抑癌基因RECK在抗肿瘤转移中的作用
【关键词】 RECK；肿瘤转移；肿瘤血管生成
肿瘤转移是涉及许多基因变化的一系列复杂过程。细胞外基质的改变和重塑是肿瘤侵袭和血管生成的基本条件，其蛋白水解需要多种基质降解酶及其抑制物的协同参与才能完成。蛋白水解酶与肿瘤侵袭转移关系最为密切的是基质金属蛋白酶。抑制基质金属蛋白酶对抑制肿瘤的侵袭、生长、转移和血管生成有重要的意义[1]。
RECK是1998年日本学者Takahashi等发现的一种新的肿瘤抑制基因，其具有独特的抑制基质金属蛋白酶表达与活性的功能。因此，RECK基因的表达可抑制肿瘤浸润转移及血管生成。
1RECK的结构及分布
RECK是由ν?Ki?ras基因转染到小鼠的纤维原细胞（NIH3T3）而克隆到的cDNA表达中分离得到的[2]。RECK基因定位于人染色体9p1213，转录子大小为4.6kb。RECK的cDNA编码GPI锚定的糖蛋白，相对分子质量为110KD，在两个末端都有疏水区，说明RECK可以被排到细胞外，并且通过GPI连接到细胞表面。而且，RECK富含半胱氨酸（9.2％），暗示了它复杂的二级结构。RECK含有2个表皮生长因子样重复结构以及三个类似于丝氨酸蛋白酶抑制剂（SPI）的功能区，它们中的一个与Kazal 模体的同感序列配对。
虽然RECK的mRNA在大多数的人类器官和培养的细胞中都能检测到， 但是在许多肿瘤细胞中却检测不到。例如， RECK在正常的人纤维原细胞株MRC?5中大量表达， 但在纤维肉瘤细胞株HT1080中却不表达。近年来研究表明， 在一些肿瘤组织中（如结肠癌和乳腺癌中）， RECK的表达下调， 而在周围的非肿瘤组织中表达却不下调。
2RECK抑制肿瘤侵袭及转移的机制
RECK可以抑制基质金属蛋白酶（MMPs），从而抑制肿瘤的侵袭和转移。MMPs由20多个锌依赖性内肽酶组成，是影响肿瘤侵袭和转移的关键酶。MMPs在肿瘤细胞与细胞外基质之间相互作用，可以降解基底膜和细胞外基质，促使细胞侵袭周边结缔组织进入脉管系统，最后到达继发组织器官扩展性生长。MMPs对原发肿瘤和继发肿瘤的生长有促进作用[3]。众多研究表明，MMPs过度表达与肿瘤的恶性程度密切相关。RECK通过抑制MMPs的生物活性可以阻碍肿瘤转移的目的[4?7]。
RECK调节MMP?9、MT1?MMP和MMP?2表达。在纤维肉瘤细胞株HT?1080中，RECK的恢复表达可使pro?MMP?9表达减少 [8] ，并且会使活化的MMP?2释放减少[9]。RECK抑制pro?MMP?9的表达机制目前研究较少，Takahashi等研究证明，体外RECK可以与pro?MMP?9微弱的结合。另外的研究表明，在RECK是否表达的细胞中，MMP?9的mRNA无差别。说明RECK抑制pro?MMP?9表达是在转录后水平。RECK通过抑制MMP?2活化过程来抑制MMP?2的释放。活化的MMP?2还可以作用MMP?2的中间体，使活化为MMP?2。RECK可以抑制MT1?MMP，使MMP?2中间体产生受阻。而且，RECK还可以抑制活化的MMP?2，使其不能激活MMP?2中间体，产生活化的MMP?2。关于RECK对其他的MMPs家族其他成员间的相互作用研究还不多，因此RECK的特异性靶点还未研究清楚。研究表明当在无内源性RECK表达的肿瘤细胞（如HT1080，B16）中，使RECK恢复表达，这些肿瘤细胞的侵袭和转移能力明显被抑制了[8]。这些观察与临床观察基本一致，证明了在RECK表达的肿瘤与肿瘤的恶性程度存在着相关性。国外临床研究发现，RECK作为一个独立因素与肝癌，胰腺癌等的预后密切相关，肿瘤组织中RECK表达阳性的患者预后均好于表达阴性的患者 [10～13] 。
