脑特异性新生血管抑制因子1（BAI1）与肿瘤的研究现状

脑特异性新生血管抑制因子1（BAI1）与肿瘤的研究现状 脑特异性新生血管抑制因子1(BAI1)与肿 瘤的研究现状 中国优生与遗传杂志2007年第l5卷第2期?l15? 脑特异性新生血管抑制因子1(BAI1) 与肿瘤的研究现状 蒋晶,李佩玲(哈尔滨医科大学第二医院妇产科,黑龙江150086) 摘要:脑特异性新生血管抑制因子l,即BAIl,是近年来在脑胶质瘤中发现的重要的抑制血管生成的基因.本文将 对BAIl的分子生物学特点,作用机制,与肿瘤关系等方面的研究现状作一简要综述. 关键词:BAIl基因;肿瘤 中图分类号:R730.231文献 标识 采样口标识规范化 下载危险废物标识 下载医疗器械外包装标识图下载科目一标识图大全免费下载产品包装标识下载 码:A文章编号:1006—9534(2007)02-0115-03 肿瘤作为危及人类生命的第二大杀手,一直受到人们的 关注,其发生率目前仍处于上升趋势.肿瘤的发生发展是一 个涉及多个环节,多个阶段的过程.1971年folkman首次提 出当实体瘤体积达到1,2mm时,肿瘤的生长和癌细胞的 转移必须依赖于新生血管的生成,并提出以抗肿瘤血管生成 来抑制肿瘤生长的想法,于是抑制肿瘤新生血管的生成成为 研究肿瘤的新方向.1997年HiroyukiNishimori等首次从人 的脑胶质瘤中发现了一种新的抑制肿瘤血管生成的因 子——脑特异性新生血管抑制因子1(brain—specificanglo— genesisinhibitor1,BAI1),其与脑胶质瘤的相关研究已得到 初步成果,并在其他肿瘤方面也有所报道.这里将BAIl基 因在肿瘤中的研究现状进行综述. 一 ,BAIl基因的简述 1.BAIl基因的发现 HiroyukiNishimori等利用人的脑胶质瘤研究含有功 能的I'53结合位点的靶基因时,用已知的P53靶基因位点 p53—31作为探针进行原位杂交成功地分离出一种新的靶基 因,其特异性的表达于人的脑组织中,具有抑制血管生成的 作用,因此,命名为脑特异性新生血管抑制因子1(BAI1). 其受野生型P53的调控,而在变异型I'53中无表达. 2.BAIl的基因结构 BAIl定位于人染色体8q24,基因全长80.99kb,包含30 个外显子和至少一个有功能的具有P53结合位点的内显子, 编码1584位氨基酸,从读码框架的5端到ATG起始位点间 存在一个终止密码子,而多数的终止密码子位于非读码框架 的3端到起始位点间.多重终止密码子位于所有的读码框 架中,这些读码框架位于3到终末TAG终止密码子问J. 3.BAIl蛋白特性 BAIl蛋白173.5kDa,属于G蛋白偶联受体的B家族, LN—TM7亚科,MoriK等通过免疫组织化学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 发现内 源性BAIl表达在大脑皮层的神经细胞.通过基因转染的细 胞培养发现BAIl蛋白定位于细胞浆及细胞膜上,主要集中 在细胞膜上. KyteandDoolittle通过亲水性分析发现BAIl蛋白是一 种多重跨膜蛋白,其胞外域由930位氨基酸组成,包括一些 界限清楚的蛋白结构:N末端包含30个氨基酸残基的分泌 型信号序列,下游有两种功能元件:精氨酸?甘氨酸?天冬 通讯作者:李佩玲 氨酸(RGD)基序(第231—233位氨基酸),其可以与整合素 结合,而整合素可抑制由成纤维细胞生长因子诱导的血管生 成;5个血小板凝血酶敏感蛋白1(thrombospondin1,TSP 1)的重复序列,TSP1为多肽类内源性新生血管抑制剂,主要 通过TSRs与内皮细胞CD36分子的相互作用来抑制由成纤 维细胞生长因子(FGF)诱导的新生血管生成J. 跨膜域包含233位氨基酸,七次贯穿细胞膜,第三次跨 膜结构环与其他六个相比较短,但在与G蛋白偶联受体相互 作用中具有重要作用"J.Baldwinl8等研究发现其跨膜域与 G蛋白偶联受体对应的区域并没有同源性,与CD97具有 23%同源性. 胞质内区域包括400位氨基酸,其C末端包含一个 QTEV序列,该序列间接与包含膜相关鸟苷酸激酶MAGI3蛋 白的PDZ域结合.PDZ域可以直接连接一些跨膜蛋白的 COOH一末端残基,在细胞表面离子通道的聚集中发挥重要 作用t9].Shiratsuchi等研究发现BAIl蛋白胞质内区域与 BAIl相关蛋白(BAIAP)相互作用,目前已经分离出四种类 型的BAIAP,根据对BAIAP的同源性研究发现BAIl蛋白具 有信号转导,细胞粘附,指导生长锥,释放神经递质的作 用"]. 4.BAIl抑制血管的作用机制 AII如何抑制血管生成至今尚不十分清楚.YoonKC12] 等发现具有抑制血管生成作用的结构在BAIl的胞外域 (BAIl—ECR).