AEG-1基因的表達與口腔鱗狀細胞癌侵襲轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究進展

趙 晨 綜述，陳 坤，張鐵柱 審校

(廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 湛江 524000)

AEG-1基因的表達與口腔鱗狀細胞癌侵襲轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究進展

趙 晨 綜述，陳 坤，張鐵柱 審校

(廣東醫(yī)學(xué)院，廣東 湛江 524000)

口腔鱗狀細胞癌(OSCC)是頭頸部較常見的惡性腫瘤之一，具有侵襲生長及早期頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的特性，預(yù)后較差。星形膠質(zhì)細胞上調(diào)基因-1(AEG-1)是一種癌基因，在多種癌癥組織中呈高表達，在口腔鱗癌的發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移中同樣起著重要作用。

口腔鱗狀細胞癌；AEG-1表達；侵襲；轉(zhuǎn)移

口腔鱗狀細胞癌(Oral squamous cell carcinoma，OSCC)是目前最常見的惡性腫瘤之一，每年大約有30萬新發(fā)病例確診，約12.8萬人死亡[1]。盡管人類在腫瘤分子生物學(xué)、腫瘤綜合治療領(lǐng)域取得了巨大進步，口腔鱗癌治愈率及預(yù)后并未顯著改善，平均5年生存率約為56%[2]。目前已證實，AEG-1基因能激活PI3K/Akt、NF-κB、MARK、wnt等多種重要信號通路，通過控制下游目的基因的表達，參與細胞的生理病理過程以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程?？梢哉f，充分認識AEG-1基因?qū)δ[瘤的調(diào)控作用，將為臨床診斷和治療口腔惡性腫瘤提供重要的參考價值。

1 AEG-1基因概述及其促進腫瘤細胞增殖機制研究

星形膠質(zhì)細胞上調(diào)基因-1(Astrocyte elevate gene-1，AEG-1)又稱異黏蛋白(Metadherin，MTDH)、LYRIC或3D3，是Su等[3]在2002年發(fā)現(xiàn)的新的癌基因，與人類多種惡性腫瘤(如乳腺癌、卵巢癌、胃癌、口腔唾液腺癌、食管癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤等)密切相關(guān)[4-8]。

1.1 AEG-1基因結(jié)構(gòu) AEG-1基因最先在人類免疫缺陷病毒(HIV-1)感染的初級人胚胎星形細胞(Primary human fetal astrocytes，PHFA)中發(fā)現(xiàn)[9]，并可以由HIV-1的病毒糖蛋白gp120和TNF-α進行誘導(dǎo)表達。人類AEG-1基因位于人類8號染色體(8q22)[10-11]，cDNA序列全長3 611 bp，包含11個內(nèi)含子和12個外顯子。人類AEG-1基因編碼的蛋白分子量約為64 000，含有582個氨基酸，富含賴氨酸(12.3%)和絲氨酸(11.6%)，是一種堿性蛋白，其蛋白的氨基酸序列中含有三個細胞核定位信號(Nuclear location signals，NLS)，這些定位信號參與了AEG-1基因的核轉(zhuǎn)位、核內(nèi)定位以及蛋白泛素化過程。

