综 述·

趋化素样因子超家族8研究进展

高等会，胡 浩，方志伟，霍 飞，王焕瑞，许克新，王晓峰

北京大学 人民医院泌尿外科，北京 100044

趋化素样因子超家族(CMTM)是北京大学人类疾病基因研究中心在国际上首次报道的新基因家族，CMTM8是该家族成员，其基因编码产物具有潜在的4次跨膜蛋白结构，是一个新的肿瘤抑制基因。CMTM8在多数肿瘤细胞系和组织中表达明显下调或不表达，过表达可抑制肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭功能。CMTM8抗肿瘤的机制尚未完全明确，可能参与多个与癌症发生发展密切相关的信号通路。对CMTM8与肿瘤发生发展机制的进一步研究具有重要意义，其有望成为肿瘤基因治疗的新靶标。

趋化素样因子超家族8；4次跨膜蛋白超家族；肿瘤抑制基因

ActaAcadMedSin，2016,38(6)：746-749

人类趋化素样因子超家族(chemokine-like factor super family，CKLFSF)包括9个基因，即趋化素样因子和CKLFSF1- 8。CKLFSF1- 8超家族基因是北京大学人类疾病基因研究中心实验室通过采取反向生物学的技术路线在国际上首先克隆的，CKLFSF1- 8超家族分子结构独特，其中CKLFSF3- 8的表达产物为4次跨膜蛋白，具有用于囊泡运输和膜连接的MAL和相关蛋白(MAL and related proteins for vesicle trafficking and membrane link，MARVEL)结构域。国际人类基因命名委员会根据CKLFSF1- 8分子结构特点，将其重新命名为含有MARVEL跨膜结构域的趋化素样因子超家族1- 8(CKLF-like MARVEL transmembrane domain containing 1- 8，CMTM1- 8)。CMTM超家族作为一个新基因家族，在生物体内具有重要的生物学功能，不仅具有广谱的趋化活性，在造血、免疫、心血管、生殖等系统发挥重要作用[1- 4]，并且还参与肿瘤的发生、发展和转移[5- 6]。

CMTM8基本结构及功能特点

CKLFSF8是新近发现的新型人类趋化性细胞因子，基因位于第3号染色(3p23)，cDNA全长为1185 bp，其中第295～816位核苷酸编码由173个氨基酸组成的CMTM8蛋白分子，该蛋白属趋化素样因子1超家族成员。其中CMTM8的表达产物为4次跨膜蛋白，具有MARVEL结构域。CMTM8与4次跨膜蛋白超家族成员MAL家族分子TM4SF11/血浆胰岛素在氨基酸水平的同源性高达39.3%[7]。CMTM8基因进化保守，在各种模式生物中都有同源序列，其中人与小鼠CMTM8的同源性为92%，在大鼠、狗、兔、线虫等有相应的同源物，提示CMTM8可能在生命活动中发挥重要的作用。

CMTM8存在剪接变异体CMTM8-V2，CMTM8和CMTM8-V2在不同的细胞系中存在不同的表达谱和亚细胞定位模式，拥有独特的功能，CMTM8-V2缺失由外显子2编码的MARVEL结构域和细胞质的YXX基序，CMTM8-V2不影响表皮生长因子受体 (epidermal growth factor receptor，EGFR)的内化，可通过半胱天冬酶依赖和非依赖的途径抑制细胞的增长和存活[8]。

CMTM8与肿瘤

CMTM8与血液系统肿瘤 趋化因子CKLFSF8基因可在人白血病(HL- 60、K562)细胞株中表达，通过转染该基因使白血病细胞过表达这种趋化因子后，对肿瘤细胞的增殖有明显的抑制作用，其作用机制可能是通过抑制人白血病(HL- 60、K562)细胞EGFR的表达而达到抑制肿瘤细胞生长的作用[5，9]。

