Wiskott-Aldrich综合征样蛋白(N-WASP,由Wasl基因编码)是一种神经Wiskott-Aldrich综合征蛋白,它在细胞骨架重塑、细胞迁移和信号传导中发挥着重要作用。N-WASP通过与Arp2/3复合物相互作用来促进肌动蛋白丝的成核,这对于细胞形态的变化和细胞移动至关重要。此外,N-WASP还参与调节细胞内的信号传导途径,包括Wnt/β-catenin信号通路,这对于细胞增殖和分化至关重要。
在肿瘤发生和发展中,N-WASP被认为具有致癌作用。例如,在胰腺导管腺癌(PDAC)中,低水平的WASL表达与患者的生存时间延长相关。研究表明,Wasl基因的缺失导致肿瘤抑制因子Trp53的丧失,从而抑制肿瘤的发展和进展。此外,WASL的缺失还导致细胞自主性衰老,这是通过WIP和p120ctn的位移以及GSK3β、YAP1和磷酸化β-catenin的囊泡积累以及Cdkn1a(p21)的上调来实现的。这些发现表明,WASL在PDAC中起着致癌作用,通过促进p120-catenin/β-catenin/p21通路的失调来促进肿瘤的发生[1]。
除了在肿瘤发生中的作用外,WASL还与其他疾病有关。例如,在一项研究中,研究人员发现了一个家族,其中成员患有早发性帕金森病。通过全外显子测序,他们发现WASL基因中的两个复合杂合变异与疾病表型相关。这些变异导致N-WASP功能的改变,从而影响肌动蛋白聚合和神经元的形态。此外,研究人员还发现WASL基因在两个独立的PD队列中存在异质性的变异,但没有发现双等位基因的变异。这表明WASL可能是早发性帕金森病的候选基因,需要在更广泛的人群中进行评估[2]。
此外,WASL还与牙周炎的发生和发展有关。一项研究表明,牙龈发炎时,WASL基因的表达会显著下调。这表明WASL在牙龈组织重塑和增殖中发挥重要作用。此外,WASL还参与调节细胞周期、整合素细胞表面相互作用和干扰素信号传导等生物过程[3]。
在其他研究中,WASL与宫颈癌的预后相关。研究表明,WASL的低表达与较低的病理分期相关,并且WASL的高表达与较差的总生存期和复发无病生存期相关。此外,WASL的敲低与糖酵解、TNF-α信号传导、mTOR信号传导和Wnt/β-catenin信号传导等生物过程相关[4]。
WASL还与多种病毒的感染有关。一项研究发现,TNK2、WASL和NCK1这三个基因在多种肠道病毒感染中起着重要作用。CRISPR敲除TNK2、WASL或NCK1可以减少肠道病毒感染,而TNK2和WASL的化学抑制剂可以减少EMCV感染。此外,在TNK2缺失的小鼠中观察到EMCV的致死性降低。这些发现表明,TNK2、WASL和NCK1在肠道病毒感染中起着重要作用,并且可能成为抗病毒治疗的潜在靶点[5]。
此外,WASL还与膀胱癌的转移有关。一项研究表明,WASL基因在膀胱癌组织中上调,并且与肿瘤细胞伪足的形成和侵袭性相关。研究表明,硫磺素通过阻断肌动蛋白成核介导的伪足形成来抑制膀胱癌的转移。此外,WASL的过表达可以恢复ATP的产生,从而恢复伪足和片状伪足的形态和功能[6]。
WASL还与纳米粒子的吞噬作用有关。一项研究表明,外泌体中的miRNA hsa-let-7a-5p和hsa-let-7i-5p可以与WASL基因相互作用,从而影响纳米粒子的吞噬作用。这些研究发现表明,WASL在纳米粒子的吞噬作用中起着重要作用[7]。
此外,WASL还与乳腺癌的侵袭性有关。一项研究表明,miR-142-3p可以抑制乳腺癌细胞的侵袭性,这是通过同时靶向WASL、整合素αV和细胞骨架相关分子来实现的。此外,WASL的敲低可以显著减少膜突起数量,而整合素αV的敲低可以减少细胞体积。这些研究发现表明,WASL、整合素αV和其他细胞骨架相关分子是miR-142-3p依赖性侵袭表型的潜在靶点[8]。
WASL还与阿尔茨海默病和重度抑郁症相关。一项研究发现,WASL基因在阿尔茨海默病和重度抑郁症中显著上调。这表明WASL可能参与调节阿尔茨海默病和重度抑郁症的发病机制[9]。
此外,WASL还与人类癌症细胞的扩散和转移有关。一项研究发现,IQGAP1和N-WASP通过调节β1整合素的表达来促进人类癌症细胞的扩散和转移。这些发现表明,IQGAP1和N-WASP可能是减少早期转移扩散的潜在治疗靶点[10]。
综上所述,WASL是一种重要的基因,在细胞骨架重塑、细胞迁移、信号传导和肿瘤发生和发展中发挥着重要作用。WASL的表达和功能改变与多种疾病的发生和发展相关,包括肿瘤、帕金森病、牙周炎、阿尔茨海默病和重度抑郁症。此外,WASL还与其他生物过程相关,如病毒感染、纳米粒子吞噬和细胞侵袭。因此,WASL的研究对于深入理解细胞骨架重塑、信号传导和疾病发生机制具有重要意义,并为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1-10]。
参考文献:
1. Hidalgo-Sastre, Ana, Desztics, Judit, Dantes, Zahra, Schmid, Roland M, Lubeseder-Martellato, Clara. 2020. Loss of Wasl improves pancreatic cancer outcome. In JCI insight, 5, . doi:10.1172/jci.insight.127275. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32434991/
2. Kumar, Sumeet, Abbas, Masoom M, Govindappa, Shyla T, Juyal, Ramesh C, Thelma, B K. 2021. Compound heterozygous variants in Wiskott-Aldrich syndrome like (WASL) gene segregating in a family with early onset Parkinson's disease. In Parkinsonism & related disorders, 84, 61-67. doi:10.1016/j.parkreldis.2021.02.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33571872/
3. Zheng, L, Chopra, A, Weiner, J, Dommisch, H, Schaefer, A S. 2023. miRNAs from Inflamed Gingiva Link Gene Signaling to Increased MET Expression. In Journal of dental research, 102, 1488-1497. doi:10.1177/00220345231197984. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37822091/
4. Hou, Jinxuan, Chen, Chen, Hu, Yingying, Gan, Lijuan, Xu, Yu. 2021. Identify Function of WASL in Prognosis of Cervical Cancer Based on Omics Data. In Frontiers in cell and developmental biology, 9, 670890. doi:10.3389/fcell.2021.670890. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34222242/
5. Jiang, Hongbing, Leung, Christian, Tahan, Stephen, Wang, David. 2019. Entry by multiple picornaviruses is dependent on a pathway that includes TNK2, WASL, and NCK1. In eLife, 8, . doi:10.7554/eLife.50276. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31769754/
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8. Schwickert, Alexander, Weghake, Esther, Brüggemann, Kathrin, Riethmüller, Christoph, Götte, Martin. 2015. microRNA miR-142-3p Inhibits Breast Cancer Cell Invasiveness by Synchronous Targeting of WASL, Integrin Alpha V, and Additional Cytoskeletal Elements. In PloS one, 10, e0143993. doi:10.1371/journal.pone.0143993. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26657485/
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10. Cerutti, Camilla, Lucotti, Serena, Menendez, Sofia T, Muschel, Ruth, Ridley, Anne J. 2024. IQGAP1 and NWASP promote human cancer cell dissemination and metastasis by regulating β1-integrin via FAK and MRTF/SRF. In Cell reports, 43, 113989. doi:10.1016/j.celrep.2024.113989. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38536816/