Периостин - Periostin
Периостин (POSTN, PN, или остеобласт-специфический фактор OSF-2) это белок что у людей кодируется POSTN ген.[5][6] Периостин действует как лиганд для альфа-В / бета-3 и альфа-V / бета-5 интегрины поддерживать адгезия и миграция из эпителиальный клетки.[7]
Периостин - это домен gla витамин К зависимый фактор.[8]
Функция
Периостин представляет собой секретируемый белок внеклеточного матрикса, который первоначально был идентифицирован в клетках мезенхимального происхождения (остеобласты, клетки, происходящие из остеобластов, периодонтальная связка и надкостница ). Это было связано с эпителиально-мезенхимальный переход при раке и с дифференциацией мезенхима в развивающемся сердце.[9] Этот белок имеет гомологию с фасциклином I, молекулой секретируемой клеточной адгезии, обнаруженной у насекомых.
При многих формах рака периостин связывается с интегрины на раковые клетки, активируя Акт / ПКБ- и FAK-опосредованный сигнальные пути. Это приводит к увеличению выживаемости клеток, инвазии, ангиогенез, метастаз, и эпителиально-мезенхимальный переход.[10]
У людей и мышей периостин подвергается альтернативному сплайсингу в его C-концевой области, что приводит к специфическому изоформы это может наблюдаться при широком спектре видов рака, таких как рак поджелудочной железы, толстой кишки и груди.[9]
В то время как периостин играет широкий спектр ролей в развитии ткани наряду с заболеванием, его функция в ремоделировании ткани в ответ на повреждение является общей основной ролью в этих различных механизмах. Периостин временно активируется во время изменений клеточной судьбы, связаны ли они с физиологическими или патологическими изменениями. Это влияет внеклеточный матрикс реструктуризация, ремоделирование тканей и эпителиально-мезенхимальный переход, все из которых могут быть связаны с заживлением, развитием и болезнью тканей. Таким образом, он действует как посредник, уравновешивая подходящие и несоответствующие реакции на повреждение тканей.[11]
Клиническое значение
При пороках сердца
Периостин играет решающую роль в развитии сердечные клапаны и в дегенеративных порок клапанов сердца. Хотя периостин обычно локализуется в субэндотелиальном слое здоровых сердечных клапанов, его уровни значительно повышены в инфильтрированных воспалительных клетках и миофибробласты в ангиогенных областях при атеросклеротическом и ревматическом пороках сердца у людей. Также было показано, что периостин увеличивает секрецию матричная металлопротеиназа из клапанных клеток кишечника, эндотелиальных клеток и макрофагов. Считается, что периостин играет роль в дегенерации комплекса сердечных клапанов, индуцируя как ангиогенез, так и продукцию матриксной металлопротеиназы.[12]
В регенерации и заживлении тканей
Как матрицеклеточный белок периостин также важен для регенерации тканей. В здоровой коже человека периостин экспрессируется на базальном уровне и экспрессируется в эпидермисе и волосяных фолликулах вместе с фибронектин и ламинин γ2.[11][13] Периостин участвует в заживлении ран, помогая ране заживать быстрее, чем когда периостин отсутствует в клетках. Эта задержка в закрытии раны также связана с задержкой реэпителизации и снижением пролиферации кератиноциты.[13] Периостин локализуется во внеклеточном пространстве клеток во время ремоделирования тканей, связанного с заживлением ран. Это также может способствовать закрытию травмы, облегчая активацию, дифференциацию и сокращение фибробласты. Однако повышение экспрессии периостина, связанное с регенерацией тканей после травмы, носит временный характер, начинается через несколько дней после травмы, достигает пика через семь дней после травмы и снижается впоследствии.[11]