CMTM8与肾肿瘤 CMTM8在正常肾小管上皮细胞膜上呈强阳性表达；在低级别肾透明细胞癌的细胞膜上表达强度明显下降，但仍呈完整连续的细胞膜表达；在高级别的肾透明细胞癌中，其在细胞膜上的表达强度进一步减弱，表达不连续，同时开始出现细胞浆的表达。CMTM8 在肾透明细胞癌肺转移及骨转移组织中的细胞膜表达水平进一步下降，以细胞浆表达为主。CMTM8 与肾透明细胞癌的进展和转移有显著负相关，其在细胞中表达的部位和强度对判断肿瘤预后有重要意义。其作用机制尚不清楚，可能与钙黏蛋白和连环蛋白作用机制类似[10]。

CMTM8与肝癌 CMTM8过表达可引起肝癌细胞凋亡，其机制可能是通过破坏线粒体功能并释放细胞色素有关[8]；下调CMTM8激活肝癌细胞c-Met信号通路，引起肝癌细胞上皮向间质转化，导致肝癌细胞迁移、侵袭能力增强，肝癌细胞恶性程度增高[5，11]。

CMTM8与消化系统肿瘤 CMTM8在食管、贲门癌癌旁正常组织中高表达。在肿瘤组织中的阳性表达率明显降低。CMTM- 8蛋白在肿瘤组织中的表达程度与患者性别、病理类型、病理分化程度和临床分期无相关性[6]，在胃癌细胞系BGC823中过表达CMTM8，其增殖能力明显下降。过表达CMTM8后，BGC823细胞的EGFR受体表达下降，其胞外体对淋巴细胞的趋化活性增强，提示CMTM8通过抑制EGFR的表达影响及其趋化活性影响胃癌细胞的功能[5，12- 13]。

CMTM8在结直肠癌组织中的表达显著低于腺瘤组织和正常组织；CMTM8的表达与患者肿瘤的类型、大小、分化程度、分级以及是否发生淋巴结转移密切相关；CMTM8表达阳性的肿瘤患者的3年和5年生存率明显高于表达阴性的患者，并且在生存期的前50个月，CMTM8的保护作用较明显[14]。

CMTM8与骨肿瘤 在26例原发性骨肉瘤标本中，通过SNP array数据检测显示CMTM8染色体拷贝数出现缺失，CMTM8表达下降[15]。研究表明EGFR信号通路激活可以抑制成骨细胞转录因子Runx2 和 Osterix的表达，从而导致骨肉瘤中不成熟的成骨样细胞的生成[16]。在骨肉瘤中，CMTM8可以抑制EGFR信号通路活性[17]。因此，CMTM8可能为骨肉瘤抑制基因。

CMTM8与宫颈癌 过表达CMTM8可抑制宫颈癌细胞(Hela细胞)增殖能力，反之，下调CMTM8其增殖能力增强。研究显示过表达CMTM8通过抑制EGFR活化信号及细胞增殖、细胞外信号调节激酶磷酸化而抑制肿瘤细胞的增殖[8]；此外，过表达CMTM8还可以通过调节线粒体介导的信号通路引起细胞的凋亡[18]。

CMTM8与前列腺癌 过表达CMTM8可抑制前列腺癌细胞(PC3细胞)增殖能力下降，反之下调CMTM8其增殖能力增强[17]。研究显示过表达CMTM8激活线粒体/半胱天冬酶依赖和非依赖的信号通路引起细胞的凋亡[8]。

CMTM8与乳腺癌 过表达CMTM8通过激活半胱天冬酶非依赖的AIF信号通路引起乳腺癌细胞凋亡[18]。

CMTM8与其他疾病

增生型重症肌无力患者胸腺组织中CMTM8 mRNA的表达明显高于正常人胸腺，提示CMTM8可能在重症肌无力患者T细胞异常发育的某些阶段发挥作用。可能通过对胸腺细胞的趋化、胸腺细胞与胸腺基质细胞的相互作用及细胞分化信号的转导等方面参与T细胞在胸腺的发育，并与MG患者胸腺异常有关。CMTM8及相关趋化因子在重症肌无力胸腺细胞发育和分化中的具体机制，尚有待进一步深入研究[19]。