通过对清创后的家兔进行结膜下注射BAIl — ECR,并以注射空载体作对照,发现注射BAIl—ECR的新 生血管明显减少.BalveenKaur【13]等证明BAIl通过蛋白水 解释放出胞外域中长约120kDa的片断,因为它在体外有明 显的抑制内皮细胞移行的功能,并且在体内也有显着的减少 新生血管形成的作用,所以将它命名为分泌性血管抑制段. 而水解的作用位点即是保守的G蛋白偶联受体溶蛋白性裂 解位点(GPS).目前,能够识别GPS并在该位点进行水解的 蛋白酶尚不清楚,但能够在GPS进行蛋白酶解加工释放有抑 制血管作用的胞外域片断的蛋白质只有BAIl.通过将构成 的血管抑制段在小鼠中应用发现,对肿瘤生长和血管密度的 抑制作用与血管抑制段的浓度有关,血管抑制段还与调节血 管生长平衡和肿瘤预防有关.BalveenKaur等认为调节这种 血管抑制片段的裂解或产生也 许可 商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可商标使用许可 以作为一种治疗癌症和 其他血管异常生长疾病的新方法.KohJT14]等将BMI的胞 外域水解分裂成三部分.胞外域的N末端至TSP结构之前, ? l16?中国优生与遗传杂志2007年第15卷第2期 TSP结构和之后的C端胞外域,分别将他们转染至U343细 胞系中发现只有TSP结构段具有抑制血管生成的作用,并发 现这种作用可以通过抗otV135整合素而被阻断,otV135对细 胞因子或肿瘤诱发血管生成具有重要作用,它可以诱导血管 的内皮细胞凋亡,从而抑制血管生成.因此KohJT等认为 BAIl抑制血管生成的作用是TSP结构通过otV135整合素发 挥作用的"J. 5.BAI家族的其他成员 目前已发现BAI家族的另两个成员BAI2和BAI3.与 BAIl相比,他们存在的范围比较广泛.这三者都具有相 同的七次跨膜结构和TSP结构,但胞内域和胞外域并不相 同.经小鼠实验发现在脑局部缺血时三者表达均减少,在脑 的恶性胶质瘤中表达也都减少,从而推断BAI2和BAI3也在 血管生成中发挥作用驯. 二,BA?基因与肿瘤 1.BAIl基因与脑肿瘤 NamDH_2等 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 了20例脑肿瘤,其中包括脑膜瘤,脑 垂体腺瘤,血管外皮细胞瘤,成血管细胞瘤,2例正常脑组织, 5例良性脑肿瘤和26例恶性胶质瘤.发现BAI1只在所有正 常脑组织和良性肿瘤及9例恶性胶质瘤中有表达,而其他肿 瘤中均未发现.治疗结果显示有BAIl表达的肿瘤对放疗相 对敏感,预后较好,平均生存时间为14个月.而没有BAIl 表达的,患者预后较差平均生存时间为6个月.Balveen Kaur等推测神经胶质瘤内BAIl表达的减少可能是由于 基因沉默,转录后或翻译后调控的原因. 2.BAIl基因与大肠癌 YoshidaY等对62例直肠结肠癌和40例粘膜局部生 长的结肠癌,发现前者较后者凝血酶敏感素2,血管生成素2 表达明显增加,BAIl表达减少.FukushimaY等也应用 RT—PCR的方法证明BAIl表达减少的直肠结肠癌,其侵袭 性及转移性进增高.由此可以推断BAIl在直肠结肠癌中可 以起到抑制肿瘤血管生成及抑制转移的作用. 在国内王志华等研究结果发现临床手术切除的20 例大肠癌组织中7例BAIl阳性,CC95细胞和其他13例阴 性,转移性淋巴结均无表达,非转移性淋巴结有阳性表达.而 向小鼠CC95大肠癌细胞移植肿瘤注射Ad—hBAI1表达载 体可以有效的抑制肿瘤的生长影响肿瘤的血管生成.从而 说明BAIl有血管生成的抑制与作用,并推测这可能和其功 能性的053结合序列诱导053抗癌基因活化有关. 3.BAIl基因与肺癌 HatanakaH等运用RT—PCR的方法对48例肺腺癌 进行BAIl的基因检测,用抗CD34单克隆抗体通过免疫组织 化学方法测定肿瘤样本的血管密度.48例肺腺癌中有38例 (占79.2%)测定有BAIl基因表达,肿瘤的血管数量及范围 在BAIl阳性的肿瘤中(19.3?4.4/micmm2,1.7?0.6%)比 在BAIl阴性的肿瘤中(75.5?42.7/microm2,5.5?1.5%) 明显减少.这说明BAIl在肺腺癌中能够起到抑制问质血管 化的作用. 4.BAIl基因与胃癌 LeeJH等通过对32例伴或不伴远处转移的胃癌进行 了BAIl基因表达的检测,BAIl基因在胃癌组织(CT)及转移 淋巴结(MLN)中表达明显减少,而在溃疡型胃癌(EM)和非 转移性淋巴结(NLN)中表达不受抑制.一些表达降低的 EM,其预后均较差并多伴有远处的转移,如肝,腹膜等.由 此有理由认为BAIl可以作为提示胃癌预后的重要的预后指 标. 多年来,众多科学工作者一直致力于恶性肿瘤的研究, 抑制新生血管生成近年来也成为了肿瘤治疗的热点.血管 生成是恶性肿瘤进展的必要条件,针对抗肿瘤血管生成的抗 癌治疗给我们提供了机遇,阻断肿瘤新生血管生成各个不同 阶段的药物将成为肿瘤治疗新的靶点.BAIl作为P53发挥 抑制血管作用的唯一靶基因,目前越来越受到广大研究者的 重视.但对它的研究国内开展极少,而且其作用机制,基本 特性等至今仍不十分清楚,尚需要进一步研究.