含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶8在恶性肿瘤中的研究进展

谢伦昀，吕庆杰

（中国医科大学附属盛京医院病理科，沈阳 110004）

含Ⅰ型血小板结合蛋白基序的解聚蛋白样金属蛋白酶 （depolymerized protein-like metalloproteinases with a typeⅠplatelet-binding protein motif，ADAMTS） 是在无脊椎动物和哺乳动物体内发现的一组蛋白酶，其家族共包括19个成员。ADAMTS可以根据已知底物的特性进行分组，其中ADAMTS8被归类为聚集蛋白聚糖酶或蛋白聚糖酶组。ADAMTS蛋白酶参与组织破坏过程，从而导致关节炎等疾病［1］。ADAMTS8是ADAMTS家族的成员之一，其最初被确定为多种肿瘤中的抗血管生成因子，主要在肺和心脏中表达［2］。ADAMTS8基因表达于正常组织中，但在大多数肿瘤组织中表达下调［3］。

近十年研究发现，ADAMTS8在一些恶性肿瘤中表达失调，包括胃癌［4］和肺癌［5］等。ADAMTS8参与恶性肿瘤的发生、细胞增殖、侵袭、转移等过程，对多种肿瘤的增殖和侵袭具有抑制作用。本文对ADAMTS8在恶性肿瘤中的研究进展进行综述，为恶性肿瘤的发病机制、靶向治疗及预后提供依据。

1 ADAMTS8概述

ADAMTS8基因定位于第11号染色体上，物理位置为11q24.3，编码的蛋白质共包含889个氨基酸［6］。ADAMTS蛋白属于ADAM家族 （锌蛋白酶超家族），ADAM代表去整合素与金属蛋白酶，ADAMTS代表具有血栓反应蛋白基序的ADAM。

ADAMTS8在多种人类癌症中均被证实表达下调，如食管鳞状细胞癌 （squamous cell carcinoma of esophagus，ESCC）［7］、结直肠癌［8］和肝细胞癌［9］等，其被普遍认为是一种潜在的肿瘤抑制因子。

2 ADAMTS8在恶性肿瘤中的作用机制

2.1 遗传与环境因素

癌变是一个复杂的多步骤过程，肿瘤进展涉及多种遗传和环境因素。在遗传方面，细胞内发生的一系列突变可以赋予该细胞不断生长的优势［10］。肿瘤微环境是肿瘤结构功能的一个组成部分，为肿瘤提供了必要的营养环境。由可溶性生长因子、各种细胞元素和细胞外基质 （extracellular matrixc，ECM）组成，形成了一种复杂的细胞信号网络。ADAMTS8作为一种定位于肿瘤微环境的金属蛋白酶，在恶性肿瘤生长和侵袭的多步骤过程中起关键作用。

ADAMTS属于分泌型蛋白酶，可通过与多种细胞外基质成分/调节因子的相互作用来影响肿瘤细胞的黏附、迁移、增殖及血管形成，也可通过调节细胞-细胞和细胞-ECM之间的通信来发挥影响肿瘤微环境的作用［11］。

2.2 影响细胞周期及细胞凋亡

作为一种肿瘤抑制因子，ADAMTS8通过影响细胞周期和细胞凋亡这一途径来介导对恶性肿瘤细胞增殖的抑制作用。有研究［8］发现ADAMTS8导致细胞周期相关基因BCL-XL、β-catenin的减少以及裂解的caspase-9、Bax和PARP的增加。在细胞凋亡过程中，caspase-9被用于激活效应caspase和Bid从而来重塑线粒体，是程序性细胞死亡过程中必不可少的成员之一。而PARP是细胞凋亡成员caspase的切割底物，其定位于大部分真核细胞，可以影响细胞凋亡，是细胞凋亡的重要标志物之一［12］。促凋亡成员Bax和抗凋亡成员BCL-XL都属于BCL-2家族，该家族中的蛋白质主要位于线粒体外膜 （mitochondrial outer membrane，OMM） 上，其中Bax可以通过渗透OMM来启动细胞凋亡途径，最终导致DNA片段化和细胞解体［13］。ADAMTS8很有可能通过内在线粒体依赖性细胞凋亡途径来参与抗恶性肿瘤发生的过程。