CMTM8作用机制

研究表明CMTM8可加速转铁蛋白受体和EGFR的内化，加速配体诱导的EGFR从细胞表面的清除[8]，抑制EGFR活化信号及细胞增殖、ERK磷酸化[17]，并且超表达CMTM8可通过线粒体介导的半胱天冬酶依赖和非依赖的信号通路诱导肿瘤细胞凋亡[18]。CMTM8还与CXCR4共定位，并能加速同样通过网格蛋白途径内化的趋化因子受体CXCR4内化，减少细胞表面CXCR4，抑制其配体趋化因子SDF- 1α对CXCR4的趋化作用。超表达CMTM8可使磷酸化的ERK1/2、磷酸化Akt及其下游的磷酸化Bad明显降低；在肝癌细胞系HepG2敲减内源性CMTM8的表达，可引起细胞上皮向间质转化，从而增强细胞的侵袭迁移能力[11]。

综上，部分组织中CMTM8在正常组织中高表达，在肿瘤组织中表达下降，为肿瘤的诊断提供有效的客观依据；部分肿瘤组织中CMTM8表达与肿瘤的恶性程度相关，为肿瘤患者的预后提供参考价值；过表达CMTM8可诱导肿瘤细胞的凋亡，抑制CMTM8表达引起细胞上皮向间质转化改变，提示CMTM8抑制肿瘤细胞的增殖，有可能开发成为一种新的生物制剂在肿瘤免疫治疗中发挥作用。CMTM8具体作用机制尚未完全明确，部分研究显示其可以通过加速转铁蛋白受体和EGFR的内化，加速配体诱导的EGFR从细胞表面的清除[8]、ERK磷酸化[17]，与CXCR4共定位，加速同样通过网格蛋白途径内化的趋化因子受体CXCR4内化，减少细胞表面CXCR4，抑制其配体趋化因子SDF- 1α对CXCR4的趋化作用等方式达到抑制肿瘤的作用。此外，CMTM8还与重症肌无力相关。CMTM8在肿瘤发生和进展中发挥作用，目前关于CMTM8研究仅限于组织中表达检测及细胞学研究，随着研究深入，期望将来CMTM8不仅可以作为检测肿瘤发生、进展和转移的分子标记物，有望为肿瘤患者的治疗带来新的突破。

[1]韩文玲，芮珉，张颖妹，等. 趋化素样因子(CKLF1)对骨髓细胞增殖活性的研究[J]. 中国医学科学院学报，2001，23(2)：119- 122.

[2]龚艳君，洪涛，蒋捷，等. 大鼠趋化素样因子2 mRNA在心肌梗死大鼠心脏中的表达[J]. 北京大学学报，2003，35(4)：438- 440.

[3]沈晨阳，张小明，何培英. 趋化素样因子1对大鼠血管平滑肌细胞增殖活性的影响[J]. 中华实验外科杂志，2006，23(4)：540- 541.

[4]Liu G，Xin ZC，Chen L，et al. Expression and localization of CKLFSF2 in human spermatogenesis[J]. Asian J Androl，2007，9(2)：189- 198.

[5]黄玉敏，杜英. 新型人趋化素样因子超家族成员8对肿瘤细胞增殖和EGFR表达的影响[J]. 细胞与分子免疫学杂志，2006，22(4)：466- 468.

[6]查鹏，姜冠潮，王俊. 食管、贲门癌组织中CMTM4、8的表达及意义[J]. 山东医药，2009，49(6)：21- 22.

[7]Han W，Ding P，Xu M，et al. Identification of eight genes encoding chemokine-like factor superfamily members 1- 8 (CKLFSF1- 8) by in silico cloning and experimental validation[J]. Genomics，2003，81(6)：609- 617.

