1、尿激酶型纖溶酶原激活物受體研究進展禽萎蠶?其它專題綜述?國外醫學臨床生物化學與檢驗學分冊200生箜鲞塑尿激酶型纖溶酶原激活物受體研究進展211李洪鈞.綜述,楊仁池,韓忠朝審校(中國醫學科學院中國協和醫科大學血液學研究所,天津300020)摘要:尿激酶型纖溶酶原激活物受體(u-par)是細胞表面的一個多功能的受體,它在腫瘤細胞侵潤,血管新生等一些病的生理過程中起重要的作用.本文就近年有關的研究進展進行綜述.關鍵詞:尿激酶型纖溶酶原激活物受體;尿激酶型纖溶酶原激活物;腫瘤侵潤;血管新生中圈分類號:q556.9文獻標識碼:a文章編號:10063730(2003)04021卜02尿激酶型纖溶酶原激活物

2、受體(upar)是細胞表面的一個多功能的受體.upa(尿激酶型纖溶酶原激活物)和u-par系統可能在一些生理過程中起重要的作用,包括局部纖溶,血管新生,腫瘤侵潤,炎癥,基質重構等.u-pa與u-par結合提供細胞局部纖溶功能,它激活細胞表面結合的纖溶酶原轉變成纖溶酶,纖溶酶繼而降解基底膜成分,另外纖溶酶可以激活其它基質降解酶,例如金屬蛋白酶等.u-par除以上功能外,還可介導u-pa細胞內信號轉導,例如增殖,趨化,粘附,遷移和分化等.所以減少細胞表面結合upa和抑制u-par表達可顯示出抑制血管新生,腫瘤生長及細胞表面纖溶酶激活的功能.1u-par結構u-par為尿激酶受體,相對分子質量為45

3、00055000,屬于thy/ly-6超家族,u-par在ser282和g1y283位點處以糖基化磷脂酸肌醇(gp1)錨定形式結合在細胞膜表面,但其羧基端不具有跨膜序列.u-par由大約9o個氨基酸的3個同源結構域組成.upar氨基端區(d1)87個氨基酸是u-pa氨基端(atf)結合的部位,與u-pa有高親和力.u-par在許多正常組織和多種腫瘤細胞表面表達,成熟中性粒細胞,嗜酸粒細胞,單核細胞,血管內皮細胞及活化的t細胞均表達upar.惡性上皮細胞癌,例如胃腸道癌,膀胱癌等持續高表達u-par.在第五次國際白細胞分化抗原會議上upar被命名為cd87.從纖溶酶原產生一個象血管抑素樣的片段.

4、實驗證明mmp-3可以通過降低激活纖溶酶原而下調與細胞有關的纖溶酶活性,而不影響細胞結合的upa活性.mmp-3也可以水解抗纖溶酶(aap)一主要生理性纖溶酶抑制劑,從而促進纖溶酶介導的蛋白酶解j.2.2upar在細胞表面為玻連蛋白提供一個附著位點并改變整合素的功能.細胞表面的u-par和整合素形成復合物通過玻連蛋白與u-par結合而促進細胞粘附于玻連蛋白,所以u-par起始的細胞粘附于玻連蛋白需要以u-par與整合素形成復合物為基礎.用與u-par結合的多肽打斷u-par/整合素復合物的形成可阻止細胞粘附于玻連蛋白,并恢復細胞對纖連蛋白的正常粘附功能.因此整合素配體的特性和粘附功能是通過u-

5、par的功能而改變的.2.3upa結合upar可起始信號轉導以利于細胞遷移upar與大多數其他gpi錨定蛋白一樣,在與u-pa等配體結合后不需u-pa的酶解部位能夠向細胞內傳遞信號,結合pa的upar集中在局灶性粘附激酶(fak)存在部位,在整合素及小窩蛋白的協助下,激活fak,src家族激酶,paxillin和glycoprotein130來傳遞信號,并通過骨架蛋白,肌動蛋白促進細胞遷移.現在實驗證明配體誘導整合素小體在整合素激活,促進小凹蛋白寡聚化,導致src激酶的激活和釋放,起始整合素信號傳導這一過程中是一個重要環節,u-par的存在可促進這一過程,u-par,整合素和小凹蛋白形成一個互

