TIPE2在腫瘤中的研究進(jìn)展??

范 婉，于 濤 綜述，梁飛新 審校

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院頜面外科，南寧 530021)

腫瘤壞死因子α誘導(dǎo)蛋白8樣分子2(tumor necrosis factor-α-induced protein 8-like 2，TNFAIP8L2)，也稱TIPE2，是TNFAIP8家族成員。TNFAIP8家族主要包括TNFAIP8(TIPE)、TNFAIP8L1(TIPEl)、TNFAIP8L2(TIPE2)、TNFAIP8L3(TIPE3)，它們?cè)诰S持機(jī)體免疫平衡和調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生、發(fā)展中均發(fā)揮著重要作用。TIPE2作為一種新型免疫負(fù)調(diào)控分子，由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的SUN等[1]在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)小鼠中首次發(fā)現(xiàn)并報(bào)道。SUN等[1]發(fā)現(xiàn)TIPE2在小鼠淋巴組織中廣泛表達(dá)，敲除此基因會(huì)導(dǎo)致小鼠自發(fā)性多器官炎癥、脾腫大和過(guò)早死亡；進(jìn)一步研究表明，TIPE2通過(guò)抑制Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)和T細(xì)胞受體(T cell receptor，TCR)激活途徑調(diào)節(jié)先天免疫及獲得性免疫進(jìn)而維持免疫穩(wěn)態(tài)。隨后有研究證實(shí)，與優(yōu)先表達(dá)于造血細(xì)胞的鼠TIPE2不同，人類TIPE2在肝細(xì)胞、腦和腦干中的神經(jīng)元細(xì)胞、食道和宮頸中的鱗狀上皮細(xì)胞、膀胱和輸尿管中變移上皮細(xì)胞等各種非造血細(xì)胞中也有廣泛表達(dá)[2]；人類獨(dú)特的表達(dá)譜提示TIPE2除了參與免疫調(diào)節(jié)，還可能具有其他功能。目前，在人肝癌[3]、胃癌[4]、肺癌[5]、腎癌[6]、皮膚癌[7]、結(jié)腸癌[8]、前列腺癌[9]、神經(jīng)膠質(zhì)瘤[10]、骨肉瘤[11]等諸多腫瘤疾病中有大量研究顯示TIPE2參與調(diào)控腫瘤發(fā)展，證實(shí)了TIPE2不僅在炎癥、免疫中表現(xiàn)出效應(yīng)，在腫瘤領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。

1 TIPE2的結(jié)構(gòu)

TIPE2是由184個(gè)氨基酸組成的細(xì)胞質(zhì)蛋白，人類和小鼠具有94%的同源性。人TIPE2基因位于1號(hào)染色體(1q21.2-1q21.3)，鼠TIPE2基因位于3號(hào)染色體(3f1-3f3)[1]。高分辨率晶體結(jié)構(gòu)顯示，TIPE2由6個(gè)反向平行的α-螺旋組成，具有與死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(DED)呈鏡像的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，中央包含一個(gè)大的疏水性腔體，可能為輔因子結(jié)合位點(diǎn)[12]。迄今已發(fā)現(xiàn)TIPE2可能與3種結(jié)合伴侶，即RGL、Rac1及半胱天冬酶-8(Caspase-8)結(jié)合參與調(diào)控腫瘤進(jìn)展。癌基因Ras結(jié)合RGL的Ras相互作用結(jié)構(gòu)域發(fā)揮作用，TIPE2可競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RGL相應(yīng)結(jié)構(gòu)域，阻止Ras形成活性復(fù)合物，抑制Ras誘導(dǎo)的腫瘤發(fā)生[3]。TIPE2的C端CAAX模體可與Rac1的C端結(jié)合抑制Rac1膜轉(zhuǎn)位、激活和下游信號(hào)傳導(dǎo)[13]，在腫瘤中靶向Rac1可抑制腫瘤遷移和侵襲[14]。TIPE2還能夠結(jié)合Caspase-8[1]，通過(guò)Caspase-8抑制TLR4介導(dǎo)的腫瘤發(fā)展[8]。