При астме
Периостин связан с астма, факт, который используется экспериментальным лекарством от астмы лебрикизумаб.[14]
При раке
О сверхэкспрессии периостина сообщалось при нескольких типах рака, чаще всего в среде опухолевых клеток.[7][15] Недавние данные показывают, что периостин является компонентом внеклеточного матрикса, экспрессируемым фибробластами в нормальных тканях и строме первичной опухоли. Образование метастатических колоний требует индукции периостина в чужеродной строме инфильтрирующими раковыми клетками. Продукция периостина активируется в фибробластах легких либо TGF-β2, либо TGF-β3, последний секретируется проникающими раковыми стволовыми клетками (в модели рака молочной железы мыши MMTV-PyMT) [16]
Было показано, что периостин имеет высокую активность в глиобластомы (глиомы IV степени) по сравнению с нормальным мозгом. В глиомах уровни экспрессии периостина напрямую коррелируют со степенью опухоли и рецидивом и обратно пропорционально выживаемостью.[17] Было показано, что стволовые клетки глиомы в глиобластомах секретируют периостин, который рекрутирует M2, ассоциированный с опухолью. макрофаги из периферической крови в опухолевую среду через интегрин αvβ3 сигнализация. Эти ТАМ M2 дифференцируются от моноцитов, как только они попадают в опухолевую ткань. Посредством этого механизма рекрутирования периостин поддерживает прогрессирование опухоли, поскольку ассоциированные с опухолью макрофаги M2 являются опухолевыми и иммунодепрессивными. В этой среде периостин функционирует как хемоаттрактант, способствуя миграции и инвазии макрофагов и моноцитов в глиобластомы дозозависимым образом.[18] Клинически сигнатуры периостин-ассоциированных генов, в которых преобладают секретируемые и матричные белки, соответствуют прогнозу пациента и злокачественности. Учитывая его особенности, связанные с прогрессированием глиобластомы, периостин является маркером глиома злокачественные новообразования, а также рецидивы опухолей, что делает его возможной мишенью для терапии, которая продолжает изучаться и изучаться.[17]
Таблица: Экспрессия периостина в различных линиях раковых клеток.[19]| Клеточная линия | Источник | POSTN / ACTB1 |
|---|---|---|
| U2OS | Остеосаркома | 3.5±1.7 |
| LB96 | Саркома Юинга | 0 |
| LB23-1 | Рабдомиосаркома | 0.1±0.1 |
| HeLa | Рак шейки матки | 3.0±0.4 |
| ПА-1 | Тератокарцинома яичников | 1.4±0.1 |
| LB37-1 | НМРЛ | |
| LB85 | SCLC | 3.4±0.2 |
| LB92 | SCLC | 0.6±0.2 |
| LB1047 | Карцинома почек | 0.8±0.2 |
| BB64 | Карцинома почек | 0.08±0.01 |
| LB108 | Колоректальный рак | 0 |
| MCF7 | Рак молочной железы | 0 |
| Hs578T | Рак молочной железы | 3693±86 |
| Панц-1 | Карцинома поджелудочной железы | 0 |
| Капан-1 | Карцинома поджелудочной железы | 0 |
| Ха-7 | Гепатокарцинома | 0.3±0.07 |
| LB831 | Карцинома мочевого пузыря | 1748±74 |
| MZGC3 | Рак желудка | 0 |
| A172 | Глиобластома | 45±4 |
| MZ2 | Меланома | 2.3±0.7 |
| LB39 | Меланома | 0.5±0.03 |
| LB2586-7 | Меланома | 3.4±0.3 |
| LB2201-3 | Меланома | 4.2±0.4 |
| A375 | Меланома | 4.7±1.2 |
1 (кДНК POSTN / кДНК ACTB) × 104
использованная литература
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000133110 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027750 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Такешита С., Кикуно Р., Тэдзука К., Аманн Э. (август 1993 г.). «Остеобласт-специфический фактор 2: клонирование предполагаемого белка костной адгезии с гомологией с белком насекомого фасциклином I». Биохимический журнал. 294. 294 (1): 271–8. Дои:10.1042 / bj2940271. ЧВК 1134594. PMID 8363580.
- ^ «Энтрез Ген: периостин POSTN, специфический фактор остеобластов».
