重组大鼠MIDKINE

背景^[1][2]

Recombinant Rat Midkine（重组鼠Midkine）是将鼠Midkine与生物工程菌杂交后诱导表达的蛋白，实验中主要用于免疫组化和WB。Midkine（MK或MDK），也称为神经突生长促进因子2（NEGF2）是一种蛋白质，在人中由编码MDK基因。Midkine是低分子量的基本肝素结合生长因子，并与多效蛋白形成家族（NEGF1，与MK同源46％）。它是一种非糖基化蛋白，由二硫桥保持的两个结构域组成。这是一个重要的发育维甲酸响应性基因产物中强烈诱导中旬-gestation，故名中期母牛。

主要限于正常成人的某些组织，它在肿瘤发生，炎症和组织修复过程中被强烈诱导。MK是多效的，能够发挥细胞增殖，细胞迁移，血管生成和纤维蛋白溶解等活性。含有受体型酪氨酸磷酸酶zeta（PTPζ），低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP1），间变性白血病激酶（ALK）和syndecans的分子复合物被认为是其受体。MK似乎增强癌细胞的血管生成和增殖活性。

研究应用^[3-8]

已发现MK（mRNA和蛋白质表达）的表达在多种癌症类型中升高，如神经母细胞瘤，胶质母细胞瘤，肾母细胞瘤，甲状腺乳头状癌，结肠直肠癌，肝癌，卵巢癌，膀胱癌，乳腺癌，肺癌，食道癌，胃癌和前列腺癌。正常人的血清MK通常低于0.5-0.6 ng/ml，而患有这些恶性肿瘤的患者的血清MK水平远高于此值。在某些情况下，这些升高的MK水平也表明该疾病的预后较差，例如神经母细胞瘤，胶质母细胞瘤和膀胱癌。例如，在神经母细胞瘤中，MK的水平升高约为癌症第4阶段（最后阶段之一）水平的3倍，而不是第1阶段。

在神经母细胞瘤中，已发现MK在对化学治疗药物具有抗性的癌细胞中过表达。对化学疗法的抵抗似乎是可逆的，通过给予化疗重新敏感药物，如维拉帕米，其不通过MK改变，而是通过抑制从细胞中输出细胞毒素的P-糖蛋白泵。由于化学治疗药物具有细胞毒性，所用的药物也通过该泵输出，使化疗无效。已经发现，当对抗化学疗法的神经母细胞瘤细胞与野生型（WT）或化疗敏感细胞共培养时，对化学疗法的抗性赋予野生型细胞，因此没有细胞尽管进行了化学治疗，但任何一种细胞都会发生死亡或衰老。MK已经被鉴定为将这种化学抗性从抗性细胞“转移”到WT细胞的因子之一。

MK是分泌蛋白，因此在抗性神经母细胞瘤细胞的微环境（培养基）中发现。在共培养实验和确定MK是赋予野生，非抗性细胞类型化学抗性的因素之一后，[11]将MK基因转染到WT细胞中以确定是否MK在WT细胞本身中过表达，细胞是否会对化疗产生抗性，而与抗性细胞的影响无关。该测试进一步证实MK特异性地增加了转染的WT-MK细胞与常规WT细胞的化学治疗抗性，证实了MK的特异性化学抗性特性。

此外，研究了这种抗细胞凋亡（抗细胞死亡）活性的机制，特别是使用化学治疗的阿霉素（阿霉素）对骨肉瘤（Saos2）细胞。阿霉素的作用是将猖獗的癌细胞置于衰老状态。在WT-MK转染的细胞与WT细胞中的MK似乎激活PKB（Akt），mTOR和Bad蛋白，同时它使caspase-3失活。PKB，mTOR和Bad都是与细胞周期存活途径相关的元件，而caspase-3在细胞凋亡途径（细胞死亡）中很重要。这表明MK导致细胞启动生存途径（通过PKB，mTOR和Bad激活）并抑制衰老或凋亡途径（通过抑制caspase-3）鼓励在抗性细胞和共培养实验中观察到的化学抗性。这些特定因子的激活和抑制显然是维持癌细胞固有的永生质量，特别是抗性细胞类型。然而，Stat-3是另一种存活途径因子，在野生型细胞和MK转染的WT细胞之间的激活似乎没有任何变化，正如之前的研究中最初认为的那样。

由于其癌性增殖特性，MK可能潜在地被靶向作为癌症治疗。已经创建了抗癌适体名称的药物，以抑制参与MK癌细胞“活化”的蛋白质。具体而言，细胞外基质（ECM）蛋白质核仁蛋白已经被适体结合，所述适体将结合核仁蛋白并防止MK被转运到癌细胞核中，从而阻止蛋白质增强细胞的癌性质。Miyakawa等。通过使用重组中期因子和多效生长因子，成功建立了制备MDK特异性RNA适体的方法。Mdk也是能够诱导CD8和CD4 T细胞反应的肿瘤抗原。

参考文献

[1] Kaname T,Kuwano A,Murano I,Uehara K,Muramatsu T,Kajii T(August 1993)."Midkine gene(MDK),a gene for prenatal differentiation and neuroregulation,maps to band 11p11.2 by fluorescence in situ hybridization".Genomics.17(2):514–5.

[2] Muramatsu Takashi(1 September 2002)."Midkine and pleiotrophin:two related proteins involved in development,survival,inflammation and tumorigenesis".J.Biochem.132(3):359–71.

[3] Kato M,Maeta H,Kato S,Shinozawa T,Terada T(October 2000)."Immunohistochemical and in situ hybridization analyses of midkine expression in thyroid papillary carcinoma".Mod.Pathol.13(10):1060–5.

[4] Ikematsu S,Yano A,Aridome K,Kikuchi M,Kumai H,Nagano H,Okamoto K,Oda M,Sakuma S,Aikou T,Muramatsu H,Kadomatsu K,Muramatsu T(September 2000)."Serum midkine levels are increased in patients with various types of carcinomas".Br.J.Cancer.83(6):701–6.

[5] Ikematsu S,Nakagawara A,Nakamura Y,Sakuma S,Wakai K,Muramatsu T,Kadomatsu K(May 2003)."Correlation of elevated level of blood midkine with poor prognostic factors of human neuroblastomas".Br.J.Cancer.88(10):1522–6.

[6] Mirkin BL,Clark S,Zheng X,Chu F,White BD,Greene M,Rebbaa A(July 2005)."Identification of midkine as a mediator for intercellular transfer of drug resistance".Oncogene.24(31):4965–74.

[7] Rebbaa A,Chou PM,Mirkin BL(June 2001)."Factors secreted by human neuroblastoma mediated doxorubicin resistance by activating STAT3 and inhibiting apoptosis".Mol.Med.7(6):393–400.PMC 1950050.PMID 11474132.

[8] Lavie Y,Cao H,Volner A,Lucci A,Han TY,Geffen V,Giuliano AE,Cabot MC(January 1997)."Agents that reverse multidrug resistance,tamoxifen,verapamil,and cyclosporin A,block glycosphingolipid metabolism by inhibiting ceramide glycosylation in human cancer cells".J.Biol.Chem.272(3):1682–7.