TRADD在肿瘤临床应用中的研究进展

2021-04-13董昌宏权金星

甘肃科技纵横 2021年4期

董昌宏，权金星

（1.甘肃中医药大学临床学院，甘肃兰州730000；2.甘肃省人民医院内分泌科，甘肃兰州730000）

1 TRADD概述

1.1 TRADD结构特点

TNFR1相关死亡结构域蛋白（TRADD）是一种多功能的34-kDa的衔接蛋白，包括由37个氨基酸残基长的接头肽连接的两个结构上不同的结构域的［1-4］。其N-末端结构域折叠成一个α/β夹层结构，而其羧基末端结构域是DD（TRADD-DD）［2-3］。TRADD-DD包含两个超级二级结构，一个全螺旋希腊钥匙模体和侧面的两个α螺旋相连接β-发夹模体，使TRADD-DD在所有已知的DD结构中独一无二。β-发夹基序是TRADD-DD折叠成功能性球状结构域的主要结构。TNFR 1相关死亡结构域蛋白（Tradd）参与多种信号通路，如抗凋亡。它的C端死亡域（DD）负责与其他含DD蛋白结合，死亡域（DD）超家族是结构和功能相关的蛋白质相互作用模块的最大集合之一。含DD的蛋白质，在细胞凋亡，先天免疫和炎症信号的激活通过地层寡聚蛋白复合物与受体，激酶和其它蛋白质发挥关键作用［5-6］。DD介导的信号传导途径与许多重要的人类疾病有关，因此更好地理解它们的结构和功能具有重要的生物学意义。

1.2 TRADD作用机制

DD存在于多种蛋白质中，包括肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族的几个成员和各种细胞内信号分子，例如半胱天冬酶和激酶。TRADD（TNFR 1相关死亡结构域蛋白）最初被认为是一种能传递肿瘤坏死因子受体1（TNFR 1）下游信号的适配器分子。TRADD具有多种蛋白结合配偶体，参与不同的信号通路，包括核因子-κB（NF-κB），细胞凋亡，坏死和丝裂原活化蛋白（MAP）激酶活化［3，7］。它以TNF依赖性方式与TNFR1结合，并作为募集其他蛋白质的平台1。TRADD的N-末端结构域与TNFR相关因子2（TRAF2）C端结构域相互作用和募集到TRAF2 TNFR1的NF-κB途径的活化［2，8］。另一方面，TRADD-DD通过同型DD-DD相互作用与其他含DD的蛋白质相互作用。TRADD-DD直接绑定TNFR11的DD。它还可以同时与死亡结构域（FADD）的Fas相关蛋白的DD结合，以将FADD募集到TNFR1以启动凋亡级联反应［9］。TRADD还具有先天免疫功能，并与Toll样受体3和Toll样受体4信号传导有关［10］。

2 TRADD生物学功能及临床应用

2.1 TRADD作用机理与胶质母细胞瘤发病

胶质母细胞瘤（GBMs）是最常见和最致命的恶性胶质瘤。这些肿瘤具有高度的侵袭性、弥漫性浸润，并表现出高度的肿瘤内和肿瘤间异质性［11-12］。根据染色体数目变异（CNV）、基因表达模式和DNA甲基化异常［11］，GBMs本质上可分为原神经亚型（PN）、神经亚型（N）、典型亚型（C）或间叶亚型（Mes）［5-6］。然而，大多数GBM包含不止一个子类型，这表明子类型可能从一种类型演化为另一种类型［12-13］。GBM的治疗仍然是一个棘手的问题［14］。胶质瘤的分子发病机制被认为涉及多种遗传改变，导致参与增殖，细胞周期调节和细胞凋亡的途径的异常活动［15-17］。Rajani Rajbhandari等研究表明，NF-κB诱导miR-31表达，而miR-31反过来抑制NFD-κB的上游激活剂TRADD的水平，进而提出NFκB的活化程度由TRADD/NF-κB和miR-31之间的关系调节［18］。Sharmistha Chakraborty等研究发现，TRADD的细胞质表达在GBM中是常见的，并且可能通过激活NF-κB并赋予对治疗的抗性而对预后产生不利影响。同样在细胞功能实验中显示，沉默TRADD可抑制NF-κB的活化，并大大降低细胞的活力，这表明TRADD在维持干细胞培养中是必需的，认为TRADD在GBM中起着致癌作用，并且可能是该疾病的治疗干预的重要生物标志物和有吸引力的靶标［19］。

