DSG3：新興的腫瘤相關(guān)粘附因子，尋常天皰瘡PV臨床診斷的特異性標(biāo)記物！
日期：2023-09-28 13:46:07
DSG3是DSGs家族成員之一（DSG1、DSG2、DSG3、DSG4）。它們均屬于細(xì)胞粘附分子鈣粘素超家族的成員。近年來對(duì)于粘附分子與腫瘤關(guān)系的研究逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)，主要分為鈣粘素超家族、選擇素、免疫球蛋白超家族、整合素等類型。鈣粘素超家族中的E-cadherin近年來的研究較多，其與腫瘤侵襲發(fā)展的關(guān)系也較明確被證實(shí)。然而，DSG3是一個(gè)相對(duì)新興的粘附因子，研究已經(jīng)明確了其作為自身免疫性疾病尋常天皰瘡的特異性抗原的角色。此外，最新的國內(nèi)外研究也揭示了DSG3在腫瘤中發(fā)揮著重要的生物學(xué)功能。因此，深入研究DSG3有望為相關(guān)疾病帶來的新的診斷和治療方法！
1. 什么是DSG3?
1.1 DSG3的結(jié)構(gòu)
橋粒芯糖蛋白3（Desmoglein 3，DSG3）是橋粒芯蛋白家族DSGs的成員之一，其基因位于人類染色體18q12.1-q12.2區(qū)域。橋粒芯糖蛋白Desmoglein 3作為構(gòu)成橋粒的主要成分之一，參與形成細(xì)胞間連接。因而，DSG3屬于細(xì)胞黏附分子中的鈣黏素超家族。DSG3相對(duì)分子質(zhì)量約為160 kDa，從DSG的氨基酸序列推論顯示，它和鈣依賴細(xì)胞黏附分子有同源性。和典型的鈣粘素一樣，DSG3有5個(gè)大約相似的細(xì)胞外的結(jié)構(gòu)域，稱為EC1（氨基端）一EC5（梭基端）。DSG3的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域含有與其他細(xì)胞蛋白相互作用的結(jié)構(gòu)域，這些結(jié)構(gòu)域在維持細(xì)胞間的黏附和連接中具有關(guān)鍵作用（圖1） [1-3]。
1.2 DSG3的表達(dá)和功能
目前的研究發(fā)現(xiàn)，DSG3只見于分布在復(fù)層鱗狀上皮表皮層的角質(zhì)細(xì)胞膜上，在顆粒層和顆粒下層中呈優(yōu)勢(shì)表達(dá)。DSG3與其它蛋白如DSG1一起形成細(xì)胞間的橋粒（Desmosomes），這些橋粒起著維護(hù)組織結(jié)構(gòu)的作用，使細(xì)胞能夠緊密連接在一起，從而確保組織的完整性和穩(wěn)定性。此外，DSG3是天皰瘡亞型尋常型天皰瘡（Pemphigus vulgaris，PV）的重要靶點(diǎn)之一。在PV患者中，免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗DSG3的抗體，這些抗體與DSG3結(jié)合，干擾了細(xì)胞間的連接，導(dǎo)致皮膚和黏膜上的水皰和大皰形成，是PV發(fā)病的重要因素之一 [1-4]。
圖1. DSG3的結(jié)構(gòu) [3]
2. DSG3相關(guān)的信號(hào)機(jī)制
2.1 DSG3在尋常天皰瘡PV發(fā)病中的機(jī)制
尋常型天皰瘡的發(fā)病機(jī)制仍然不清楚，特別是在水皰形成的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素方面。水皰的形成涉及多個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)事件（例如Src、p38MAPK、PKC、ERK、Bax、FasL、Bcl-2等）、DSG3降解、細(xì)胞凋亡，以及促進(jìn)自身抗體產(chǎn)生的遺傳因素 [5-7]。綜合研究表明，DSG3在維持角質(zhì)形成細(xì)胞-細(xì)胞間的粘附上起重要作用，特異性抗體與DSG3結(jié)合可干擾這種細(xì)胞-細(xì)胞間的粘附，而導(dǎo)致皮膚棘層松解，被認(rèn)為是PV發(fā)病的關(guān)鍵步驟。然而，尚不完全了解DSG3在PV發(fā)病中介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)的具體機(jī)制。