2 TIPE2在腫瘤中的表達(dá)

不同腫瘤中TIPE2表達(dá)水平有較大差異。大量研究表明TIPE2在腫瘤中表達(dá)下調(diào)甚至缺失，如食管癌[15]、前列腺癌[9]、乳腺癌[16]組織和細(xì)胞中TIPE2表達(dá)降低，小細(xì)胞肺癌組織中TIPE2表達(dá)缺失[17]，神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中TIPE2 mRNA及蛋白表達(dá)明顯低于正常星形膠質(zhì)細(xì)胞[10]，肝癌細(xì)胞TIPE2表達(dá)明顯低于相鄰正常肝細(xì)胞，并且約20%肝癌細(xì)胞TIPE2表達(dá)極少甚至完全缺失[3]。另外，LI等[5]通過(guò)免疫組織化學(xué)法研究非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)，發(fā)現(xiàn)NSCLC組織中TIPE2表達(dá)水平明顯低于正常肺組織，且TIPE2的下調(diào)與晚期TNM分期明顯相關(guān)。類似的，與相鄰非癌骨組織相比，骨肉瘤標(biāo)本中TIPE2水平明顯降低，較低水平的TIPE2與較高轉(zhuǎn)移率、較差的5年生存率相關(guān)[11]。胃癌中也發(fā)現(xiàn)TIPE2表達(dá)下調(diào)甚至缺失，且TIPE2水平與胃癌進(jìn)展呈負(fù)相關(guān)[4]。

而另有一些研究顯示，TIPE2在腫瘤中表達(dá)上調(diào)。LI等[8]在結(jié)腸癌中觀察到，與正常組織相比，結(jié)腸癌細(xì)胞和組織中TIPE2表達(dá)更為顯著，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和結(jié)腸癌Dukes分期相關(guān)。腎細(xì)胞癌中TIPE2的表達(dá)與正常組織相比也明顯上調(diào)，TIPE2 mRNA表達(dá)水平與腎癌的TNM分期呈正相關(guān)[6]。在非霍奇金淋巴瘤中檢測(cè)彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)和外周T細(xì)胞淋巴瘤的TIPE2表達(dá)均明顯上調(diào)[18]，且TIPE2主要在惡性B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞中表達(dá)；另外在DLBCL中，生發(fā)中心B細(xì)胞(germinal center B-cell，GCB)型的TIPE2表達(dá)明顯強(qiáng)于非GCB型，表明TIPE2可能是DLBCL預(yù)后較好的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

3 TIPE2在腫瘤中的作用及機(jī)制

最新研究顯示，作為新型免疫負(fù)調(diào)控分子被認(rèn)知的TIPE2在腫瘤中也可發(fā)揮調(diào)控作用。多數(shù)研究認(rèn)為TIPE2是潛在腫瘤抑制因子，也有報(bào)道顯示TIPE2起促瘤作用。TIPE2通過(guò)多種信號(hào)傳導(dǎo)途徑參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展，在不同腫瘤中可能扮演不同角色。

3.1 TIPE2抑制腫瘤的作用及機(jī)制

3.1.1抑制腫瘤細(xì)胞增殖 有研究發(fā)現(xiàn)在胃癌中，TIPE2表達(dá)與胃炎、胃癌進(jìn)展呈負(fù)相關(guān)，TIPE2可能是胃癌進(jìn)展的潛在生物標(biāo)志物[4]。其機(jī)制可能是由于TIPE2通過(guò)核因子-κB(NF-κB)刺激干擾素調(diào)節(jié)因子4(IRF4)相關(guān)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)p27表達(dá)，從而恢復(fù)對(duì)細(xì)胞周期和細(xì)胞分裂的控制，由此抑制胃癌細(xì)胞增殖[4]。另外，TIPE2過(guò)表達(dá)可顯著抑制人胃癌細(xì)胞AGS和HGC-27生長(zhǎng)，同時(shí)檢測(cè)到胃癌中磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)和p-ERK1/2表達(dá)下調(diào)，說(shuō)明TIPE2可能通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)蛋白激酶B(AKT)和ERK1/2信號(hào)抑制胃癌生長(zhǎng)[19]。ZHANG等[20]在乳腺癌中觀察到，過(guò)表達(dá)TIPE2可顯著抑制體外乳腺癌細(xì)胞增殖和體內(nèi)腫瘤發(fā)生，同時(shí)AKT和p38的磷酸化被抑制，說(shuō)明TIPE2可能通過(guò)調(diào)控AKT和p38信號(hào)通路抑制乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展。由此可見(jiàn)，TIPE2可調(diào)控NF-κB、IRF4、p27、AKT、ERK1/2、p38等信號(hào)通路影響細(xì)胞生長(zhǎng)，通過(guò)抑制細(xì)胞增殖抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

