核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2/B1的研究進(jìn)展△

高立斌　石靜嫻　李祺福

廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，廈門　361102

核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2/B1的研究進(jìn)展△

高立斌石靜嫻李祺福#

廈門大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，廈門361102

核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2/B1（hnRNPA2/B1）是核不均一核糖核蛋白家族的成員，其在細(xì)胞生命活動(dòng)中起著非常重要的作用，主要參與pre-mRNA的可變剪接和轉(zhuǎn)錄調(diào)控、端粒維持及細(xì)胞增殖、遷移過(guò)程，在很多腫瘤中呈高表達(dá)的狀態(tài)。本文就hnRNPA2/B1在腫瘤中的作用與機(jī)制及其所涉及的其他功能作一綜述。

hnRNPA2/B1；腫瘤；可變剪接

癌癥是世界上的頭號(hào)殺手，每年有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人類死于癌癥，癌細(xì)胞具有無(wú)限增殖、遷移和抵抗凋亡的能力。了解癌癥的發(fā)展機(jī)制，對(duì)于癌癥的預(yù)防和治療具有重要意義，核內(nèi)不均一核糖核蛋白A2/B1（hnRNPA2/B1）在癌癥的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用，有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)hnRNPA2/B1在肺癌、肝癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤中呈高表達(dá)狀態(tài)，本文通過(guò)對(duì)近年來(lái)hnRNPA2/B1在不同腫瘤中的研究進(jìn)展加以闡述，全面介紹hnRNPA2/B1在腫瘤生命活動(dòng)中的作用及功能，為全面理解hnRNPA2/B1在癌癥發(fā)生、發(fā)展中的作用有重要啟示，為進(jìn)一步找尋治療靶點(diǎn)提供重要的借鑒意義。

1　HnRNPA2/B1的結(jié)構(gòu)

HnRNPA2/B1在人類細(xì)胞中是定位于7號(hào)染色體p15上的一個(gè)單拷貝基因產(chǎn)物［1］，hnRNPA2/B1的pre-mRNA通過(guò)其外顯子（exon）的可變剪接產(chǎn)生4個(gè)異構(gòu)蛋白（isoform）：B1（包含所有的exons），A2（無(wú)exon 2），B1b（無(wú)exon 9）和A2b（無(wú)exon 2和9）［2］，目前人類細(xì)胞中僅發(fā)現(xiàn)了A2和B1兩種異構(gòu)蛋白的表達(dá)，B1比A2在N端多12個(gè)氨基酸。它們都具有兩個(gè)高度保守的RNA識(shí)別序列（amine（N）-terminal RNA recognition motifs，RRM），它們具有精氨酸/甘氨酸富集區(qū)域（RGG）［3］（圖1），RGG序列具有一個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)，那就是精氨酸經(jīng)常會(huì)發(fā)生翻譯后修飾，這種修飾會(huì)使兩個(gè)甲基到精氨酸的胍基氮，產(chǎn)生二甲基精氨酸，進(jìn)而可能會(huì)影響hnRNPA2/B1的定位［4］。hnRNPA2/B1主要定位在細(xì)胞核中，也有部分存在核質(zhì)穿梭的現(xiàn)象。

圖1　HnRNPA2/B1的結(jié)構(gòu)［3］

2　HnRNPA2/B1參與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞遷移

HnRNPA2/B1對(duì)于細(xì)胞的增殖、遷移和凋亡有重要的作用。Tauler等［5］通過(guò)微陣列分析在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549，H1703和H358（這些細(xì)胞具有不同的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化標(biāo)志物，例如E-cadherin，F(xiàn)ibronectin和Vimentin）中沉默hnRNPA2/B1對(duì)一些基因表達(dá)的影響，這些基因主要涉及遷移、增殖和凋亡。沉默hnRNPA2/B1促進(jìn)細(xì)胞增殖和克隆形成能力，抑制遷移，E-cadherin表達(dá)增加，E-cadherin的抑制因子Twist和Snail表達(dá)減少，這揭示hnRNPA2/B1可能在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）中起作用。Zhou等［6］發(fā)現(xiàn)在肝癌細(xì)胞中hnRNPA2/B1反式激活Snail轉(zhuǎn)錄，反過(guò)來(lái)會(huì)抑制Snail的靶基因E-cadherin的表達(dá)，促進(jìn)肝癌細(xì)胞EMT，沉默EMT轉(zhuǎn)化因子Snail會(huì)降低hnRNPA2/B1提高的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。肝細(xì)胞癌（HCC）樣本中，hnRNPA2/B1一般呈過(guò)表達(dá)狀態(tài)，其與Snail的表達(dá)呈正相關(guān)性，簡(jiǎn)言之hnRNPA2/B1是EMT發(fā)生的激活劑。

3　HnRNPA2/B1參與腫瘤細(xì)胞增殖

3.1HnRNPA2/B1通過(guò)參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控細(xì)胞增殖

