双肾上腺素样激酶-1与恶性肿瘤关系的研究进展

周美玲 贺兼斌 向明钧

恶性肿瘤对人类身心健康构成了巨大威胁，而肿瘤的发生、发展机制尚未完全清楚。由于环境、自身等多种因素的影响致使基因突变，导致干细胞增殖、调控机制异常，从而使肿瘤细胞生长、增殖失控[1]。肿瘤标志物是细胞癌变过程中产生的能够反映疾病发展的抗原或生物活性物质[2]，双肾上腺素样激酶-1（Doublecortin-like kinase 1，DCLK1）是一种新颖的肿瘤干细胞标志物，属于双肾上腺家族，是在有丝分裂后的神经元中发现的一种跨膜微管相关蛋白激酶[3]，被发现存在于正常机体的肝脏、卵巢等多种组织中[4-5]，目前研究发现，DCLK1在许多癌症中呈现过表达，包括结肠癌，胰腺癌，肝癌和食管癌[6-9]。本文综述DCLK1的结构及其在恶性肿瘤中表达情况，为DCLK1的有关研究和新型抗癌靶向药物研制提供参考。

1 DCLK-1的结构

在人类基因中，编码DCLK-1蛋白质的基因位于第13号染色体（13q13），它主要编码doublecortin（DCX）和蛋白激酶超家族，编码蛋白质DCLK-1的基因可以产生不同的蛋白质结构域，编码各种蛋白亚型作用于双肾上腺区并发挥调微管聚合的功能[3]。最近在神经元细胞中确定了DCLLK1的长同种型和短同种型，DCLK1的～82kDa长同种型包含两个结合微管的N末端双皮质结构域和与钙调蛋白依赖性蛋白激酶同源的C-末端丝氨酸/苏氨酸激酶结构域，而短同种型～50KDa缺少两个N末端双皮质域[10]。但各种异构体的命名尚未确定，且长与短异构体的3D结构是完全不同的，这可能使得它们在其生物相互作用和活动方面有一些差异。

2 DCLK-1与恶性肿瘤的关系

2.1 DCLK-1与胃癌

胃癌是中国第2位常见的肿瘤相关死亡原因，目前胃癌的发病率和死亡率仍呈上升趋势。研究表明DCLK-1在胃底腺的峡部表达增加，为了探索DCLK-1在胃组织中的表达与胃恶性疾病的发生是否具有相关性，Zhou B[11]等通过免疫组化的方法证实：DCLK-1在胃癌组织中表达明显高于癌旁组织（41.8%＞3.3%），与淋巴结转移及癌栓呈明显正相关且与患者的预后呈明显负相关，这提示DCLK-1蛋白在胃组织中的高表达可能与胃癌的发生、转移及预后密切相关。孟庆彬[12]等采用免疫组织化学法检测DCLK1在胃癌及癌旁组织中的表达水平，结果 122例胃癌患者中，51例存在DCLK1高表达。DCLK1高表达者的5年总生存率和5年无病生存率分别为39.0%和37.0%，明显低于DCLK1低表达者的65.8%和64.5%。DCKL1的高表达与胃癌的发生密切相关，是患者预后的独立危险因素。DCLK-1能否作为胃癌分子靶向治疗的新型标志物有待于后续大量的科学研究及临床试验。

2.2 DCLK-1与结直肠癌

国内外学者关于DCLK-1作为结直肠肿瘤新型分子靶向治疗标志物的进行了大量相关研究，近期研究表明，DCLK1在APC小鼠的肿瘤干细胞中标记，是结肠肿瘤干细胞的标志物[13]。也是分化细胞如Tuft细胞的标志物[14]。根据谱系追踪发现DCLK1阳性细胞起源于较低的隐窝，随着时间向上迁移，并在几周内围绕绒毛尖端脱落。DCLK1不标记正常组织，但标记ApcMin / +小鼠肠中能够连续产生后代的肿瘤干细胞，DCLK1和Lgr5双阳性细胞在小鼠肠腺瘤中具有肿瘤干细胞的特性，且具有较高的CD44和CD133表达。Dclk1阳性肿瘤干细胞的特异性消融可以导致肿瘤消退，而对正常组织没有损伤[13]。这证实了DCLK1可能是结直肠肿瘤的新型标志物。Sureban[15]通过免疫组化的方法进行研究，制作结肠癌组织芯片，与正常组织对照，结果显示DCLK1在肿瘤及其间质中呈现高表达。这些研究都表明DCLK1在结直肠肿瘤中高表达，与肿瘤的发生和转移存在一定联系，但是能否作为肿瘤靶向治疗还需要大量实验研究。

2.3 DCLK-1与胰腺癌

胰腺癌是指胰外分泌腺的恶性肿瘤，是一种较常见的消化系统肿瘤，近年来胰腺癌的发病率明显上升。肿瘤干细胞（CSCs）是肿瘤内的小部分癌细胞亚群，通过产生包含癌细胞的异质谱系而具有自我更新，维持肿瘤的起始能力。虽然CSCs和上皮-间质转化过程（EMT）细胞的起源仍有待充分探索，但越来越多的证据表明，EMT和CSCs的生物学是密切相关的。EMT细胞还可以显示干细胞特征，并在远端部位继发肿瘤。DCLK1功能上参与维持癌症干细胞和EMT过程，对癌症起始，癌症转移和继发肿瘤形成至关重要[16]。上皮间质转化（EMT）在胰腺癌侵袭和转移中起关键作用，DCLK1在KRAS基因胰腺癌小鼠模型中的表达，使EMT抑制剂microRNA miR-200a降低[17]。DCLK-1在正常的胰岛细胞和慢性胰腺炎的间质中有表达，在胰腺癌和结肠癌中呈现高表达，它能够降低抑制肿瘤生长的微小RNA（microRNA，miRNA）-144的含量[18]。