一項(xiàng)研究揭示，尋常型天皰瘡（PV）患者的血清中含有特定的免疫球蛋白PV-IgG，可以特異性地靶向DSG3，導(dǎo)致p53蛋白的表達(dá)上升。為了驗(yàn)證這一特異性效應(yīng)，研究人員進(jìn)行了額外的實(shí)驗(yàn)。其中一種實(shí)驗(yàn)使用了PV患者的血清，其含有多克隆抗體，這些抗體針對(duì)DSG3抗原。另一種實(shí)驗(yàn)使用了一種已知特異性結(jié)合DSG3粘附位點(diǎn)的單克隆抗體，名為AK23。這兩種實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)果均表明，當(dāng)細(xì)胞暴露于PV血清或AK23處理時(shí)，p53的表達(dá)顯著上升，同時(shí)DSG3蛋白水平下降。這表明PV-IgG或AK23引發(fā)的p53上升與DSG3的特異性干擾相關(guān)。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果強(qiáng)烈支持了PV中DSG3/p53通路的激活，并提示這一通路可能在PV的病理過程中發(fā)揮作用（圖2）[5]。
圖2. 角質(zhì)細(xì)胞中的DSG3減少誘導(dǎo)p53激活模型 [5]
2.2 DSG3在腫瘤中的調(diào)控機(jī)制
目前關(guān)于DSG3在癌癥中的生物學(xué)功能及機(jī)制作用還知之甚少。一項(xiàng)研究揭示，在鱗狀細(xì)胞癌中，DSG3調(diào)節(jié)c-Jun/AP-1的活性以及蛋白激酶C（PKC）-介導(dǎo)的Ezrin-Thr567的磷酸化，導(dǎo)致癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移 [8]。
具體而言，DSG3會(huì)與Ezrin在質(zhì)膜上形成復(fù)合物，這對(duì)其與F-actin和CD44相互作用的正常功能至關(guān)重要，當(dāng)敲除DSG3，這些相互作用就會(huì)受到干擾。DSG3過表達(dá)細(xì)胞中Ezrin磷酸化增加，可被多種絲/蘇氨酸激酶的藥理抑制劑大幅抑制（eg. PKC和Rho激酶）。此外，在DSG3過表達(dá)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了c-Jun S63磷酸化的顯著增加。綜上所述，這項(xiàng)研究揭示了一種新的DSG3調(diào)控機(jī)制，它涉及c-Jun/AP-1的活化以及依賴于PKC的Ezrin磷酸化過程，這些機(jī)制可能是導(dǎo)致DSG3相關(guān)癌轉(zhuǎn)移的原因之一（圖3）[8-10]。
圖3. DSG3通過PKC/AP-1調(diào)控Ezrin的磷酸化，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的浸潤 [6]
3. DSG3在疾病中的作用
3.1 DSG3與自身免疫性皰病
天皰瘡是一種罕見的、慢性的、反復(fù)發(fā)作的皮膚疾病，其特征是在正常皮膚和黏膜上形成松弛的水皰。PV發(fā)病分為兩個(gè)階段：首先是低滴度的自身抗體出現(xiàn)，然后抗體滴度上升，隨后出現(xiàn)臨床癥狀。臨床上，天皰瘡分為四個(gè)主要類型：尋常型天皰瘡、落葉型天皰瘡、副腫瘤性天皰瘡和IgA型天皰瘡。尋常型天皰瘡（Pemphigus vulgar，PV）是天皰瘡中最常見的亞型，其特點(diǎn)是在表皮細(xì)胞的橋粒上存在自身抗體。PV以其嚴(yán)重的臨床癥狀而聞名，不僅影響皮膚和黏膜，還引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，如低蛋白血癥、感染甚至敗血癥。目前認(rèn)為，PV的癥狀主要是由DSG1和/或DSG3 IgG抗體引起 [11-13]。
研究表明，DSG3的致病性與PV的嚴(yán)重程度之間存在著密切的相關(guān)性。在PV患者血清中常可檢測(cè)出抗DSG3抗體。PV皮膚病損嚴(yán)重程度與DSG1抗體水平呈正相關(guān)，即皮膚病損越嚴(yán)重DSG1抗體水平越高。黏膜病損嚴(yán)重程度與DSG3抗體水平呈正相關(guān)，口腔黏膜病損越嚴(yán)重DSG3抗體水平越高。目前，在臨床檢驗(yàn)上，采用間接免疫熒光（indirect immunofluorescence，IIF）方法檢測(cè)患者血清中總的循環(huán)抗體，但是并不能明確到究竟是哪一種致病性靶抗原引起水皰的發(fā)生 [14-16]。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，如今已經(jīng)明確DSG1，DSG3和BP180，BP230這些靶抗原能直接導(dǎo)致大皰性皮膚病的發(fā)生。國內(nèi)外文獻(xiàn)的綜合分析表明，ELISA方法在檢測(cè)DSG3方面的應(yīng)用逐年增加，具有高敏感性和高特異性，而且操作簡(jiǎn)單、結(jié)果判定客觀，對(duì)準(zhǔn)確檢測(cè)天皰瘡抗體以及區(qū)分PV和其他類型的天皰瘡提供了診斷依據(jù)，是一種較好的臨床輔助診斷方法 [17-19]！