- ^ а б Гиллан Л., Матей Д., Фишман Д.А., Гербин С.С., Карлан Б.А., Чанг Д.Д. (сентябрь 2002 г.). «Периостин, секретируемый эпителиальной карциномой яичников, является лигандом для интегринов альфа (V) бета (3) и альфа (V) бета (5) и способствует подвижности клеток». Исследования рака. 62 (18): 5358–64. PMID 12235007.
- ^ Coutu DL, Wu JH, Monette A, Rivard GE, Blostein MD, Galipeau J (июнь 2008 г.). «Периостин, член нового семейства витамин К-зависимых белков, экспрессируется мезенхимальными стромальными клетками». Журнал биологической химии. 283 (26): 17991–8001. Дои:10.1074 / jbc.M708029200. PMID 18450759.
- ^ Morra L, Moch H (ноябрь 2011 г.). «Экспрессия периостина и эпителиально-мезенхимальный переход при раке: обзор и обновление». Вирховский архив. 459 (5): 465–75. Дои:10.1007 / s00428-011-1151-5. ЧВК 3205268. PMID 21997759.
- ^ а б c Конвей С.Дж., Изухара К., Кудо Й., Литвин Дж., Марквальд Р., Оуянг Дж., Аррон Дж. Р., Холвег, СТ, Кудо А. (апрель 2014 г.). «Роль периостина в ремоделировании тканей в зависимости от здоровья и болезней». Клеточные и молекулярные науки о жизни. 71 (7): 1279–88. Дои:10.1007 / s00018-013-1494-у. ЧВК 3949008. PMID 24146092.
- ^ Hakuno D, Kimura N, Yoshioka M, Mukai M, Kimura T., Okada Y, Yozu R, Shukunami C, Hiraki Y, Kudo A, Ogawa S, Fukuda K (июль 2010 г.). «Периостин способствует развитию атеросклеротической и ревматической дегенерации сердечного клапана, вызывая ангиогенез и производство ММП у людей и грызунов». Журнал клинических исследований. 120 (7): 2292–306. Дои:10.1172 / JCI40973. ЧВК 2898587. PMID 20551517.
- ^ а б Браун Н., Сен К., Альшер, доктор медицины, Фриц П., Киммел М., Морелле Дж., Гоффин Э., Йоррес А., Вютрих Р.П., Коэн С.Д., Сегерер С. (2013). «Периостин: матрицеклеточный белок, участвующий в повреждении брюшины во время перитонеального диализа». Международный перитонеальный диализ. 33 (5): 515–28. Дои:10.3747 / pdi.2010.00259. ЧВК 3797670. PMID 23378472.
- ^ Коррен Дж., Леманске Р.Ф., Ханания Н.А., Коренблат П.Е., Парси М.В., Аррон Дж. Р., Харрис Дж. М., Шееренс Х., Ву Л.К., Су З., Мосесова С., Эйснер М.Д., Бохен С.П., Мэтьюз Дж. Г. (сентябрь 2011 г.). «Лечение лебрикизумабом у взрослых с астмой». Медицинский журнал Новой Англии. 365 (12): 1088–98. Дои:10.1056 / NEJMoa1106469. PMID 21812663.
- ^ Contié S, Voorzanger-Rousselot N, Litvin J, Clézardin P, Garnero P (январь 2011 г.). «Повышенная экспрессия и уровни сыворотки секретируемого стромальными клетками белка периостина при метастазах рака груди в кости». Международный журнал рака. 128 (2): 352–60. Дои:10.1002 / ijc.25591. PMID 20715172.
- ^ Маланчи I, Сантамария-Мартинес А., Сусанто Э., Пенг Х., Лер Х.А., Делалой Дж. Ф., Хуэльскен Дж. (Январь 2012 г.). «Взаимодействие между раковыми стволовыми клетками и их нишей регулирует метастатическую колонизацию». Природа. 481 (7379): 85–9. Дои:10.1038 / природа10694. PMID 22158103.
