環(huán)指蛋白1B與腫瘤的研究進(jìn)展

龍成鳳

廣西壯族自治區(qū)南溪山醫(yī)院呼吸內(nèi)科，廣西 桂林 541002

表觀遺傳調(diào)控主要包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑、非編碼RNA調(diào)控。表觀遺傳變化已經(jīng)越來越多地參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。多梳家族蛋白（polycomb group protein，PcG）是一類染色質(zhì)水平上通過表觀遺傳修飾調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄因子，其主要功能是使其靶基因轉(zhuǎn)錄受到抑制進(jìn)而沉默。PcG參與同源異型基因的表達(dá)抑制，與細(xì)胞增殖和分化及腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，并且對(duì)維持各種干細(xì)胞的多能性和更新起著重要作用。PcG通常以多梳抑制復(fù)合體（ploycomb repressive complex，PRC）的形式存在，哺乳動(dòng)物共有兩種主要復(fù)合體，分別為PRC1和PRC2。PRC1主要由多梳蛋白（polycomb protein，PC）、多梳同源類蛋白（polyhomeotic protein，PH）、B細(xì)胞特異性莫洛尼鼠白血病病毒插入位點(diǎn)-1（B cell-specific moloney murine leukem ia virus insertin site-1，Bm i-1）、環(huán)指蛋白1A（ring finger protein 1A，Ring1A）和環(huán)指蛋白 1B（ring finger protein 1B，Ring1B，也稱 RNF2）組成，而PRC2主要包含zeste基因增強(qiáng)子同源物2（enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit，EZH2）、胚胎外胚層發(fā)育因子（embryonic ectoderm development，EED）和zeste 12同源物因子（supressor of zeste 12 homologue，SUZ12）[1-3]。目前國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)RNF2不僅參與干細(xì)胞的發(fā)育和自我更新過程，而且與人類多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，現(xiàn)就RNF2與腫瘤的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 RNF2概述

在PRC1復(fù)合體中，Ring1A和RNF2具有環(huán)指結(jié)構(gòu)（ring finger domain，RING），有E3泛素連接酶活性，可作為組蛋白2A（histone 2A，H2A）單泛素化中的陽性輔助因子。環(huán)指蛋白具有RING基序，以特征排列來協(xié)調(diào)兩個(gè)鋅離子。環(huán)指蛋白通常形成同源或異二聚體對(duì)。如Bm i-1和RNF2通過其N末端（殘基50-103）RING結(jié)構(gòu)域異源二聚化形成活性E3泛素連接酶，催化組蛋白H2A 119位賴氨酸單泛素化[4]。作為負(fù)責(zé)PRC1復(fù)合體中H2A修飾的主要E3泛素連接酶，RNF2在干細(xì)胞增殖分化維持干細(xì)胞自我更新能力、及在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在胚胎干細(xì)胞中維持同源異型盒（homeotic complex，HOX）基因染色質(zhì)緊密狀態(tài)是必需的，在異染色質(zhì)位點(diǎn)的有效DNA修復(fù)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[5-7]，而且其催化活性通過與RING指蛋白Bm i-1結(jié)合而增強(qiáng)。但有研究發(fā)現(xiàn)RNF2介導(dǎo)的染色質(zhì)壓縮和基因抑制不依賴于H2A泛素化，而是由RNF2的直接作用介導(dǎo)的[8]，但RNF2的E3泛素連接酶活性在維持靶向基因的沉默和維持胚胎干細(xì)胞處于去分化狀態(tài)中是必需的[9]。

2 RNF2與不同腫瘤的關(guān)系

RNF2是多功能PRC1的催化亞單位，是維持干細(xì)胞自我更新和分化所必需的主要表觀遺傳阻遏物。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)RNF2的異常表達(dá)與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)，有可能成為判斷預(yù)后的生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)。RNF2作為泛素E3連接酶，是p53的負(fù)調(diào)節(jié)因子，在某些腫瘤細(xì)胞系中促進(jìn)p53降解，如來自生殖細(xì)胞腫瘤的細(xì)胞系，從而有助于細(xì)胞增殖。相反，通過敲低RNF2可誘導(dǎo)p53依賴性的細(xì)胞凋亡?？梢娚臣?xì)胞腫瘤中RNF2表達(dá)的下調(diào)顯著抑制腫瘤細(xì)胞生長，部分依賴于p53。此外，在人卵巢癌組織中檢測到RNF2和p53表達(dá)之間呈負(fù)相關(guān)。可見RNF2可能通過負(fù)性調(diào)節(jié)p53表達(dá)促進(jìn)腫瘤發(fā)展[10-11]。這些研究提示RNF2可恢復(fù)p53在某些腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)，成為治療靶標(biāo)。