6、相依賴的功能復合物,促進整合素連接小凹蛋白的信號傳導l6.2u-par的生理功能3pai-i對u-pa和u-par系統的調節作用upar在大多數遷移的細胞表面表達,它位于與細胞外基質相接觸的部位,與一些整合素,小窩蛋白(caveolin),玻連蛋白(vitronectin)有關l】j.pa對細胞具有趨化性,趨化反應需要細胞表面的u-par.可溶形式upar直接結合象基質形式的玻連蛋白,這表明u-par在細胞粘附,遷移及蛋白酶解中起重要作用lzj.2.1upar結合u-pa在細胞表面提供一個酶解位點蛋白酶可分解細胞外基質為細胞遷移創造條件.u-par和纖溶酶原都結合在細胞表面,upa結合細胞表面

7、upar后易于活化,進而使纖溶酶原活化為纖溶酶,結合狀態的纖溶酶不易被a一抗纖溶酶所抑制.結合狀態的纖溶酶除降解纖維蛋白外,還可以直接水解大分子糖蛋白,并激活膠原酶,以利于細胞遷移,擴散.實驗證明upa結合upar加速纖溶.u-pa通過upar信號轉導的途徑上調它在內皮細胞和單核細胞上的表達j.血小板通過在其表面的upa與內皮細胞上upar相互作用上調upa的合成,這一機制說明血小板介導血管內纖維蛋白形成的生理調控作用l4.另外,基質金屬蛋白酶(mmp-3)水解upa產生一個包含upar結合序列的片段和一個包含絲氨酸蛋白水解酶結構域的片段,同時mmp一3可以纖溶酶原激活物抑制劑(pai-1)不

8、僅調控細胞表面蛋白酶解活性,而且調節u-par在細胞膜的定位.pai-1不僅結合可溶形式的upa,而且可結合受體結合形式的u-pa,因此可抑制纖溶酶原的激活.u-pa/upar復合物的內化(internalization)伴隨著u-pa降解失活及u-par的再循環(recycle)j,pai-1與upa結合可阻止細胞遷移,這是一個重要的調節機制.u-par細胞表面定位的修飾不僅依賴再循環,而且配體結合后可誘導u-par在細胞膜內的移動,這個機制基于在遷移細胞接觸表面的u-pa濃度依賴.另外玻連蛋白在相同部位與pai一1,u-par和整合素相互作用,玻連蛋白與par和整合素相互作用可促進細胞遷移

9、和粘附,當pai-i與玻連蛋白結合后可防止玻連蛋白與u-par和整合素相互作用,從而抑制細胞遷移和粘附;另一方面在細胞外基質中pai-1/玻連蛋白復合物可被u-pa催化分離,玻連蛋白釋放,同時pai一1與upa結合,upa活性被抑制.總之,這些調節機制之間的關系是相互的,多重的,復雜的.另外mmp-3可以水解pai一1,從而降低pai一1的抗蛋白酶解活性,并通過抑制pa1-1結合玻連蛋白從而抑制細胞粘附或遷移.?作者簡介;李洪鈞(1967),男,主治醫師,主要研究血管新生調控和干細胞多系分化.2124u-pa/u-par與腫瘤國外醫學臨床生物化學與檢驗學分冊2003年第24卷第4期許多腫瘤的腫

10、瘤細胞和基質細胞表面都有u.pa和upar表達.在胃癌,結腸癌,膀胱癌,子宮頸癌等的侵潤部位持續表達,其侵潤能力與u-par表達量成正比.實驗證明在惡性腫瘤血漿中u-pa/u-par比良性腫瘤和正常對照明顯升高,特別在食管癌和胃癌的患者,所以u-pa/u-par可以成為腫瘤發展中一個重要的標志8j.另外在原發腫瘤u-pa/pai一1可以作為腫癟復發和治療效果的一個有意義指標l9.在血液系統的惡性腫瘤中,分化的髓系白血病細胞可有upar的表達,m4型,m5型白血病易出現髓外侵潤,可能與它的upar表達明顯增多有關.另外有研究表明,在急性粒細胞性白血病(aml)u-par的表達比急性淋巴細胞性白血

