[发明专利]NINJ1蛋白在肿瘤治疗中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及分子生物学特别是基因治疗领域，尤其是NINL1基因在癌症诊断中的应用，及其在抗增殖和胞内信号转导中的应用。

背景技术

细胞黏附分子(Cell adhesion molecules)是介导细胞与细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类蛋白分子，分布于细胞表面或细胞外基质中。细胞黏附分子参与细胞的信号传导与活化、细胞的伸展和移动、肿瘤转移、创伤愈合等一系列重要生理和病理过程[1]。按黏附分子的结构特点，可分为整合素家族、免疫球蛋白超家族、选择素家族、钙黏蛋白家族及其它未归类的黏附分子[2]。

黏附分子参与肿瘤的浸润转移过程，调节杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤作用，为临床提供肿瘤的诊断依据。对邻近正常组织的浸润及远处转移是恶性肿瘤一个重要生物学特征。目前已知肿瘤的浸润及转移与其黏附分子表达的改变有关[3]。一方面，肿瘤细胞某些黏附分子表达的减少可以使细胞间的附着减弱，肿瘤细胞脱离与周围细胞的附着，这是肿瘤浸润及转移的第一步；另一方面，肿瘤细胞表达的某些黏附分子使已进入血液的肿瘤细胞得以黏附血管内皮细胞，造成血行转移[4]。一些黏附分子的表达在正常细胞和肿瘤细胞或者不同类型的肿瘤细胞之间是不同的，从而可以区分出肿瘤细胞以及不同的类型[5]。

此外，细胞黏附分子在胚胎发育，器官形成，受伤组织新生中都起重要作用[6]。在神经系统中，粘附分子作为引导轴突方向的受体，在神经元连接的发育中起重要作用[7]。在免疫系统，细胞表面分子介导不同的信号通路，在淋巴细胞的特异性定向中起关键作用[8]。

NINJ1(神经损伤诱导蛋白1)首次在施旺细胞中被发现[7]。四周神经受到损伤后，轴突会降解，周围的施旺细胞的表型发生变化，这是神经再生的重要标志。通过一系列的筛选发现，在轴索显微外科手术后，在神经元和施旺细胞中NINJ1的表达大大升高。NINJ1位于细胞表面，通过同型相互作用使神经元细胞和施旺细胞相互作用，在神经突再生中起重要作用。进一步研究发现，NINJ1基因定位于人9号染色体长臂22位(9q22)，这个位置被认为是遗传性感觉神经病变1型(HSN-1)和多发性自然治愈型鳞状上皮癌(ESS1)定位的染色体区域，提示NINJ1也可能参与肿瘤的发生[9，10]。另一项研究表明，NINJ1在人肝细胞肝癌(HCC)中有高表达，并与肝硬化和慢性的肝炎病毒感染有关，进一步增加了NINJ1与疾病的相关性[11]。此外，也有研究表明NINJ1还和急性白血病及多种硬化症有关。

已有研究发现，NINJ1在人肝癌细胞株Huh-7中的表达会引起细胞周期抑制蛋白p21表达的升高，将细胞阻滞在G1期。此外，NINJ1过量表达的细胞出现细胞衰老的特征，即衰老相关的β半乳糖苷酶的活性上升，提示NINJ1可能在调节细胞衰老的信号通路中起作用，增加了NINJ1作用机制的复杂性[12]。

最新的研究表明，NINJ1和一个重要的基质金属蛋白酶(MMP)相互作用[13]。MMP是一类细胞外蛋白酶，能切割一系列的底物，包括细胞外基质和信号传导分子等。在多种肿瘤和炎症相关疾病中都有高表达，是重要的药物开发靶点[14]。对MMP突变小鼠的研究表明MMP在组织重塑和炎症反应中都有重要作用[15]。Shuning Zhang等通过一系列生化试验发现与NINJ1与MMP在体内存在相互作用，N1NJ1能被MMP切割，使其胞外段被释放。释放的NINJ1胞外段会阻碍细胞间的黏附作用，并引起细胞非自主性的死亡[13]。然而其具体的作用机制还需进一步的研究。

人类很多疾病都与信号转导通路密切相关，如在肿瘤坏死因子(TNF)导致的炎症(inflammation)反应中，肿瘤坏死因子通过结合受体激活一系列蛋白磷酸激酶之间的相互作用，最终激活NF-κB而引起炎症反应。生物化学家以及不少公司都在通过研究蛋白之间的相互作用来揭示信号传递通路的关键部位，并开发影响信号传递的药物，以达到治疗疾病的目的。

鉴于信号转导通路在细胞增殖、分化和多种疾病发生过程中的重要、甚至决定性的作用，设计和开发以信号通路为靶点的新药，通过调节、控制信号转导通路治疗疾病，无疑是一种针对性强、高效的理想途径，具有治疗多种疾病的潜在前景。