乳腺癌缺失基因在關于胃癌發(fā)生機制方面的研究進展

汪洋，還勇為，焦峰

(蚌埠醫(yī)學院附屬解放軍82醫(yī)院 普外科，江蘇 淮安 223001)

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·綜 述·

乳腺癌缺失基因在關于胃癌發(fā)生機制方面的研究進展

汪洋，還勇為，焦峰

(蚌埠醫(yī)學院附屬解放軍82醫(yī)院 普外科，江蘇 淮安 223001)

乳腺癌組織缺失基因1(deleted in breast cancer- 1，DBC1)作為一種近年來新發(fā)現(xiàn)的基因已經被證實參與胃癌等多種腫瘤的形成和發(fā)展，但具體機制仍所知甚少。通過沉默交配信息校準2同系物(silent mating type inforation regulation 2 homolog 1，SIRT1)去乙?；钚缘呢撜{控，以及與其他因子如酪氨酸激酶2α(CK2α)、核轉錄因子κB(NF- κB)、蛋白激酶等的相互作用，DBC1對胃癌的發(fā)生、進展以及預后有一定影響。因此，DBC1作為治療胃癌的新靶點逐漸為人們所重視，使我們對防治胃癌有了進一步的了解和突破。

乳腺癌缺失基因； 酪蛋白激酶Ⅱ； 沉默交配信息校準2同系物； 核轉錄因子κB； 綜述

乳腺癌組織缺失基因1(deleted in breast cancer- 1，DBC1)是2002年新發(fā)現(xiàn)的一種基因，因為最早發(fā)現(xiàn)其在乳腺癌組織中缺失而得名。DBC1位于人類染色體8p21，屬于Rho GTPases基因家族。相關實驗表明這個家族所參與的信號傳導與腫瘤的發(fā)生和進展有一定的聯(lián)系[1]。通過最近的針對組蛋白去乙?；负秃耸荏w的質譜研究，發(fā)現(xiàn)DBC1作為一種轉錄過程的主調節(jié)器與人類腫瘤轉移相關。通過沉默交配信息校準2同系物(silent mating type inforation regulation 2 homolog 1，SIRT1)去乙?；钚缘呢撜{控，DBC1對基因表達、下游的細胞通路和相關的人類疾病有廣泛的影響[2]。下面就近年來DBC1在胃癌發(fā)生機制方面的研究進展進行綜述。

1 DBC1作為SIRT1抑制劑參與胃癌的機制

SIRT1可以通過細胞周期中的一些分子及細胞凋亡調節(jié)蛋白來發(fā)揮脫乙?；饔檬辜毎婊頪3]，延長細胞壽命，從而減緩組織器官的衰老，是早已經被證明的長壽基因?？梢酝茢?，當SIRT1存在于腫瘤細胞中時，可能也會因此對腫瘤細胞的增殖分化起正向調節(jié)作用，從而使其發(fā)生和轉移等過程效率都有所提高。就目前醫(yī)學研究所知，p53基因在DNA的結合和修復以及細胞的凋亡和分化中起到重要作用，相關實驗已經證實，細胞DNA受到損傷的時候，P53蛋白可以通過“細胞程序性死亡”而引發(fā)細胞凋亡，從而起到抑制癌細胞生長的作用[4]。DBC1可以通過調節(jié)p53從而在腫瘤抑制中起重要作用。Qin等[5]在體外和體內實驗中發(fā)現(xiàn)，DBC1的缺失導致P53減少。鼠雙微染色體2(murine double mimute2，MDM2)可以通過不同的通路參與P53的功能調節(jié)，從而進一步參與細胞增殖和凋亡的過程。DBC1可以通過與MDM2競爭，然后與P53結合并穩(wěn)定[5]。而近年來發(fā)現(xiàn)P53是SIRT1的酶解底物，SIRT1磷酸化通過一磷酸腺苷(AMP)激活的蛋白激酶完成，然后調控p53的乙?；痆6]，而SIRT1使P53脫乙?；驪53介導的細胞凋亡作用減弱。研究還證實，DBC1可以與SIRT1形成穩(wěn)定的復合體，ATM/ATR介導的DBC1磷酸化促進DBC1與SIRT1結合，從而降低了SIRT1的活性，進一步使SIRT1對于P53的作用減弱,DBC1是SIRT1的負性調節(jié)劑。而DBC1經乙?；揎椀奈稽c是在其兩末端的賴氨酸殘基K112和K215，對K112和K215乙?；梢砸种艱BC1- SRIT1結合，并且增加SIRT1脫乙?；富钚浴６鳶IRT1促進DBC1脫乙?；@一機制穩(wěn)定了DBC1- SRIT1組合的存在，也限制了SIRT1活性[7- 8]。

