RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其在腫瘤中的表達(dá)與功能

胥米米，聶妙婷綜述，楊敏慧審校

0 引 言

據(jù)國(guó)際癌癥研究中心統(tǒng)計(jì)，2018年全球約有1810萬(wàn)惡性腫瘤新發(fā)病例及960萬(wàn)死亡病例[1]。惡性腫瘤發(fā)病率、死亡率迅速增長(zhǎng)，已成為威脅人類健康的重要因素。隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的RNA分子在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。多數(shù)RNA分子常富集于腫瘤細(xì)胞的特定區(qū)域，不同的細(xì)胞亞定位，決定了其不同的生物學(xué)功能。通常，RNA分子無(wú)法自由通過(guò)核膜，其功能的發(fā)揮常需經(jīng)歷RNA核漿穿梭過(guò)程，即RNA轉(zhuǎn)運(yùn)，此過(guò)程需要多種RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(RNA transport protein)協(xié)助。RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白失調(diào)，常導(dǎo)致下游關(guān)鍵RNA分子細(xì)胞亞定位及表達(dá)水平的變化，與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此探究腫瘤相關(guān)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其作用機(jī)制是目前惡性腫瘤研究的重要課題之一。研究發(fā)現(xiàn)，RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白主要包括：轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an及核孔蛋白[2]。本文圍繞RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其在腫瘤中的表達(dá)與功能展開(kāi)綜述，闡述此類分子獨(dú)特的生物學(xué)功能及其與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，為發(fā)掘新型腫瘤標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)調(diào)研文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和不足，為進(jìn)一步探索RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用提供新思路。

1 RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與RNA核漿轉(zhuǎn)運(yùn)

核膜將細(xì)胞劃分為細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)兩大相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系的區(qū)域，既避免了核質(zhì)間生化反應(yīng)的相互干擾，使細(xì)胞生命活動(dòng)秩序井然；同時(shí)又作為屏障控制著核質(zhì)間的物質(zhì)交換，影響各關(guān)鍵分子，特別是RNA分子的細(xì)胞亞定位及功能。其中，位于核膜上的核孔復(fù)合體(nuclear pore complex，NPC)，是相關(guān)分子進(jìn)出細(xì)胞核的關(guān)鍵通道[3]。通常，RNA分子無(wú)法自由通過(guò)NPC，需要RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的協(xié)助：首先，轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白識(shí)別并結(jié)合于靶RNA的特定信號(hào)序列，形成核糖核蛋白(ribonucleoprotein，RNP)，又稱為轉(zhuǎn)運(yùn)適配復(fù)合體；其次，在轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白的參與下，轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白識(shí)別并結(jié)合RNP中適配蛋白的特定信號(hào)序列，形成三聚體，即核轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物(nuclear transport complex，NTC)[4]；隨后，NTC與核孔蛋白結(jié)合并通過(guò)NPC中央通道，實(shí)現(xiàn)核漿轉(zhuǎn)運(yùn)；最后，NTC將靶RNA運(yùn)輸至細(xì)胞特定亞位點(diǎn)，釋放各轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，上述轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)、定位異?；蚬δ苁д{(diào)與多種腫瘤密切相關(guān)，其通過(guò)改變相關(guān)分子的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)效率、降低胞漿mRNA衰變率或激活下游信號(hào)通路等方式影響腫瘤的形成、局部浸潤(rùn)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。見(jiàn)圖1。

a:RNA的核輸出轉(zhuǎn)運(yùn); b:RNA的核輸入轉(zhuǎn)運(yùn)

