)也称之为生长停滞性基因6,由生长停滞性基因编码而成,属于生长停滞性基因家族的重要一员,作为维生素K依赖性的一种生长促进因子之一,属于一种蛋白。Gas6能够与TAM受体家族之一Axl受体结合并活化Axl信号通,参与肿瘤细胞的增殖、凋亡、分化等过程,本文对Gas6的研究进展进行综述,并讨论其在肿瘤系统中的作用。
Growtharrest-specific6(Gas6)在1988被发现,1993年被成功克隆,是由678个氨基酸构成的一个多功能域的构架蛋白,同时也是维生素K依赖的分泌型蛋白,量75kDa,Gas6由3部分组成:羧基端、氨基端和4个表皮生长因子样重复区,在氨基端有γ-羟基谷氨酸使Gas6具有与细胞表面的阴离子磷脂相结合的能力,从而发挥各种作用,Gas6与抗凝蛋白S(PROS1)具有42%的相同序列。
TAM(Tyro3/AXL/Mer)受体家族是酪氨酸激酶家族的重要,包括三个受体:Tyro3、AXL、Mer与两个配体Gas6与PROS1TAM信号通在维持机体稳态、炎症反应等生物学活动中扮演着重要角色。以往的研究TAM信号通参与了肿瘤细胞的增殖、凋亡、粘附、转移等过程,与肿瘤的发生、发展密切相关,在某些肿瘤中人们已经发现在肿瘤组织中异常高活性的TAM受体信号通,以及过表达的TAM受体,它们可以激活多种经典的肿瘤信号通,如PI3K等参与肿瘤的与转移过程,从而当前的研究者认为TAM信号通家族主要扮演促癌作用。
Gas6能激活TAM家族所有的受体(AXL>Tyro3>>>Mer),抗凝蛋白S(PROS1)只能激活Tyro3和Mer(Tyro3>Mer),AXL基因是由慢性髓细胞白血病细胞中提取出来的,AXL酪氨酸激酶家族共同配体是Gas6,包含AXL/Ark等多种,在调节信号转导和细胞间的相互作用等方面具有功能。
Gas6的抗凋亡过程是通过PI3K/Akt信号通的激活来完成的,这一过程需要NF—KB及糖原合酶3的参与。Demarchi等研究发现由于Gas6与Axl受体结合,从而激活了PI3K/Akt信号途径并了下游靶目标NF—KB,参与了NF—KB的磷酸化,使凋亡相关蛋白caspase-3活化减少和抗凋亡蛋白bcl-2蛋白表达增加,这样细胞凋亡程序的启动,从而发挥细胞凋亡的作用。Melaragno等研究发现小鼠血管平滑肌细胞(VSMC)在血清中培养24小时细胞凋亡率是19.8±1.4%,当加入了100ng/mlGas6后,细胞凋亡率下降到8.9±0.7%,Gas6-Axl-PI3K-Akt信号通是细胞凋亡的一个重要途径。
Nan发现Gas6/Axl可以通过控制抗凋亡蛋白bcl-2蛋白表达增加来减少骨肉瘤癌细胞的凋亡。Shankar等将少突胶质细胞置于缺乏生长因子胰岛素或具有细胞毒性作用的中,发现rhGas6通过PI3K-Akt信号途径达到对少突胶质细胞的效果。Sehwannm细胞在临床上常用来修复受损神经,是外周神经系统的主要组成细胞之一,Murao等研究发现,Gas6能促进Sehwannm细胞的成长,使其细胞数量和与胸腺嘧啶的结合增加。2010年Shiozawa等发现随着增加细胞培养液中Gas6的浓度,前列腺癌细胞的增殖减弱,同时癌细胞的凋亡数量下降,这是由于Gas6使更多的细胞位于G0期,从而减少位于G1期和S/M/G2期的细胞数量,研究还发现Gas6会使前列腺癌细胞对化疗药物的性下降。
癌变是一个复杂的多步骤过程,其特征是基因突变或某些基因异常表达导致肿瘤细胞失去控制的生长。许多研究已经发现,由于Gas6参与肿瘤细胞的增殖、凋亡、分化等过程。Gas6/Axl在许多恶性肿瘤,比如肺腺癌、肾细胞癌等均有高表达。Sainaghi等发现Gas6/Axl增加了未分化的转移性前列腺癌细胞的有丝的活性,从而提示Gas6/Axl的过表达与前列腺癌发生有关,据报道,与正常组织或癌旁组织相比,Gas6在许多肿瘤患者的肿瘤组织均过表达。LogesS等研究了Gas6对小鼠癌细胞增殖的影响,发现在加入Gas6后细胞增殖数量增加了大约45%。在缺乏Gas6表达的基因缺陷小鼠的胰腺癌、淋巴瘤、黑色素瘤、结肠癌等恶性肿瘤的转移和增殖均明显减弱,由此推断,Gas6有促进肿瘤、增殖和转移的作用,但具体的生物学机制还不是十分清楚,需要进一步研究。
