四次跨膜超家族蛋白3在肿瘤中的研究进展

四次跨膜超家族蛋白3(TM4SF3),又称为CO-029、TSPAN8,在大鼠中被称为D6.1A,是四次跨膜超家族(TM4SF)中的一员。TM4SF3在结直肠癌、肝癌、食管癌及胰腺癌等多种消化系统肿瘤中存在高表达,其表达与消化系统肿瘤患者的不良预后密切相关。TM4SF3可能通过促血管再生、增强肿瘤细胞迁移等促进肿瘤的转移与进展。该文旨在对TM4SF3在肿瘤中的作用及其分子生物学机制等方面的研究进展予以综述。

四跨膜蛋白超家族Tetraspanins在肿瘤及纤维化疾病中的作用概况

Tetraspanins是四跨膜蛋白超家族(Transmembrane 4 Superfamily,TM4SF),可以与自身和/或细胞表面分子如整合素,免疫球蛋白超家族蛋白,蛋白酶,生长因子受体和细胞内信号分子相结合形成四跨膜蛋白网络(Tetraspanin Enriched Microdomains,TEMs),调节细胞信号转导,细胞粘附、迁移、增殖、分化等生理过程。Tetraspanins通过影响肿瘤细胞的迁移、侵袭、血管生成、上皮细胞间质转化(Epithelial Mesenchymal Transition,EMT),进而参与肿瘤的发生发展。纤维化疾病与肿瘤的发病机制存在很多相似之处。近年来,有研究发现Tetraspanins在纤维化疾病如肝纤维化及肺纤维化中同样起着重要作用。为进一步加深对Tetraspanins在疾病中的认识,文章主要对Tetraspanins的结构、基本生物学功能、组织分布及其在肿瘤和纤维化疾病中的作用进行阐述,将有助于对肿瘤及纤维化疾病发病机制的理解,并为疾病的深入研究及探索新的治疗药物提供理论依据。

四次跨膜蛋白超家族成员与肿瘤的研究进展

Tetraspanins又称四次跨膜蛋白超家族(transmembrane 4 superfamily,TM4SF),包含33个家族成员,通过形成二聚体或异二聚体,或与其他蛋白质分子如整合素、黏附分子、主要组织相容性复合体II类抗原(major histocompatibility complex class II,MHC II)、T细胞受体等相互作用,调控细胞黏附、增殖、组织分化、免疫反应等生物学过程。越来越多研究表明,一些TM4SF分子也与肿瘤发生发展密切相关,参与迁移、上皮-间质转化、血栓形成、肿瘤干细胞及外泌体信号转导等多阶段过程。对能够促进或抑制肿瘤发生发展的TM4SF功能和调控机制的深入了解,将为未来有针对性的靶向干预提供新的策略。

趋化素样因子超家族成员5研究进展

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,CMTM5是该家族成员,其基因编码产物具有潜在的四次跨膜蛋白结构,是一个新的肿瘤抑制基因。研究表明,CMTM5广泛表达于人类正常组织,在大多数肿瘤细胞系和组织中表达明显下调或不表达,恢复其表达可抑制肿瘤细胞的增殖、黏附和迁移等生物行为。CMTM5抗肿瘤活性的机制尚不明确,可能参与了多个与癌症发生发展密切相关的信号通路。对CMTM5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。

慢病毒介导的重组TM9SF1蛋白通过诱导自噬和内质网应激抑制293T细胞生长

九次跨膜超家族蛋白成员1(transmembrane 9 superfamily protein member 1,TM9SF1)在进化过程中高度保守,在人体组织和多种细胞系广泛表达。目前,关于该蛋白质的功能研究十分有限和初步。本研究采用慢病毒介导的TM9SF1表达系统,研究了重组TM9SF1蛋白的生化特点及其对细胞生长的调控作用。慢病毒感染的293T全细胞裂解液的蛋白质免疫印迹结果揭示,TM9SF1蛋白具有表观分子质量约为70 k D的单体及寡聚体两种主要形式;在室温及加热37℃时蛋白质相对稳定,随变性温度升高(56℃以上)逐渐失去其稳定性。CCK8法显示,与慢病毒空载体感染的293T细胞比较,TM9SF1慢病毒表达载体感染的293T细胞在感染2 d后增殖明显减缓(P<0.001)。Western印迹结果证明,过表达TM9SF1引起LC3Ⅱ表达明显上调,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比例升高,说明TM9SF1可引起293T细胞发生自噬。荧光实时定量PCR结果显示,过表达TM9SF1的293T细胞内质网应激标志分子CHOP、GADD34和XBP1(S)表达水平是对照细胞的3~4倍,提示发生了内质网应激反应。以上结果提示,TM9SF1具有抑制293T细胞生长的功能,该功能可能与其引起的内质网应激和自噬有关。这一结论将进一步加深对TM9SF1在细胞生长调控中的功能的认识。