圖 1 RNA的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性

Figure 1 RNA transport and their roles in development of tumors

1.1轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白

1.1.1 轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白介導(dǎo)靶RNA與轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白的識(shí)別與結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白(transport adaptor proteins)是一種特殊的RNA結(jié)合蛋白[2,5]，是RNA 核漿轉(zhuǎn)運(yùn)的首要分子基礎(chǔ)，其上具有識(shí)別結(jié)合靶RNA的RNA結(jié)合域及能被轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白識(shí)別的疏水信號(hào)，即核輸出信號(hào)(nuclear export signal，NES)和核定位信號(hào)(nuclear localization signal，NLS)[4,6]。研究發(fā)現(xiàn)，人抗原R(human antigen R，HuR)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白，可識(shí)別核內(nèi)的線粒體RNA處理核糖核酸內(nèi)切酶RNA組分(RNA component of mitochondrial RNA processing endoribonuclease，RMRP)并結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白核輸出蛋白-1(Chromosomal region maintenance1，CRM1)，形成核轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)RMRP的核輸出，隨后RMRP進(jìn)入線粒體，促進(jìn)線粒體DNA的復(fù)制和加工[5,7]。綜上，轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白作為RNA轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程的起始分子，介導(dǎo)靶RNA與轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白的識(shí)別與結(jié)合。

1.1.2轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白在腫瘤中的表達(dá)及功能研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白不僅協(xié)助RNA核漿轉(zhuǎn)運(yùn)，還在保護(hù)細(xì)胞質(zhì)mRNA中發(fā)揮重要作用。例如，HuR在不同腫瘤及腫瘤的各個(gè)階段具有不同的細(xì)胞表達(dá)定位，參與細(xì)胞質(zhì)mRNA保護(hù)，促進(jìn)多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在結(jié)直腸癌中，HuR異常高表達(dá)，主要定位于細(xì)胞質(zhì)[8-9]，而在癌周正常細(xì)胞中，HuR則主要定位于細(xì)胞核。Young等[9]發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)中異常高表達(dá)的HuR可競(jìng)爭(zhēng)性抑制三肽脯氨酸與環(huán)氧化酶-2 mRNA 3′-UTR的腺嘌呤核苷酸-尿嘧啶核苷酸富集元件(adenylate-uridylate rich element，ARE)結(jié)合，從而減少mRNA的衰變，促進(jìn)翻譯，增加環(huán)氧化酶-2蛋白表達(dá)水平，提高細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖能力，最終促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生與發(fā)展。胞質(zhì)HuR異常高表達(dá)導(dǎo)致環(huán)氧化酶-2的表達(dá)水平增高的現(xiàn)象在口腔鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移中也有被發(fā)現(xiàn)[10]。此外，HuR還可增加細(xì)胞周期蛋白A、表皮生長(zhǎng)因子受體、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、腫瘤壞死因子-α等mRNA的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)穩(wěn)定性，提高蛋白表達(dá)水平，導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)增殖失調(diào)、侵襲性增強(qiáng)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與演進(jìn)[8-9,11]。反之，miR-155-5p可靶向抑制HuR的表達(dá)，降低上述mRNA的穩(wěn)定性，抑制結(jié)腸癌的增殖和轉(zhuǎn)移[8]。在乳腺癌中，HuR在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)異常高表達(dá)與患者化療抵抗、預(yù)后不良密切相關(guān)[12]。Zhang等[12]發(fā)現(xiàn)在乳腺癌MDA-MB-231和MCF-7細(xì)胞株中，HuR可直接與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶3(cyclin-dependent kinases 3，CDK3)mRNA相互作用，降低CDK3 mRNA的衰變率，抑制細(xì)胞凋亡[12]。HuR還可能通過(guò)白介素-8 mRNA的3′-UTR的ARE抑制白介素-8的表達(dá)，促進(jìn)食管癌的發(fā)生和發(fā)展[13]。綜上所述，HuR既可作為轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白協(xié)助RNA的核漿穿梭，又可通過(guò)與下游基因mRNA3′-UTR的ARE相互作用，降低mRNA衰變率。調(diào)研文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白在腫瘤中的相關(guān)研究主要集中在對(duì)細(xì)胞質(zhì)mRNA的保護(hù)方面，其參與的RNA核漿穿梭過(guò)程與腫瘤的關(guān)系研究甚少。然而大部分參與細(xì)胞生命活動(dòng)的RNA，如miRNA、lncRNA等[14-15]，常需出核發(fā)揮調(diào)控作用，因此我們推斷轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白介導(dǎo)的RNA轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)勢(shì)必在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，此假說(shuō)有待證實(shí)。

