Dab2/DOC-2基因的研究进展

曾浪 孙雪

癌基因和抑癌基因是维持细胞正常生命活动的重要基因，控制细胞的增殖、分化的过程。当他们的基因结构发生改变或异常表达时，正常增殖调控紊乱，细胞无限生长，发生癌变。研究发现，Dab2/DOC-2是一种新的抑癌基因，在肿瘤的发生、发展中起着非常重要的作用。本文将Dab2/DOC-2基因的研究进展综述如下。

1 Dab2/DOC-2基因概述

Dab2/DOC-2基因是哺乳动物纲果蝇属两种Disabled之一，最早在巨噬细胞集落刺激因子1（CSF-1）信号转导途径中具有磷脂蛋白作用而被发现。人的Dab2/DOC-2基因位于五号染色体的长臂上（5p12），有两种剪切形式：编码p96，p67蛋白。Dab2/DOC-2基因长度40kb，由15个外显子和14个内含子组成，产生3.6kb的mRNA[1-2]。Dab2/DOC-2含有三个功能区：N-端的磷酸酪氨酸结合区（PTB），磷酸作用区（PID）和含有丰富脯氨酸的C-端区（PRD），均具有分子调节作用。

1994年Mok等[3]应用DNA指纹技术研究人正常卵巢上皮细胞和卵巢癌细胞的基因差异表达时，发现一个在正常卵巢上皮中均有表达但在卵巢癌细胞系及组织中无法表达的基因，将其命名为卵巢癌缺失基因，即DOC-2（deletion inovarian carcinoma2）。研究表明，DOC-2属于Dab基因家族，位于人类染色体5p13上，长约35kb，含15个外显子和14个内含子，cDNA共3268bp，编码长约770个氨基酸的蛋白质，分子量约82.5KDa[4]。DOC-2蛋白的氨基端含有PID和PTB相互作用的结构域，羧基端含有多个富含脯氨酸的SH3结合区[5]。

Dab2/DOC-2的结构说明它是具有信号转导功能的磷蛋白，在多种组织中表达，起着信号转导分子的作用。而Dab2/DOC-2的高表达抑制了癌细胞的增长[6]，说明它是一个肿瘤抑制基因，它能抑制多种肿瘤细胞的生长，如卵巢癌，乳腺癌，绒毛膜癌和前列腺癌等，在细胞癌变过程中起重要作用。

2 Dab2/DOC-2的生理作用

2.1 Dab2/DOC-2和细胞内吞作用

Dab2/DOC-2是一个具有多结构域的介导细胞内吞作用的功能性蛋白，也是信号转导的中介。Chetrit等[7]对大鼠的研究表明，Dab2/DOC-2的亚型p82蛋白通过一个功能域PTB同时结合网格蛋白和磷脂，使得大量网格蛋白构成笼形蛋白组件，可以集中更多的内吞蛋白质如AP2和epsin，增强细胞的内吞作用。有丝分裂的细胞能通过抑制Dab2/DOC-2磷酸化保证在整个分裂过程中都有内吞能力[8]。

2.2 Dab2/DOC-2抑制血小板活化

血小板在血管损伤部位相互接触以止血。已证明血小板表面存在两个结构域，分别通过结合整合素和硫脂类这两种状态控制凝血和溶血的平衡。Drahos等[9]通过蛋白质覆盖和脂质体结合实验，证明了Dab2/DOC-2的N-端PTB结构域可与硫脂类特异性结合，逃避凝血酶对其的裂解作用，同时阻碍了血小板表面的硫脂类和凝血蛋白相互作用，从而阻止了止血过程的进行。表明Dab2/DOC-2作为血小板聚集的负向调节因子，抑制血小板的活化。

2.3 Dab2/DOC-2和T细胞功能调节

表达FOXP3的调节性T细胞对于维持外周T细胞耐受性和平衡性很重要。有实验表明，在小鼠外周淋巴球中的Dab2基因仅仅在FOXP3阳性调节性T细胞中表达。Dab2/DOC-2是FOXP3的直接作用目标基因，缺乏Dab2/DOC-2的调节性T细胞在功能上是有缺陷的[10]。