九次跨膜超家族蛋白(TM9SF)的表达及功能研究进展

九次跨膜超家族蛋白(transmembrane 9 superfamily proteins,TM9SFs,又称Nonaspanins蛋白)由多个成员构成,目前在哺乳动物中有4个成员被发现(TM9SF1~TM9SF4)。TM9SFs结构上均含有一个大的非胞质区和9个跨膜区,在进化过程中高度保守并广谱表达。尽管目前关于该家族蛋白的功能性研究比较有限,但根据目前已知研究成果,其成员与细胞免疫、感染、自噬、肿瘤侵袭和预后等多种生物功能密切相关。该文汇总了TM9SF1~TM9SF4的表达、功能研究和调控作用,以期为科研工作者后续研究提供参考。

胃腺癌组织中TM4SF5 mRNA、蛋白的表达变化及其意义

目的观察胃腺癌组织中四次跨膜蛋白超家族5(TM4SF5) mRNA、蛋白的表达变化,并探讨其意义。方法选取胃腺癌组织及癌旁正常组织各76例份,采用qRT-PCR法和免疫组化法分别检测其TM4SF5 mRNA、蛋白,并分析TM4SF5蛋白表达与胃腺癌临床病理参数的关系。结果胃腺癌组织、癌旁组织中TM4SF5 mRNA相对表达量分别为1. 236±0. 731、0. 402±0. 210,两者比较,P <0. 05。胃腺癌、正常组织中TM4SF5蛋白阳性率分别为59. 2%(45/76)、13. 2%(10/76),两者比较,P <0. 05。TM4SF5蛋白表达与胃腺癌淋巴结转移、浸润深度相关(P均<0. 05)。结论胃腺癌组织中TM4SF5 mRNA、蛋白表达升高,TM4SF5蛋白表达与胃腺癌淋巴结转移、浸润深度相关,其可能与胃腺癌的发生发展有关。

口腔鳞状细胞癌组织中TM4SF1 mRNA的筛选及其蛋白的表达变化观察

目的筛选口腔鳞状细胞癌(鳞癌)组织中跨膜四超家族成员1蛋白(TM4SF1)mRNA,观察TM4SF1在口腔鳞癌组织中的表达变化,并探讨其临床意义。方法从GEO公共数据库(https://www.Ncbi.nlm.nih.gov/gds)下载口腔鳞癌基因表达谱及相关临床数据(研究号分别为GSE13601、GSE19089、GSE74530、GSE78060、GSE9844)。从这5个TM4SF1探针中获得标准化均差(SMD)和中间表达值。利用GEO数据库的GEO2R工具对口腔鳞癌和癌旁黏膜组织中TM4SF1 mRNA进行筛选和分析。采用免疫组织化学SP法检测口腔鳞癌组织及其癌旁黏膜组织中TM4SF1蛋白,并探讨TM4SF1蛋白与患者临床病理资料之间的关系。结果筛选出口腔鳞癌组织中存在TM4SF1 mRNA,且其表达水平高于癌旁黏膜组织(P<0.05)。M4SF1蛋白主要定位于口腔鳞癌细胞膜中,其在口腔鳞癌组织中阳性表达量高于癌旁黏膜组织(P<0.05)。TM4SF1蛋白在Ⅲ~Ⅳ期口腔鳞癌患者中的阳性表达量高于Ⅰ~Ⅱ期患者(P<0.05),但与其他临床病理资料如民族、年龄、性别、吸烟、饮酒、血型、分级、肿瘤大小、淋巴结转移无关。结论口腔鳞癌组织中筛选出的TM4SF1 mRNA表达升高;TM4SF1蛋白在口腔鳞癌组织中呈高表达,与口腔鳞癌临床分期有关,可能参与口腔鳞癌的发生、发展。