1.2轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白

1.2.1 轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白是核轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體的關(guān)鍵中間分子轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白可分為核輸出蛋白與核輸入蛋白。其中，核輸出蛋白特異性識(shí)別并結(jié)合具備NES的適配復(fù)合體，介導(dǎo)靶RNA分子的核輸出；核輸入蛋白則識(shí)別具備NLS的適配復(fù)合體，協(xié)助靶RNA分子核輸入[2,5]。轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白包含3個(gè)結(jié)構(gòu)域：C端RNP結(jié)合域、N端轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合域及核孔蛋白結(jié)合域[2,4,6,16]。因此，轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白可與RNP及轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an結(jié)合，組成核轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體，參與RNA的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)。2018年，有研究發(fā)現(xiàn)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白CRM1參與mRNA、rRNA、lncRNA和miRNA等多種RNA分子的轉(zhuǎn)運(yùn)[2,4]。其中，CRM1可通過(guò)其具有活性位點(diǎn)Cys528的疏水凹槽與適配蛋白的NES結(jié)合。研究表明，CRM1參與40S、60S前體核糖體亞基的核輸出。CRM1與核輸出蛋白-5共同作為轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白，協(xié)同核糖體輸出適配蛋白NMD3，實(shí)現(xiàn)人類60S前體核糖體亞基的核輸出[17-18]。CRM1對(duì)于40S前體核糖體亞基的轉(zhuǎn)運(yùn)則需要核糖體蛋白S15的協(xié)助[19]。此外，如前所述，CRM1可與轉(zhuǎn)運(yùn)適配復(fù)合體HuR- RMRP結(jié)合，協(xié)助RMRP轉(zhuǎn)運(yùn)出核[5,7]。CRM1還協(xié)助CD83 mRNA的出核轉(zhuǎn)運(yùn)，提升CD83蛋白表達(dá)水平，促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞的分化成熟[20]。Xie等[21]發(fā)現(xiàn)CRM1在某些5′末端具有7-甲基二鳥(niǎo)苷三磷酸(7-methylguanosine，m7G)帽的前體miRNA核輸出中同樣發(fā)揮作用，例如在具有m7G帽的前體miR-344核輸出時(shí)，CRM1被磷酸化RNA輸出適配體PHAX招募并錨定在前體miR-344上，介導(dǎo)前體miR-344的核輸出。故轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白作為RNA轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的關(guān)鍵分子，決定著RNA的轉(zhuǎn)運(yùn)方向并在轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體的形成中發(fā)揮主要作用。