2.4 Dab2/DOC-2和人体内皮细胞的形态发生

Dab2蛋白在信号转导和蛋白流量的调节上发挥着重要作用，能在人体内皮细胞中高度表达。实验发现，通过敲除Dab2/DOC-2基因能引起Src-FAK信号通路和胞外信号调节激酶和c-JunNH2-端激酶的活化，同时抑制p38蛋白磷酸化，恢复内皮细胞的分化作用[11]。

2.5 Dab2/DOC-2在肾上腺皮质球状带中表达且和醛固酮的分泌有关

肾上腺皮质分化到功能性的特殊区域可能是不同基因在胎儿成长、发育、成人的过程中表达的结果。在寻找皮质球状带中的特定基因时，Damian等人通过结合使用激光捕捉显微切割、mRNA扩增、cDNA微阵列杂交和real-time RT-PCR技术发现Dab2/DOC-2在鼠肾上腺球状带中表达。Dab2/DOC-2是种受分裂素调节的磷蛋白，具有转接内吞蛋白和信号转导功能的特点。实验还进一步研究了球状带中Dab2/DOC-2在醛固酮分泌中的作用，发现从小鼠肾上腺mRNA和蛋白水平来看，低盐喂食增加了Dab2/DOC-2长亚型表达，而高盐喂食的小鼠没有发现特征性的改变。血管紧张素Ⅱ的分泌引起鼠肾上腺中Dab2/DOC-2亚型mRNAs瞬时增加。总之，Dab2/DOC-2能被醛固酮促分泌素如低盐饮食或血管紧张素Ⅱ调控，且与醛固酮合成酶分泌和醛固酮分泌有关。Dab2/DOC-2因此可能是醛固酮分泌的调节器并且与盐皮质激素分泌异常有关[12]。

2.6 Dab2/DOC-2在中枢神经系统中的动态表达

早在2002年，Yang等[13]就发现，Dab2/DOC-2在胚胎的发生过程中发挥重要作用。在受精后4.5d（E4.5）的胚胎植入时，Dab2/DOC-2开始表达。最近，Dab2/DOC-2已被证明与细胞定位和小鼠胚胎发育期间内脏内胚层的形成有关。实验表明，在E8.5到E11.5期间，后脑5和6区表达有Dab2蛋白；在E9.5到E12.5期间，神经管底叶中也有Dab2蛋白的表达。随后这些区域便检验不到Dab2蛋白。同样，在脑室周围器官包括神经丛和松果体中，也能观察到Dab2的动态表达，但是仅仅局限于发育早期。此外，从E10.0到E14.5期间，Dab2在Iba1阳性单核巨噬细胞亚群中都有表达，之后表达消失。这是首次研究证明Dab2在中枢神经系统发育过程中的动态时空表达[14]。

3 Dab2/DOC-2参与多种信号途径

3.1 Dab2/DOC-2对Wnt信号途径的负向作用

β-连环素介导的Wnt信号对于胚胎发育和成人组织来说是必要的，异常的Wnt信号转导能导致多种肿瘤发生。Dab2/DOC-2被认为是该信号途径的抑制剂。Jiang等[15]的研究表明在由维甲酸诱导的F9细胞的分化或在生长因子β诱导的鼠乳腺上皮细胞从上皮到间质的转移过程中，Dab2蛋白水平关系到轴蛋白（Axin）稳定和伴随的β连环蛋白信号阻滞。Dab2/DOC-2在F9细胞还有细胞系中的异位表达能导致轴蛋白表达增加和Wnt信号减弱。实验得出结论，Dab2/DOC-2通过联合轴蛋白维持细胞已分化状态和约束Wnt信号介导的增殖过程[15]。