Axl的高表达会增加肿瘤的进展、转移和。Shieh等通过研究在肺腺癌细胞系Axl的表达与肿瘤进展关系发现,Axl的高表达存在于高能力的癌细胞系中,而且当低能力癌细胞系中癌细胞能力增加时,其Ax1表达也同时增加;同时发现当高能力癌细胞系中的Axl表达降低时,癌细胞能力也随之减弱。由此可见Ax1表达的高低与肿瘤能力密切相关。肿瘤转移和转移的第一步即是MMP-2和MMP-9引起的基底膜,研究发现癌细胞会分泌及合成大量基质降解酶来降解细胞外基质,当肿瘤细胞大量表达Axl时,Gas6/Axl信号可以协调ERK信号、NF-kB等激活金属蛋白酶(MMP-9)的过表达,进而分解了基底膜及细胞外基质,造成肿瘤细胞的转移、能力增强。
最近有研究证明,通过基因手段使Axl失活的肿瘤组织的性和转移能力明显下降,Gas6/Axl信号通上皮细胞向间质细胞的转变(EMT),进而赋予恶性肿瘤细胞增强迁移和增殖的属性,EMT是一个复杂的过程,由许多因子调节,Gas6/Axl信号传导诱发的上皮细胞向间质细胞转变(EMT)的效应,尤其是Gas6介导的EMT在口腔鳞状细胞癌的准确机制需要进一步研究。综上所述,Gas6在肿瘤形成、以及转移过程中扮演的角色,很可能作为某些肿瘤患者的早期诊断,预后判断的重要潜在生物标志物。口腔鳞状细胞癌(oralsqaumouscellcarcinoma,OSCC)是口腔恶性肿瘤中最常见的一种病理类型,来源于口腔粘膜上皮,鳞状分化程度不同并具有性,因此导致了预后差及整体率低等特点。
2012年LeeCH发现口腔鳞癌细胞的Axl的表达比正常上皮细胞的更高,并且Axl的表达高低也与口腔鳞癌患者的TNM分期相关,高表达Axl的口腔鳞癌患者预后比低表达的预后差。Gas6与Axl密切相关,因此,Gas6与口腔鳞癌患者的癌细胞增殖、及预后也存在着一定的关联,但是其在口腔鳞状细胞癌患者的水平还不是十分清楚。研究Gas6在肿瘤等疾病的病理过程中的作用,对于口腔鳞癌患者的诊断、判断预后可能有一定的意义,另外,许多也被认为具有生物标记潜力,最具有应用前景的生物标记物将是能够鉴别口腔恶变前病变的肿瘤相关生物标记物,随着技术的发展,将会有越来越多的生物标记被发现并且被应用到临床。
肿瘤细胞能够增殖、转移的关键因素是癌细胞能够逃避免疫系统的杀伤,Gas6的受体Axl可以使细胞的免疫系统失活,在肿瘤组织的微中有大量的Gas6表达,激活了TAM受体,了抗肿瘤细胞的免疫系统的反应,同时还发现骨髓微循环里的白细胞产生少量的Gas6,一旦接触到肿瘤组织,白细胞会产生大量的Gas6,从而使细胞进行有丝。研究发现巨噬细胞与肿瘤细胞的增殖与耐药有关,肿瘤组织内有大量巨噬细胞的患者,其临床率比较低,巨噬细胞可以使提高肿瘤细胞存活率和肿瘤组织血管化,还可以T淋巴细胞,从而人体的免疫系统。
NK细胞也是一类重要的肿瘤的淋巴细胞,Axl和TAM家族其它受体是激活NK细胞功能的必须受体,也是引导NK细胞对肿瘤细胞杀伤的必须受体,研究发现,使小鼠的Axl失活或TAM家族其它受体失活后,NK细胞对肿瘤细胞的免疫功能,但是TAM家族受体:Tyro3、Axl、Mer在引导NK细胞在抗肿瘤细胞的具体作用和分工并不清楚。
随着肿瘤生物学的发展,异常表达用于肿瘤患者的早期诊断或预后判断已成为肿瘤研究领域的一个重要的课题。口腔鳞状细胞癌作为机体肿瘤的重要一个部分,近年来随着基因测序技术、蛋白组学的发展,许多在口腔癌患者中异常表达的已逐渐被识别,这些被认为参与了口腔癌的发生、发展过程,其水平高低能够反映口腔癌的早期癌变以及预后情况,Gas6作为一个与肿瘤细胞关系密切的,对口腔鳞状细胞癌的早期诊断及预后判断有一定的意义。此外,当前研究的另外一个趋势是使用唾液检测,不仅因为它与肿瘤细胞直接接触,而且由于其易于收集及非侵入性。但是当前需要解决问题是完善唾液的成分与致癌过程的相关性,了解患者之间高度可变的唾液组成,区分患有慢性口腔炎症疾病或其他类型癌症的患者等;同时对于唾液收集、储存、检测的标准化方式仍需要进一步研究明确。