2.2 TRADD分子生物作用机理与乳腺癌发病

乳腺癌（BC）是最常见的癌症类型之一，也是全球女性癌症相关死亡率的主要原因。Kirti Shukla的研究证实，TRADD是肿瘤坏死因子α（TNF-α）诱导的NF-κB信号传导激活所必需的，以及它对已知NF-κB诱导的促炎细胞因子IL8，IL6和CXCL1的作用。这些细胞因子通过促进乳腺癌中的炎症而促成肿瘤微环境的形成［19］。进一步表明miR-30c-2-3p通过调节TRADD基因表达协同调节乳腺癌细胞中细胞因子的表达，侵袭和细胞增殖。

Ikram El Yazidi-Belkoura等研究表明在乳腺癌细胞中，TRADD被p75（NTR）招募，神经生长因子刺激MCF-7乳腺癌细胞，经p75（NTR）免疫沉淀后可检测出TRADD。另外，使用显性负向形式的TRADD和p75（NTR）与TRADD之间的相互作用取决于TRADD的死亡域，从而证明了其对结合的要求。此外，p75（NTR）介导的NF-κB活化被显性负TRADD转染所抑制，从而抑制了神经生长因子（NGF）的抗凋亡活性［20］。因此，TRADD在乳腺癌细胞中的抗凋亡活性过程中扮演着不可或缺的角色。

2.3 TRADD分子结构作用机制与前列腺癌发病

前列腺癌是最常见的恶性肿瘤，也是男性癌症死亡的主要原因之一。最初，大多数前列腺癌对雄激素剥夺疗法有反应，这是通过化学或手术切除来实现的。然而，这些癌症最终复发并最终发展为去势复发性疾病，这种疾病不仅对激素剥夺疗法具有耐药性，而且对其他全身化疗也具有耐药性［21，22］。雄激素受体（AR）信号仍然是去势复发性前列腺癌的关键［23，24］。

在前列腺癌的进展过程中，TNF-α途径也受到异常调节。TNF-α是一种多效性细胞因子，在炎症，免疫，细胞分化，细胞增殖以及矛盾的是细胞死亡中发挥多种功能。TNF-α主要由免疫细胞产生。但是，它也是由许多其他细胞类型产生的，包括人前列腺癌的上皮细胞［25］。TNF-α与TNF-α受体（TNFR1）结合，导致κB抑制剂（IκB）的磷酸化，泛素化和蛋白酶体介导的降解，该结合物通过抑制结合并抑制NF-κB的活化在细胞质中形成复合物。IκB的降解导致NF-κB的释放，然后NF-κB易位至细胞核。在细胞核中，NF-κB调节靶基因的转录，从而促进细胞增殖或炎症反应。

肿瘤坏死因子受体相关的死亡结构域（TRADD）是最早鉴定出的TNF-R1相关蛋白之一［26］。TRADD的C末端死亡域与TNFR1的死亡域具有23%的同一性，并且可以直接与TNFR1相互作用［26］。TRADD的N末端与TNFR相关因子TRAF1［27］，TRAF2［8］和TRAF3［28］相互作用。因此，TRADD介导了TNF-R1诱导的细胞凋亡以及NF-κB的激活［26］。

2.4 TRADD基因突变与白血病发病

急性白血病（AL）是一种异质性的血液恶性肿瘤，可发生于儿童和成人，近年来发病率不断上升，也是血液系统疾病中造成患者死亡的主要原因之一。

M.J.Dechant等分析了51名患有AL的儿童的基因组DNA。可以检测到TRADD基因中的三个新的错义突变。它们位于已知主要通过例如NF-κB途径的激活而发挥抗凋亡作用的TRADD区域内。与野生型TRADD相比，对过表达突变体TRADD cDNA的细胞的功能分析表明NF-κB活性降低，因此细胞死亡增加［29］。

Morgan M等在早幼粒细胞白血病蛋白（PML）核体相关的核结构中发现了TRADD。在这些结构中，TRADD死亡结构域（TRADD-DD）可以激活与其在细胞膜上结合的TNFR1复合物上的作用机理不同的凋亡途径。核TRADD-DD的凋亡是依赖于早幼粒细胞白血病的蛋白质，涉及p53，并被Bcl-xL抑制，但不被Caspase抑制剂或显性阴性FADD（FADD-DN）抑制。反过来，TRADD在细胞质中诱导的凋亡对Bcl-xL有抵抗力，但对Caspase抑制剂和FADD-DN敏感［30］。

2.5 TRADD信号转导异常与肝细胞癌发病

肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，具有高度侵袭性。Ewa Witort等［31］在肝癌（HCC）的研究中发现细胞毒性药物5-氟尿嘧啶或紫杉醇的组合不能改善HepG2细胞的化学敏感性，反义寡核苷酸（ASO TRADD）与蛋白酶体抑制剂MG132或ALLN的联合给药分别抑制细胞增殖80%和93%，所以将蛋白酶体抑制剂与抗凋亡信号成分沉默组合用以靶向HCC治疗并为开发潜在的HCC治疗方法提供了重要的依据。