3.2 通过抑制Dab2表达改变TGF-β的作用

细胞因子TGF-β作为一个肿瘤抑制因子存在于正常上皮细胞中，而在细胞的恶性转化过程中，瘤细胞能改变对TGF-β的反应并对其加以利用，使其成为一种潜在的致癌因素。我们能通过启动子甲基化使Dab2的表达受到抑制。Adèle Hannigan等[16]应用免疫组织化学、基因再现、基因敲除及RNAi沉默研究，证明了通过抑制Dab2的表达能调整TGF-β/Smad通路，解除了TGF-β对肿瘤的阻碍作用，使得TGF-β有能力增强细胞的运动性、贴壁生长。这表明，通过抑制Dab2表达，使TGF-β从一个肿瘤抑制因子变为肿瘤促进因子[16]。

4 Dab2/DOC-2在肿瘤中的作用

4.1 Dab2/DOC-2和肿瘤细胞转移

转移性肿瘤细胞的特点是迁徙性和浸润性，具有这些共性的细胞能发生上皮到间质的转化（EMT）。Dab2/DOC-2是一个候选的肿瘤抑制基因，已证明其在多种肿瘤中均表达减少。Martin等[17]用RT-PCR和shRNA干扰技术检测正常人类乳腺组织和乳腺肿瘤标本，结果发现，与正常人类乳腺组织相比，在乳腺肿瘤样本中Dab2/DOC-2的两种剪切形式：p96和p67的表达均下降。乳腺上皮细胞中Dab2/DOC-2的表达下降将导致Ras/MAPK信号增加，这将有利于构成转化生长因子β（TGFβ）的信号回路，使TGFβ亚型的表达增加，而TGFβ的表达增加将导致基本的EMT表型出现。这表明在肿瘤细胞中，由于Dab2/DOC-2的表达受到抑制，细胞发生转移的倾向会增加。

另外，最近有研究者发现，大鼠Dab2蛋白亚型p82的表达增加也能增强细胞的播散能力[18]。P82蛋白的PTB功能结构域，可以结合网格蛋白和磷脂。另外，在COS-7细胞中，Dab2亚型p82的高水平表达可以促进网格蛋白在质膜上的装配过程。虽然Chetrit等在宫颈癌细胞和HBL细胞中均观察到p82蛋白增强细胞扩散能力的事实，但具体的Dab2亚型p82促进细胞转移机制尚不清楚，有人认为这可能与细胞内整合素水平有关[18-19]。

4.2 Dab2/DOC-2在肿瘤中表达和意义

最近，Jose等[20]发现Dab2/DOC-2在膀胱尿路上皮癌中的低表达与病理分期、分级有关。从单变量分析看来，Dab2/DOC-2的低表达和膀胱癌复发率及死亡率有关。Dab2/DOC-2的低表达似乎在膀胱肿瘤的早期即出现，且在高分级的膀胱癌中变得更加突出[20]。Kumar等[21]在食道鳞状细胞癌的研究中也发现同样的现象：在食道癌的癌前病变中会有Dab2蛋白表达丢失，且随着肿瘤的恶性转化，丢失更加严重。他们认为是Dab2/DOC-2基因启动子甲基化介导的基因沉默造成了Dab2蛋白的丢失[21-22]。

有人对鼻咽癌（NPC）中Dab2蛋白的表达进行了研究，发现Dab2在NPC细胞系C666-1中过表达导致肿瘤细胞生长率下降，贴壁依赖性集落形成下降35%，且抑制血清诱导的c-Fos表达。表达谱分析和功能网络分析结果表明，Dab2的过表达可以导致多个信号途径的改变，提示Dab2是多个受体介导的信号通路中的衔接分子[23]。

5 展望

Dab2/DOC-2是一个候选的肿瘤抑制基因，也是信号转导过程中的多功能信号分子。多项研究表明，Dab2/DOC-2参与了生理的或是病理的多种生命过程并发挥着重要的作用。目前，国外对于Dab2/DOC-2已经做了较多工作，国内却很少有人涉足这方面的研究，关于这一基因的研究还有待进一步完善。

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