直接檢測-----無需樣本預稀釋!
用于定量測定人DKK-1水平的酶聯免疫測定,影響成骨細胞成熟的WNT信號通道的拮抗劑。僅供科研使用。
【應用領域】
l WNT信號
l 骨關節炎
l 骨質疏松癥
l 結腸癌
l 骨轉移(乳腺癌)
l 多發性骨髓瘤
【試劑盒特征】
方法學: 三明治夾心法(酶聯免疫法)
樣本類型:血清
樣本量: 20 μl /每個樣本
檢測范圍:0-160 pmol/l
檢測限: 1.7 pmol/l
孵育時間:2 h / 1 h / 30 min
單位換算:1 pg/ml = 0.039 pmol/l (MW: 25.8 kDa)
【背景知識】
• DKK(Dickkopf)是一組分泌型糖蛋白,包括DKK-1~4 四個成員。DKKs 有一個信號序列和兩個富含半胱氨酸的保守域,分別為靠近N 端的CYS1和靠近C端的CYS2[1]。
• 人DKK-1 由266 個氨基酸組成,其相對分子質量在29 k 左右,而糖基化形式的DKK-1 在Western blot 檢測顯示位于35 k 位置,Tulac 等[2]報道Western blot 有時可檢測到DKK-1 不同的糖基化水平的條帶。
• 對DKKs功能域和DKKs嵌合體的研究顯示,Wnt8 抑制需要DKK-1 和DKK-2的C 端與LRP6 的相互作用,而DKK-1 的N端部分能夠對DKK-1 和LRP5/6 的相互作用起抑制作用[3]。
• DKK-1 是Wnt 通路的抑制分子。分泌蛋白Wnt結合細胞表面受體Frizzled,通過b-catenin 的降解復合體解散阻斷b-catenin的降解途徑,促使b-catenin進入胞核,與T 細胞因子結合,啟動多種靶基因表達(有細胞特異性),其中的c-myc、cyclin D、Akt等與細胞周期的調控和癌癥的發展密切相關。
• 除此之外,Wnt 發生作用還需要另一個受體LRP5/6, 而DKK-1 能與LRP5/6、Kremen 1/2 形成三聚體,通過誘導快速的細胞內吞減少細胞膜上的LRP5/6,以此阻斷Wnt 信號向胞內傳遞。
• 然而,Semenov 等[4]也證明DKK-1 拮抗Wnt 通路不需要通過LRP6 的內吞,這個結論與Yamamoto 等[5]的發現相反。
【Dkk-1表達的調控】
• Dkk-1 可被多種調控分子調節,如p53、二羥維生素D3(1a, 25-dihydroxyvitamin D3)、MSX(Mshhomeobox 1)、黃體酮、b-catenin/TCF、c-myc 等。Dkk-1 的表達受p53 的調控,而p53 是一個研究很深入的抑癌基因。
• 研究發現,在Dkk-1 轉錄起始位點上游2 100 bp 處有p53 應答元件。此外,只有在有野生型p53 作用下,DNA損傷才能使Dkk-1 上調,DKK-1 通過拮抗Wnt 通路信號介導p53 的抑癌作用[6]。但通過在神經膠質瘤中的突變檢測,發現DKK-1 主要通過不依賴p53 的途徑發揮作用。在對神經母細胞瘤的研究中發現MYCN抑制Dkk-1 的表達,這顯示Dkk-1 可能也是癌基因MYCN起作用的途徑之一,但MYCN 不結合于Dkk-1 的啟動子附近,可能通過間接途徑下調Dkk-1 的表達[7]。
• Dkk-1也是b-catenin 調控的靶基因之一,在其啟動子區域有多個b-catenin/TCF 結合位點,還發現引導非經典Wnt 通路的Wnt5a 不激活Dkk-1,而引導經典Wnt通路的Wnt1 或者異位表達的b-catenin、TCF 或者LRP6 突變體可以誘導人Dkk-1 基因的轉錄[8],這顯示在Dkk-1 和b-catenin 之間存在一個負反饋作用。
• 同樣可以上調Dkk-1 表達的二羥維生素D3,因為被發現具有抗增殖和抑制肝細胞癌發生的作用,成為一種腫瘤治療的候選物[9]。
• 黃體酮在子宮內膜基質細胞中被發現能夠在mRNA和蛋白質水平誘導Dkk-1表達,并能在子宮內膜癌細胞中抑制Wnt 通路的激活[2,10]。
• 另外,還有研究發現煙草煙霧抑制肺癌細胞內Dkk-1 的表達[11]。
• 在神經母細胞瘤中,Revet 等[12]報道,MSX1 在沒有阻斷Wnt3a、Wnt5a信號的情況下,上調DKK-1。這個結果提示Dkk-1可能和其他Wnt通路以外的某個未知信號通路有關.
