ARTN在恶性肿瘤发生发展中的作用研究进展

陈雅琪，文彬

(川北医学院病理教研室，四川 南充　637000)



ARTN在恶性肿瘤发生发展中的作用研究进展

陈雅琪，文彬

(川北医学院病理教研室，四川 南充637000)

ARTN(Artemin)又名ENOVIN，是胶质细胞源神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF)配体家族成员之一，ARTN及其受体GFRα3(GDNF family receptor alpha-3，GFRα3)在一些恶性肿瘤中表达升高，并参与了某些恶性肿瘤的发生发展，研究ARTN及其受体GFRα3在恶性肿瘤中的作用，或许能发现恶性肿瘤新的靶点，为早期诊断和早期治疗提供帮助。本文就ARTN在恶性肿瘤中的研究进展做一综述。

ARTN；GFRα3；恶性肿瘤

ARTN属于胶质细胞源神经营养因子配基家族成员之一，主要介导各类神经元的存活、分化和迁移。ARTN及其受体之一GFRα3在恶性肿瘤中表达升高，并对多种恶性肿瘤的发生发展发挥一定作用。研究ARTN在恶性肿瘤中作用机制，其研究成果或许能对肿瘤的早期诊断、早期治疗及判断预后提供帮助；并可能成为指导恶性肿瘤靶向治疗有力的理论依据。

1　ARTN的结构与功能

胶质细胞源神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF)隶属于TFGβ超家族，其配基包括四个成员，分别是GDNF,Neurturin (NTN),and Persephin(PSP)以及1998年12月发现的Artemin(ARTN)，ARTN是目前GDNF家族中最后一个被发现的成员，其受体GFRα3的发现先于本身[1]。ARTN一级结构与GDNF，NTN，PSP相似，有三个外显子和两个内含子，位于染色体1P32-33区，全长3.9 kb，编码的蛋白质由220个氨基酸组成。GDNF 家族成员需与各自相应的高亲和力受体结合，再与一个共同的信号分子RET结合，使RET磷酸化，激活不同的细胞内途径，调节细胞生长、分化、增殖、迁移等生理过程。GDNF家族成员受体是(GDNF family receptor-alpha1-4，GFRα1-4),它们与之相结合的主要受体为GDNF-GFRα1,NTN-GFRα2，ARTN-GFRα3，PSP- GFRα4，然而与受体的结合也存在一定的交叉，如GDNF- GFRα2，NTN- GFRα1,ARTN- GFRα1，而PSP只能与GFRα4结合，但结合力均不如与各自相应的主要受体结合力强[2]。细胞内途径主要包括Ras-MAPK途径，此途径可能参与肾发生过程中输尿管的形成及神经系统中神经轴突的发生[3]；P13K/AKT途径，对神经元的存活及神经突触的生长至关重要；PLC-Gamma途径，通过提高IP3水平来调节细胞内钙离子浓度[4]。

2ARTN在神经组织发育中的作用

ARTN对交感神经元的分化、存活、生长的不同阶段发挥着不同的作用，Andres 等[5]研究了ARTN对胚胎期及生后鼠颈胸段椎旁神经节的传代、存活、生长的作用，发现ARTN可促进交感神经干细胞的分化，新神经元传代的增加；ARTN支持多巴胺能神经元的存活，Rosenblad等[6]通过体外实验将NBN/ARTN或GDNF的慢性病毒载体cDNA注入到黑质纹状体和腹侧中脑，3周后对照组只有20%的黑质纹状体存活，而NBN/ARTN和GDNF组80%～90%存活。可见，NBN/ARTN与GDNF相似，是黑质纹状体多巴胺能神经元强有力的神经保护因子；此外，ARTN是肠道造血细胞强烈的诱导剂，ARTN受体通路可促进肠道相关淋巴组织主要成分派伊尔小结(Peyre’s Patch)结构的形成[7]。

3　ARTN与非神经源性恶性肿瘤的关系

3.1ARTN与消化系统恶性肿瘤

3.1.1ARTN与食管癌Li 等[8]用Western blot 法检测了三对食管癌组织及对应的癌旁组织及食管癌细胞株中ARTN蛋白水平，发现个三者均检测到ARTN蛋白，但癌组织中ARTN的表达水平明显高于癌旁组织，MTT实验证明ARTN能够促进癌细胞的转移和侵袭。ARTN蛋白的表达可被mir-223调节，体外实验在KYSE150细胞株，上调mir-223的表达能降低ARTN的表达水平。相反地，在EC9706细胞株，沉默mir-223，ARTN表达水平升高，并促进癌细胞的转移和侵袭。因此，有学者推断，ARTN可作为食管癌基因治疗的靶点。