对BAIl抑 制肿瘤新生血管生成全面了解,将为恶性肿瘤浸润转移的探 索和治疗开辟新的道路. 参考文献 [1]NishimoriH,ShiratsuchiT,UranoT,eta1.Anovelbrain—specific p53一targetgene,BAIl,containingthmmbospendintype1repeats inhibitsexperimentalangiogenesis[J].Oncogene,1997,15:2145— 2l5O. [2]MoriK,SanemuraY,FujikawaH,eta1.Brain—spec~cangiogene? sisinhibitor1(BAI1)isexpms~dinhumancerebralneumnalcells [J].NeurosciRes,2002May,43(1):69—74. [3]Shafiee?A.Inhibitionofretinalangiogenesisbypeptidesderived fromthmmbospondin一1[J].InvestOphthalmolVisSci,2000,41: 2378—2388. [4]ChenH,HemdonME,LawlerJ,eta1.Thecellbiologyofthrom? bospendinl[J].MamxBiology,2000,19(7):597—614. [5]Koe,JT,Lee,ZH,Ahn,KY,eta1.Characterizationofmouse brainspecificangiogenesisinhibitor1(BAI1)andphytanoyl—CoA alph~ydmxylase—ass~iatedprotein1,anovelBAIl—bindingpro- tein[J].BrainResMolBrainRes,2001,87:223—237. [6]Tolsma,SS,Volpert,OV,Good,DJ,eta1.Peptidesderivedfrom twoseparatedomainsofthemarxproteinthmmbospendin一1have anti—angiogenicactivity[J].JCellBiol,1993,122:497—511. [7]CJStefan,KJBlumer.ThethirdcytoplasmicloopofayeastGpmtein — coupledreceptorcontrolspathwayactivation,liganddiscrimina? tion,andreceptorinternalization[J].MolCellBiol,1994,14:3339 — 3349. [8]BaldwinJM,EMBOJ.1993,12:1693—1703. [9]ShiratsuchiT,FutamuraM,OdaK,eta1.Cloningandcharacteriza? tionofBAIassociatedprotein1:aPDZdomain—containingprotein thatinteractswithBAI1.Biochem[J].BiophysResCommun,1998, 247:597—604. [10]ShiratsuchiT,OdaK,NishimoriH,eta1.Cloningandcharacter- izationofBAP3(BAI—AssociatedProtein3),aC2domain—contai. ningproteinthatinteractswithBAI1.Biochem[J].BiophysRes Commun,1998,257:158—165. [11]OdaK,ShiratsuchiT,NishimoriH,eta1.IdentificationofBAIAP2 (BAI—associatedprotein2).anovelhumanhomologueofhamster IRSp53,whoseSH3domaininteractswiththecytoplasmicdomainof BAIl[J].Cytogenet,CellGenet,1999,84:75一/82. 中国优生与遗传杂志2007年第15卷第2期 [12]KCYoon,KYAlan,JHLee,eta1.Lipid—mediateddeliveryofbrain—BAI3inischemia —inducedbrainangiogenesisandmalignantgli0皿a specificangiogenesisinhibitor1gonereducescornealneov酗 clIlariza_[J].FEBSLett,2004Jul2,569(1—3):307—316. tioninaninvivorabbitmodel[J].GeneTherapy,2005,12:617— 624.