综述:Agr2在癌症及其他领域中的作用:解析其在蛋白质合成、内质网应激和作为预测性生物标志物中的角色

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Molecular and Cellular Biochemistry 3.5

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  这篇综述系统阐述了前梯度蛋白2(AGR2)在蛋白质折叠、内质网应激(ERS)和癌症进展中的多重作用。作为蛋白质二硫键异构酶(PDI)家族成员,AGR2通过催化二硫键形成(如反应式P?(SH)2 E?S2 ? P?S2 E?(SH)2 )维持蛋白质稳态,其过表达与肿瘤增殖、转移和化疗耐药相关,同时可作为尿液/血清中的癌症生物标志物。文章还探讨了靶向AGR2的治疗策略(如单抗mAb18A4和抑制剂MG132)。

  

引言

蛋白质合成与折叠是维持细胞生理功能的核心过程,而错误折叠蛋白的积累可导致神经退行性疾病和癌症。前梯度蛋白2(AGR2)作为PDI家族成员(又名PDIA17),在多种癌症中过表达,通过二硫键异构酶活性和分子伴侣功能参与氧化蛋白折叠,其缺失会触发内质网应激(ERS)和未折叠蛋白反应(UPR)。

AGR2的遗传学与蛋白结构

人AGR2基因位于7号染色体,编码含175个氨基酸的蛋白,具有N端信号肽、硫氧还蛋白样结构域(伪CXXC基序)和C端ER滞留信号(KTEL)。其独特的VDPSL肽段结合基序赋予其分子伴侣功能。Western blot显示其分子量为17-20 kDa(图1D)。

AGR2的癌症预后影响

AGR2在乳腺癌(BRCA)、胰腺癌(PAAD)等腺癌中高表达(图3A),与患者生存率降低显著相关(图3B)。例如,在肺腺癌中,AGR2通过CpG岛低甲基化促进转移;在结直肠癌中,肿瘤相关中性粒细胞(TANs)分泌的AGR2通过CD98hc-xCT受体驱动肝转移。

分子机制与相互作用

AGR2通过调控TGF-β/SMAD通路促进上皮-间质转化(EMT),并激活mTOR/AKT通路介导化疗耐药(图4)。其与p53的相互作用尤为关键:在胶质母细胞瘤中,胞质AGR2抑制野生型p53,而单抗mAb18A4通过激活p53通路抑制肿瘤生长。此外,AGR2通过SPDEF转录因子调控黏液蛋白MUC2的分泌,促进胰腺癌经典亚型的进展。

AGR2作为生物标志物

AGR2可分泌至血清和尿液,在垂体腺瘤患者中浓度显著升高(250.10±79.14 ng/ml)。其与FOXA1或KRT5的联合检测可提高癌症分型准确性,例如在肺腺癌中诊断准确率达100%。

靶向治疗策略

目前尚无FDA批准的AGR2抑制剂,但多种化合物显示潜力:

  • MG132硼替佐米通过泛素-蛋白酶体途径降解AGR2(图5A-B);
  • C3353(IC50
    =20.1 μM)抑制MCF-7细胞黏附(图5C);
  • Biotin-H10肽(KD
    =7.5 nM)特异性结合AGR2二聚体(图5G)。
    shRNA敲低AGR2可增强5-FU和奥沙利铂的敏感性,但需注意其对肠道黏液屏障的潜在影响。

未来方向

需开发高灵敏度检测技术(如生物传感器)和特异性靶向药物,并探索AGR2在肿瘤微环境中的免疫调节作用(如PD-L1上调)。临床转化需权衡其对正常蛋白稳态的影响。

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