實體惡性腫瘤中P62的研究進展*

葉優(yōu)男 葛菲 陳文林 黃賽君 胡曼婷 孫文靖

惡性腫瘤病例統(tǒng)計顯示，2018 年全球約新發(fā)病例1 810 萬，其中死亡960 萬[1]。惡性腫瘤仍然是亟待研究和關(guān)注的問題，繼續(xù)尋找腫瘤治療的新靶點，以期提高惡性腫瘤患者治療效果仍然是一項重要的工作。目前有關(guān)腫瘤細胞自噬的研究逐漸得到聚焦性研究，自噬的標記性蛋白P62 與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，它在多種腫瘤細胞中高表達，促進癌細胞活動，并在一些信號通路中起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。

1 P62

P62 是由原癌基因C-Myc 編碼，分子質(zhì)量為62 ku 的蛋白質(zhì)。它包含多種功能結(jié)構(gòu)域，包括N-末端PB1 結(jié)構(gòu)域（可發(fā)生自寡聚）、ZZ 型鋅指結(jié)構(gòu)域、TB 結(jié)構(gòu)域、LC3-相互作用區(qū)（LIR）、Keap

1-相互作用區(qū)（KIR）和C 端Ub 關(guān)聯(lián)域（UBA）[2]。自噬是通過溶酶體途徑降解胞內(nèi)物質(zhì)，以維持細胞正?；顒拥倪^程。P62 可通過其PB1、LIR 和UBA結(jié)構(gòu)域參與高度選擇性自噬，從而降解一些受損分子。因此，自噬活性可以通過P62 的表達來監(jiān)測[3]。此外，在細胞生長、自我保護機制、腫瘤演變過程中，P62 都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

2 P62在NRF2、NF-κB、自噬的相關(guān)研究

2.1 P62 與NRF2 核轉(zhuǎn)錄因子NRF2（nuclear factor erythroid-derived 2-like 2）是抗氧化反應(yīng)的關(guān)鍵因子，可以促使細胞保護基因的表達，從而避免因氧化應(yīng)激引起的細胞死亡。有研究表明，NRF2是肝癌鐵死亡（一種細胞死亡方式）的負調(diào)控因子，抑制NRF2 的表達可以增強索拉非尼等藥物的抗癌活性。NRF2 與Keap 1 的結(jié)合可以引發(fā)其被蛋白酶體所降解。當P62 在細胞內(nèi)大量聚集時，可以通過其KIR 區(qū)域與NRF2 競爭性地結(jié)合Keap 1 區(qū)，形成聚集體，從而導(dǎo)致NRF2 降解減少，使其活化，促進其與抗氧化反應(yīng)元件結(jié)合，啟動下游基因轉(zhuǎn)錄抵抗外界有害刺激，從而使腫瘤細胞存活[4-5]，同時NRF2 的活化也增加了腫瘤干細胞的存活和抗藥性。敲除細胞P62 后發(fā)現(xiàn)NRF2 水平及其靶基因的表達都隨之下降[6]。P62 可以通過競爭性結(jié)合Keap 1 區(qū)，減少NRF2 降解，使其活化，發(fā)揮對癌細胞的保護作用。

2.2 P62 與NF-κB 核 因 子NF-κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells）由癌基因Ras 誘導(dǎo)，參與機體免疫炎癥反應(yīng)過程，在炎癥、腫瘤形成方面有著重大的意義。Yang 等[7]發(fā)現(xiàn)自噬抑制劑氯喹通過P62 上調(diào)激活NF-κB，沉默P62 或者抑制NF-κB 可以增強腫瘤細胞對氯喹的敏感性，從而促發(fā)腫瘤細胞死亡。Duran 等[8]證明在體內(nèi)外誘導(dǎo)肺癌發(fā)生的模型中，NF-κB 誘導(dǎo)細胞轉(zhuǎn)化的過程都需要P62。沉默P62 會減弱NF-κB 的活性，從而導(dǎo)致ROS 水平增高，促發(fā)細胞死亡。因此，P62 可以通過促進NF-κB 途徑，提高腫瘤細胞的存活能力。

