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SHP2在肿瘤中的研究进展

IT圈 admin 32浏览 0评论

2024年4月10日发(作者:莱北辰)

第21卷3期

2015年5月

Journal

ofTianjinMedicalUniversity

天津医科大学学报

Vol.21,

No.3

May.2015

269

文章编号1006-8147

2015

03-0269-03

SHP2在肿瘤中的研究进展

张飞综述,牛瑞芳审校

洁,

(天津医科大学肿瘤医院公共实验室,国家肿瘤临床医学研究中心,天津市“肿瘤防治”重点实验室,天津

300060)

关键词SHP2

;肿瘤;促癌基因

中图分类号R730.231文献标志码A

含Src同源区2蛋白质酪氨酸磷酸酶2(SHP2)是由

PTPN11基因编码的一种非受体型蛋白质酪氨酸磷酸酶,

SHP2被证明与多种疾病相关,如Noonan综合征(NS),儿童

白血病等。NS和LEOPARD综合征(LS)是PTPN11基因突变

最常见的疾病,病人伴随多形性发育障碍,在LS中,SHP2的

酪氨酸磷酸酶催化活性失活,而在NS中催化活性激活。目

前发现两个突变体tyr279cys和thr468met85普遍存在于LS

患者中,其中t468m突变已经被应用来构建LS动物模型。由

于SHP2的异常激活,其在癌症中的作用逐渐被发现。大多

数的研究发现,SHP2是一个促癌基因,其在肿瘤的增殖、侵

袭、转移以及凋亡等方面都发挥了重要的作用,本文即对

SHP2在癌症中的研究进展予以综述。

1SHP2概述

SHP2有一个位于C端的蛋白磷酸酶催化结构域和N

端的两个SH2结构域。N-SH2被认为是一个构象开关,在未

受刺激的情况下处于关闭构象,SHP2的PTP活性受到抑

制,在一定的刺激下其与磷酸化蛋白结合并激活酶活性,而

C-SH2提供结合能量和特异性,但是并无直接激活的功能。

另外,SHP2还有两个重要的酪氨酸磷酸化位点,Y542和

Y580,在外源性刺激下,包括一些细胞因子和生长因子,这

两个位点的酪氨酸残基被磷酸化从而激活SHP2,这两个位

点的磷酸化能够解除SHP2的磷酸酶活性在构象上的抑制。

早期研究证明了在PDGF的刺激下能使SHP2被磷酸化。实

验和临床数据均证实,SHP2在大多数癌症中起到了促进作

用,作为第一个被发现的促进癌症发展的酪氨酸磷酸酶,其

在癌症领域得到了极大地关注,它的磷酸酶活性在细胞内信

号调控中起到了重要作用。

SHP2被认为与癌症密切相关,人们相继在各种癌症中

发现SHP2发挥重要的作用。由于在肿瘤中SHP2的多种功

能,各种针对SHP2的抑制剂为治疗带来了希望,SHP2可能

成为新的药物靶点。比如隐丹参酮被报道可能被用来治疗

PTPN11基因相关恶性疾病,SHP2-E76K突变(SHP2酶活性

激活突变)的小鼠对该药敏感

[1]

。II-B08

能够有效抑制SHP2

[2]

基金项目

国家自然科学基金资助项目(81372844);天津医科大学科

研基金(2009ky21);教育部博士点基金(20131202110002)

作者简介张洁(1989-),女,硕士在读,研究方向:生物化学与分子生

物学;通信作者:牛瑞芳,E-mail:niuruifang@tjmuch.com。

计算机辅助药物设计也被用来寻找

SHP2抑制剂

[3]

抑制剂发

挥了部分作用,但是这为治疗癌症提供了可能。在早期研究

中,SHP2被证明在乳腺癌细胞中存在高表达现象并促进乳

腺癌的转移

[4]

大量数据相继揭示了SHP2在乳腺癌中的分

子调控机制,甚至有人筛选出“SHP2标志”基因,这些基因在

那些转移能力较强预后较差的人类乳腺癌中被激活,为

SHP2靶向治疗乳腺癌提供了理论基础

[5]

。SHP2

能够与Grb2/

Gab1相互作用

[6]

参与调节Stat1

[7]

促进乳腺癌标志物Her2

信号转导

[8]

等,

从而多方面参与并调节癌症的进展。人们发现

SHP2在胃癌

[9]

和肺癌

[10]

发生发展中起到了重要作用,

在口腔

鳞癌

[11]

、喉癌

[12]

、宫颈癌

[13]

中也相继发现

SHP2的作用。受体酪

氨酸激酶(RTK)激活了一系列的信号通路并影响了肿瘤的

发展。SHP2是一种磷酸酶,RTK信号自然成为主要的研究

对象。早期的研究显示,SHP2是激活Ras-Erk信号通路上的

一个关键因子,被认为是Erk活性的正向调控因子。目前,

SHP2在信号通路上的研究也根据其结构和功能主要集中在

Erk通路上。

SHP2作为一种致癌基因在癌症中的研究得到迅速发

展。但是,有研究者证明SHP2在肝癌中是一种抑制因子

[14]

与其相似的是,

有数据显示,在软骨组织中,SHP2也是一种

抑制因子

[15]