3.2 DSG3與腫瘤
DSG3是尋常天皰瘡的特異性抗原，目前國內(nèi)外的絕大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道都是有關(guān)這方面的。然而，國外的一些最新研究顯示、DSG3與某些腫瘤的發(fā)生、預(yù)后密切相關(guān)。一項(xiàng)對(duì)同一細(xì)胞株DJM-1的研究發(fā)現(xiàn)，“DSG3耗竭的橋粒”可能不足以維持表皮細(xì)胞間的正常黏附強(qiáng)度，導(dǎo)致皮膚出現(xiàn)多種病變 [20-21]。利用全基因組芯片構(gòu)建基因表達(dá)譜結(jié)合SqRT-PCR等實(shí)驗(yàn)研究，篩選出與鼻咽癌發(fā)病相關(guān)的候選靶基因，高表達(dá)的DSG3被認(rèn)為是重要的促瘤因素 [22]；在人鱗狀細(xì)胞癌中，細(xì)胞間橋粒明顯減少，患者血清中DSG3可作為人鱗狀細(xì)胞癌診斷及鑒別診斷的指標(biāo) [8]。
在肺癌中，近些年研究比較多而且比較成熟的指標(biāo)有CD44v6，MMPs，TIMPs，p53，VEGF，EGFR，COX-2等 [23]，利用免疫組化法監(jiān)測(cè)DSG3在非小細(xì)胞肺癌患者中的表達(dá)，結(jié)果提示，DSG3與腫瘤的病理類型、分化程度有相關(guān)性，分化程度高組陽性表達(dá)高于分化程度低組；DSG3與患者生存率有關(guān)，表達(dá)陽性組的生存率高于陰性組。因此，DSG3在肺癌組織中的表達(dá)或可作為肺癌預(yù)后的一個(gè)指標(biāo) [23-26]。
4. DSG3的臨床研究前景
目前關(guān)于DSG3國內(nèi)的報(bào)道相對(duì)有限，國外的研究主要集中在DSG3在天皰瘡診療方面的潛力，多款處于臨床階段的靶向DSG3藥物，主要用于免疫系統(tǒng)疾病以及皮膚和肌肉骨骼疾病。新的研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠的天皰瘡模型中，一種名為Stable/Functional-Induced Regulatory T Cells (S/F-iTregs)的治療方式顯著降低了患者的臨床評(píng)分、循環(huán)中的抗Dsg3 IgG滴度，以及其它與天皰瘡相關(guān)的自身免疫標(biāo)記物 [27]。
此外，從天皰瘡患者的樣本中獲得的S/F-iTregs在體外試驗(yàn)中也表現(xiàn)出有效抑制自體T細(xì)胞增殖的特性 [27]。美國公司Cabaletta Bio, Inc.的DSG3+DSG1 CAART是一款CAR T的免疫療法，正處于臨床前階段，治療免疫性天皰瘡。此外，國外最新的研究揭示了DSG3在腫瘤中發(fā)揮調(diào)控作用。因此，DSG3作為新興的腫瘤相關(guān)粘附因子，在自身免疫性皰病及腫瘤中有重要臨床意義！
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華美CUSABIO DSG3 蛋白
● Recombinant Human Desmoglein-3(DSG3),partial (Active) (Code: CSB-BP007205HUc7)
The high purity is greater than 95% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Human DSG3 at 2 μg/mL can bind Anti-DSG3 recombinant antibody (CSB-RA007205A0HU), the EC50 is 4.552-5.720 ng/mL.
● Recombinant Mouse Desmoglein-3(Dsg3),partial (Active) (Code: CSB-MP007205MOd7)
The high purity is greater than 85% as determined by SDS-PAGE.
Immobilized Mouse Dsg3 at 5 μg/ml can bind Anti-DSG3 recombinant antibody (CSB-RA007205A0HU), the EC50 is 2.624-3.182 μg/ml.
華美CUSABIO DSG3 抗體
DSG3 Recombinant Monoclonal Antibody (Code: CSB-RA007205A0HU)
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