3.1.2ARTN与胃癌ARTN可能参与胃癌的发生发展，多项研究[9-12]显示ARTN在胃癌组织中的表达明显高于癌旁正常组织，且与胃癌浸润深度，TNM分期，及淋巴结转移呈正相关，而与分化程度，性别，年龄等无关。张晶晶等[13]发现ARTN及VEGF参与胃癌的发生发展等生物学过程，而它们对胃癌的作用可被KAI1蛋白抑制。曹雪全等[14]应用免疫组化法对胃癌组织及正常组织中ARTN及MMP-9蛋白进行检测发现ARTN及MMP-9在胃癌组织中的表达明显高于正常组织，并且两者对胃癌的发生发展可能具有协同作用，两者蛋白表达情况可能成为评估胃癌患者预后指标及潜在肿瘤治疗靶点。马耀先[15]通过免疫组化及荧光定量RT-PCR实验亦证明ARTN可能作为预测胃癌发生发展及侵袭过程有效的检测指标。

3.1.3ARTN与肠癌王竞[16]采用流式细胞技术，检测86例大肠癌根治手术新鲜标本和70例正常大肠黏膜组织(切缘)ARTN和基质金属蛋白酶(MMP)-9蛋白的表达，结果大肠癌中ARTN和MMP-9的表达量明显高于切缘正常大肠黏膜组织，ARTN和MMP-9的表达与大肠癌的分化程度、浸润深度、Dukes分期及淋巴结转移密切相关。ARTN和MMP-9在大肠癌中的表达呈正相关性，肠癌中ARTEMIN和MMP-9二者可能具有内在相关性，有研究认为[9]ARTN通过增加MMPs活性而促进肿瘤侵袭性。

3.1.4ARTN与肝癌肝癌是世界十大恶性肿瘤之一，ARTN在肝癌细胞系中高表达,在体外实验中ARTN能够促进肝癌细胞的生长，迁移，抑制凋亡[10]。在小鼠成瘤实验中ARTN过表达细胞系不仅形成的肿瘤更大,也更具侵袭性。病理研究中,ARTN与肝癌病人的预后相关。ARTN有望作为肝癌诊断治疗的靶点，给肝癌治疗提供新的思路和方法。

3.1.5ARTN与胰腺癌胰腺癌是高度恶性肿瘤，预后极差，Ceyhan等[11]用Western blot 分析了ARTN及其受体GFRα3/RET在胰腺导管腺癌和正常组织中的表达情况，QRT-PCR检测ARTNmRNA在胰腺组织及癌细胞系中的表达。结果提示在胰腺癌组织和细胞系中能检测到ARTN及受体GFRα3/RET，并沿神经和血管壁分布，促进癌细胞浸润。后来Meng 等[12]的研究发现ARTN及GFRα3能促进胰腺癌细胞系MIA PaCa-2癌细胞的运动和浸润能力，并呈剂量依赖性，这种促进胰腺癌浸润的能力可能与提高MMP-2的表达和降低E-cadherin的表达有关。ARTN 及受体GFRα3在胰腺癌周围神经浸润中扮演重要的角色。因此有可能作为检测胰腺癌浸润转移的指标[17]。