Noguchi等[9]實驗證明，在胃癌的發(fā)展中，SIRT1的表達與不良預后相關，而DBC1與好的預后有關。在51例胃癌組織中，通過免疫印跡法評估SIRT1的表達，在557例胃癌患者中，通過免疫組織化學法評估了乙?；M蛋白H4K16、DBC1、p53、SIRT1和乙?；M蛋白H3K9的表達。免疫印跡法評估顯示，SIRT1的高表達與惡性腫瘤的發(fā)展、淋巴入侵陽性、靜脈入侵陽性及晚期階段有統(tǒng)計學關系，但并非提示預后不良。免疫組化評估結果顯示，通過單變量和多變量分析，SIRT1的高表達與更壞的臨床病理特征以及預后不良有關，同樣的結果也出現(xiàn)在免疫印跡法中。通過單變量分析發(fā)現(xiàn)，DBC1和H4K16Ac與良好預后相關[9]。

2 CK2α磷酸化DBC1參與癌癥的發(fā)展

CK2最早被稱為酪蛋白激酶Ⅱ，是一種信使非依賴性絲/蘇氨酸激酶，普遍存在于真核細胞中，CK2的一個重要特征是利用三磷酸腺苷或三磷酸鳥苷作為磷酸基團供體，具有眾多磷酸化蛋白底物。DBC1就是其底物之一[10]。Bae等[11]的試驗中，通過單因素分析，蛋白激酶CK2α和磷酸化的DBC1表達陽性預測總生存期短和無復發(fā)生存率低。特別需注意的是，CK2α表達是胃癌患者獨立的預后指標。胃癌細胞中CK2α與DBC1結合，并且磷酸化DBC1。CK2α磷酸化DBC1在GST沉降實驗中被CK2α和DBC1免疫共沉淀證實。對CK2α和DBC1的抑制降低癌細胞增殖和侵襲活性。胃癌細胞的遷移和侵襲活性的降低與基質金屬蛋白酶2、基質金屬蛋白酶9和上皮間質轉化下調有關。而DBC1磷酸化位點的突變也下調了與上皮細胞間質轉化相關的信號。他們的研究表明，CK2α通過調節(jié)DBC1突變磷酸化參與腫瘤發(fā)生。此外，阻斷CK2α和DBC1的結合抑制了胃癌細胞侵襲性增殖。因此，CK2α- DBC1通路可能成為胃癌治療的新靶點[11]。