跨膜4超家族成员1在肾细胞癌中的表达及临床意义

目的探讨跨膜4超家族成员1(TM4SF1)在肾细胞癌(RCC)中的表达及意义。方法应用实时荧光定量PCR和Western blot方法分析TM4SF1在肾癌A498细胞、os-rc-2细胞株中表达的改变,并与HK2人肾小管上皮细胞相比较,探讨TM4SF1在RCC发生发展中可能的作用。结果实时荧光定量PCR结果显示,与对照组相比较,TM4SF1基因在A498(t=20.24,P<0.01)和os-rc-2(t=23.93,P<0.01)肾癌细胞中mRNA表达水平均明显下降,差异具有统计学意义。Western blot方法检测显示,TM4SF1蛋白表达水平在A498(t=11.78,P<0.01)和os-rc-2(t=12.97,P<0.01)肾癌细胞中均显著低于对照组,差异亦具有统计学意义。结论TM4SF1在RCC中表达水平明显降低,说明其可能参与RCC发生发展的过程。

TM4SF1与肺癌细胞JAK2-STAT3信号通路相互作用机制及其在NSCLC中的表达

目的:探讨四次跨膜蛋白1(four transmembrane protein 1,TM4SF1)在非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中的表达情况及其与NSCLC患者临床病理特征之间的关系。构建高表达TM4SF1的慢病毒表达载体稳定转染肺癌A549细胞,研究TM4SF1与肺癌细胞JAK2-STAT3信号通路的相互作用机制。方法:收集61例NSCLC患者手术切除的癌组织、相应配对的癌旁组织及因良性肺部疾病切除的正常肺组织10例。采用qRT-PCR及Western blot检测NSCLC组织、癌旁组织及正常肺组织中TM4SF1的表达水平。利用慢病毒转染技术在肺癌A549细胞中高表达TM4SF1基因,应用q RT-PCR及Western blot分析TM4SF1基因及JAK2-STAT3信号通路下游Sox2基因的表达水平,采用Transwell检测TM4SF1高表达对A549迁移的影响。结果:癌组织中TM4SF1 mRNA及蛋白表达水平明显高于癌旁组织(P<0.05)及正常肺组织(P<0.05);TM4SF1的表达与患者年龄及性别无明显关联,与肿块的大小、分化程度、淋巴结转移、临床分期相关(P<0.05)。成功在肺癌细胞株中高表达TM4SF1,高表达TM4SF1后对A549细胞的迁移能力明显增强,并且上调JAK2-STAT3信号通路下游Sox2表达水平。结论:TM4SF1在NSCLC中呈现高表达,过表达该基因可以促进A549细胞的迁移并且上调JAK2-STAT3信号通路下游Sox2表达水平。TM4SF1可能通过该通路促进NSCLC的发生发展及远处转移,TM4SF1可能成为NSCLC的潜在治疗靶点。

CD63分子的研究进展

CD63也被称为溶酶体相关膜蛋白3(LAMP3),属于四次跨膜蛋白超家族成员,广泛表达于许多细胞类型的表面,与细胞的活化、黏附、变异及肿瘤的侵袭、转移等多种生命过程相关.近年来,随着人们对CD63分子研究的不断深入,发现其越来越多的其他功能.文章就CD63分子的分子结构及功能进行阐述,旨在为该分子进一步研究及应用提供一定的参考.