3.2ARTN与生殖系统恶性肿瘤

3.2.1ARTN与乳腺癌ARTN是乳腺癌的致癌基因，ARTN可在多种乳腺癌细胞系及乳腺癌组织中表达，并且随着恶性程度的增加，ARTN 表达升高。Kang 等[18-19]通过细胞实验证实，上调ARTN表达水平可提高乳腺癌细胞的非贴壁生长，增加细胞群落形成数量，并促进形成肿瘤细胞的表型，增加乳腺癌肿瘤细胞的侵袭和转移。ARTN是雌激素诱导基因，人类乳腺癌中ARTN表达水平与雌激素呈正相关，ER阳性乳腺癌细胞系中，上调ARTN表达水平能提高ER转录活动能力。并且，ARTN可促进乳腺癌患者对药物他莫昔芬的获得性抵抗，这种作用是由BCL-2介导;在ER阴性乳腺癌(ER-MC)患者中也能检测到ARTN的表达[20]，促进上皮细胞向间叶细胞转化从而增强癌细胞局部浸润及远处转移能力。在ER-MC细胞系及患者，ARTN与TWIST1表达密切相关，两者低表达ER-MC患者术后均存活，而无复发。与之相反地，两者高表达ER-MC患者术后生存率差。ARTN通过激活Twist1-VEGF-A通道部分介导VEGF-A促进新生血管的形成，促进肿瘤生长[21]。在HER2阳性乳腺癌中介导对曲妥单抗的获得性抵抗作用，降低曲妥单抗治疗乳腺癌的敏感性[22]。

3.2.2ARTN与子宫内膜癌ARTN的致瘤性同样表现在子宫内膜癌，Pandey 等[23]检测ARTN蛋白在宫内膜癌组织中的表达明显高于正常宫内膜组织，与肿瘤分期，浸润成正相关。在异体移植模型，上调ARTN表达能使瘤体增大，促进肿瘤浸润，高度增殖，低度分化。ARTN的这些作用有AKT1介导，小干扰RNA(siRNA)能抑制ARTN的致瘤作用。阿霉素，紫杉醇是宫内膜癌的化疗药物，能使细胞分裂停滞于G(2)-M期，研究[24]发现上调ARTN蛋白表达能降低癌细胞对化疗药物的敏感性。ARTN能使CD24的表达升高，而降低CD24的表达能够消除由ARTN引起的子宫内膜癌对化疗药物的耐受作用。因此，抑制ARTN的表达可能为子宫内膜癌化疗提供新的辅助治疗。

3.3ARTN与呼吸系统恶性肿瘤

3.3.1ARTN与喉癌Gao 等[25]采用免疫组织化学方法检测了76例喉癌组织样本和26例喉息肉组织样本中ARTN,GFRα1蛋白的表达，结果示ARTN,GFRα1在喉癌组织中的表达水平明显高于喉息肉组织，且与喉癌pTNM分期成正相关，而与肿瘤大小、分化程度及淋巴结转移无关。ARTN,GFRα1蛋白阳性表达的患者较阴性表达者五年生存率更低。因此，ARTN及其受体GFRα1可能成为喉癌发生发展及预后的指标。

3.3.2ARTN与肺癌研究[26]认为，ARTN促进肺非小细胞肺癌进展，Oncomine数据库显示，ARTN通道组分(ARTN,GFRα1,RET)在肺肿瘤中的表达高于正常肺组织，非小细胞肺癌中ARTN的表达与淋巴结转移，肿瘤分期成正相关，ARTN促进BCL2表达增加，抑制BCL2表达能降低ARTN的致瘤作用。上调ARTN表达增加非小细胞肺癌细胞系的转移和浸润。与前述子宫内膜癌一样，上调ARTN表达是异体移植模型瘤体增大，促进其高度增殖，低度分化和侵润。同样，在NSCLC中，siRNA能抑制ARTN的致瘤作用，为NSCLC的靶向治疗提供可能。

4　问题与展望

综上所述，ARTN在神经系统及非神经源恶性肿瘤中发挥着重要的作用，ARTN能在不同系统恶性肿瘤中表达，在不同组织类型表达强度及分布不尽相同，有的在鳞状上皮组织中表达，有的在腺上皮组织中表达，而又的沿神经血管分布。随着研究的不断深入，ARTN的作用机制将被进一步明确，这将有助于为神经系统疾病及恶性肿瘤的靶向治疗及药物研发提供理论依据。而目前，ARTN基础结合临床的研究资料仍少，ARTN参与多种恶性肿瘤的发生过程，其作为靶点对于恶性肿瘤早期诊断及确定治疗方案的准确性及特异性有待于进一步研究明确，ARTN能否作为特定恶性肿瘤随访指标及作为靶向治疗的靶点而应用于临床有待于进一步研究。

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(学术编辑：刘钧)

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

南充市研发资金项目(15A0037)

2015-04-15

陈雅琪(1986-)，女，硕士研究生。通讯作者：文彬，E-mail:wenbin662588@sina.com

时间：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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