2.3 P62與自噬 自噬是一種特殊的細胞死亡方式，分為小自噬、分子伴侶介導(dǎo)的自噬和大自噬。大自噬（狹義上的自噬）是指雙膜囊泡包裹吞噬受損的胞內(nèi)物質(zhì)形成自噬體，然后其外膜與溶酶體融合，形成自噬溶酶體，隨后一同被溶酶體水解酶所降解的過程[9]。該過程可以維持機體在饑餓或者應(yīng)激條件下的新陳代謝[10]，對防止多泛素化蛋白聚集和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生具有重要意義[11]。而P62 可以誘導(dǎo)自噬發(fā)生，它與受損分子的結(jié)合可以促使其降解。那么，P62 是如何被定位于自噬體上的呢？Maruyama 等[12]證實P62 參與選擇性自噬與自噬效應(yīng)蛋白LC3（微管相關(guān)蛋白1 輕鏈3）有關(guān)。Shvets等[13]敲低了Hela 細胞（實驗用增殖表皮癌細胞）的LC3 基因，發(fā)現(xiàn)P62 的基礎(chǔ)水平比對照組提高了10 倍。這些結(jié)果表明LC3 基因敲除導(dǎo)致了P62 結(jié)構(gòu)的積累，LC3 對P62 進入溶酶體降解有著一定的作用。進一步研究表明切斷LC3 中的N 末端區(qū)域降低了P62 的自噬體靶向性，而含有N 末端的嵌合體顯著地增加了P62 的靶向性，提示LC3 N 末端決定P62 進入自噬體[14]。然而，Itakura 等[15]發(fā)現(xiàn)P62定位于自噬體依賴于自身的寡聚，并不依賴于LC3等ATG 蛋白。在P62 自噬體位點形成過程中，PB1結(jié)構(gòu)域起著至關(guān)重要的作用。首先，P62 通過其PB1 結(jié)構(gòu)域的自寡聚定位于自噬體形成位點，隨后P62 寡聚體可能以LC3 依賴的方式被結(jié)合到自噬體中。Alfy 蛋白（autophagy-linked FYVE protein）和P62 一起，被定位于蛋白質(zhì)聚集物和自噬體。近來研究表明，Alfy 陽性體的Hela 細胞同時存在P62 陽性，并且細胞質(zhì)Alfy 的水平與細胞質(zhì)P62 陽性的水平有著明顯的相關(guān)性。這些結(jié)果表明，Alfy 和P62可能存在于同一復(fù)合物中，Alfy 和P62 的相互作用促進了P62 體的形成，使之定位于自噬體，隨后通過自噬作用降解P62[16]。由此可見，在饑餓、應(yīng)激等不良情況下，P62 通過自寡聚，與ALfy 相互作用，結(jié)合細胞中長壽分子、壞死蛋白質(zhì)和細胞器，形成P62 體，隨后以LC3 依賴的方式被結(jié)合到自噬體中誘導(dǎo)自噬，從而實現(xiàn)細胞物質(zhì)更新，維持細胞正常功能。然而，自噬對于腫瘤來說有著雙重影響。一方面，自噬可及時清除細胞內(nèi)壞死分子，降低其異常積累，減輕其對細胞的損傷。另一方面，在腫瘤進展過程中，自噬降解的物質(zhì)又能為腫瘤提供營養(yǎng)來源，有助于腫瘤生長。P62 誘導(dǎo)自噬發(fā)生，自噬又與腫瘤的演變過程密不可分。針對腫瘤發(fā)展過程，靶向P62 促進或抑制自噬，對預(yù)防腫瘤發(fā)生、促進腫瘤細胞死亡都有著重要的意義。

3 P62對不同腫瘤的作用

3.1 P62 與肺癌 肺癌是發(fā)病率最高的惡性腫瘤之一，盡管手術(shù)、化療等常規(guī)治療取得了較大進步，但是其五年生存率仍不高。Duran 等[8]發(fā)現(xiàn)P62 的缺失阻止了Ras 有效誘導(dǎo)細胞轉(zhuǎn)化所需的某種生存信號，這表明Ras 誘導(dǎo)的肺癌細胞存活需要P62的表達。他們認為P62 通過激活NF-κB 信號通路促進肺癌的發(fā)生，沉默P62 減弱了NF-κB 的活性，增加了腫瘤細胞的死亡。有研究通過分析P62在非小細胞肺癌患者腫瘤組織中的表達情況，發(fā)現(xiàn)其陽性表達與患者的病理類型，臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移都有著一定的相關(guān)性[17]。P62 在腫瘤細胞中表達上調(diào)，調(diào)節(jié)各種信號分子促進癌細胞的生長，但是P62 的表達水平是否與非小細胞肺癌的預(yù)后相互關(guān)系，其能否成為一種新分子預(yù)測腫瘤治療療效，可能還需要更多大樣本進行隨機臨床試驗來驗證。