[20]KecHJ,KohJT,KimMY,eta1.Expressionofbrain—specifican一 [13]KaurB,BratDJ,DeviNS,eta1.Vasculostatin,aproteolyticfrag-giogenesisinhibitor2(B AI2)innormalandisehemicbrain:involve— mentofbrainangiogenesisinhibitor1,isanantiangiogenicandantitu— mentofBAI2intheisehemia—inducedbrainangiogenesis[J].J morigonicfactor[J].Oncogene,2005May19,24(22):3632— 3642.CerebBloodFlowMetab,2002Sep,22(9):1054—1067. [14]KohJT,KookH,KeenJ,eta1.Extracellularfragmentofbrain一 [21]NamDH,ParkK,SuhYL,eta1.ExpressionofVEGFandbrain specificangiogenesisinhibitor1suppressesendothelialcellprolifera— specificangiogenesisinhibitor—-1inglioblastoma:prognosticsignifi— tionbyblockingalphavbeta5integrin[J].ExpCellRes,2004Marcance[J].OncolRep,2004A pr,11(4):863—9. 10,294(1):172—84.[22]YoshidaY,OshikaY,FukushimaY,eta1.Expressionofangio~ta- [15]MFfiedlander,PCBrooks,RWShaffer,eta1.Definitionoftwoan— ticfactorsincolorectalcancer[J].In【JOncol,1999Dec,15(6): giogenicpathwaysbydistinctalphavintegrins[J].Science,1995,1221—5. 270:1500—1502.[23]FukushimaY,OshikaY,TsuchidaT,eta1.Brain—specifican一 [16]PCBrooks,AMMongomery,MRosenfeld,eta1.Integrinalphavgiogenesisinhibitor1e xpressionisinverselycorrelatedwithvasculari— beta3antagonistspromotetumorregressionbyinducingapoptosisoftyanddistantmetastasis ofcolorectalcancer[J].IntJOncol,1998 angiogenicbloodvessels[J].Cell,1994,79:1157—1164.Nov,13(5):967—70. [17]BPEliceiri,DACheresh.Theroleofavintegrinsduringangiogene一[24]王志华,康熙 雄,张智清,等.肠癌细胞BAIl基因表达的检测及 sis:insishtsintopotentialmechanismsofactionandclinicaldevelop一其抗肿瘤作用[J].世 界华人消化杂志,2003,6:834—836. ment[J].JClinInvest,1999,103:1227— 1230.[25]HatanakaH,OshikaY,AbeY,eta1.Vascularizationisdecreased [18]ShiratsuchiT,NishimoriH,IchiseH,eta1.Cloningandcharacter-inpulmonaryadenocareinomaexpressingbrain—specificangiogenesis izationofBAI2andBAI3,novelgeneshomologoustobrain— specificinhibitor1(BAI1)[J].IntJMolMed,2000Feb,5(2):181—3. angiogenesisinhibitor1(BAI1)[J].CytogenetCellGenet,1997,[26]LeeJH,KohJT,ShinBA,eta1.Comparativestudyofangiostatic 79(1—2):103—8.andanti—invasivegeneexpressionsasprognostic~ctorsingastric [19]KeeHJ,AhnKY,ChoiKC,eta1.Expressionofbrain,specificcancer[J].In 【JOncol,2001Feb,18(2):355—61. angiogenesisinhibitor3(BAI3)innormalbrainandimplicationsfor收稿日期:2006—07 —03 <<<<<<<'<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< (上接第114页) 很大,存在很多的突变杂合子以及存在不同的转录本.