这预示SHP2可能存在组织特异性,其多种功能

有待揭示。

2SHP2在肿瘤中的研究进展

2.1SHP2与肿瘤的侵袭和转移SHP2在乳腺癌中高表达

并介导上皮间质转化(EMT)

[4]

降表达SHP2减弱了癌细胞

在小鼠体内的生长和转移能力

[5]

。而Her2

是乳腺癌的重要标

志物之一,其靶向药物已经应用于临床,研究表明SHP2在

乳腺癌中的高表达能够促进Her2的表达以及淋巴转移

[16]

研究发现,

SHP2在三阴性乳腺癌中通过激活SRC家族激酶

以及下游靶点从而影响了肿瘤细胞的迁移和侵袭能力

[17]

。另

外,在乳腺癌细胞系

MDA-MB-231和MDA-MB-468中,

SHP2通过对黏着斑激酶(FAK)的397位酪氨酸脱磷酸化作

用来调节FAK的活性从而调控板状伪足的保持和细胞极性

来促进细胞的迁移

[18]

。除了乳腺癌,

在其他癌症中,如口腔鳞

癌(OSCC),SHP2高表达能增加体内的淋巴结转移,降表达

则能抑制细胞的生存能力和侵袭能力

[11]

在口腔癌中通过

SHP2-ERK1/2-Snail/Twist信号通路促进癌细胞的侵袭和转

270

天津医科大学学报

第21卷

[19]

。临床数据表明在非小细胞肺癌中,

SHP2的表达与淋巴

结转移密切相关,其可能通过血管再生和淋巴系统促进侵袭

和转移

[20-21]

。在肺癌细胞

A549中,SHP2参与调控了TGFβ1

介导的EMT现象

[22]

。胃癌中,

SHP2的表达也与淋巴结转移

相关

[23]

有研究证实

SHP2与癌细胞的侵袭转移以及淋巴结转

移密切相关。有报道称SHP2的Y580与Src家族成员Fyn

相结合,从而调控了依赖于整联蛋白α6β4的癌转移

[24]

SHP2的降表达在

Src转化的纤维细胞中抑制了一种板状伪

足形成所需要的支架蛋白Tks5,从而增加板状伪足的形成

[25]

SHP2主要通过调控相关蛋白的活性来调节细胞的转移能

力,对癌细胞侵袭转移能力的影响主要是通过Src家族调控

来影响下游靶点。

2.2SHP2与凋亡最早,在癌症研究中,SHP2在凋亡方面

的作用是在多发性骨髓瘤细胞中发现,Chauhan等证明

SHP2的激活抑制了RAFTK(与黏附相关的酪氨酸激酶,也

叫Pyk2)的活性从而参与了IL6阻断地塞米松所诱导的凋

亡这个过程。另外,在SHP2相关白血病中抑制SHP2的表达

能够诱导凋亡并且能够抑制白血病细胞的生长,还能通过调

节凋亡相关蛋白的表达而抑制OSCC的凋亡

[11]

。目前,

已经

有许多SHP2调控凋亡的机制被揭示

[26]

。正如之前所描述,

SHP2主要参与了Erk信号通路,研究证明SHP2通过激活

Erk活性抑制肝细胞的凋亡。SHP2-E76K是PTPN11在白血

病及实体瘤中最常见的激活突变,SHP2-E76K能够激活

Erk1/Erk2(Erk1/2)和Src,能有效抑制Bcl-2家族蛋白调控

的凋亡途径。SHP2-D61Y或者SHP2-E76K在造血干细胞中

的表达也被证明能够抑制基于Annexin-V引起的凋亡。

但是,E76K突变体在小鼠胚胎纤维组织中却显著地增

强凋亡

[27]

。这样矛盾的现象同样出现在了癌症中

。大多数的

研究发现,SHP2被认为是抑制凋亡的,比如IL6的表达和

STAT3的磷酸化以及SHP2的抑制保护了槟榔碱处理肝癌

细胞HA22T/VGH后引起失巢凋亡,该过程中caspase-3的活

性也随之增加

[28]

。然而,

有研究表明,SHP2的降表达能够抑

制索拉非尼诱导的STAT3-Tyr705的去磷酸化,从而抑制胆

管型肝癌细胞的凋亡,这与Feng团队证明的SHP2在肝癌中

是抑制因子的观点相符

[14]

。这种冲突现象在骨肉瘤细胞中同

样被提出,降表达SHP2增强了细胞的生存能力并促进Rb/

E2F相关的凋亡

[29]

。另外,

有报道称肿瘤坏死因子诱导的干

细胞凋亡随着SHP2的敲除而被抑制,这或许支持了以上的

观点。

2.3其他研究证明SHP2能够促进细胞的增殖

[30]

,在乳腺

癌细胞和神经胶质瘤细胞等中,SHP2通过多条信号通路参

与调控细胞的增殖

[31-32]

。细胞的增殖与细胞周期关系密切,

人们将注意力转移到SHP2对细胞周期的影响上。Yang等

[33]

明SHP2的激活突变体能够促进造血祖细胞的细胞周期进

展。在Hela细胞中,SHP2的降表达阻断了细胞周期

[34]

。有报

道称,Kit/Shp2/Ras/Mek/Erk1/2通路控制着细胞的生存,Kit/

Stat5与Kit/PI3K/Akt调节加速细胞周期G1/S过渡期

[35]