miR-323a-3p通过靶向结合TM4SF1而调控NSCLC A549细胞的增殖、迁移和侵袭

目的:探究miR-323a-3p、四次穿膜蛋白超家族成员1(TM4SF1)在NSCLC组织和细胞中的表达及两者间的靶向调控关系,观察两者表达对A549细胞增殖、迁移、侵袭和裸鼠移植瘤生长的影响。方法:收集2014年1月至12月间青海省人民医院手术切除的20例NSCLC组织及其相应的癌旁组织,qPCR和WB法检测癌组织中miR-323a-3p、TM4SF1 mRNA和TM4SF1蛋白的表达。向A549细胞转染miR-323a-3p mimic,采用MTT法、Transwell法、WB法检测miR-323a-3p过表达对细胞的增殖、迁移和侵袭以及TM4SF1、细胞周期蛋白D1(cyclin D1)、p21、MMP-2、MMP-9蛋白表达的影响。采用生物信息学预测工具StarBase和双荧光素酶报告基因实验分析miR-323a-3p与TM4SF1靶向关系。将si-TM4SF1转染至A549细胞,以及分别将miR-323a-3p mimic与pcDNA或pcDNA-TM4SF1共转染A549细胞,评估细胞增殖、迁移和侵袭能力的变化;同时建立各组细胞的BALB/c裸鼠移植瘤模型,在14、21和28 d时测量并计算移植瘤体积。结果:与癌旁组织相比,NSCLC组织中miR-323a-3p表达水平明显下调,TM4SF1 mRNA和蛋白表达水平显著上调(均P<0.01)。miR-323a-3p过表达或抑制TM4SF1表达都会降低A549细胞的增殖、迁移、侵袭能力及cyclin D1、MMP-2、MMP-9蛋白表达而促进p21蛋白表达,并且抑制A549细胞裸鼠移植瘤的生长(均P<0.01)。生物信息学StarBase工具预测和双荧光素酶基因报告实验结果显示miR-323a-3p能够靶向结合TM4SF1基因并调控TM4SF1的表达。上调TM4SF1表达后,miR-323a-3p过表达对A549细胞恶性生物学行为及cyclin D1、MMP-2、MMP-9蛋白表达、移植瘤生长的抑制作用均被部分逆转(均P<0.01),对p21蛋白表达的促进作用也被逆转(P<0.01)。结论:miR-323a-3p通过靶向下调肺癌A549细胞中TM4SF1的表达抑制细胞的增殖、迁移、侵袭和裸鼠移植瘤生长。

TM4SF1与脑胶质瘤病理分级及预后的相关性

目的探讨跨膜四蛋白超家族成员1(TM4SF1)与脑胶质瘤病理分级及预后的相关性。方法应用生信分析方法,计算机检索TCGA数据库,采用GEPIA分析TM4SF1表达胶质瘤病理分级及生存预后的关系。收集2014年3月至2017年4月手术切除的脑胶质瘤83例[低级别胶质瘤(LGG)35例和高级别胶质瘤(HGG)48例]和23例颅脑损伤内减压术切除的非肿瘤脑组织为对照,采用免疫组化染色法检测组织TM4SF1表达情况,术后随访4年,记录无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)。结果生信分析显示:胶质瘤组织TM4SF1 mRNA表达量明显高于正常脑组织(P<0.05);而且,HGG组织TM4SF1 mRNA表达量明显高于LGG组织(P<0.05)。TM4SF1高表达HGG病人OS较低表达病人明显缩短(P<0.05);TM4SF1高表达LGG病人PFS、OS较低表达病人均明显缩短(P<0.05)。临床病例分析显示:胶质瘤TM4SF1高表达率[50.60%(42/83)]明显高于非肿瘤脑组织[13.04%(3/23);P<0.01];HGG组织TM4SF1高表达率[60.42%(29/48)]明显高于LGG组织[37.14%(13/35);P<0.05];多因素Cox比例回归风险模型分析显示,TM4SF1高表达是胶质瘤病人生存预后不良的独立危险因素(P<0.05);生存曲线分析显示,TM4SF1高表达病人中位PFS和OS较低表达病人明显缩短(P<0.05)。结论脑胶质瘤TM4SF1呈高表达,与肿瘤病理分级、不良生存预后有关。