3.1.2誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡 GUS-BRAUTBAR等[3]在肝癌中觀察到，TIPE2過(guò)表達(dá)可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡并顯著抑制癌基因Ras誘導(dǎo)的小鼠腫瘤發(fā)生，其機(jī)制可能是TIPE2結(jié)合了RalGDS蛋白家族的Ras相互作用結(jié)構(gòu)域，阻止Ras形成活性復(fù)合物，進(jìn)而抑制下游信號(hào)分子Ral和AKT的活化，由此誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡[3]。在肺癌中也觀察到，過(guò)表達(dá)TIPE2促進(jìn)肺癌H446細(xì)胞凋亡，抑制肺癌細(xì)胞體外生長(zhǎng)和體內(nèi)腫瘤形成，且在TIPE2過(guò)表達(dá)細(xì)胞中Caspase-3、Caspase-9和Bax顯著上調(diào)，Bcl-2下調(diào)，但同時(shí)增殖細(xì)胞核抗原Ki-67水平無(wú)明顯變化[17]。Bcl-2/Bax平衡在細(xì)胞凋亡中起重要作用[21]，Caspase在執(zhí)行凋亡的最終途徑中起關(guān)鍵作用[22]，因此研究者推斷TIPE2不是通過(guò)影響增殖而是通過(guò)促細(xì)胞凋亡來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)[17]。胃癌中也有相似研究證明，過(guò)表達(dá)TIPE2通過(guò)調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax平衡，增強(qiáng)Caspase表達(dá)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[19]。這些數(shù)據(jù)揭示了TIPE2可調(diào)控Ras、Bcl-2/Bax、Caspase等多重途徑引發(fā)內(nèi)在凋亡激活，通過(guò)促凋亡抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

3.1.3抑制腫瘤遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移 腫瘤流行病學(xué)資料顯示，多達(dá)90%的癌癥相關(guān)性死亡與其遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)[23]。近年研究報(bào)道，TIPE2可通過(guò)抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)、Wnt /β-catenin、AKT、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等多種途徑抑制腫瘤遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移。EMT在癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中至關(guān)重要[24]。YIN等[25]在胃癌中發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)TIPE2的胃癌細(xì)胞其遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移潛力在體外及裸鼠體內(nèi)均被抑制，且細(xì)胞中上皮標(biāo)志物E-鈣黏蛋白明顯上調(diào)，間充質(zhì)標(biāo)記物N-鈣黏蛋白和波形蛋白表達(dá)下調(diào)，EMT誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子(EMT-TFs)Snail1、Snail2/Slug和Zeb1，以及胃癌特異性轉(zhuǎn)移標(biāo)志物TRIM29、PRL-3的表達(dá)水平均下調(diào)，說(shuō)明TIPE2可能通過(guò)逆轉(zhuǎn)EMT抑制胃癌細(xì)胞遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移。β-連環(huán)蛋白(β-catenin)通常被認(rèn)為是促進(jìn)腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的致癌基因[26]，Wnt/β-catenin信號(hào)通路在EMT中發(fā)揮重要作用[27]。WANG等[16]發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)TIPE2可下調(diào)乳腺癌細(xì)胞中Wnt/β-catenin級(jí)聯(lián)成分β-catenin、細(xì)胞周期蛋白D1(cyclin D1)和原癌基因(c-Myc)，通過(guò)抑制Wnt/β-catenin通路的激活抑制EMT，由此抑制乳腺癌細(xì)胞遷移、侵襲、體外增殖和體內(nèi)生長(zhǎng)。類似的，低氧誘導(dǎo)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞Wnt/β-catenin通路的激活和EMT可被過(guò)表達(dá)TIPE2抑制，同時(shí)腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲也均受到抑制[10]。食管癌中也有同樣作用，TIPE2通過(guò)抑制Wnt/β-catenin途徑抑制食管癌細(xì)胞增殖、侵襲，誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡且抑制體內(nèi)異種移植瘤的生長(zhǎng)[15]。

AKT途徑是調(diào)節(jié)包括細(xì)胞增殖、形態(tài)、遷移和凋亡在內(nèi)多種癌癥生理學(xué)的中樞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[28]。胃癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)TIPE2可顯著抑制細(xì)胞遷移、侵襲，同時(shí)細(xì)胞中p-AKT、pGSK3β、β-catenin的總水平及β-catenin的核內(nèi)水平降低，GSK3β磷酸化后其活性受到抑制，結(jié)果說(shuō)明TIPE2可通過(guò)抑制AKT、激活GSK3β來(lái)下調(diào)β-catenin信號(hào)傳導(dǎo)從而抑制胃癌侵襲、遷移和轉(zhuǎn)移[29]。PI3K/AKT通路調(diào)節(jié)增殖、遷移、侵襲和EMT，在腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用[30-31]。LU等[9]發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)TIPE2可抑制前列腺癌DU-145和PC-3細(xì)胞中PI3K和AKT的磷酸化水平，抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和EMT。相似作用在乳腺癌[20]、肺癌[17]中也有報(bào)道，證明TIPE2可通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)AKT通路信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)發(fā)揮腫瘤抑制作用。MMPs在腫瘤遷移和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[32]。肝癌細(xì)胞HepG2在脂多糖(LPS)處理后遷移能力增強(qiáng)，而過(guò)表達(dá)TIPE2可通過(guò)抑制肝癌細(xì)胞Erk1/2和NF-κB的活化，抑制LPS誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)對(duì)MMP-13/MMP-3的上調(diào)，由此抑制腫瘤轉(zhuǎn)移[33]。DENG等[11]報(bào)道，TIPE2可介導(dǎo)紫草素對(duì)骨肉瘤細(xì)胞MMP-13的抑制作用，抑制細(xì)胞侵襲。CAO等[14]在肝癌細(xì)胞系中也觀察到過(guò)表達(dá)TIPE2可靶向Rac1抑制F-肌動(dòng)蛋白(F-actin)聚合，減少M(fèi)MP-9和尿激酶纖溶酶原激活劑(urokinase plasminogen activator，uPA)表達(dá)，抑制腫瘤遷移和侵襲。