3RECK抑制血管生成的机制
RECK基因与血管生成密切相关，RECK的适量表达能抑制血管生成[14，15]。在RECK基因敲除的小鼠胚胎期，在血管及周围组织中不表达RECK，这时新生血管形成，但是血管的成熟受到限制。在野生型的小鼠胚胎中，在血管细胞中RECK表达，但周围组织中RECK表达很低。在这种情况下，血管的完整性没有破坏，血管芽生也没有抑制。但是在RECK恢复表达的HT1080肿瘤中，血管形成存在缺陷。这种缺陷是由于抑制了血管的芽生。
在RECK表达缺失时，MMPs的表达会导致细胞外基质的大量降解，会使血管结构完整性减弱。这样就会阻碍早期血管的成熟。在RECK高表达时，MMPs的活性减小，细胞外基质不能降解，并且抑制早期存在的血管生长和新生血管的生长。因此，RECK和MMPs的活性对血管形成至关重要：RECK高表达，MMPs低表达会抑制血管生成；RECK低表达，MMPs高表达会利于血管生成[14]。
虽然生物化学和组织化学的数据显示了RECK缺失，MMPs表达就会增加，这样会加速细胞外基质成分（例如胶原I）的降解，但是RECK也可能调节其他细胞外信号分子（TGF?β、VEGF）的数量及功能或调节血管生成的其他方面，这有待于进一步的研究。同时，为何RECK缺失时血管的发育会停止的机制还未阐明。
4RECK的表达调控
RECK表达受到原癌基因ras调控，激活的ras基因抑制RECK的表达。原癌基因ras为转移诱导基因，激活后会促进侵袭和转移。RECK的mRNA能在非转染的NIH3T3细胞中检测出来，但是在ras转染的NIH3T3细胞中却检测不出来[8]。
ras在转录水平调节RECK。RECK上游52?碱基区域具有启动子活性。该区域有2个Sp1结合位点，1个CEBP结合基元和一个CAAT盒。虽然这2个Sp1位点既可以结合Sp1又可以结合Sp3转录因子。但只有一个与ras相互作用[16]。ras通过调节Sp1/Sp3转录因子的转录活性从而下调RECK的表达[17]。活化的ras会使RECK的Sp1位点磷酸化（P）或糖基化（G）而抑制其转录活性，从而抑制RECK的表达。ras还可以通过Sp1/Sp3转录后修饰，磷酸化或糖基化（P/G）来调节Sp1/Sp3与它们的调节蛋白相互作用而抑制RECK的表达。
Chang等[18]研究表明ras基因活化后会激活细胞外信号调节激酶（ERKs），提高细胞核内组蛋白去乙酰转移酶（HDACs）磷酸化水平。这样组蛋白去乙酰转移酶（HDAC）就与RECK的Sp1位点结合，进而抑制RECK的表达。使用HDAC抑制剂后可解除ras对RECK的抑制。
此外，许多癌基因，如fos，myc等均可下调RECK基因的表达[8]，这说明RECK基因可能是癌基因共同作用的一个负调节靶点。同时，RECK基因的跨膜部分还可能参与信号传导的过程。
5展望
基质金属蛋白酶抑制剂作为肿瘤的新药物早已引起了人们的重视，美国已有几种药物进入了三期临床实验阶段，但其效果均不太理想，一些药物的广谱抑制作用对机体产生不的良影响是阻碍其应用的原因之一。在众多的MMPs 中与肿瘤关系最为密切研究最为集中正是MMP?2 、MMP?9 ，可见RECK对基质金属蛋白酶（尤其是MMP?2和MMP?9）的抑制作用具有一定的针对性。因此，对RECK基因的深入研究有利于我们更进一步的了解肿瘤的生物学行为, 阐明肿瘤侵袭和转移的机制，同时为研究新的抗肿瘤药物提供新靶点。
【】
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