。有

报道称,

SHP2在NPC细胞系中控制细胞周期

[36]

。另外,

EGFR

抑制剂治疗非小细胞肺癌产生耐药,研究发现,SHP2抑制剂

II-B08能够有效抑制Erk活性,与EGFR抑制剂联合使用对

非小细胞肺癌具有更大的抑制

[37]

。SHP2还参与调控

INF-γ

的耐药

[38]

目前,

对SHP2的DNA修复功能研究的不是很多。最早

的研究显示,PTPN11(SHP2)参与了p53通路的DNA修复。

SHP2与DNA损伤45G(GADD45G)有关,DNA损伤45G在

大多数癌症中表达下调,在肝癌细胞HCC中异位表达

GADD45G抑制了肿瘤的生长,而SHP2的降表达阻断了

GADD45G诱导的细胞衰老。在HCC临床样本中发现

GADD45G的表达与STAT3的磷酸化水平和疾病进展相关

[39]

这与之前提到的

SHP2与Stat3的关系一致。

3展望

肿瘤是人类面临的巨大难题,SHP2蛋白在癌症中发挥

了重要的作用,虽然SHP2的研究已经有了巨大进展,但是

距离真正揭开它在细胞内的机制还需要很多的工作。由于

SHP2在肿瘤中的广泛作用,随着SHP2抑制剂的研究和发

现,SHP2可能成为癌症治疗的新靶点,SHP2的抑制剂更可

能成为联合治疗的新药。尽管有大量的数据证明,SHP2参与

了不同的信号转导通路,在不同癌症中发挥了不同作用,且

有时扮演了完全相反的角色,许多相互矛盾的地方还需要解

释。目前SHP2的活性在肿瘤中的作用仍然是研究的热点,

其磷酸酶活性及其磷酸化水平的作用还有待进一步地探究。

参考文献:

[1]

LiuW,YuB,XuG,ficationofcryptotanshinoneasan

inhibitorofoncogenicproteintyrosinephosphataseSHP2(PTPN11)

[J].JMedChem,2013,56(18):7212

[2]DuanYQ,MaY,WangXJ,potentialselective

inhibitorsfortreatingCancerbytargetingtheSrchomology2(SH2)

domain-containingphosphatase2(Shp2)withcorehopping

approach[J].ProteinPeptLett,2014,21(6):556

[3]YuB,LiuW,YuWM,ingproteintyrosinephosphatase

SHP2forthetreatmentofPTPN11-Associatedmalignancies[J].Mol

CancerTher,2013,12(9):1738

[4]ZhouXD,tionofSHP2leadstomesenchymalto

epithelialtransitioninbreastcancercells[J].CellDeathDiffer,

2008,15(6):988

[5]AcetoN,SausgruberN,BrinkhausH,nephosphatase

SHP2promotesbreastCancerprogressionandmaintainstumor-

initiatingcellsviaactivationofkeytranscriptionfactorsanda

positivefeedbacksignalingloop[J].NatMed,2012,18(4):529

[6]ZhangX,LavoieG,FortL,2phosphorylationbyRSK

inhibitsShp2recruitmentandcellmotility[J].MolCellBiol,2013,

33(8):1657

[7]MariottoS,CiampaAR,dePratiAC,sextractof

ArbutusunedoinhibitsSTAT1activationinhumanbreastCancer

celllineMDA-MB-231andhumanfibroblaststhroughSHP2

activation[J].MedChem,2008,4(3):219

[8]ZhouXD,larmechanismforSHP2inpromoting

HER2-inducedsignalingandtransformation[J].JBiolChem,2009,

284(18):12226

[9]LeeIO,KimJH,ChoiYJ,bacterpyloriCagA

phosphorylationstatusdeterminesthegp130-activatedSHP2/ERK

3

期张

洁,等

.

SHP2

在肿瘤中的研究进展

271

and

JAK/STATsignaltransductionpathwaysingastricepithelial

cells[J].JBiolChem,2010,285(21):16042

[10]LazzaraMJ,LaneK,ChanR,edSHP2-mediated

extracellularsignal-regulatedkinaseactivationcontributesto

gefitinibsensitivityoflungcancercellswithepidermalgrowthfactor

receptor-activatingmutations[J].CancerRes,2010,70(9):3843

[11]XieH,HuangS,LiW,lationofSrchomology

phosphotyrosylphosphatase2(Shp2)expressioninoralcancerand

knockdownofShp2expressioninhibittumorcellviabilityand

invasioninvitro[J].OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol,

2014,117(2):234

[12]GuJ,HanT,MaRH,2promoteslaryngealCancergrowth

throughtheRas/Raf/Mek/Erkpathwayandservesasaprognostic

indicatorforlaryngealcancer[J].IntJOncol,2014,44(2):481

[13]MengF,ZhaoX,sionandsignificanceofSHP-2in

humanpapillomavirusinfectedcervicalcancer[J].JHuazhongUniv

SciTechnologMedSci,2012,32(2):247

[14]Bard-ChapeauEA,LiS,DingJ,11/Shp2actsasatumor

suppressorinhepatocellularcarcinogenesis[J].CancerCell,2011,

19(5):629

[15]YangW,WangJ,MooreDC,11deletioninanovel

progenitorcausesmetachondromatosisbyinducinghedgehog

signalling[J].Nature,2013,499(7459):491

[16]ZhouX,CoadJ,DucatmanB,2isup-regulatedinbreast

cancercellsandininfiltratingductalcarcinomaofthebreast,

implyingitsinvolvementinbreastoncogenesis[J].Histopathology,

2008,53(4):389

[17]SausgruberN,CoissieuxMM,BritschgiA,nephosphatase

SHP2increasescellmotilityintriple-negativebreastcancer

throughtheactivationofSRC-familykinases[J].Oncogene,2014,

[Epubaheadofprint]