2.3 抑制信号通路

研究［14-16］发现ADAMTS8也可以通过失活Wnt/β-catenin信号通路发挥肿瘤抑制作用。转录因子β-catenin的异常调节是经典Wnt信号通路的核心组成部分，会导致癌变的早期事件。在降解复合物时，糖原合酶激酶3β和酪蛋白激酶1α会介导β-catenin的磷酸化，促进其泛素化以及随后的蛋白酶体降解［17-18］。

2.4 抑制血管生成

ADAMTS8被证明是一种抗血管生成因子，其抗血管生成活性由血小板反应蛋白-1基序介导。该基序可下调血管内皮生长因子受体2 （vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR2），然后以自分泌或旁分泌的方式来诱导内皮功能障碍，从而影响血管生成［2］。研究［19］表明，ADAMTS8作为一种分泌性蛋白酶可以通过抑制表皮生长因子受体 （epidermal growth factor，EGFR） 的信号传导，同时降低MEK和ERK的磷酸化水平 （即负调节EGFR-MEK-ERK信号通路） 来抑制肿瘤细胞生长、运动及诱导细胞凋亡。此外，ADAMTS8在一些癌症里显示启动子区域甲基化。有研究［20］发现ADAMTS8在多种恶性肿瘤中被CpG甲基化沉默，这表明ADAMTS8的表观遗传沉默与恶性肿瘤的发生机制相关。

3 ADAMTS8在恶性肿瘤中的表达及临床意义

3.1 ADAMTS8在乳腺癌中的表达及临床意义

研究［21］发现ADAMTS8在乳腺癌中显示出抗肿瘤活性，其过表达可以通过Wnt/β-catenin信号通路来抑制肿瘤细胞增殖、侵袭和促进细胞凋亡来改变乳腺癌的进展。KHRAMTSOV等［22］发现在乳腺癌中Wnt/β-catenin通路异常激活，这可能是肿瘤发展中的早期事件之一，而且高β-catenin活性也与乳腺癌的进展和不良预后密切相关。

紫杉醇 （paclitaxel，PTX） 是乳腺癌的一线治疗药物，乳腺癌细胞对紫杉醇治疗的耐药性是临床应用的巨大障碍，也是因治疗失败而导致患者死亡的主要因素之一［23］。有研究［24-25］发现紫杉醇发挥抗癌作用的机制与抑制EGFR/PI3K/AKT/mTOR信号通路密不可分。ZHA等［26］发现ADAMTS8可以激活PI3KAKT通路和MAPK通路。KABOLI等［27］也发现靶向AKT可用于控制乳腺癌的进展，抑制AKT及其调节剂可以改善乳腺癌的化疗耐药性。ADAMTS8具有抗肿瘤活性，可以通过抑制肿瘤细胞增殖和侵袭及促进细胞凋亡来延缓乳腺癌的进展。ADAMTS8可以激活PI3K-AKT通路，乳腺癌对紫杉醇的耐药性与此通路密不可分。ADAMTS8可能是一种潜在的针对乳腺癌紫杉醇耐药的治疗靶点。深入研究ADAMTS8与紫杉醇抗性两者之间的关系，从而用于靶向治疗乳腺癌或其他癌症，有望实现稳定有效的治疗干预，为恶性肿瘤患者带来更多的生存利益。

3.2 ADAMTS8在ESCC中的表达及临床意义

WU等［7］发现与非肿瘤组织相比，ESCC组织中ADAMTS8的表达下调，ADAMTS8低表达是ESCC患者临床疾病恶化的预测因子，并与其患者的淋巴结转移和临床分期密切相关。此外，功能研究也同样表明ADAMTS8过表达可降低ESCC细胞的增殖、迁移和侵袭能力，并促进细胞凋亡，在抑制ESCC的肿瘤生长中具有重要作用。