HnRNPA2/B1在很多腫瘤中都過(guò)表達(dá)，可以作為腫瘤的早期標(biāo)志物［7-8］，尤其是肺癌［9］，hnRNPA2/B1的上調(diào)與肺癌的發(fā)展有很大關(guān)系。Xuan等［10］發(fā)現(xiàn)在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中環(huán)氧合酶-2（COX-2）與hnRNPA2/B1有相互作用，hnRNPA2/B1能夠結(jié)合在COX-2核心啟動(dòng)子上，調(diào)控非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)。利用RNAi下調(diào)hnRNPA2/B1的表達(dá)，COX-2的表達(dá)減少，前列腺素（PGE2）產(chǎn)生也減少，抑制小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)（體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)都有驗(yàn)證），結(jié)果揭示hnRNPA2/B1通過(guò)激活COX-2信號(hào)進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)，hnRNPA2/B1/COX-2通路可以作為人類肺癌治療的靶標(biāo)。

3.2HnRNPA2/B1通過(guò)參與基因可變剪接調(diào)控細(xì)胞增殖

HnRNPA2/B1還參與pre-mRNA的可變剪接。Shilo等［11］發(fā)現(xiàn)剪接因子SRSF1、SRSF6和hnRNPA2/B1在不同的癌癥中都是上調(diào)的，當(dāng)肝癌細(xì)胞過(guò)表達(dá)hnRNPA2會(huì)持續(xù)激活Ras-MAPK-ERK信號(hào)通路，敲低會(huì)抑制Ras-MAPK-ERK信號(hào)通路。HnRNPA2調(diào)控A-Raf的可變剪接，減少短的A-Raf（負(fù)性調(diào)控）的異構(gòu)體，增加全長(zhǎng)的A-Raf異構(gòu)體，導(dǎo)致Raf-MEK-ERK信號(hào)通路持續(xù)激活和細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。

David等［12］研究發(fā)現(xiàn)丙酮酸激酶的同工酶PKM2在癌細(xì)胞中廣泛表達(dá)，促進(jìn)有氧糖酵解，提供癌細(xì)胞的能量來(lái)源，致癌轉(zhuǎn)錄因子c-Myc上調(diào)PTB、hnRNPA1和hnRNPA2的轉(zhuǎn)錄，通過(guò)這些拼接因子的可變剪接，保證一個(gè)高的PKM2/PKM1比率，從而為癌細(xì)胞提供能量來(lái)源。

3.3HnRNPA2/B1影響增殖信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的表達(dá)

He等［13］發(fā)現(xiàn)hnRNPA2/B1在皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞（Colo16）和人永生化上皮細(xì)胞（HaCaT）細(xì)胞周期進(jìn)程中會(huì)發(fā)生表達(dá)變化，通過(guò)RNAi手段降低hnRNPA2的表達(dá)會(huì)降低非凋亡相關(guān)的增殖，抑制hnRNPA2的表達(dá)會(huì)增加p21的表達(dá)量，降低BRCA1的表達(dá)量，而p53的表達(dá)量沒(méi)有太大變化，這揭示hnRNPA2在細(xì)胞增殖中扮演重要角色。

4　HnRNPA2/B1參與腫瘤細(xì)胞凋亡

4.1HnRNPA2/B1通過(guò)參與基因可變剪接影響細(xì)胞凋亡

Golan-Gerstl等［14］研究發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞（U87MG），hnRNPA2/B1調(diào)控某些抑癌基因和促癌基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，分別包括抑癌基因細(xì)胞型Fas相關(guān)死亡區(qū)域蛋白樣白介素-1轉(zhuǎn)換酶抑制蛋白（c-FLIP），BIN1蛋白（bridging integrator protein-1，BIN1），WWOX（WW domain containing oxidoreductase，WWOX）和促癌基因受體型酪氨酸激酶（RON），hnRNPA2/B1提高這些基因致癌亞型的表達(dá)。

4.2HnRNPA2/B1通過(guò)影響關(guān)鍵信號(hào)通路調(diào)控細(xì)胞凋亡

在A549細(xì)胞中抑制hnRNPB1的表達(dá)會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)DNA-PK的活性抑制增殖，并促進(jìn)p53依賴的凋亡［15］。Barcelo等［16］發(fā)現(xiàn)在KRAS依賴的一些人類胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞（PDAC）中，hnRNPA2/B1與KRAS有相互作用，降低hnRNPA2/B1的表達(dá)會(huì)顯著降低細(xì)胞的活性，錨定依賴的生長(zhǎng)，裸鼠成瘤能力，而且會(huì)增加細(xì)胞的凋亡和AKT信號(hào)的失活，減少KRAS和PI3K的相互作用。Deng等［17］發(fā)現(xiàn)在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中敲低hnRNPA2/B1會(huì)降低細(xì)胞的活性，在分子水平上降低hnRNPA2/B1的表達(dá)量會(huì)減少P-STAT3的表達(dá)。