[18]HartmanZR,SchallerMD,osinephosphatase

SHP2regulatesfocaladhesionkinasetopromoteEGF-induced

lamellipodiapersistenceandcellmigration[J].MolCancerRes,2013,

11(6):651

[19]WangHC,ChiangWF,HuangHH,-homology2domain-

containingtyrosinephosphatase2promotesoralcancerinvasionand

metastasis[J].BMCCancer,2014,14:442

[20]TangC,LuoD,YangH,sionofSHP2andrelated

markersinnon-smallcelllungcancer:atissuemicroarraystudyof

80cases[J].ApplImmunohistochemMolMorphol,2013,21(5):386

[21]TangC,ZhouX,YangH,sionanditsclinical

significanceofSHP2innon-smallcelllungcancer[J].ZhongguoFei

AiZaZhi,2010,13(2):98

[22]LiS,WangL,ZhaoQ,2positivelyregulatesTGFbeta1-

inducedepithelial-mesenchymaltransitionmodulatedbyitsnovel

interactingproteinhook1[J].JBiolChem,2014,289(49):34152

[23]DongS,LiFQ,ZhangQ,sionandclinicalsignificance

ofSHP2ingastriccancer[J].JIntMedRes,2012,40(6):2083

[24]YangXQ,DuttaU,2mediatesthelocalized

activationofFyndownstreamofthealpha6beta4integrinto

promotecarcinomainvasion[J].MolCellBiol,2010,30(22):5306

[25]PanYR,ChoKH,LeeHH,ntyrosinephosphatase

SHP2suppressespodosomerosetteformationinSrc-transformed

fibroblasts[J].JCellSci,2013,126(Pt2):657

[26]NabingerSC,2functioninhematopoieticstemcell

biologyandleukemogenesis[J].CurrOpinHematol,2012,19(4):273

[27]ZhengH,LiSH,HsuP,ionofatumor-associated

activatingmutationinproteintyrosinephosphatasePtpn11(Shp2)

enhancesmitochondrialmetabolism,leadingtooxidativestressand

senescence[J].JBiolChem,2013,288(36):25727

[28]ChengHL,SuSJ,HuangLW,ineinducesHA22T/

VGHhepatomacellstoundergoanoikis-involvementofSTAT3

andRhoAactivation[J].MolCancer,2010,9:126

[29]MoralesLD,CasillasPavónEA,ShinJW,ntyrosine

phosphatasesPTP-1B,SHP-2,andPTENfacilitateRb/E2F-

associatedapoptoticsignaling[J].PLoSOne,2014,9(5):e97104

[30]LiL,ModiH,McdonaldT,calroleforSHP2inSTAT5

activationandgrowthfactor-mediatedproliferation,survival,and

differentiationofhumanCD34(+)cells[J].Blood,2011,118(6):1504

[31]FurchtCM,BuonatoJM,SkuliN,ariatesignaling

regulationbySHP2differentiallycontrolsproliferationand

therapeuticresponseingliomacells[J].JCellSci,2014,127(Pt16):

3555

[32]HuZ,FangH,WangX,pressionofSHP2tyrosine

phosphatasepromotesthetumorigenesisofbreastcarcinoma[J].

OncolRep,2014,32(1):205

[33]YangZ,LiY,YinF,tingPTPN11mutantspromote

hematopoieticprogenitorcell-cycleprogressionandsurvival[J].Exp

Hematol,2008,36(10):1285

[34]TsangYH,HanX,ManWY,unctionsofthe

phosphataseSHP2intheDNAreplicationanddamagecheckpoints

[J].PLoSOne,2012,7(11):e49943

[35]BuetD,GallaisI,LauretE,etingsignalingpathways

drivingsurvivalandcellcyclecircumventsresistancetoKit

inhibitorsinleukemia[J].Blood,2012,119(18):4228

[36]PengG,CaoRB,LiYH,tionsofcellcyclecontrol

proteinsSHP1/2,p16,CDK4andcyclinD1inradioresistant

nasopharyngealcarcinomacells[J].MolMedRep,2014,10(4):1709

[37]XuJ,ZengLF,ShenW,ingSHP2forEGFRinhibitor

resistantnon-smallcelllungcarcinoma[J].BiochemBiophysRes

Commun,2013,439(4):586

[38]WangYC,ChenCL,SheuBS,bacterpyloriinfection

activatesSrchomology-2domain-containingphosphatase2to

suppressIFN-gammasignaling[J].JImmunol,2014,193(8):4149

[39]ZhangL,YangZ,MaA,arrestandDNAdamage45G

down-regulationcontributestoJanuskinase/signaltransducerand

activatoroftranscription3activationandcellularsenescence

evasioninhepatocellularcarcinoma[J].Hepatology,2014,59(1):178

(2014-12-10收稿)