2.1 RNF2與乳腺癌

李慶等[12]報(bào)道RNF2在乳腺癌組織和乳腺良性病變組織中的表達(dá)主要定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。RNF2蛋白在乳腺癌組織中的陽性表達(dá)率高于乳腺良性病變組織，提示在乳腺癌中RNF2可能發(fā)揮促癌作用；并且RNF2陽性表達(dá)率與患者的腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān)，而與患者的年齡、組織學(xué)分級(jí)及雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone receptor，PR）、人表皮生長因子受體2（human epidermal grow th receptor，HER2）表達(dá)無關(guān)。Bosch等[13]報(bào)道正常乳腺導(dǎo)管的基底細(xì)胞不表達(dá)RNF2和局部黏著斑激酶（focala dhesion kinase，F(xiàn)ak）；RNF2蛋白在侵襲性乳腺導(dǎo)管細(xì)胞癌組織中高表達(dá)，通過維持Fak表達(dá)水平促進(jìn)腫瘤細(xì)胞體內(nèi)、體外侵襲及遷移能力，并且RNF2在入侵人乳腺癌基質(zhì)的腫瘤細(xì)胞中表達(dá)增加，與這些腫瘤中的Fak表達(dá)一致。在功能上，內(nèi)源性RNF2是體外細(xì)胞遷移和侵襲以及腫瘤細(xì)胞體內(nèi)侵入乳腺脂肪墊所必需的。這些研究為乳腺癌的預(yù)后和治療開辟了新的途徑。

2.2 RNF2與卵巢癌

Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)所有正常卵巢組織標(biāo)本中的RNF2蛋白表達(dá)水平均較低或不表達(dá)。從良性腺瘤到交界性腫瘤，再到惡性腫瘤，RNF2的過表達(dá)率逐漸增高。這些結(jié)果提示RNF2的過表達(dá)可能參與卵巢癌的發(fā)生，使得腫瘤細(xì)胞獲得惡性表型特征。此外RNF2在卵巢癌組織中的過表達(dá)與組織學(xué)分級(jí)、TNM分期及病理分期密切相關(guān)，表明RNF2表達(dá)是卵巢癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。但RNF2蛋白在卵巢癌中的表達(dá)水平與RNF2基因擴(kuò)增并不一致，意味著RNF2在卵巢癌中的蛋白表達(dá)上調(diào)是復(fù)雜的現(xiàn)象，除了基因擴(kuò)增之外，其可能受分子機(jī)制（包括轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)和翻譯后調(diào)控）的調(diào)節(jié)。另外RNF2蛋白與Ki-67表達(dá)水平呈顯著正相關(guān)，Ki-67是一個(gè)確定的細(xì)胞增殖關(guān)鍵標(biāo)志物，因此推測RNF2可能在卵巢癌細(xì)胞增殖的調(diào)節(jié)中起重要作用。

2.3 RNF2與膀胱癌

有研究發(fā)現(xiàn)，RNF2蛋白在所有正常膀胱組織標(biāo)本中的表達(dá)水平均較低或不表達(dá)，在膀胱尿路上皮癌組織標(biāo)本中表達(dá)水平上調(diào)，但RNF2的表達(dá)與臨床特征（包括腫瘤分級(jí)和臨床分期）無關(guān)，但與較短的生存期有關(guān)。在局限性膀胱癌患者中，RNF2可作為一個(gè)強(qiáng)大且獨(dú)立的預(yù)后預(yù)測因子，提示RNF2的過表達(dá)可能作為進(jìn)行根治性膀胱切除術(shù)的膀胱尿路上皮癌患者的新型預(yù)后生物標(biāo)志物和潛在治療靶標(biāo)[15]。

2.4 RNF2與黑色素瘤

RNF2在許多腫瘤中擴(kuò)增和過表達(dá)，具有致瘤性；然而，RNF2在腫瘤發(fā)生和侵襲中的作用可以分為催化獨(dú)立和催化依賴性過程。在黑色素瘤中RNF2通過不同的分子機(jī)制調(diào)控腫瘤發(fā)生和進(jìn)展中的不同生物學(xué)過程。RNF2高表達(dá)與黑色素瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移相關(guān)，且與較差的總生存率有關(guān)，表明RNF2表達(dá)水平可能在黑色素瘤中具有預(yù)測預(yù)后的價(jià)值。RNF2在黑色素瘤中的過表達(dá)以E3連接酶依賴性方式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming grow th factor-β，TGF-β）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)移，TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是已知的侵襲和轉(zhuǎn)移調(diào)節(jié)因子。與其轉(zhuǎn)移功能不同，RNF2以不依賴E3連接酶的方式激活增殖基因細(xì)胞周期蛋白D2（cyclin D2，CCND2）的轉(zhuǎn)錄上調(diào)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[16-17]。