5　HnRNPA2/B1定位變化與腫瘤進(jìn)展的研究現(xiàn)狀

Cui等［18］發(fā)現(xiàn)在鼠肝癌細(xì)胞，hnRNPA2/B1不論是在轉(zhuǎn)錄水平還是翻譯水平都有上調(diào)，在人類肝炎病毒陽(yáng)性的組織和肝癌組織中hnRNPA2/B1也是上調(diào)的，而在正常組織中則沒(méi)有hnRNPA2/B1上調(diào)。他們發(fā)現(xiàn)在肝癌發(fā)展過(guò)程中hnRNPA2/B1會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)位現(xiàn)象，當(dāng)肝癌從高分化向低分化發(fā)展過(guò)程中，hnRNPA2/B1會(huì)從胞核向胞質(zhì)移動(dòng)。Mizuno等［19］在人肝癌組織中鑒定出了24個(gè)差異蛋白，其中就有hnRNPA2/B1，而且還用共免疫沉淀發(fā)現(xiàn)人端粒酶催化亞基（hTERT）與hnRNPA2/B1有相互作用，沉默hnRNPA2/B1后會(huì)抑制端粒酶的活性。免疫組化分析結(jié)果表明hnRNPA2/B1的核和質(zhì)的表達(dá)增加與肝癌分化的組織學(xué)分級(jí)和微血管的侵襲有顯著的相關(guān)性。而且對(duì)74個(gè)接受手術(shù)治療的肝癌病人的生存分析，發(fā)現(xiàn)hnRNPA2/B1可以作為一個(gè)單獨(dú)的預(yù)后因子。

Jing等［20］發(fā)現(xiàn)hnRNPA2/B1是一種核基質(zhì)蛋白，在胃腺癌中表達(dá)會(huì)增加，當(dāng)用促分化的藥物HMBA處理時(shí)其表達(dá)會(huì)下降，而且他們發(fā)現(xiàn)hnRNPA2/B1與c-myc、p53、Rb有共定位現(xiàn)象，當(dāng)用環(huán)六亞甲基雙乙酰胺（HMBA）處理時(shí)，hnRNPA2/B1會(huì)向胞質(zhì)移位。Stockley等［21］發(fā)現(xiàn)RNAi沉默hnRNPA2減少前列腺癌細(xì)胞（PCa）的克隆形成能力和增殖，而過(guò)表達(dá)hnRNPA2增加PCa細(xì)胞的增殖。在一些前列腺癌病例中，尤其是在高分化的病例中，細(xì)胞核中hnRNPA2呈過(guò)表達(dá)狀態(tài)，也能觀察到hnRNPA2在細(xì)胞質(zhì)中的表達(dá)。異位表達(dá)hnRNP-△RGG（主要表達(dá)在胞質(zhì)）增加PCa的增殖，揭示胞質(zhì)的hnRNPA2與PCa有功能的相關(guān)性，胞質(zhì)中的hnRNPA2與一些mRNA的3'-UTR穩(wěn)定性有關(guān)，包括CTNNB1。野生型的hnRNPA2和hnRNP-△RGG都會(huì)作用CTNNB1的3'-UTR mRNA，增加CTNNB1 mRNA的表達(dá)和β-catenin蛋白的表達(dá)和核定位。

6　總結(jié)和展望

HnRNPA2/B1在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起著重要作用，參與細(xì)胞增殖、遷移、凋亡、基因轉(zhuǎn)錄和可變剪接。在肺癌細(xì)胞中，hnRNPA2/B1促進(jìn)細(xì)胞增殖和遷移，抑制細(xì)胞凋亡，在肝癌細(xì)胞中，hnRNPA2/B1促進(jìn)EMT的發(fā)生，hnRNPA2/B1在低分化的癌癥中還存在定位的變化，而且hnRNPA2/B1還參與可變剪接，通過(guò)控制能量代謝有關(guān)基因的可變剪接，從而為癌細(xì)胞提供能量。由此可見(jiàn)hnRNPA2/B1可以作為腫瘤發(fā)生的一個(gè)潛在標(biāo)志物，但目前對(duì)hnRNPA2/B1的研究?jī)H局限于其對(duì)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)功能的影響，對(duì)其分子機(jī)制很少涉及，僅有報(bào)道其參與一些基因的轉(zhuǎn)錄和可變剪接。所以深入挖掘hnRNPA2/B1對(duì)一些pre-mRNA和非編碼RNA的可變剪接和一些目的基因的轉(zhuǎn)錄，探究hnRNPA2/B1的定位變化的具體機(jī)制。對(duì)于闡述hnRNPA2/B1在癌癥中具體分子機(jī)制具有重大的意義，對(duì)于尋找治療腫瘤的靶點(diǎn)具有指示作用。

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R730.5

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.07.01

2016-05-20）

國(guó)家自然科學(xué)基金（81272245）

（corresponding author），郵箱：chifulee@xmu.edu.cn