2.4 DCLk-1与其他肿瘤

经研究证实，DCLK-1的高表达还与食管癌、肝细胞癌等恶性肿瘤有着密切的关系。Vaga[9]等通过研究表明：根据免疫组织化学检测DCLK1在正常食管黏膜、Barrett食管、食管腺癌中的染色强度和组织受累进行评分，DCAMKL-1在正常食管黏膜中最低限度表达，而在Barrett食管、食管腺癌中的染色程度逐渐增加；Ali[8]等通过对肝癌患者的活检组织进行研究表明：从正常肝细胞到肝硬化，最后到肝癌，其DCLK-1的表达程度是呈上升趋势的。随着研究的深入，DCLK-1在恶性肿瘤中的作用机制将进一步明确。

3 小结

DCLK1是微管相关蛋白基因家族的成员，具有两个N末端的双皮质结构域和1个C末端的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域，且具有干细胞的某些功能。目前相关研究表明DCLK1在一部分肿瘤中表达，并且在肿瘤的发生、发展及转移中起到重要作用，这可能与DCLK1参与上皮-间质转化过程（EMT）相关，但仍有许多方面是我们未知的，如：DCLK1在肿瘤中的具体作用机制以及在肿瘤转移、复发中的功能。目前关于DCLK-1的研究大多集中在消化系统恶性肿瘤中，对于DCLK1是否作为肿瘤干细胞特异性标志物或者新型治疗靶点尚未完全清楚，所以DCLK1能否作为肿瘤分子靶向治疗仍有待大量试验来验证。这将是未来DCLK-1研究的新方向。

[1]Dhawan P，Ahmad R，S Srivastava A，et al． Cancer stem cells and colorectal cancer： an overview[J]． Current topics in medicinal chemistry，2011，11（13）：1592-1598．

[2]王慧敏，钟华，金波，等． 血清肿瘤标志物预测晚期非小细胞肺癌靶向治疗疗效的临床价值[J]． 肿瘤，2012，32（12）：1021-1024．

[3]王敏，徐伶玲，蒋玉良，等． 结直肠癌患者血浆中DCLK1的表达及意义 [J]． 肿瘤，2015，35（5）：572-578．

[4]王欢，刘斌． Doublecortin-like kinase 1在消化系统肿瘤中的表达及意义 [J]． 现代肿瘤医学，2014，22（11）：2741-2743．

[5]Nakanishi Y，Seno H，Fukuoka A，et al． Dclk1 distinguishes between tumor and normal stem Cells in the intestine[J]． Nature genetics， 2013，45（1）：98-103．

[6]乐安君，朱海杭，俞文秀，等． DCLK1在结直肠癌、结直肠腺瘤中的表达及临床研究[J]． 中国医师杂志，2016，18（3）：406-409．

[7]Sureban SM，May R，Qu D，et al． DCLK1 regulates pluripotency and angiogenic factors via microRNA-dependent mechanisms in pancreatic cancer[J]． PLoS One，2013，8（9）：e73940．

[8]Ali N，Allam H，May R，et al． Hepatitis C virus-induced cancer stem cell-like signatures in cell culture andmurine tumor xenograft[J]． J Virol，2011，85（23）：12292-12303．

[9]Vega KJ，May R，Sureban SM，et al． Identification of the putative intestinal stem cell marker doublecortin and CaM kinase-iike-1 in Barretts esophagus and esophageal adenocarcinoma[J]． J gastroenterol Hepatol，2012，27（4）：773-780．

[10]O’Connell M R， Sarkar S， Luthra G K， et al． Epigenetic changes and alternate promoter usage by human colon cancers for expressing DCLK1-isoforms： Clinical Implications[J]． Scientific Reports，2015，5：14983-15003．

[11]Zhou B，IrwantoA，Guo YM，et al． Exome seguencing and digital PCR anaiyses reveal novel mutated genes related to the metastasis of pancreatic ductal adenocarcinoma[J]． Cancer Bioi Ther，2012，13（10）：871-879．

[12]孟庆彬，于健春，康维明，等． Doublecortin样激酶-1在胃癌组织中的表达及其与预后关系[J]． 中国医学科学院学报，2013，35（6）：639-644．

[13]Soto H，Erasme D． Dclk1 distinguishes between tumor and normal stem cells in the intestine[J]． Nature Genetics，2013，45（1）：98-103．

[14]Saqui-Salces M，Keeley T M，Grosse A S，et al． Gastric tuft cells express DCLK1 and are expanded in hyperplasia[J]． Histochemistry and Cell Biology， 2011，136（2）：191-204．

[15]Sureban SM，May R，Ramalingam S，et al． Selective blockade of DCAMKL-1 results in tumor growth arrest by a Let-7a MicroRNA-dependent mechanism[J]． Gastroenterology，2009，137（2）：649-659．

[16]Chandrakesan P，Panneerselvam J，Qu D，et al． Regulatory Roles of Dclk1 in Epithelial Mesenchymal Transition and Cancer Stem Cells[J]． Journal of Carcinogenesis & Mutagenesis，2016，7（2）：257-275．

[17]Sureban SM，May R，Lightfoot SA，et al． DCAMKL-1 regalates epithelial-mesenchvmal transition in human pancreatic cells through a miR-200a-dependent mechanism[J]． Cancer Res，2011，71（6）：2328-2338．

[18]Sureban S M，May R，Weygant N，et al． XMD8-92 inhibits pancreatic tumor xenograft growth via a DCLK1-dependent mechanism[J]． Cancer Letters，2014，351（1）：151-161．