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细胞外基质磷酸糖蛋白/成骨细胞/骨细胞因子45(Matrix ExtracellularPhosphoglycoprotEin/Osteoblast/Osteocyte Factor45，MEPE/OF45)自2000年被首次克隆以来，作为小型的N-端连接整合素的糖蛋白(Small Integrin-BindingLigand，N-linked Glycoprotein，SIBLING)家族的一员；它的功能研究就一直局限在调节骨代谢和磷（体内）平衡方面。我们的前期研究揭示了MEPE/OF45蛋白的新功能，即MEPE/OF45参与细胞DNA损伤应答；MEPE/OF45能够增强细胞对DNA损伤诱导剂(DNA Damage Inducers)的耐受性，这种功能的发挥是通过MEPE/OF45蛋白与检验点激酶l(Checkpoint Kinase1，CHKl)之间的相互作用而实现的；MEPE/OF45能够通过与泛素E3连接酶竞争性结合CHK1而抑制其泛素化降解。美国王亚教授实验室检测到MEPE/OF45在人中的同源蛋白人MEPE/OF45在各种组织来源的肿瘤细胞中均有表达，而且表达水平与肿瘤细胞对DNA损伤诱导剂（包括电离辐射、抗肿瘤药物喜树碱）的耐受性呈现正相关；并且发现MEPE/OF45通过增强G2期检验点应答而增强肿瘤细胞对DNA损伤诱导剂的耐受性，进而提出人MEPE/OF45可能是一个肿瘤放疗、化疗的新靶点。
然而，DNA损伤应答相关信号通路错综复杂。MEPE/OF45通过与CHK1相互作用而调节细胞检验点应答的机制是否是MEPE/OF45参与细胞DNA损伤应答的唯一机制？MEPE/OF45作为细胞外基质蛋白，其功能如何与影响细胞DNA损伤应答的功能建立起联系？很多问题有待解决。
因此，为了进一步研究MEPE/OF45直接或间接调节的信号分子，探索MEPE/OF45增强细胞对DNA损伤诱导剂耐受性的分子机制，我们首先用基因表达谱芯片分析不同MEPE/OF45表达水平的细胞在DNA损伤诱导剂处理前后转录水平上基因表达的差异，结果获得上千条差异表达的基因信息。根据基因表达差异明显、功能与DNA损伤应答相关、研究进展较为深入等原则，选择29个候选基因进行半定量RT-PCR(Semi-Quantitative RT-PCR)验证，结果24个基因与芯片结果一致(79.2％)。为了排除细胞系的特异性，在另外2对MEPE/OF45不同表达水平的细胞系(MEPE/OF45高表达的A1-5细胞和MEPE/OF45低表达的B4细胞，稳定转染pREP10空载体的A1-5细胞和稳定转染反义MEPE/OF45的A1-5细胞）中验证差异基因18个，其中16个与芯片结果一致（89%)。
为了筛选DNA损伤应答相关基因，用半定量RT-PCR方法检测不同DNA损伤敏感性细胞中上述基因在DNA损伤诱导剂处理后转录水平的动力学表达情况，发现Serpinb2、Tgfβ2基因转录水平受到DNA损伤诱导剂的影响。蛋白水平子以验证，发现SERPINB2是受细胞DNA损伤诱导剂诱导的基因。构建SERPINB2稳定表达细胞系，MTT比色实验发现SERPINB2能够提高细胞对DNA损伤诱导剂的耐受性。
芯片数据功能富集分析提示我们：DNA损伤诱导剂处理后，无论MEPE/OF45高表达还是低表达的细胞系，均激活了凋亡通路；且MEPE/OF45最相关的功能是负调控凋亡。为了获知MEPE/OF45是否真正影响细胞凋亡，我们分别检测了3对不同MEPE/OF45表达水平的细胞系(A1-5细胞和B4细胞、稳定转染MEPE/OF45的B4细胞和稳定转染pREP10空载体的B4细胞、稳定转染pREP10空载体的A1-5细胞和稳定转染反义MEPE/OF45的A1-5细胞）的凋亡敏感性，发现MEPE/OF45表达水平与细胞抗凋亡能力直接相关：过表达MEPE/OF45提高细胞抗凋亡能力；敲低MEPE/OF45的表达，细胞凋亡敏感性增加。所以我们得出与芯片结果一致的结论：MEPE/OF45能够抑制细胞凋亡。
进一步研究检测了细胞凋亡内源性途径和外源性途径的相关因子，包括死亡受体途径的Caspase8与线粒体途径的Caspase9。发现DNA损伤诱导剂引发的细胞凋亡过程中，Caspase9被激活而Caspase8没有被激活。说明MEPE/OF45影响的由DNA损伤诱导剂引发的细胞凋亡途径与线粒体凋亡通路相关。
那么MEPE/OF45影响细胞凋亡敏感性机制是怎样的呢？
我们前期工作证实MEPE/OF45通过结合CHK1而抑制后者降解。文献报道，DNA损伤发生后，CHK1能够磷酸化RB蛋白S612，促进其与转录因子E2F-1结合，进而抑制凋亡。于是，为了检测MEPE/OF45抗凋亡能力是否与其结合并稳定CHKI的功能相关，我们检测了稳定表达突变体MEPE/OF45(突变体MEPE/OF45与CHK1相互作用的能力较野生型MEPE/OF45显著下降)的B4细胞、稳定表达CHK1的B4细胞、稳定表达野生型MEPE/OF45的B4细胞以及稳定转染pREP10空载体的B4细胞的凋亡敏感性，发现稳定表达野生型MEPE/OF45的B4细胞、稳定表达CHK1的B4细胞表现出凋亡耐受性，而稳定表达突变体MEPE/OF45的B4细胞和稳定转染空载体的B4细胞均为凋亡敏感性细胞。也就是说，MEPE/OF45影响细胞凋亡依赖其与CHK1的相互作用。
此外，我们还注意到文献报道S2RPINB2能够抑制RB蛋白降解，进而影响细胞凋亡。我们用半定量RT-PCR与免疫印迹方法都检测到MEPE/OF45高表达的同时会伴随SERPINB2在转录水平和蛋白水平的高表达。过表达MEPE/OF45的B4细胞，其SERPINB2、RB蛋白表达均上调。并且，过表达SERPINB2蛋白能够提高细胞抗凋亡能力。因此，MEPE/OF45高表达导致SERPINB2高表达，进而维持较高的RB水平，有可能是MEPE/OF45影响细胞凋亡敏感性的又一途径。
综上所述，我们的研究发现SERPINB2参与了DNA损伤应答；发现MEPE/OF45增强细胞抗凋亡能力，并且揭示MEPE/OF45影响DNA损伤诱导剂导致的细胞凋亡与线粒体凋亡途径相关；发现MEPE/OF45影响细胞凋亡依赖其与CHK1蛋白的相互作用，并与其上调SERPINB2蛋白和RB蛋白相关。
我们前期研究的结果和本研究结果提示：MEPE/OF45能够在调节细胞周期和抑制细胞凋亡两个不同层次上抑制DNA损伤诱导剂对细胞的杀伤作用。这不仅有助于加深对细胞DNA损伤应答机制的认识，还可能为今后放射治疗的靶分子研究提供有意义的线索。