3 DBC1通過調節(jié)NF- κB活性促進胃癌細胞的失巢凋亡抑制

失巢凋亡(anoikis)是一種細胞程序性死亡，是由于在其生存環(huán)境中細胞外基質，也就是動物細胞分泌的糖及蛋白等物質和其他細胞失去接觸而導致的[12]，正常的上皮細胞從原來生存的內環(huán)境脫落到血流中可以引發(fā)細胞失巢凋亡[13]。失巢凋亡作為一種特殊的程序化細胞死亡形式，在機體成長發(fā)育、疾病發(fā)生和腫瘤發(fā)生、發(fā)展、侵襲中起重要作用。NF- κB為一個轉錄因子蛋白家族，除了參與早期免疫反應和炎癥反應的分子調控，也參與細胞凋亡有關的分子反應，如腫瘤壞死因子受體相關因子- 1、抗細胞凋亡的蛋白- 1和- 2、TNF受體相關因子等?；罨腘F- κB可能與腫瘤細胞凋亡抗拒有關[14]。為了探究NF- κB與DBC1之間的調控關系，Huan等[15]通過免疫組織化學方法研究了在142例胃癌組織中DBC1的過表達，結果顯示DBC1在胃癌組織中明顯與TNM階段和淋巴結轉移有關。體外實驗表明，DBC1表達與胃癌細胞的失巢抵抗能力有關，這已經被定義為轉移的關鍵。研究顯示，IKK- β/NF- κB信號通路參與了DBC1對胃癌細胞失巢抵抗的調節(jié)。總的來說，DBC1通過調節(jié)NF- κB活性來促進失巢抵抗，因此，這可能是一種防止?jié)撛谵D移的新的治療目標[15]。

4 氧化應激促進DBC1磷酸化，蛋白磷酸酶4使DBC1去磷酸化

DBC1可以被ATM和ATR激酶磷酸化，以應對DNA損傷，這是p53活化和凋亡的關鍵事件[16]，關于DBC1如何被磷酸化，Yuan等[17]認為氧化應激改變了SIRT1與其抑制蛋白DBC1的相互作用。氧化應激通過ATM/ATR依賴機制促進DBC1磷酸化，增加了DBC1與SIRT1的親和力并且導致去乙酰化酶活性抑制[17]。Lee等[16]發(fā)現(xiàn)，蛋白磷酸酶4(PP4)使DBC1去磷酸化，調節(jié)其在DNA損傷應答中的作用。PP4R2是PP4的調節(jié)亞基，介導DBC1和催化亞基PP4C之間的相互作用。在體外，PP4C有效地使已經磷酸化的DBC1去磷酸化，細胞中PP4C/PP4R2的耗盡改變DBC1磷酸化和p53的活化動力學，并在DNA損傷反應中使細胞凋亡增加，這與磷酸化的DBC- 1突變體表達兼容。這些研究表明，PP4介導的DBC1去磷酸化對于有效的細胞損傷反應是必要的[16]。

5 DBC1參與異染色質的DNA斷裂修復

近年來，也有一些關于DBC1與DNA修復方面的研究，使進一步探究胃癌及其他癌癥疾病有了新的進展。Magni等[18]認為DBC1對于異染色質的DNA損傷修復是必需的，而常染色質的DNA損傷修復并不受DBC1缺失的影響。Chk2被稱為檢測點激酶，當DNA損傷發(fā)生時ATM可激活Chk2，使P53被磷酸化而激活[19]，經過一系列反應最終使細胞周期中斷。Magni等[18]發(fā)現(xiàn)，異染色質DNA修復損害是由有缺陷的檢測點激酶2(Chk2)激活引起的，這在DBC1脫落的細胞中可以被檢測到，而且最終影響了Chk2基板KAP1的磷酸化，這是DNA修復和異染色質松弛所必需的，研究進一步擴大和確認DBC1在DNA損傷反應和DNA修復中的角色，也說明了一個新的CHK2基因活性調節(jié)機制。DBC1參與異染色質DNA斷裂修復的結果表明，這種蛋白對維持染色體的穩(wěn)定發(fā)揮新的作用，而這可能對于防止胃癌或是其他癌癥的形成是必不可少的[18]。