2.5 RNF2與前列腺癌

RNF2在前列腺癌中的表達(dá)水平高于前列腺增生組織，且其表達(dá)水平與腫瘤分級(jí)呈正相關(guān)，并且在前列腺癌細(xì)胞中敲低RNF2可導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯，促進(jìn)細(xì)胞凋亡和抑制細(xì)胞增殖。在前列腺癌異種移植裸鼠中也證實(shí)了RNF2的致癌作用。此外，還發(fā)現(xiàn)硫氧還蛋白相互作用蛋白（thioredoxin interacting protein，TXNIP）是 RNF2的功能靶標(biāo)，RNF2可以結(jié)合TXNIP的啟動(dòng)子并調(diào)節(jié)H2A泛素化，從而抑制TXNIP的表達(dá)，調(diào)控前列腺癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期和細(xì)胞凋亡[18]。

2.6 RNF2與胃癌

胃癌細(xì)胞中RNF2 mRNA和蛋白水平明顯增加。在敲除RNF2后，可抑制胃癌細(xì)胞的活力并誘導(dǎo)G1期細(xì)胞周期停滯，并上調(diào)細(xì)胞周期相關(guān)基因p21和p27的mRNA和蛋白水平；但p14和p16的表達(dá)沒有顯示相同的趨勢。這說明了RNF2在胃癌增殖中的獨(dú)特活性[19]。

2.7 RNF2與肝癌

與正常組織相比，RNF2的表達(dá)在人肝癌組織中顯著增加。RNF2的上調(diào)促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移，RNF2作為E3連接酶降解靶向基因鹽誘導(dǎo)激酶 1（salt inducible kinase 1，SIK1），可使肝癌細(xì)胞中SIK1表達(dá)下調(diào)。可見RNF2是肝癌細(xì)胞中SIK1的重要上游負(fù)調(diào)節(jié)因子。RNF2介導(dǎo)的SIK1降解可能在肝癌進(jìn)展和化療耐藥中有重要作用[20]。但是在另一個(gè)研究中卻得出完全相反的結(jié)果：肝癌患者的肝癌組織中RNF2表達(dá)率顯著下降，RNF2可能會(huì)促進(jìn)在缺糖缺氧情況下肝癌細(xì)胞的死亡，沉默RNF2之后，肝癌細(xì)胞的凋亡減少，增殖能力增加，過表達(dá)RNF2使細(xì)胞的增殖能力減弱，并且RNF2對(duì)肝癌細(xì)胞的遷移及侵襲能力有抑制作用，并提出RNF2可能是通過與中腦星形膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（mesencepnalic astrocyte derived neurotrophic factor，MANF）相互作用實(shí)現(xiàn)對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用[21]。

2.8 RNF2與胰腺癌

鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail含有高度保守的鋅指結(jié)構(gòu)，是各種類型腫瘤的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialmesenchymal transition，EMT）和轉(zhuǎn)移的主要調(diào)節(jié)因子。Snail可以直接結(jié)合E-鈣黏蛋白基因啟動(dòng)子以抑制其轉(zhuǎn)錄并將正常上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為間充質(zhì)細(xì)胞表型。Ring1A和RNF2與Snail相互作用，是Snail介導(dǎo)的胰腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)錄抑制和細(xì)胞遷移的重要配體。Snail增強(qiáng)了Ring1A和RNF2與E-鈣黏蛋白啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)合，增加了H2A第119位賴氨酸單泛素化；Snail與RNF2在胰腺導(dǎo)管腺癌的表達(dá)呈正相關(guān)并預(yù)示預(yù)后不佳[22]。

2.9 RNF2與膠質(zhì)瘤、食管癌

在對(duì)膠質(zhì)瘤和食管癌的研究中發(fā)現(xiàn)，敲低RNF2表達(dá)會(huì)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期，抑制其向S期過渡，阻止了細(xì)胞生長，促進(jìn)了放射線對(duì)細(xì)胞的殺傷力，增加了細(xì)胞凋亡，從而提高了膠質(zhì)瘤、食管癌細(xì)胞的放射敏感度[23-24]。

3 小結(jié)

目前的研究已證實(shí)RNF2在不同類型腫瘤的發(fā)生及發(fā)展中起著重要作用，有可能成為一個(gè)診斷和判斷預(yù)后的新生物學(xué)標(biāo)志物，沉默RNF2基因有可能使腫瘤患者獲益，為腫瘤的治療提供新的靶點(diǎn)。但有關(guān)RNF2在肺癌中的作用研究較少，且其在不同腫瘤中的生物學(xué)功能及具體作用機(jī)制尚未完全明確，需要更深入的研究及探索。