- ^ а б Михеев А.М., Михеева С.А., Тристер А.Д., Токита М.Дж., Эмерсон С.Н., Парада К.А., Борн Д.Е., Карнемолла Б., Франкель С., Ким Д.Х., Оксфорд Р.Г., Косай Ю., Тозер-Финк К.Р., Мэннинг Т.К., Зильбер Дж.Р., Ростомилы РК ( Август 2014 г.). «Периостин - это новая терапевтическая мишень, которая предсказывает и регулирует злокачественность глиомы». Нейроонкология. 17 (3): 372–82. Дои:10.1093 / neuonc / nou161. ЧВК 4483094. PMID 25140038.
- ^ Чжоу В., Ке С.К., Хуан З., Флавахан В., Фанг Х, Пол Дж., Ву Л., Слоан А.Э., Маклендон Р.Э., Ли Икс, Рич Дж. Н., Бао С. (февраль 2015 г.). «Периостин, секретируемый стволовыми клетками глиобластомы, привлекает макрофаги, ассоциированные с опухолью M2, и способствует злокачественному росту». Природа клеточной биологии. 17 (2): 170–82. Дои:10.1038 / ncb3090. ЧВК 4312504. PMID 25580734.
- ^ Тилман Г., Маттиусси М., Брассер Ф, ван Барен Н., Декоттиньи А. (2007). «Экспрессия гена периостина человека в нормальных тканях, опухолях и меланоме: доказательства продукции периостина как стромальными, так и меланомными клетками». Молекулярный рак. 6 (80): 80. Дои:10.1186/1476-4598-6-80. ЧВК 2222651. PMID 18086302.
дальнейшее чтение
- Сасаки Х., Дай М., Оклер Д., Фукаи И., Кирияма М., Ямакава Ю., Фуджи Ю., Чен Л. Б. (август 2001 г.). «Сывороточный уровень периостина, гомолога молекулы адгезии клеток насекомых, в качестве прогностического маркера немелкоклеточного рака легких». Рак. 92 (4): 843–8. Дои:10.1002 / 1097-0142 (20010815) 92: 4 <843 :: AID-CNCR1391> 3.0.CO; 2-P. PMID 11550156.
- Шао Р., Бао С., Бай Х, Бланшетт С., Андерсон Р. М., Данг Т., Гишизки М.Л., Маркс Дж. Р., Ван XF (май 2004 г.). «Приобретенная экспрессия периостина при раке молочной железы человека способствует ангиогенезу опухоли за счет усиления экспрессии рецептора 2 фактора роста эндотелия сосудов». Молекулярная и клеточная биология. 24 (9): 3992–4003. Дои:10.1128 / MCB.24.9.3992-4003.2004. ЧВК 387763. PMID 15082792.
- Бао С., Оуян Г., Бай Икс, Хуанг З., Ма Ц., Лю М., Шао Р., Андерсон Р. М., Рич Дж. Н., Ван XF (апрель 2004 г.). «Периостин сильно способствует метастатическому росту рака толстой кишки, увеличивая выживаемость клеток через путь Akt / PKB». Раковая клетка. 5 (4): 329–39. Дои:10.1016 / S1535-6108 (04) 00081-9. PMID 15093540.
- Ким СиДжей, Йошиока Н., Тамбэ Й., Кусима Р., Окада Й., Иноуэ Х. (октябрь 2005 г.). «Периостин подавляется при раке мочевого пузыря высокой степени злокачественности и подавляет инвазивность клеток in vitro и метастазирование раковых клеток in vivo». Международный журнал рака. 117 (1): 51–8. Дои:10.1002 / ijc.21120. PMID 15880581.
- Чанг И, Ли ТК, Ли Джей Си, Лай Т.Л., Чуа ХХ, Чен С.Л., Дун С.Л., Чоу СК, Шин Т.С., Цай СН (октябрь 2005 г.). «Дифференциальная экспрессия генов специфического для остеобластов фактора 2 и полимерных иммуноглобулиновых рецепторов при карциноме носоглотки». Голова и шея. 27 (10): 873–82. Дои:10.1002 / хед.20253. PMID 16136586.