2024年4月10日发(作者:莱北辰)

第21卷3期

2015年5月

Journal

ofTianjinMedicalUniversity

天津医科大学学报

Vol.21,

No.3

May.2015

269

文章编号1006-8147

2015

03-0269-03

SHP2在肿瘤中的研究进展

张飞综述,牛瑞芳审校

洁,

(天津医科大学肿瘤医院公共实验室,国家肿瘤临床医学研究中心,天津市“肿瘤防治”重点实验室,天津

300060)

关键词SHP2

;肿瘤;促癌基因

中图分类号R730.231文献标志码A

含Src同源区2蛋白质酪氨酸磷酸酶2(SHP2)是由

PTPN11基因编码的一种非受体型蛋白质酪氨酸磷酸酶,

SHP2被证明与多种疾病相关,如Noonan综合征(NS),儿童

白血病等。NS和LEOPARD综合征(LS)是PTPN11基因突变

最常见的疾病,病人伴随多形性发育障碍,在LS中,SHP2的

酪氨酸磷酸酶催化活性失活,而在NS中催化活性激活。目

前发现两个突变体tyr279cys和thr468met85普遍存在于LS

患者中,其中t468m突变已经被应用来构建LS动物模型。由

于SHP2的异常激活,其在癌症中的作用逐渐被发现。大多

数的研究发现,SHP2是一个促癌基因,其在肿瘤的增殖、侵

袭、转移以及凋亡等方面都发挥了重要的作用,本文即对

SHP2在癌症中的研究进展予以综述。

1SHP2概述

SHP2有一个位于C端的蛋白磷酸酶催化结构域和N

端的两个SH2结构域。N-SH2被认为是一个构象开关,在未

受刺激的情况下处于关闭构象,SHP2的PTP活性受到抑

制,在一定的刺激下其与磷酸化蛋白结合并激活酶活性,而

C-SH2提供结合能量和特异性,但是并无直接激活的功能。

另外,SHP2还有两个重要的酪氨酸磷酸化位点,Y542和

Y580,在外源性刺激下,包括一些细胞因子和生长因子,这

两个位点的酪氨酸残基被磷酸化从而激活SHP2,这两个位

点的磷酸化能够解除SHP2的磷酸酶活性在构象上的抑制。

早期研究证明了在PDGF的刺激下能使SHP2被磷酸化。实

验和临床数据均证实,SHP2在大多数癌症中起到了促进作

用,作为第一个被发现的促进癌症发展的酪氨酸磷酸酶,其

在癌症领域得到了极大地关注,它的磷酸酶活性在细胞内信

号调控中起到了重要作用。

SHP2被认为与癌症密切相关,人们相继在各种癌症中

发现SHP2发挥重要的作用。由于在肿瘤中SHP2的多种功

能,各种针对SHP2的抑制剂为治疗带来了希望,SHP2可能

成为新的药物靶点。比如隐丹参酮被报道可能被用来治疗

PTPN11基因相关恶性疾病,SHP2-E76K突变(SHP2酶活性

激活突变)的小鼠对该药敏感

[1]

。II-B08

能够有效抑制SHP2

[2]

基金项目

国家自然科学基金资助项目(81372844);天津医科大学科

研基金(2009ky21);教育部博士点基金(20131202110002)

作者简介张洁(1989-),女,硕士在读,研究方向:生物化学与分子生

物学;通信作者:牛瑞芳,E-mail:niuruifang@tjmuch.com。

计算机辅助药物设计也被用来寻找

SHP2抑制剂

[3]

抑制剂发

挥了部分作用,但是这为治疗癌症提供了可能。在早期研究

中,SHP2被证明在乳腺癌细胞中存在高表达现象并促进乳

腺癌的转移

[4]

大量数据相继揭示了SHP2在乳腺癌中的分

子调控机制,甚至有人筛选出“SHP2标志”基因,这些基因在

那些转移能力较强预后较差的人类乳腺癌中被激活,为

SHP2靶向治疗乳腺癌提供了理论基础

[5]

。SHP2

能够与Grb2/

Gab1相互作用

[6]

参与调节Stat1

[7]

促进乳腺癌标志物Her2

信号转导

[8]

等,

从而多方面参与并调节癌症的进展。人们发现

SHP2在胃癌

[9]

和肺癌

[10]

发生发展中起到了重要作用,

在口腔

鳞癌

[11]

、喉癌

[12]

、宫颈癌

[13]

中也相继发现

SHP2的作用。受体酪

氨酸激酶(RTK)激活了一系列的信号通路并影响了肿瘤的

发展。SHP2是一种磷酸酶,RTK信号自然成为主要的研究

对象。早期的研究显示,SHP2是激活Ras-Erk信号通路上的

一个关键因子,被认为是Erk活性的正向调控因子。目前,

SHP2在信号通路上的研究也根据其结构和功能主要集中在

Erk通路上。

SHP2作为一种致癌基因在癌症中的研究得到迅速发

展。但是,有研究者证明SHP2在肝癌中是一种抑制因子

[14]

与其相似的是,

有数据显示,在软骨组织中,SHP2也是一种

抑制因子

[15]

这预示SHP2可能存在组织特异性,其多种功能

有待揭示。

2SHP2在肿瘤中的研究进展

2.1SHP2与肿瘤的侵袭和转移SHP2在乳腺癌中高表达

并介导上皮间质转化(EMT)