1.2 與AEG-1基因相關(guān)的信號傳導(dǎo)通路 目前研究表明，AEG-1基因在腫瘤發(fā)生過程中涉及PI3K/AKT、NF-κB、MARK、Wnt等多種信號傳導(dǎo)通路。作為最重要信號傳導(dǎo)途徑之一的PI3K/AKT通路[12]，它起到了聯(lián)系H-ras和AEG-1的作用，H-ras通過磷脂酰肌醇-3激酶/蛋白激酶B、糖原合酶激酶-3β激活c-myc，后者可增加AEG-1基因的表達，而表達上調(diào)的AEG-1又可進一步激活PI3K/AKT，即Ras與AEG-1二者的協(xié)同作用，在H-ras介導(dǎo)的腫瘤細胞增殖及細胞惡性轉(zhuǎn)化中發(fā)揮作用。AEG-1亦可激活NF-κB信號通路，通過控制下游靶基因的轉(zhuǎn)錄，促進腫瘤細胞的分裂、增殖、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為。Emdad等[13]研究發(fā)現(xiàn)AEG-1基因是NF-κB的正向調(diào)控蛋白，它能促進NF-κB抑制劑IκB的降解，增強NF-κB的轉(zhuǎn)錄、啟動活性和DNA結(jié)合能力。Liu等[14]通過對人神經(jīng)膠質(zhì)細胞瘤研究發(fā)現(xiàn)，AEG-1可通過NF-κB P65和AP-1與基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)啟動子結(jié)合提高腫瘤細胞的侵襲能力。在AEG-1基因過表達的Hep-AEG1-14和Hep-AEG1-18中，信號分子ERK、p38-MARK和Akt呈高磷酸化狀態(tài)，表明ERK42/44和p38-MARK對AEG-1誘導(dǎo)的細胞侵襲和錨著獨立生長過程中可能起關(guān)鍵作用[15]。在Wnt信號通路中，淋巴增強結(jié)合因子-1(LEF-1)是該通路的最終執(zhí)行者，它是一類具有重要調(diào)節(jié)功能的轉(zhuǎn)錄因子。AEG-1基因可通過上調(diào)LEF-1的表達，調(diào)節(jié)β-catenin與LEF-1結(jié)合，進而調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄[16]。

1.3 AEG-1基因抗凋亡和促進腫瘤細胞增殖機制研究 研究表明，AEG-1基因的高表達可降低其凋亡水平并促進腫瘤細胞的增殖。Lee等[17]研究表明，在饑餓環(huán)境中，正常人胎腦星形膠質(zhì)細胞(IM-PHFA)和黑色素細胞(FM516-SV)中高表達的AEG-1可對抗細胞凋亡。劉海燕等[18]研究發(fā)現(xiàn)RNA轉(zhuǎn)染的神經(jīng)母細胞瘤細胞株SK-N-SH和細胞株M17被設(shè)計合成的AEG-1小分子干擾后，顯示下調(diào)AEG-1表達可以明顯抑制神經(jīng)母細胞瘤細胞的增殖，并將細胞周期阻滯在G0/G1期。另一項研究顯示[19]，miR-375在頭頸部鱗癌的表達較正常上皮組織中明顯減少，提示miR-375是一種腫瘤抑制基因。通過全基因組基因表達分析，基因表達數(shù)據(jù)和熒光素酶報告分析顯示，AEG-1是miR-375調(diào)控的分子靶點頭頸部鱗癌組織中AEG-1表達水平顯著上調(diào)，而在頭頸部鱗癌細胞轉(zhuǎn)染si-AEG-1可明顯抑制腫瘤細胞的增殖，提示AEG-1可促進腫瘤細胞的增殖。

1.4 AEG-1基因促進腫瘤血管生成機制的研究 血管新生對于惡性腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。大量前血管生成相關(guān)因子增加，破壞了血管生成的平衡網(wǎng)絡(luò)。Emdad等[20]經(jīng)研究首次證實AEG-1基因作為癌基因能增加瘤體組織中微血管密度(MVD)及各種血管生成因子標記物的表達，并促進血管生成。這些參與調(diào)控腫瘤血管生成的重要因子包括：低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、血管生成素-1(Ang-1)、基質(zhì)蛋白酶(MMP)和血管生成素受體Tie2。其中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)為作用最強、最直接的新生誘導(dǎo)因子，而HIF-1α則是調(diào)控VEGF表達的最重要因子。Ma等[21]的研究也表明，HIF-1α能夠啟動VEGF的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)VEGF受體FLT-1的轉(zhuǎn)錄，該受體大量表達，加強了VEGF誘導(dǎo)口腔腫瘤血管形成的生物學(xué)效應(yīng)。Emdad等[20]通過對穩(wěn)定表達AEG-1基因的鼠胚胎成纖維細胞(Normal immortal cloned rat embryo fibroblat，CREF)的觀察，發(fā)現(xiàn)AEG-1可誘發(fā)裸鼠惡性腫瘤的形成，對腫瘤部分進行免疫組化染色后發(fā)現(xiàn)瘤體組織中血管生成標記物，VEGF、HIF-1α、Ang-1等表達增強，微血管密度增高。Xia等[22]通過免疫組化、微血管密度測定等方法對87例口腔癌患者研究發(fā)現(xiàn)，AEG-1的表達和腫瘤微血管密度(MVD)呈正相關(guān)。

