JCS：揭示特殊分子PTPRK在机体组织修复和癌症发生中扮演的重要角色

来源：100医药网 2024-08-02 11:33

来自巴布拉汉研究所等机构的科学家们调查了PTPRK在小鼠结肠和人类结直肠癌细胞中的细胞粘附、生长因子信号传导和肿瘤抑制中的作用和信号机制。

受体蛋白酪氨酸磷酸酶是一种定位于细胞膜的特殊蛋白，其也是细胞间接触的调节因子，同时被认为可能是一种肿瘤抑制子，但研究人员并不清楚其具体功能，其家族成员PTPRK在多种癌症类型中能作为肿瘤抑制子，尤其是，而且研究人员常常能在人类结直肠癌中发现PTPRK的突变和失活PTPRK的遗传事件，同时PTPRK也与乳糜泻之间存在密切关联。

近日，一篇发表在国际杂志Journal of Cell Science上题为 The receptor protein tyrosine phosphatase PTPRK promotes intestinal repair and catalysis-independent tumour suppression 的研究报告中，来自巴布拉汉研究所等机构的科学家们调查了PTPRK在小鼠结肠和人类结直肠中的细胞粘附、生长因子信号传导和肿瘤抑制中的作用和信号机制，相关研究结果或能帮助科学家们更好地理解抑制肿瘤发生的特殊细胞环境，以及影响机体受损后修复和潜在癌症转移的细胞间相互作用。

研究者Katie Young表示，通过这项工作，我们旨在调查PTPRK在结肠中的作用，将该领域的多项观察结果结合起来，并将这些研究结果与其背后的复杂信号机制联系起来；然而至关重要的是，我们想要更好地理解受体蛋白酪氨酸磷酸酶如何感知并传递信号，从而确保细胞的健康生长以及这些机制中的错误是如何引起疾病的。利用人类结直肠癌细胞系进行研究，研究者发现，相比PTPRK具有功能的对照细胞而言，PTPRK的剔除或能改变细胞的外观，而且敲除细胞还能表现出受损的伤口愈合反应，这或许是由于PTPRK的缺失影响了细胞及其邻近细胞的协调作用以及细胞极化过程的缺陷。

利用PTPRK敲除小鼠品系进行研究，研究人员揭开了PTPRK在结肠修复中的作用，当结肠炎症被刺激时，缺乏PTPRK的小鼠就会表现出更严重的反应，也能展现出对损伤易感性的增加或炎症后修复水平的降低，相比野生型小鼠而言，敲除小鼠会在模型中表现出更大更具侵袭性的肿瘤，这也证实了PTPRK在抑制肿瘤生长和侵袭中的作用。

揭示特殊分子PTPRK在机体组织修复和癌症发生中扮演的重要角色

图片来源：Journal of Cell Science (2024). DOI:10.1242/jcs.261914

利用催化突变体（其中PTPRK的催化功能会被废除）和癌细胞移植到小鼠体内的异种移植模型，研究人员证实了PTPRK在抑制肿瘤生长中的功能，并阐明这或许与蛋白质的磷酸酶活性无关。通过比较携带或不携带PTPRK的细胞之间的基因表达特性，研究人员识别出了能被PTPRK缺失所影响的基因，这些基因的主要特征表现为与上皮细胞身份相关，往往参与到了上皮细胞向间充质细胞的转化以及间充质细胞的分化过程中。

研究人员推测，PTPRK的调节或许是赋予上皮屏障（比如肠壁）可塑性的核心要素，从而就能促进上皮组织修复同时还能提供停止修复反应的信号。通过分析异种移植肿瘤样本，研究人员量化了酪氨酸磷酸化作用，从而确定了PTPRK抑制肿瘤发生背后的信号机制，相关研究结果表明，PTPRK对表皮生长因子受体（EGFR）的抑制或许就是一个关键因素，且其能与作为磷酸酶的功能分开进行介导。

研究者Hayley Sharpe表示，这项研究的目的是将多个研究结果整合起来，并开始填补我们对PTPRK不清楚的空白；科学家们一直认为，PTPs能作为肿瘤抑制子，并通过对致癌磷酸化酪氨酸修饰的去磷酸化老对抗激酶活性，因此，PTPRK在信号转导中的非催化功能对于研究人员而言非常有趣，后期研究人员还将深入研究理解其在肿瘤抑制中的重要角色。

综上，与科学家们普遍认为的PTPRK能直接对EGFR去磷酸化的观点相反，本文研究结果表明，PTPRK对EGFR和EMT（上皮间质转化）的调节独立于其催化功能，而且额外的适配和支架功能或许也是PTPRK信号传导的重要特征。（100yiyao.com）

参考文献：

Katherine A. Young, Katarzyna Wojdyla, Tiffany Lai, et al. , Journal of Cell Science (2024). DOI: 10.1242/jcs.261914

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