[4]

降表达SHP2减弱了癌细胞

在小鼠体内的生长和转移能力

[5]

。而Her2

是乳腺癌的重要标

志物之一,其靶向药物已经应用于临床,研究表明SHP2在

乳腺癌中的高表达能够促进Her2的表达以及淋巴转移

[16]

研究发现,

SHP2在三阴性乳腺癌中通过激活SRC家族激酶

以及下游靶点从而影响了肿瘤细胞的迁移和侵袭能力

[17]

。另

外,在乳腺癌细胞系

MDA-MB-231和MDA-MB-468中,

SHP2通过对黏着斑激酶(FAK)的397位酪氨酸脱磷酸化作

用来调节FAK的活性从而调控板状伪足的保持和细胞极性

来促进细胞的迁移

[18]

。除了乳腺癌,

在其他癌症中,如口腔鳞

癌(OSCC),SHP2高表达能增加体内的淋巴结转移,降表达

则能抑制细胞的生存能力和侵袭能力

[11]

在口腔癌中通过

SHP2-ERK1/2-Snail/Twist信号通路促进癌细胞的侵袭和转

270

天津医科大学学报

第21卷

[19]

。临床数据表明在非小细胞肺癌中,

SHP2的表达与淋巴

结转移密切相关,其可能通过血管再生和淋巴系统促进侵袭

和转移

[20-21]

。在肺癌细胞

A549中,SHP2参与调控了TGFβ1

介导的EMT现象

[22]

。胃癌中,

SHP2的表达也与淋巴结转移

相关

[23]

有研究证实

SHP2与癌细胞的侵袭转移以及淋巴结转

移密切相关。有报道称SHP2的Y580与Src家族成员Fyn

相结合,从而调控了依赖于整联蛋白α6β4的癌转移

[24]

SHP2的降表达在

Src转化的纤维细胞中抑制了一种板状伪

足形成所需要的支架蛋白Tks5,从而增加板状伪足的形成

[25]

SHP2主要通过调控相关蛋白的活性来调节细胞的转移能

力,对癌细胞侵袭转移能力的影响主要是通过Src家族调控

来影响下游靶点。

2.2SHP2与凋亡最早,在癌症研究中,SHP2在凋亡方面

的作用是在多发性骨髓瘤细胞中发现,Chauhan等证明

SHP2的激活抑制了RAFTK(与黏附相关的酪氨酸激酶,也

叫Pyk2)的活性从而参与了IL6阻断地塞米松所诱导的凋

亡这个过程。另外,在SHP2相关白血病中抑制SHP2的表达

能够诱导凋亡并且能够抑制白血病细胞的生长,还能通过调

节凋亡相关蛋白的表达而抑制OSCC的凋亡

[11]

。目前,

已经

有许多SHP2调控凋亡的机制被揭示

[26]

。正如之前所描述,

SHP2主要参与了Erk信号通路,研究证明SHP2通过激活

Erk活性抑制肝细胞的凋亡。SHP2-E76K是PTPN11在白血

病及实体瘤中最常见的激活突变,SHP2-E76K能够激活

Erk1/Erk2(Erk1/2)和Src,能有效抑制Bcl-2家族蛋白调控

的凋亡途径。SHP2-D61Y或者SHP2-E76K在造血干细胞中

的表达也被证明能够抑制基于Annexin-V引起的凋亡。

但是,E76K突变体在小鼠胚胎纤维组织中却显著地增

强凋亡

[27]

。这样矛盾的现象同样出现在了癌症中

。大多数的

研究发现,SHP2被认为是抑制凋亡的,比如IL6的表达和

STAT3的磷酸化以及SHP2的抑制保护了槟榔碱处理肝癌

细胞HA22T/VGH后引起失巢凋亡,该过程中caspase-3的活

性也随之增加

[28]

。然而,

有研究表明,SHP2的降表达能够抑

制索拉非尼诱导的STAT3-Tyr705的去磷酸化,从而抑制胆

管型肝癌细胞的凋亡,这与Feng团队证明的SHP2在肝癌中

是抑制因子的观点相符

[14]

。这种冲突现象在骨肉瘤细胞中同

样被提出,降表达SHP2增强了细胞的生存能力并促进Rb/

E2F相关的凋亡

[29]

。另外,

有报道称肿瘤坏死因子诱导的干

细胞凋亡随着SHP2的敲除而被抑制,这或许支持了以上的

观点。

2.3其他研究证明SHP2能够促进细胞的增殖

[30]

,在乳腺

癌细胞和神经胶质瘤细胞等中,SHP2通过多条信号通路参

与调控细胞的增殖

[31-32]

。细胞的增殖与细胞周期关系密切,

人们将注意力转移到SHP2对细胞周期的影响上。Yang等

[33]

明SHP2的激活突变体能够促进造血祖细胞的细胞周期进

展。在Hela细胞中,SHP2的降表达阻断了细胞周期

[34]

。有报

道称,Kit/Shp2/Ras/Mek/Erk1/2通路控制着细胞的生存,Kit/

Stat5与Kit/PI3K/Akt调节加速细胞周期G1/S过渡期

[35]

。有

报道称,

SHP2在NPC细胞系中控制细胞周期

[36]