3.3 ADAMTS8在胃癌中的表达及临床意义

CHEN等［28］在胃癌细胞系和组织中观察到ADAMTS8的mRNA表达显著下调，其表达水平和甲基化状态与肿瘤浸润深度和淋巴结转移之间存在显著相关性。进一步的功能研究结果也表明，ADAMTS8在表达恢复后可通过诱导细胞凋亡来抑制肿瘤细胞的成瘤作用。

3.4 ADAMTS8在肝癌中的表达及临床意义

有研究［29］表明，ERK通路的激活能够下调新型抗凋亡蛋白Bcl-2的表达并能抑制细胞凋亡。ZHAO等［9］在肝癌的相关研究中发现，ADAMTS8在肝癌组织中的表达明显低于邻近的非肿瘤组织，可能是肝癌患者预后的预测因子。调节ERK活性可以改变下游靶标的转录活性，从而抑制肝癌细胞的增殖和迁移，并能促进肝癌细胞的凋亡。

3.5 ADAMTS8在结直肠癌中的表达及临床意义

LI等［8］研究显示，ADAMTS8在CRC细胞系和原发性肿瘤组织中显著下调，其过表达可以抑制肿瘤细胞增殖和侵袭，并且能诱导细胞在G2/M期停滞从而促进细胞凋亡，表明ADAMTS8很有可能成为有价值的生物标志物。

3.6 ADAMTS8在脑肿瘤、肉瘤、淋巴瘤中的表达及临床意义

在脑肿瘤的相关研究［30］中，采用定量PCR检测ADAMTS8在脑组织中的表达，结果发现了ADAMTS8在正常全脑、大脑皮质、额叶、小脑以及脑膜中的高表达。而在34个脑肿瘤及4个胶质瘤细胞系中，ADAMTS8转录形成的mRNA与正常全脑相比减少了至少2倍，且未检测到相应蛋白质的表达。免疫组化及Western blotting结果显示，ADAMTS8在超过77%的肿瘤中表达下调。ADAMTS8的甲基化特异性PCR分析结果显示，在24个脑肿瘤和4个胶质瘤细胞系中有1个启动子高度甲基化。上述这些数据均说明ADAMTS8在脑肿瘤的发生和发展过程中具有重要作用。ADAMTS8在肉瘤、淋巴瘤中的表达情况及其临床意义尚未见报道。

4 总结与展望

综上所述，ADAMTS8是金属蛋白酶家族成员，在肿瘤微环境中起着重要作用。其基因的缺失及其蛋白的过表达均参与了恶性肿瘤的发生、发展过程。ADAMTS8在多种癌症中表达失调，包括乳腺癌、ESCC、胃癌、肝癌、结直肠癌及脑肿瘤等，这些恶性肿瘤中ADAMTS8的表达水平与多种临床病理因素有关，是肿瘤诊断和预后的潜在标志物。

当今肿瘤微环境在抗癌治疗中的作用日益显著，为恶性肿瘤提供了新的治疗方法，并且还有助于癌症治疗的药物开发。此外，其中的基质细胞遗传稳定，不良反应小，复发风险低，更加适用于癌症治疗。ADAMTS8定位于肿瘤微环境，在多种肿瘤中表达下调，其过表达可影响Wnt/β-catenin和PI3KAKT等癌症相关信号通路及下游靶基因，在肿瘤的发生、侵袭和转移中起重要的抑制作用，是肿瘤预后的潜在标志物。

目前，ADAMTS8在恶性肿瘤中的作用机制及其相关的信号通路尚不完全清楚，其在肿瘤发生发展过程中的作用和机制需要深入探讨。进一步分析ADAMTS8表达和恶性肿瘤的关系，将为肿瘤诊断和预后提供更多理论依据。此外，靶向ADAMTS8在未来可能成为肿瘤患者有希望的治疗策略。