2 AEG-1基因在頭頸部鱗癌及口腔鱗癌表達的相關(guān)研究

2.1 AEG-1基因在頭頸部鱗癌中的表達及意義 Yu等[23]報道AEG-1基因在食管鱗狀上皮癌組織中的表達高于正常食管鱗狀上皮組織。劉秀華等[24]研究發(fā)現(xiàn)，AEG-1在食癌組織中陽性表達率明顯高于正常食管組(84.1%vs 10.0%，P＜0.05)，且與組織學(xué)分級和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。李果等[25]采用Western bloting技術(shù)檢測AEG-1蛋白在4株鼻咽癌細胞株、47例鼻咽癌組織及21例鼻咽黏膜中的表達，研究結(jié)果顯示，AEG-1蛋白在鼻咽癌細胞和組織中的表達較鼻咽部黏膜均顯著增高，且其表達水平與患者T分級、臨床分期及頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均呈顯著正相關(guān)。以上研究證實AEG-1基因表達可能在頭頸鱗癌及口腔鱗癌發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

2.2 AEG-1基因表達在口腔鱗癌侵襲轉(zhuǎn)移中的作用 鄧年豐等[26]通過免疫組化方法檢測45例舌鱗癌細胞癌中AEG-1表達水平，發(fā)現(xiàn)AEG-1在舌鱗狀細胞癌組織中高表達，與腫瘤臨床分期、腫瘤組織分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，但未確定其與復(fù)發(fā)及患者預(yù)后的關(guān)系。Ke等[27]通過對97例舌鱗癌(TSCC)患者進行免疫組化檢測，結(jié)果表明AEG-1蛋白在舌鱗癌組織表達陽性率顯著高于腫瘤邊緣組織及正常舌組織，進一步說明AEG-1基因與舌癌侵襲生長關(guān)系密切。上皮細胞間質(zhì)化(EMT)是腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)，AEG-1的高表達可誘導(dǎo)EMT，促進腫瘤細胞的粘附、侵襲與轉(zhuǎn)移。余云長等[28]研究證實AEG-1表達上調(diào)可顯著提高頭頸部鱗癌Tu686細胞(來源于人口腔鱗癌原發(fā)灶)的體外侵襲能力，且該侵襲能力的增強可能與AEG-1介導(dǎo)的EMT改變密切相關(guān)。Li等[29]發(fā)現(xiàn)在高表達AEG-1的乳腺癌細胞株中，E-cadherin、CK-18等上皮標志物表達水平顯著降低，F(xiàn)ibronectin、β-catenin、Vimentin等間質(zhì)細胞標志物表達水平明顯升高，snail、slug等上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化因子表達水平顯著增強，這些細胞標志物的異常表達與導(dǎo)致腫瘤間發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

3 展望

AEG-1基因作為近幾年新發(fā)現(xiàn)的腫瘤相關(guān)基因已受到廣泛關(guān)注。但目前對AEG-1基因的研究尚不充分，其在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后方面均起到重要作用，但其在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的作用、細胞內(nèi)的精確定位以及確切調(diào)控機制等還有待進一步研究。相信隨著這些問題的解決，AEG-1基因靶向治療將成為口腔鱗癌及其他惡性腫瘤診斷及治療的又一新途徑。

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R739.8

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1003—6350（2015）19—2894—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.19.1052

2015-01-10)

陳 坤。E-mail：zjchenkun@126.com