。另外,

EGFR

抑制剂治疗非小细胞肺癌产生耐药,研究发现,SHP2抑制剂

II-B08能够有效抑制Erk活性,与EGFR抑制剂联合使用对

非小细胞肺癌具有更大的抑制

[37]

。SHP2还参与调控

INF-γ

的耐药

[38]

目前,

对SHP2的DNA修复功能研究的不是很多。最早

的研究显示,PTPN11(SHP2)参与了p53通路的DNA修复。

SHP2与DNA损伤45G(GADD45G)有关,DNA损伤45G在

大多数癌症中表达下调,在肝癌细胞HCC中异位表达

GADD45G抑制了肿瘤的生长,而SHP2的降表达阻断了

GADD45G诱导的细胞衰老。在HCC临床样本中发现

GADD45G的表达与STAT3的磷酸化水平和疾病进展相关

[39]

这与之前提到的

SHP2与Stat3的关系一致。

3展望

肿瘤是人类面临的巨大难题,SHP2蛋白在癌症中发挥

了重要的作用,虽然SHP2的研究已经有了巨大进展,但是

距离真正揭开它在细胞内的机制还需要很多的工作。由于

SHP2在肿瘤中的广泛作用,随着SHP2抑制剂的研究和发

现,SHP2可能成为癌症治疗的新靶点,SHP2的抑制剂更可

能成为联合治疗的新药。尽管有大量的数据证明,SHP2参与

了不同的信号转导通路,在不同癌症中发挥了不同作用,且

有时扮演了完全相反的角色,许多相互矛盾的地方还需要解

释。目前SHP2的活性在肿瘤中的作用仍然是研究的热点,

其磷酸酶活性及其磷酸化水平的作用还有待进一步地探究。

参考文献:

[1]

LiuW,YuB,XuG,ficationofcryptotanshinoneasan

inhibitorofoncogenicproteintyrosinephosphataseSHP2(PTPN11)

[J].JMedChem,2013,56(18):7212

[2]DuanYQ,MaY,WangXJ,potentialselective

inhibitorsfortreatingCancerbytargetingtheSrchomology2(SH2)

domain-containingphosphatase2(Shp2)withcorehopping

approach[J].ProteinPeptLett,2014,21(6):556

[3]YuB,LiuW,YuWM,ingproteintyrosinephosphatase

SHP2forthetreatmentofPTPN11-Associatedmalignancies[J].Mol

CancerTher,2013,12(9):1738

[4]ZhouXD,tionofSHP2leadstomesenchymalto

epithelialtransitioninbreastcancercells[J].CellDeathDiffer,

2008,15(6):988

[5]AcetoN,SausgruberN,BrinkhausH,nephosphatase

SHP2promotesbreastCancerprogressionandmaintainstumor-

initiatingcellsviaactivationofkeytranscriptionfactorsanda

positivefeedbacksignalingloop[J].NatMed,2012,18(4):529

[6]ZhangX,LavoieG,FortL,2phosphorylationbyRSK

inhibitsShp2recruitmentandcellmotility[J].MolCellBiol,2013,

33(8):1657

[7]MariottoS,CiampaAR,dePratiAC,sextractof

ArbutusunedoinhibitsSTAT1activationinhumanbreastCancer

celllineMDA-MB-231andhumanfibroblaststhroughSHP2

activation[J].MedChem,2008,4(3):219

[8]ZhouXD,larmechanismforSHP2inpromoting

HER2-inducedsignalingandtransformation[J].JBiolChem,2009,

284(18):12226

[9]LeeIO,KimJH,ChoiYJ,bacterpyloriCagA

phosphorylationstatusdeterminesthegp130-activatedSHP2/ERK

3

期张

洁,等

.

SHP2

在肿瘤中的研究进展

271

and

JAK/STATsignaltransductionpathwaysingastricepithelial

cells[J].JBiolChem,2010,285(21):16042

[10]LazzaraMJ,LaneK,ChanR,edSHP2-mediated

extracellularsignal-regulatedkinaseactivationcontributesto

gefitinibsensitivityoflungcancercellswithepidermalgrowthfactor

receptor-activatingmutations[J].CancerRes,2010,70(9):3843

[11]XieH,HuangS,LiW,lationofSrchomology

phosphotyrosylphosphatase2(Shp2)expressioninoralcancerand

knockdownofShp2expressioninhibittumorcellviabilityand

invasioninvitro[J].OralSurgOralMedOralPatholOralRadiol,

2014,117(2):234

[12]GuJ,HanT,MaRH,2promoteslaryngealCancergrowth

throughtheRas/Raf/Mek/Erkpathwayandservesasaprognostic

indicatorforlaryngealcancer[J].IntJOncol,2014,44(2):481

[13]MengF,ZhaoX,sionandsignificanceofSHP-2in

humanpapillomavirusinfectedcervicalcancer[J].JHuazhongUniv

SciTechnologMedSci,2012,32(2):247

[14]Bard-ChapeauEA,LiS,DingJ,11/Shp2actsasatumor

suppressorinhepatocellularcarcinogenesis[J].CancerCell,2011,

19(5):629

[15]YangW,WangJ,MooreDC,11deletioninanovel

progenitorcausesmetachondromatosisbyinducinghedgehog

signalling[J].Nature,2013,499(7459):491

[16]ZhouX,CoadJ,DucatmanB,2isup-regulatedinbreast

cancercellsandininfiltratingductalcarcinomaofthebreast,

implyingitsinvolvementinbreastoncogenesis[J].Histopathology,

2008,53(4):389

[17]SausgruberN,CoissieuxMM,BritschgiA,nephosphatase

SHP2increasescellmotilityintriple-negativebreastcancer

throughtheactivationofSRC-familykinases[J].Oncogene,2014,

[Epubaheadofprint]