[8]Li D，Jin C，Yin C，et al. An alternative splice form of CMTM8 induces apoptosis[J]. Int J Biochem Cell Biol，2007，39(11)：2107- 2119.

[9]陈绍倩，杜英，黄玉敏，等. 新型人趋化素样因子超家族8对人白血病细胞增殖和表皮生长因子受体表达的影响[J]. 中国实验血液学杂志，2007，15(3)：458- 461.

[10]胡浩，陈京文，许克新，等. CMTM8与E-cadherin在原发性和转移性肾透明细胞癌中的表达[J]. 北京大学学报，2013，45(4)：537- 541.

[11]Zhang W，Mendoza MC，Pei X，et al. Down-regulation of CMTM8 induces epithelial-to-mesenchymal transition-like changes via c-MET/extracellular signal-regulated kinase (ERK) signaling[J]. J Biol Chem，2012，287(15)：11850- 11858.

[12]黄玉敏，李付广，杜英. CKLFSF8对BGC823细胞表皮生长因子受体表达的影响[J]. 郑州大学学报，2006，41(4)：617- 619.

[13]徐辉，田培玲，黄玉敏. 新型趋化因子对肿瘤细胞的影响[J]. 河南科技大学学报，2006，24(3)：169- 170.

[14]于新明. CMTM8能否判断结直肠癌的预后[D]. 北京：中国医学科学院 北京协和医学院，2011.

[15]Both J，Krijgsman O，Bras J，et al. Focal chromosomal copy number aberrations identify CMTM8 and GPR177 as new candidate driver genes in osteosarcoma[J]. PLoS One，2014，9(12)：e115835.

[16]Zhu J，Shimizu E，Zhang X，et al. EGFR signaling suppresses osteoblast differentiation and inhibits expression of master osteoblastic transcription factors Runx2 and Osterix[J]. J Cell Biochem，2011，112(7)：1749- 1760.

[17]Jin C，Ding P，Wang Y，et al. Regulation of EGF receptor signaling by the MARVEL domain-containing protein CKLFSF8[J]. FEBS Lett，2005，579(28)：6375- 6382.

[18]Jin C，Wang Y，Han W，et al. CMTM8 induces caspase-dependent and -independent apoptosis through a mitochondria-mediated pathway[J]. J Cell Physiol，2007，211(1)：112- 120.

[19]李倩如，杜英，赵航，等. 重症肌无力患者胸腺组织CMTM8、CKLF1及相关趋化因子的表达[J]. 细胞与分子免疫学杂志，2009，25(4)：354- 356.

Research Advances in Chemokine-like Factor Super Family Member 8

GAO Deng-hui，HU Hao，FANG Zhi-wei，HUO Fei，WANG Huan-rui，XU Ke-xin，WANG Xiao-feng

Department of Urology，Peking University People’s Hospital，Beijing 100044，China

XU Ke-xin Tel：010- 88326390，E-mail：cavinx@sina.com

Chemokine-like factor super family member (CMTM) is a novel generic family firstly reported by Peking University Center for Human Disease Genomics. CMTM8 is one member of this family and has exhibited tumor-inhibiting activities. It can encode proteins approaching to the transmembrane 4 superfamily. CMTM8 is down-regulated in most carcinoma cell lines and tissues. Over-expression of CMTM8 may inhibit the proliferation，migration，and invasion of carcinoma cells. However，the exact mechanism of its anti-tumor activity remains unclear. CMTM8 may be involved in various signaling pathways governing the occurrence and development of tumors. CMTM8 may be a new target in the gene therapies for tumors，while further studies on CMTM8 and its anti-tumor mechanisms are warranted.

chemokine-like factor super family member 8；transmembrane 4 superfamily；tumor suppressor gene

国家自然科学基金(81272830)Supported by the National Natural Sciences Foundation of China(81272830)

许克新 电话：010- 88326390，电子邮件：cavinx@sina.com

R73.34

A

1000- 503X(2016)06- 0746- 04

10.3881/j.issn.1000- 503X.2016.06.021

2015- 09- 21)