11、病(all)明顯高,u-par可以作為白血病分類一個有用的標準,并且在aml高水平可溶性單鏈upar(supar)與化療抵抗相關l1.在人類和鼠模型實驗中u-par拮抗物的表達和應用,在控制腫瘤轉移和原發腫瘤生長中有驚人的效果.u.pa活性的抑制或反義rna.upar表達也明顯地減少腫瘤的轉移,有實驗證明,表達supar通過與u-pa作用減少u-pa與腫瘤細胞表面upar結合,從而抑制腫瘤生長和遷移l】.另外有報道,某些直腸和結腸腫瘤患者u-par升高與src活性升高呈正相關,而src活性升高與患者生存期縮短呈現明顯相關,因此可以設想src特異抑制劑可以在腫瘤的發展和轉移中發揮顯著的治療作用d

12、z.upa/u-par可在不同類型的腫瘤被不同類型的細胞產生,并且在腫瘤前端表達水平最高,upar在腫瘤細胞高表達,并通過與內源性高表達u-pa結合使得蛋白酶解活性集中便潤的細胞表面,有利于腫瘤細胞轉移.另一方面基質細胞產生的u-par通過細胞與細胞接觸也可促進腫瘤細胞轉移”,腫瘤細胞高表達u-par通過與配體結合也可使起始信號轉導,有利于細胞遷移.5u-pa/u-par與血管新生在某些生理和病理條件下,靜止的血管內皮細胞可以被促血管形成因子誘導而形成新的毛細血管.血管新生涉及一系列順序性過程,包括基膜降解,內皮細胞遷移和增殖,最后形成新的管狀結構和新的基膜.血管新生的一系列步驟需要協同的細胞

13、與細胞之間,細胞與基質之間相互作用的分離和更新,這涉及整合素,泉纖溶酶原激活劑樣的基質降解蛋白酶,纖溶酶和基質金屬蛋白酶.在體內,體外的研究證實,upar在內皮細胞遷移,粘附,侵潤和血管新生中起到重要的作用,supar是趨化作用的一個潛在的誘導劑l】.upa活性的調節依賴于與它具有高度親和性的細胞表面受體(upar),前upa通過它的非酶解部位與par結合,繼而被激活并在細胞表面保持活性數小時.uiar的表達是與細胞遷移有關的,并且位于遷移細胞前端.upa結合upar至少有兩個主要的結果,首先在細胞表面定位u-pa的活性,另外增加纖溶酶原的激活.upa結合upar可以極大地增加細胞外基質的降解

14、和細胞便潤.upa表達量在典型遷移細胞是增高的,靜止的血管內皮細胞不產生u-pa,當毛細血管生長時,u-pa被短暫地誘導產生.有實驗證明血管內皮細胞生長因子(vegf),堿性成纖維細胞生長因子(bfgf)可促進血管內皮細胞表面u.par高表達及u-pa活性增加,并通過蛋白激酶c的途徑153,同時伴隨著pai一1的產生.pai一1可以與upa/u-par復合物結合,并使之內化降解upa,所以可以平衡蛋白酶解活性,維持細胞外基質的完整性.因此pai一1對血管新生具有重要的調節作用.6展望upar是細胞表面的一個多功能的受體.某些實驗證實通過切斷upa與par結合來抑制u-par的功能,從而阻止細胞

15、遷移,這將可能是有效的治療腫瘤的方法之一.另外u-par,整合素和小窩蛋白形成一個內在的相互依賴的功能性復合物促進信號轉導,加速細胞遷移.綜上所述,我們未來的實驗將設計一個新的試劑來干擾upar的功能,它不僅阻斷u.pa結合u.par而且抑制par依賴的整合素功能,這將在減少腫瘤細胞轉移和抑制血管新生中具有重要的治療意義.參考文獻:1warykk,mariottia,zurzoloc,eta1.arequirementforcaveolin-1andassociatedkinasefyninintegrinsignalingandanchorage-dependentcellgrowthj.c

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