[18]HartmanZR,SchallerMD,osinephosphatase

SHP2regulatesfocaladhesionkinasetopromoteEGF-induced

lamellipodiapersistenceandcellmigration[J].MolCancerRes,2013,

11(6):651

[19]WangHC,ChiangWF,HuangHH,-homology2domain-

containingtyrosinephosphatase2promotesoralcancerinvasionand

metastasis[J].BMCCancer,2014,14:442

[20]TangC,LuoD,YangH,sionofSHP2andrelated

markersinnon-smallcelllungcancer:atissuemicroarraystudyof

80cases[J].ApplImmunohistochemMolMorphol,2013,21(5):386

[21]TangC,ZhouX,YangH,sionanditsclinical

significanceofSHP2innon-smallcelllungcancer[J].ZhongguoFei

AiZaZhi,2010,13(2):98

[22]LiS,WangL,ZhaoQ,2positivelyregulatesTGFbeta1-

inducedepithelial-mesenchymaltransitionmodulatedbyitsnovel

interactingproteinhook1[J].JBiolChem,2014,289(49):34152

[23]DongS,LiFQ,ZhangQ,sionandclinicalsignificance

ofSHP2ingastriccancer[J].JIntMedRes,2012,40(6):2083

[24]YangXQ,DuttaU,2mediatesthelocalized

activationofFyndownstreamofthealpha6beta4integrinto

promotecarcinomainvasion[J].MolCellBiol,2010,30(22):5306

[25]PanYR,ChoKH,LeeHH,ntyrosinephosphatase

SHP2suppressespodosomerosetteformationinSrc-transformed

fibroblasts[J].JCellSci,2013,126(Pt2):657

[26]NabingerSC,2functioninhematopoieticstemcell

biologyandleukemogenesis[J].CurrOpinHematol,2012,19(4):273

[27]ZhengH,LiSH,HsuP,ionofatumor-associated

activatingmutationinproteintyrosinephosphatasePtpn11(Shp2)

enhancesmitochondrialmetabolism,leadingtooxidativestressand

senescence[J].JBiolChem,2013,288(36):25727

[28]ChengHL,SuSJ,HuangLW,ineinducesHA22T/

VGHhepatomacellstoundergoanoikis-involvementofSTAT3

andRhoAactivation[J].MolCancer,2010,9:126

[29]MoralesLD,CasillasPavónEA,ShinJW,ntyrosine

phosphatasesPTP-1B,SHP-2,andPTENfacilitateRb/E2F-

associatedapoptoticsignaling[J].PLoSOne,2014,9(5):e97104

[30]LiL,ModiH,McdonaldT,calroleforSHP2inSTAT5

activationandgrowthfactor-mediatedproliferation,survival,and

differentiationofhumanCD34(+)cells[J].Blood,2011,118(6):1504

[31]FurchtCM,BuonatoJM,SkuliN,ariatesignaling

regulationbySHP2differentiallycontrolsproliferationand

therapeuticresponseingliomacells[J].JCellSci,2014,127(Pt16):

3555

[32]HuZ,FangH,WangX,pressionofSHP2tyrosine

phosphatasepromotesthetumorigenesisofbreastcarcinoma[J].

OncolRep,2014,32(1):205

[33]YangZ,LiY,YinF,tingPTPN11mutantspromote

hematopoieticprogenitorcell-cycleprogressionandsurvival[J].Exp

Hematol,2008,36(10):1285

[34]TsangYH,HanX,ManWY,unctionsofthe

phosphataseSHP2intheDNAreplicationanddamagecheckpoints

[J].PLoSOne,2012,7(11):e49943

[35]BuetD,GallaisI,LauretE,etingsignalingpathways

drivingsurvivalandcellcyclecircumventsresistancetoKit

inhibitorsinleukemia[J].Blood,2012,119(18):4228

[36]PengG,CaoRB,LiYH,tionsofcellcyclecontrol

proteinsSHP1/2,p16,CDK4andcyclinD1inradioresistant

nasopharyngealcarcinomacells[J].MolMedRep,2014,10(4):1709

[37]XuJ,ZengLF,ShenW,ingSHP2forEGFRinhibitor

resistantnon-smallcelllungcarcinoma[J].BiochemBiophysRes

Commun,2013,439(4):586

[38]WangYC,ChenCL,SheuBS,bacterpyloriinfection

activatesSrchomology-2domain-containingphosphatase2to

suppressIFN-gammasignaling[J].JImmunol,2014,193(8):4149

[39]ZhangL,YangZ,MaA,arrestandDNAdamage45G

down-regulationcontributestoJanuskinase/signaltransducerand

activatoroftranscription3activationandcellularsenescence

evasioninhepatocellularcarcinoma[J].Hepatology,2014,59(1):178

(2014-12-10收稿)

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