3.2 P62 與大腸癌 Nakayama 等[18]對118 例大腸腺癌和28 例大腸腺瘤組織進行了P62 免疫組織化學(xué)檢測。他們使用四個結(jié)腸癌細胞（HCT8，HT29，COL320 和SW480）進行體外研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)P62在11%的大腸腺瘤和31%的腺癌中呈陽性反應(yīng)。通過免疫分析發(fā)現(xiàn)，P62 可促進癌細胞的增殖，與結(jié)直腸癌肝轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。他們認為P62 作為支架蛋白，通過激活細胞信號蛋白促進腫瘤細胞的增殖，可能可以作為一個重要的預(yù)后因素，但是其具體調(diào)控機制有待于進一步研究。Ren 等[19]證實敲除P62基因抑制其表達可以降低自噬活性，抑制結(jié)直腸癌細胞生長。朱浩等[20]通過P62 短發(fā)夾RNA（shRNA）慢病毒感染結(jié)直腸癌細胞SW480，構(gòu)建穩(wěn)定表達細胞株，隨后用CCK-8 檢測P62 對細胞增殖和化療敏感性的影響。他們發(fā)現(xiàn)下調(diào)P62 表達可以抑制腫瘤細胞體內(nèi)外生長增殖的能力，提高對奧沙利鉑的敏感性。同時P62 抑制后癌細胞內(nèi)的活性氧水平升高，LC3Ⅱ表達減弱，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值下降。他們認為P62 可能通過調(diào)控ROS 水平與自噬活性調(diào)控腫瘤細胞的生長。P62 作為在結(jié)直腸癌獨立預(yù)后因素的研究，有著重要的臨床意義，它在組織中表達上調(diào)，可通過調(diào)控ROS 水平和自噬活性來促進腫瘤細胞生長。

3.3 P62與乳腺癌 乳腺癌是高發(fā)的惡性腫瘤之一，但是在治療方面尤其三陰性乳腺癌尚缺乏有效的治療手段，急需尋找到新的治療靶點。Cai-McRae等[21]發(fā)現(xiàn)P62 通過多種信號途徑（如PTEN/PI3K/AKT 通路、NF-κB 通路、WNT/β-catenin 通路和NRF2-Keap 1 通路）促進HER 2 誘導(dǎo)的乳腺腫瘤發(fā)生。他們發(fā)現(xiàn)HER 2 的過度表達導(dǎo)致P62 在蛋白質(zhì)水平上調(diào)。HER 2 過表達P62 野生型iMMEC 全部形成乳腺腫瘤，敲除P62 后導(dǎo)致較低的發(fā)病率和較小的乳腺腫瘤。這些結(jié)果表明，P62 是HER 2 誘導(dǎo)的乳腺細胞轉(zhuǎn)化所必需的。此外，Wei 等[22]研究發(fā)現(xiàn)P62 能協(xié)同自噬，促進腫瘤生長。Vangl 2（WNT/PCP 核心元件）在乳腺癌中呈現(xiàn)高表達，它與腫瘤大小、生長，不良預(yù)后有關(guān)。Puvirajesinghe 等[23]通過細胞培養(yǎng)和小鼠實驗，證明Vangl 2 與乳腺癌細胞遷移有關(guān)。而P62 可直接與Vangl 2 羧基末端區(qū)域相互作用，促進其磷酸化，促進癌細胞活動。同時，有大量臨床數(shù)據(jù)表明P62 陽性表達乳腺癌患者五年生存率低，發(fā)生復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移死亡的風(fēng)險均較大[24-25]。另外，Venanzi 等[26]對一種新的編碼P62 的DNA 疫苗進行了臨床前研究。他們在四種小鼠腫瘤模型B16 黑色素瘤、Lewis 肺癌、S37 肉瘤和CA 755 乳腺癌中肌肉注射P62 編碼質(zhì)?？烧T導(dǎo)抗P62 抗體，實驗結(jié)果均顯示為抗腫瘤能力較強。與此同時，P62 疫苗還能顯著抑制B16 黑色素瘤、LLC 和S37 肉瘤的轉(zhuǎn)移。P62 在乳腺癌細胞中的高表達往往提示預(yù)后不佳。它通過調(diào)控NF-κB 等信號通路，改變自噬活性，同時也可和Vangl 2 相互作用，促進腫瘤細胞活動。

綜上，P62 在多種癌細胞中表達上調(diào)，可作為一種新的腫瘤生物標記物和預(yù)后評估分子。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中，P62 可以通過與NRF2 競爭性結(jié)合Keap 1 區(qū)，減少其降解，使其活化，啟動靶基因轉(zhuǎn)錄保護腫瘤細胞。同時P62 也可調(diào)控NF-κB 信號通路，降低活性氧的水平，避免癌細胞凋亡。此外，P62 還可以誘導(dǎo)自噬的發(fā)生，而自噬與腫瘤的發(fā)生、存活、進展、耐藥等方面都息息相關(guān)。因此靶向P62 干預(yù)自噬可能為腫瘤治療帶來新契機。但是P62 調(diào)控各種信號通路的具體機制仍需要進一步探索，隨著研究的深入，P62 有望能成為新的靶向分子為腫瘤治療帶來新希望。