【Dkk-1在各種腫瘤中的表達】
• Dkk-1 在多種腫瘤中因被表觀遺傳修飾而表達下調,如人結直腸癌、胃腸道癌[13]、子宮頸癌[14]、成神經管細胞瘤[15]、乳腺癌[16]和白血病[17]等。另外,表觀遺傳修飾導致的Dkk-1 抑制也在進行性的肺腺癌中被發現[18]。然而,另一方面,在其他許多腫瘤中,Dkk-1顯示出異常高水平的表達。
• Dkk-1 首先在人肝母細胞瘤和Wilms’瘤中[19],然后在肝腫瘤中[20]被發現高表達。Dkk-1 的高表達被證明可以成為多種腫瘤預后差的標志,如肝細胞癌[21]、食道癌[22-25]、骨肉瘤[26]、肺癌[23,27,28]、卵巢上皮癌[29]和多發性骨髓瘤[30-32]。
• 另外,Forget 等[33]研究發現乳腺癌細胞也分泌DKK-1,
• 尤其易于在雌二醇受體、黃體酮受體陰性的腫瘤,
• 以及在有乳腺癌家族史女性的腫瘤中分泌。
【Dkk-1在肝癌細胞中的研究進展】
• Dk k-1 被發現在肝母細胞瘤、肝癌中表達上調。
• 余艷軍等[34]在一項對肝癌組織中Dkk-1 表達情況的檢測發現,Dkk-1 在檢測的大部分肝癌組織中有高表達,表現為肝癌中的表達水平高于癌旁組織;另一個研究則顯示在肝癌中b-catenin 過表達,這顯示Dkk-1 的高表達可能是Wnt 通路異常激活的結果。
• 如上所述,Dkk-1 基因受b-catenin 激活轉錄,說明某些癌癥中Dkk-1 表達的下調是由于這個Wnt 通路負反饋機制的缺失。
• 但是Dkk-1 也有在腫瘤中表達上調的例子,如81%的肝母細胞瘤有Dkk-1的表達,而正常的沒有一個有Dkk-1 的表達;45%的肝母細胞瘤中有b-catenin 激活性突變,85%中有b-catenin 的積累。
• 然而,在對HCC 中DKK-1 的作用的一系列研究中,得出了不同的結論,如Qin 等[35]對高轉移的HCC細胞系H7402 的研究表明,DKK-1表現為一個增殖和侵襲抑制物;但是,Yu 等[21]研究表明DKK-1 促進肝癌細胞的轉移。
【DKK-1在腫瘤中的功能研究】
• 多數研究結果表明,DKK-1 抑制增殖和侵襲,誘導凋亡。DKK-1 抑制神經母細胞瘤細胞[7],但促進乳腺癌[36,37]和頭頸癌細胞的增殖[38],抑制子宮內膜癌的侵襲[39],激活黑色素瘤細胞的凋亡[40]。
• DKK-1的過表達與腫瘤的轉移,尤其是骨轉移相關的腫瘤之間的關系已經被很多研究所揭示。
• DKK-1對腫瘤的骨轉移有促進作用,這與DKK-1能導致骨吸收,抑制骨形成的作用相一致。
• 例如,雖然Dkk-1 的表達在乳腺癌中被發現下調,其他研究者也發現DKK-1 只在導致溶骨損傷的乳腺癌中產生[47] ;另外還有研究發現,乳腺癌細胞分泌出的DKK-1通過下調成骨細胞的分化和骨保護素(osteoprotegerin,OPG)的表達從而抑制骨形成[48]。
• 患骨肉瘤的患者的血清中有高水平的DKK-1,研究發現骨肉瘤細胞的條件培養基也能抑制骨生成,而且腫瘤的周邊區域的細胞表達DKK-1最高,可能通過這種方式抑制創傷周圍的骨生成,使骨肉瘤易于侵襲擴張[26]。
• 類似的,也有研究發現前列腺癌細胞既表達Wnt, 也表達Wnt通路的抑制物DKK-1[49],且分泌DKK-1發生在骨轉移早期,而在轉移發生的過程中,Dkk-1的表達下降[50]。
【相關文獻】
1. “Dickkopf-1 is a master regulator of joint remodeling”. D. Diarra et al., Nature medicine 2007 Feb;Vol 2 no 2
2. “Serum concentration of Dickkopf-1 protein are increased in patients with multiple myelomas and reduced after autologous stem cell transplantation”. M.C. Politou et al., Int. J. of Cancer 2006 Oct 1;119(7): 1728-31
3. “Mechanism of bone metastasis”. G.D Roodmann, N Engl J Med (2004); 350:1655-64
4. “WNT signalling in osteoblasts and bone disease”. J.J. Westerndorf et al., Gene (2004) 341;19-39
5. “A functional genomics approach for the identification of putative tumor suppressor gene. Dickkopf-1 as suppressor of Hela cell transformation”. A.M. Mikheev et al., Carcinogenesis (2004) pp47-59