人类AUTOTAXIN催化LPA∕ｃPA生成的"分子开关"调控机理

Autotaxin（ATX）具有溶血磷脂酶D的活性，催化溶血卵磷脂（LPC）的水解生成溶血磷脂酸（LPA）。ATX通过LPA信号转导途径介导许多重要的生理过程，以及肥胖症、肿瘤的发生发展等病理过程。近年来的研究发现，ATX存在三种异构体α、β、γ。ATXα、β还催化生成环磷脂酸（cPA），cPA抑制细胞增殖、肿瘤细胞浸润和转移，因此调节LPA∕cPA的生成比例可以调控肿瘤的发生发展。但迄今为止，我们对ATX异构体调控生物学过程的LPA∕cPA生成的"分子开关"机制还完全不清楚。我们将通过临床样本分析研究ATX异构体在人体内催化LPA/cPA生成的差异性；通过体内和体外实验研究ATX异构体调节LPA∕cPA生成比例的机制；通过解析ATX及其与底物复合体的晶体结构揭示ATX的催化机制。本项目对揭示ATX参与调控生物学过程的分子机制具有重要意义，为开发ATX靶基因治疗恶性肿瘤打下坚实基础。

Autotaxin（ATX）具有溶血磷脂酶D的活性，催化溶血卵磷脂（LPC）的水解生成溶血磷脂酸（LPA）。ATX通过LPA信号转导途径介导许多重要的生理过程，以及肥胖症、肿瘤的发生发展等病理过程。在本课题中，我们首先对有关ATX的前人研究工作成果进行了系统分析，并提出了ATX在生物体内介由其LAP/cPA产物而发挥其生物学作用的分子机制。在此基础上，我们通过临床样本分析研究ATX在膀胱癌及肾细胞中的表达水平及其血液中分泌量，主要结果如下：1、免疫组织化学研究结果显示: 相对于肾细胞癌癌旁组织，ATX在肾细胞癌组织中过表达，ATX在癌旁组织和癌组织中的表达存在显著性差异（P< 0.05)；ATX在不同病理类型肾细胞癌的表达差异没有统计学意义（P> 0.05）；而随着临床分期及病理分级的增高，ATX的表达呈递增趋势，表达差异有统计学意义（P＜ 0.05）；在患者性别、年龄和肿瘤直径各组间无明显差异（P ＞ 0.05）。同样，相对于膀胱癌旁非肿瘤组织，ATX在膀胱癌组织中过表达，两组间有显著性差异（P< 0.05)。2、Western Blot检测结果显示：ATX蛋白质在肾细胞癌、膀胱癌和其相应癌旁非肿瘤组织中的均有表达，在100 KDa左右位置可见清晰条带。在肾细胞癌组织和癌旁非肿瘤组织ATX条带灰度值为分别为68.13%士13%和46.74%士12%，ATX蛋白质在膀胱癌组织及癌旁非肿瘤组织中均有表达，ATX条带灰度值为51.77%士10.32%和41.05%士8.02%，均有显著性差异（P<0.05）。3、ELISA法检测外周血血清中ATX浓度，以及LPLD活性结果显示，正常人组比肾细胞癌组、膀胱癌组血清中ATX浓度及活性稍低，但没有显著性差异。另外我们还分别克隆了ATX的三个异构体α、β、γ的CDNA，并构建了在哺乳动物细胞体系表达的三个异构体的分泌型表达载体，探索了这些表达质粒在HEK293细胞中的表达条件，并获得了ATX异构体的稳定表达转化子，正在准备大量培养细胞，以获得足够蛋白质以进行活性分析，初步研究证实，ATXα可以同时生成溶血磷脂酸LPA、环磷脂酸cPA，但其比例的调控有待进一步研究。本项目对揭示ATX参与调控生物学过程的分子机制具有重要意义，为开发ATX靶基因治疗恶性肿瘤提供实验依据。