6 DBC1被小泛素樣修飾因子修飾參與P53介導的細胞凋亡

泛素樣修飾是一種常見的蛋白質翻譯后修飾，將泛素分子結合到靶蛋白上參與各種反應。小泛素樣修飾因子(SUMO)是近年來新發(fā)現(xiàn)的一類泛素樣分子，主要參與靶蛋白的定位及功能調節(jié)等。目前主要包括SUMO 1、SUMO 2、SUMO 3、SUMO 4[20]。PIAS3是STAT3蛋白抑制分子，可以介導多種蛋白質發(fā)生泛素化[21]。DBC1可以被小泛素樣修飾因子2、3(SUMO 2、3)修飾，但不能被SUMO1修飾，這一點對于基因毒性應激反應下p53的轉錄是至關重要的。而依托泊甙治療降低了DBC1與SUMO的特異性蛋白酶1(SENP1)的相互作用，促進了它與PIAS3作用，致使DBC1 SUMO化增加。研究發(fā)現(xiàn)，DBC1從與SENP1結合到與PIAS3結合的切換是通過ATM/ATR介導磷酸化DBC1完成的。此外，DBC1 SUMO化引起了DBC1- SIRT1相互作用增大，導致p53轉錄激活從SIRT1釋放。SENP1的敲除促進依托泊苷誘導的細胞凋亡，而PIAS3或SUMO2/3敲除和SUMO化修飾缺陷的DBC1突變體的過度表達抑制細胞凋亡。在基因毒性應激反應中，這些結果在p53介導的細胞凋亡的促進作用中建立了DBC1泛素化修飾的角色[22]。在這里是否可以就此推斷，若是對DBC1的小泛素化修飾進行干擾，是否也參與到胃癌及其他癌癥的發(fā)展中呢？而對于胃癌組織中DBC1的小泛素化修飾進行加強或是抑制，是否可以為治療或是預防胃癌發(fā)生開拓一條新的路徑。

7 展 望

消化道腫瘤特別是胃癌是對身體健康影響非常大而且也是人類常見的疾病之一。就其發(fā)病率和死亡率而言，前者在所有惡性腫瘤中占據(jù)第2位，后者占據(jù)第3位[23]?？v然眾多的新型化療藥物和靶向藥物被廣泛應用，但是晚期胃癌的治療效果仍然不容樂觀，其5年生存率為20%～30%[24]，因而尋找胃癌早期診斷的分子標志物以及新的潛在治療靶點就尤為重要。

DBC1自首次被發(fā)現(xiàn)至今只有10余年，關于DBC1的作用機制我們仍知之甚少。就目前已知研究進展來說，DBC1作為SIRT1抑制劑參與腫瘤的進展是相關領域比較承認的一種說法，也是研究相對較多的一種機制。目前有限的資料顯示，DBC1大致可以通過作為SIRT1抑制劑、參與DNA斷鏈修復、氧化應激、被CK2α磷酸化、調節(jié)NF- κB活性、蛋白激酶4的磷酸化和去磷酸化以及參與P53介導的死亡等方式參與胃癌病理機制的發(fā)展。DBC1本身對于大多數(shù)腫瘤來說究竟是抑制還是促進至今仍沒有相對統(tǒng)一的說法，甚至對于某一種特定的腫瘤，不同的團隊也會得出截然不同的結果。我們不能認定哪一種說法完全正確，因為科學就是在不斷的探索和發(fā)現(xiàn)、在不斷的糾正錯誤中前行，好在隨著科學技術的發(fā)展，免疫印跡法、免疫組織化學以及細胞學、基因檢測等研究方法為我們進一步探究提供了方便?？梢钥隙ǖ氖?，一定還有其他的關于DBC1的作用機制參與胃癌的進展，對于已經發(fā)現(xiàn)的相關機制，我們仍有繼續(xù)探索的巨大空間，而這些發(fā)現(xiàn)必將為預防和治療胃癌疾病提供新的思路。

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2016- 04- 13

2016- 07- 06

汪洋(1991-)，男，安徽宣城人，住院醫(yī)師，在讀碩士研究生。E- mail：1094340441@qq.com

焦峰 E- mail：jiaofeng7701@163.com

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R735.2; R730.231

A

1671- 6264(2016)06- 1005- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.06.037