3.1.4抑制腫瘤血管生成 TIPE2還具有抗血管生成特性，其下調(diào)可增加血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表達(dá)水平[34]。在NSCLC中LI等[35]觀察到，TIPE2的過(guò)表達(dá)抑制了腫瘤細(xì)胞集落形成、遷移和侵襲，并通過(guò)抑制Rac1的激活隨之削弱其下游作用，包括F-actin聚合和VEGF表達(dá)，明顯降低腫瘤微環(huán)境中的血管生成，降低腫瘤侵襲性。

3.1.5介導(dǎo)抗腫瘤免疫應(yīng)答 ZHANG等[36]觀察到，過(guò)表達(dá)TIPE2顯著抑制乳腺癌細(xì)胞的體內(nèi)外增殖，且在體內(nèi)利用表達(dá)TIPE2的小環(huán)質(zhì)粒構(gòu)建非病毒靶向基因治療系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)乳腺癌的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移受到顯著抑制，同時(shí)腫瘤微環(huán)境中T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)增加，骨髓來(lái)源的抑制性細(xì)胞(MDSCs)減少，脾和腫瘤微環(huán)境中CD8+T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞細(xì)胞毒活性增強(qiáng)，且產(chǎn)生的干擾素-γ(IFN-γ)和TNF-α上調(diào)，說(shuō)明TIPE2可能通過(guò)促進(jìn)CD8+T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫應(yīng)答抑制乳腺癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移，TIPE2可能是治療乳腺癌的潛在靶點(diǎn)。

3.2TIPE2促腫瘤作用及機(jī)制 大多數(shù)研究指向TIPE2為腫瘤抑制基因，但近期發(fā)現(xiàn)皮膚鱗狀細(xì)胞癌(squamous cell carcinoma，SCC)中TIPE2可調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)與SCC之間的相互作用，起促瘤作用[7]。TAMs分泌各種趨化因子和生長(zhǎng)因子促進(jìn)腫瘤新血管生成和腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移，而這些TAMs主要是M2型巨噬細(xì)胞[37]。研究者在Transwell共培養(yǎng)體系中觀察到，皮膚SCC細(xì)胞可通過(guò)巨噬細(xì)胞中的TIPE2誘導(dǎo)其極化為促腫瘤的M2表型，參與癌細(xì)胞生長(zhǎng)和遷移；此結(jié)論也得到了臨床研究的支持，即手術(shù)切除的皮膚鱗狀細(xì)胞癌組織內(nèi)巨噬細(xì)胞TIPE2高表達(dá)的患者的5年生存率較差[7]。提示腫瘤微環(huán)境中TIPE2不僅有抑瘤作用，也可能促進(jìn)腫瘤發(fā)展，其作用需在不同腫瘤中具體研究。

4 小 結(jié)

近年來(lái)大量研究證實(shí)，TIPE2作為一種新型免疫負(fù)調(diào)控分子，不僅參與炎癥和免疫的調(diào)節(jié)，在腫瘤中也發(fā)揮重要作用，與腫瘤發(fā)生和發(fā)展、臨床分期及預(yù)后均密切相關(guān)。已有研究顯示TIPE2在肝癌、胃癌、肺癌、食管癌、前列腺癌、乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、骨肉瘤等多種腫瘤中表達(dá)下調(diào)，在腎癌、結(jié)腸癌、非霍奇金淋巴瘤等腫瘤中表達(dá)升高；TIPE2可通過(guò)多種途徑抑制腫瘤增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，但在皮膚鱗狀細(xì)胞癌中也可起促瘤作用。由此可見(jiàn)，TIPE2在不同腫瘤中表達(dá)水平、功能作用均有不同，其與腫瘤的關(guān)系十分重要且復(fù)雜。但目前TIPE2在腫瘤領(lǐng)域的研究仍不廣泛，其具體作用及相關(guān)機(jī)制也未得到系統(tǒng)闡明，需要進(jìn)一步的研究和探索。TIPE2作為溝通炎癥、免疫及腫瘤三大領(lǐng)域的橋梁，揭示其復(fù)雜功能或可成為未來(lái)解決腫瘤防治難題的突破口。