PDGFB
PDGFB(Platelet-Derived Growth Factor Subunit B),即血小板衍生生长因子 B 亚基,其原癌基因同源物被称为 c-sis。它编码的蛋白通常以二硫键连接的同源二聚体(PDGF-BB)形式存在,是间充质来源细胞(如成纤维细胞、平滑肌细胞、胶质细胞)最强效的促有丝分裂原之一。PDGFB 在血管发育中扮演着不可或缺的角色,主要由内皮细胞分泌,通过旁分泌机制招募表达 PDGFRβ 的周细胞 (Pericytes),从而维持血管壁的稳定性。在病理学上,PDGFB 是著名的“致癌驱动因子”:其与 COL1A1 基因的染色体易位融合是隆突性皮肤纤维肉瘤 (DFSP) 的致病根源;而在胶质母细胞瘤 (GBM) 中,PDGFB 的自分泌环路则是肿瘤恶性增殖的核心引擎。针对 PDGFB/PDGFRβ 信号轴的靶向药物(如伊马替尼)已成为精准医疗的典范。
分子机制:血管招募与促癌循环
PDGFB 的功能高度依赖于其二聚体形式及其与特定受体的结合,它是连接血管内皮与间质细胞的关键信使。
- 配体-受体特异性: PDGFB 链通过二硫键形成同源二聚体 PDGF-BB。PDGF-BB 是唯一能结合所有三种 PDGFR 受体二聚体组合(αα, αβ, ββ)的通用配体,但其生理功能主要通过高亲和力结合 PDGFRβ (PDGFRB) 来实现。
- 内皮-周细胞旁分泌环 (Paracrine Loop):
在血管生成过程中,尖端的内皮细胞分泌 PDGF-BB。这些 PDGF-BB 被保留在细胞外基质(ECM)中,形成浓度梯度,引导表达 PDGFRβ 的周细胞(或平滑肌细胞)向血管壁迁移、附着并增殖。这一过程对于微血管的成熟、渗漏性控制及血脑屏障的建立至关重要。 - 致癌信号转导:
当 PDGF-BB 结合受体后,诱导受体二聚化和自磷酸化,激活多个下游级联:
- PI3K/AKT: 抑制凋亡,促进细胞存活。
- RAS/MAPK: 驱动细胞周期进入 S 期,促进增殖。
- PLCγ/PKC: 调节钙离子流和细胞骨架,促进细胞迁移。
在肿瘤中,PDGFB 常通过自分泌(Autocrine,肿瘤细胞自产自销)或旁分泌(基质细胞分泌刺激肿瘤)方式持续激活这些通路。
临床景观:DFSP 的“阿喀琉斯之踵”
PDGFB 的异常激活机制在不同疾病中截然不同,从染色体易位到表达量失控。
| 疾病类型 | 变异/机制 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 隆突性皮肤纤维肉瘤 (DFSP) | COL1A1-PDGFB 融合 | >90% 的 DFSP 患者存在 t(17;22) 易位。强启动子 COL1A1 驱动 PDGFB 的组成性过表达,形成自分泌环路刺激肿瘤生长。这使得 DFSP 成为对 伊马替尼 极度敏感的肿瘤(即使是晚期)。 |
| 胶质母细胞瘤 (GBM) | 过表达 / 自分泌 | PDGFB 及其受体在 Proneural 型 GBM 中常共表达,形成自分泌环,维持胶质瘤干细胞特性。此外,PDGF-BB 还能招募周细胞,支持肿瘤血管生成。 |
| 法尔病 (Fahr's Disease) | LoF 突变 | PDGFB 基因的功能缺失突变导致原发性家族性脑钙化。由于周细胞无法正确覆盖血管,导致血脑屏障受损和基底节区钙盐沉积。 |
| 动脉粥样硬化 | 异常激活 | 受损内皮释放过量 PDGF-BB,刺激血管平滑肌细胞从中膜迁移至内膜并增殖,是斑块形成的关键步骤。 |
治疗策略:切断自分泌环路
针对 PDGFB 的治疗策略主要集中在阻断其受体 PDGFRβ 的激酶活性,从而切断致癌信号。
- 酪氨酸激酶抑制剂 (TKI):
伊马替尼 (Imatinib)、舒尼替尼 (Sunitinib)。
*机制:竞争性结合 PDGFRβ 的 ATP 结合位点,阻断下游信号。
*应用:伊马替尼是不可切除或转移性 DFSP 的金标准一线疗法,客观缓解率极高。 - 抗血管生成联合治疗:
由于 PDGF-BB 招募周细胞会保护肿瘤血管免受 VEGF 抑制剂(如贝伐珠单抗)的影响,因此联合抑制 VEGF 和 PDGF 信号被认为能更彻底地破坏肿瘤血管网(“去周细胞化”策略)。 - 融合基因检测:
对于软组织肉瘤,FISH 或 NGS 检测 COL1A1-PDGFB 融合是诊断 DFSP 并指导伊马替尼用药的必要步骤。
关键关联概念
- PDGFRβ: PDGFB 的主要功能性受体。
- 周细胞 (Pericyte): 受 PDGFB 招募,维持血管稳定的关键细胞。
- COL1A1: DFSP 中与 PDGFB 发生易位的基因伴侣。
- 伊马替尼: 靶向 PDGFB 驱动肿瘤的特效药。
- c-sis: PDGFB 的病毒同源原癌基因。
学术参考文献与权威点评
[1] Simon MP, et al. (1997). Deregulated expression of the platelet-derived growth factor B-chain gene through fusion with collagen type I alpha 1 gene... Nature Genetics.
[学术点评]:发现之源。首次解析了 DFSP 的分子机制,证明 COL1A1 启动子驱动了 PDGFB 的异常高表达,将这种皮肤肉瘤定义为“自分泌生长因子病”。
[2] Lindahl P, et al. (1997). Pericyte loss and microaneurysm formation in PDGF-B-deficient mice. Science.
[学术点评]:生理功能。Betsholtz 团队利用基因敲除小鼠证明,缺乏 PDGF-B 导致周细胞完全缺失,进而引发严重的毛细血管微动脉瘤和致死性出血,确立了 PDGFB-周细胞轴在血管生物学中的核心地位。
[3] McArthur GA, et al. (2014). Molecular and clinical analysis of locally advanced dermatofibrosarcoma protuberans treated with imatinib... Journal of Clinical Oncology.
[学术点评]:临床实证。B2225 试验的长期随访结果,证实伊马替尼治疗 DFSP 具有持久的疗效,且明确指出 COL1A1-PDGFB 融合是药物敏感的生物标志物。
[4] Keller, A., et al. (2013). Mutations in the gene encoding PDGF-B cause brain calcifications in humans and mice. Nature Genetics.
[学术点评]:遗传病新知。发现 PDGFB 突变是原发性家族性脑钙化(法尔病)的病因,连接了血脑屏障完整性与脑实质钙化。
[5] Andrae J, et al. (2008). Role of platelet-derived growth factors in physiology and medicine. Genes & Development.
[学术点评]:权威综述。全面总结了 PDGF 家族在发育、伤口愈合、纤维化疾病及癌症中的多重角色。