乳腺癌癌组织中LAPTM4B、dCTP焦磷酸酶的表达水平及临床意义

目的研究乳腺癌癌组织中溶酶体四次跨膜蛋白质B(LAPTM4B)、dCTP焦磷酸酶(DCTPP1)的表达水平及临床意义。方法选取2014年3月至2016年6月本院收治的乳腺癌患者93例作为研究对象,收集患者手术切除的肿瘤组织以及癌旁正常组织,采用免疫组化法(SP)检测两组组织中LAPTM4B、DCTPP1的表达情况,分析其临床意义。结果乳腺癌癌组织部位LAPTM4B、DCTPP1阳性表达率明显高于癌旁组织,差异具有统计学意义(P<0.05);TNM分期为Ⅱ期的乳腺癌患者LAPTM4B、DCTPP1阳性率显著高于TNMⅠ期(LAPTM4B、DCTPP1阳性率和Ⅱ期患者(LAPTM4B、DCTPP1阳性率、淋巴结转移的乳腺癌患者LAPTM4B、DCTPP1阳性表达率低于无淋巴结转移患者(LAPTM4B、DCTPP1阳性率,差异均具有统计学意义(P<0.05);随访时间36个月,LAPTM4B、DCTPP1表达阳性患者3年生存率和生存时间均低于阴性患者的生存率和生存时间,差异具有统计学意义(P<0.05);LAPTM4B和DCTPP1同时表达阳性患者3年生存率显著低于两者均阴性患者以及仅LAPTM4B表达阴性或者仅DCTPP1表达阴性患者生存率和生存时间,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论乳腺癌患者LAPTM4B和DCTPP1水平呈高表达状态,且其表达阳性率与患者的TNM分期、淋巴结转移以及预后均存在密切联系,有望成为乳腺癌诊断和预后的评估指标。

人TSPAN12蛋白大胞外片段的可溶表达和纯化

目的:构建人源四次跨膜超家族蛋白12大胞外片段(TSPAN12-LEL)的原核表达质粒,诱导表达和纯化后获得可溶的重组蛋白。方法:实验研究。首先将目的基因克隆至pMal-c2x载体上,再经PCR扩增、酶切、连接,将带麦芽糖结合蛋白(MBP)标签的融合蛋白编码序列克隆至pETDuet-1载体的第一个多克隆位点,同时将大肠杆菌的DsbC基因克隆至pETDuet-1载体的第2个多克隆位点,与重组蛋白共表达,促进二硫键的正确形成。将重组质粒转化至OrigamiB(DE3)菌株中,用异丙基-β-D硫代半乳糖苷诱导表达,经交联直链淀粉树脂亲和层析和阴离子交换层析纯化重组蛋白。结果:成功构建重组表达质粒pETDuet-1-MBP-TSPAN12 LEL-DsbC,诱导表达后在蛋白上清中得到大量带MBP标签的融合蛋白(MBP-TSPAN12 LEL),经SDS-PAGE检测该融合蛋白分子量约为60 kD,与理论大小相符,经亲和层析和阴离子交换层析后能获得大量、高纯度可溶的重组蛋白。结论:经过优化,与DsbC蛋白共表达时,带MBP标签的TSPAN12蛋白大胞外片段可以实现在大肠杆菌中可溶表达。

沉默Tspan8对人结肠癌HT-29细胞移植瘤和转移灶中的Rap1、Rap1 GAP的影响

[目的]观察沉默四次跨膜超家族蛋白3(Tspan8)对人结肠癌HT-29细胞移植瘤和转移灶中Rap1和Rap1GAP蛋白的影响。[方法]通过生物信息学方法,结合R2平台中的1个基因芯片数据集,以Dukes分期筛选出自身表达与Tspan8表达显著相关的基因,利用KEGG工具对Tspan8相关的基因进行KEGG通路分析。利用慢病毒沉默技术沉默Tspan8在人结肠癌细胞株HT-29中的表达,RT-PCR及免疫组化技术检测HT-29细胞干扰后Tspan8沉默效果,构建结肠癌HT-29细胞转移动物模型。慢病毒沉默HT-29细胞中的Tspan8基因(shRNA+Tspan8+HT-29细胞)为实验组、空载体组为对照组,观察2组移植瘤生长情况。Western blot技术检测裸鼠肝脏转移灶中Rap1、Rap1 GAP的表达情况。[结果]与Tspan8相关的KEGG通路中,Rap1通路在DukeC期及DukeD期中与Tspan8表达存在相关性(P<0.05)。RT-PCR结果表明Tspan8mRNA表达水平在实验组中较对照组明显下调(P<0.05)。沉默Tspan8后,裸鼠肝转移瘤的数目减少、体积和重量变小,免疫组化结果提示实验组肝脏转移瘤组织Tspan8表达均较对照组小鼠明显减少(P<0.05),Western Blot示Rap1、Rap1GAP在实验组肝脏肿瘤组织表达较对照组改变具有统计学意义(P<0.05)。[结论]沉默Tspan8通过Rap1GAP影响Rap1蛋白活性抑制HT-29细胞肝脏转移。