和 ADPKD的基因PKDI一样,PKHDI的突变散布于整个基因. 在突变谱方面,大约45%的是使多肽链提前终止的无义突 变.突变的类型比突变的位点从更能反应预后,无义突变比 错义突变预后差,凡一对等位基因都携带无义突变的患儿均 在围产期或新生儿期死亡j.低的发病率和突变基因的不 同组合使研究ARPKD的基因型和表型联系比较困难,还需 要更多的病例作系统的分析. 目前,在ARPKD多囊肾的研究中,对突变的检测包括限 制性片段长度多态性分析(RFLP),PCR结合的单链构象多 态性分析(PCR—SSCP),变性梯度凝胶电泳(DGGE),PCR 结合变性高效液相色谱PCR(PCR—DHPLC)及直接序列法 等技术.其中利用PCR结合变性高效液相色谱(PCR—DH— PLC,denaturinghigh—performanceliquidchromatograph)技术 的突变检出率约为50%一60%_4j,是目前开展ARPKD突变 检测研究中的常用技术.该方法是对扩增区域进行PCR扩 增,PCR产物加热变性成单链状态,通过高效液相色谱检测 其中碱基含量,若发生改变则会出现峰值的移动,从而检测 突变是否发生. 5.ARPKD的治疗 目前对于ARPKD无特殊疗法,主要为对症处理.新生 儿期的最大问题是呼吸障碍导致呼衰,应采用包括人工呼吸 在内的综合抢救 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 .一旦能完全渡过这一危险阶段,患儿 预后大都有所好转.其他治疗包括:高血压,肾功能衰竭及 肝功能能衰竭的处理,尿路感染的积极控制等.对于轻度患 儿应注意其生长发育. PKHDI基因的克隆及其编码蛋白polyduetin的探索揭 开了ARPKD发病机制研究新的一页,未来几年内polyduetin 的功能研究将是肾脏病领域的重要内容.相信在不久的将 来,人类终将能克服ARPKD带来的危害. 参考文献 [1]ShaikewitzST,ChapmanA.Autosomalrecessivepolycystickidney disease:Issuesregardingthevariabilityofclinicalpresentation[J].J AmSocNephrol,1993,3(12):1858. [2]ZerresK,MucherG,BachnerL,eta1.Mappingofthegeneforautoso- realrecessivepolycystickidneydisease(ARPKD)tochromosome 6p21一cen[J].NatGenet,1994,7(3):429. [3]OnuchicLF,FuruL,NagasawaY,eta1.PKHD1,thepolycystickidney andhepaticdisease1gene,encodesanovellargeproteincontaining multipleimmunoglobulin—-likeplexin—-transcriptionfactordomain andparallelbeta—helix1repeats[J].AmJHumGenet,2002,70 (5):1305. [4]WardCJ,HoganMC,Rossettis,eta1.Thegenemutatedinautosomal recessivepolycystickidneydiseaseencodesalarge,receptor—like protein[J].NatGenet,2002,30(3):259. [5]HoganMC,GriffinMD,RossettiS,eta1.PKHDL1,ahomologofthe autosomalrecessivepolycystickidneydiseasegene,encodesarecep— torwithinducibleTlymphocyteexpression[J].HumMolGenet, 2003,12(6):685. [6]BergmannC,SenderekJ,SedlaceB,eta1.SpectrumofMutationinthe geneforautosomalrecessivepolyeystickidneydisease[J].JAmSoc Nephrol,2003,14(1):76. 收稿日期:2006—08—05