- Лю Т., Цянь В.Дж., Гриценко М.А., Лагерь Д.Г., Монро М.Э., Мур Р.Дж., Смит Р.Д. (2006). «Анализ N-гликопротеома плазмы человека методом иммуноаффинного вычитания, химии гидразидов и масс-спектрометрии». Журнал протеомных исследований. 4 (6): 2070–80. Дои:10.1021 / pr0502065. ЧВК 1850943. PMID 16335952.
- Ян В., Шао Р. (июль 2006 г.). «Трансдукция мезенхимного гена периостина в клетки 293T индуцирует инвазивную активность клеток посредством эпителиально-мезенхимальной трансформации». Журнал биологической химии. 281 (28): 19700–8. Дои:10.1074 / jbc.M601856200. PMID 16702213.
- Försti A, Jin Q, Altieri A, Johansson R, Wagner K, Enquist K, Grzybowska E, Pamula J, Pekala W., Hallmans G, Lenner P, Hemminki K (январь 2007 г.). «Полиморфизмы в генах KDR и POSTN: связь с предрасположенностью к раку груди и прогнозом». Исследования и лечение рака груди. 101 (1): 83–93. Дои:10.1007 / s10549-006-9265-1. PMID 16807673.
- Григориадис А., Маккей А., Рейс-Филхо Дж. С., Стил Д., Исели С., Стивенсон Б. Дж., Джонженел К. В., Валгейрссон Н., Фенвик К., Иравани М., Леао М., Симпсон А. Д., Штраусберг Р. Л., Джат П. С., Эшворт А., Невилл А. М., О'Хара MJ (2007). «Создание эпителиально-специфического транскриптома нормальных и злокачественных клеток молочной железы человека на основе MPSS и данных экспрессии массива». Исследование рака груди. 8 (5): R56. Дои:10.1186 / bcr1604. ЧВК 1779497. PMID 17014703.
- Барил П., Гангесваран Р., Махон П.С., Коли К., Кочер Х.М., Харада Т., Чжу М., Калтофф Х., Црногорак-Юрчевич Т., Лемуан Н.Р. (март 2007 г.). «Периостин способствует инвазивности и устойчивости клеток рака поджелудочной железы к гибели клеток, вызванной гипоксией: роль интегрина бета4 и пути PI3k». Онкоген. 26 (14): 2082–94. Дои:10.1038 / sj.onc.1210009. PMID 17043657.
- Сиривардена Б.С., Кудо И., Огава И., Китагава М., Китадзима С., Хатано Х., Тилакаратне В.М., Мияути М., Таката Т. (ноябрь 2006 г.). «Периостин часто сверхэкспрессируется и усиливает инвазию и ангиогенез при раке полости рта». Британский журнал рака. 95 (10): 1396–403. Дои:10.1038 / sj.bjc.6603431. ЧВК 2360586. PMID 17060937.
- Ли Дж. С., Сун GW, Вэй XY, Тан WH (октябрь 2007 г.). «Экспрессия периостина и его клинико-патологическое значение при раке желудка». Всемирный журнал гастроэнтерологии. 13 (39): 5261–6. Дои:10.3748 / wjg.v13.i39.5261. ЧВК 4171309. PMID 17876898.
- Contié S, Voorzanger-Rousselot N, Litvin J, Bonnet N, Ferrari S, Clézardin P, Garnero P (октябрь 2010 г.). «Разработка нового ELISA для сывороточного периостина: оценка изменений, связанных с ростом и лечение бисфосфонатами у мышей». Calcified Tissue International. 87 (4): 341–50. Дои:10.1007 / s00223-010-9391-y. PMID 20567965.
- Кашьяп М.К., Маримуту А., Пери С., Кумар Г.С., Джейкоб Х.К., Прасад Т.С., Махмуд Р., Кумар К.В., Кумар М.В., Мельцер С.Дж., Монтгомери Е.А., Кумар Р.В., Пандей А. (2010). «Избыточная экспрессия периостина и люмикана при плоскоклеточном раке пищевода». Рак. 2 (1): 133–42. Дои:10.3390 / раки2010133. ЧВК 3827595. PMID 24281036.