1.2.2轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白在腫瘤中的表達(dá)及功能研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白不僅參與RNA核漿穿梭，還協(xié)助多種蛋白質(zhì)的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)。例如，CRM1異常表達(dá)，可導(dǎo)致多種靶蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展[22-23]。Shao等[22]發(fā)現(xiàn)在卵巢上皮性腫瘤中，CRM1表達(dá)顯著高于正常組織，其異常高表達(dá)可促進(jìn)雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin，mTOR)出核，使mTOR在細(xì)胞質(zhì)中過(guò)量積累，從而激活mTOR-STAT3信號(hào)通路，促進(jìn)卵巢上皮性腫瘤的轉(zhuǎn)移。反之，苯基異硫氰酸鹽可嵌入CRM1的疏水凹槽，阻斷CRM1與mTOR的識(shí)別結(jié)合，導(dǎo)致mTOR的核滯留，抑制下游效應(yīng)蛋白——信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子-3(signal transducer and activators of transcription 3，STAT3)ser727位點(diǎn)的磷酸化，從而抑制mTOR-STAT3通路活性，抑制卵巢上皮性腫瘤的轉(zhuǎn)移[22,24]。此外，Shen等[25]發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中，隨腫瘤WHO分級(jí)增高，CRM1表達(dá)水平不斷升高，而CRM1高表達(dá)，會(huì)有大量細(xì)胞周期抑制蛋白p27的ser10位點(diǎn)發(fā)生磷酸化并輸出至細(xì)胞質(zhì)，致細(xì)胞核中未磷酸化的p27顯著減少，活化細(xì)胞周期依賴性激酶，促進(jìn)細(xì)胞周期G1/S轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致細(xì)胞增殖失調(diào)，促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)生。此外，CRM1還在結(jié)直腸癌細(xì)胞中異常高表達(dá)。細(xì)胞體外功能試驗(yàn)證實(shí)，CRM1過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)結(jié)直腸癌細(xì)胞株HCT-15、HCT-29的增殖和克隆形成能力[26]。在胃癌中，CRM1與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶-5(cyclin-dependent kinases 5，CDK5)協(xié)同表達(dá)，二者表達(dá)水平與胃癌的原發(fā)灶大小、分化程度、TNM分期等臨床病理參數(shù)密切相關(guān)，故認(rèn)為CRM1和CDK5的共表達(dá)狀態(tài)可作為胃癌患者總體生存率的獨(dú)立預(yù)后因素[27]。Gao等[28]發(fā)現(xiàn)，異常高表達(dá)的CRM1在亞硝胺類物質(zhì)相關(guān)肺癌的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮重要作用。目前，轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白在腫瘤中功能的研究主要集中在靶蛋白核漿轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)方面，缺乏其介導(dǎo)的RNA轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)對(duì)腫瘤的影響的相關(guān)研究，深入探討該問(wèn)題，或?qū)樘剿髂[瘤演進(jìn)的分子機(jī)制提供新思路。

1.3轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an

1.3.1 轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白間的親和力，并為轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程供能轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an，又名Ras相關(guān)核蛋白(Ras-relasted nuclear protn，Ran GTPase/Ran)，是一種小分子尿苷三磷酸酶(GTPase)[2,5]。與其他GTPase相似，Ran以GTP和GDP兩種結(jié)合形式存在，在細(xì)胞核、質(zhì)中不對(duì)稱分布，通常細(xì)胞核中Ran-GDP可轉(zhuǎn)化為Ran-GTP，細(xì)胞質(zhì)中Ran-GTP水解為Ran-GDP[4,16,29]。研究證明，Ran可調(diào)控轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白與適配復(fù)合體的親和力，約50～100倍[30]。通常，在核輸入過(guò)程中，當(dāng)核輸入復(fù)合體穿過(guò)NPC后，Ran-GTP與核輸入蛋白結(jié)合，使適配蛋白和靶RNA解離[16,31]；同時(shí)，Ran-GTP隨核輸入蛋白進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，而后在特定酶的作用下，Ran-GTP水解為Ran-GDP并從核輸入蛋白上解離，最終返回細(xì)胞核并再次轉(zhuǎn)化為Ran-GTP，等待下一次轉(zhuǎn)運(yùn)。相反，在核輸出過(guò)程中，細(xì)胞核中Ran-GTP結(jié)合于核輸出蛋白可增強(qiáng)其與適配復(fù)合體的親和力，二者穿過(guò)NPC到達(dá)細(xì)胞質(zhì)后解離，導(dǎo)致靶RNA和其他轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的釋放。顯然，Ran-GTP在胞漿中的水解反應(yīng)既為整個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程提供了熱力學(xué)動(dòng)力，也使轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體的解離反應(yīng)不可逆[4,17]。值得關(guān)注的是，在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an、轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白和轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白均可被循環(huán)利用[16]；Ran GTPase系統(tǒng)及轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白類別是核漿轉(zhuǎn)運(yùn)方向的決定性因素。

1.3.2轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an在腫瘤中的表達(dá)及功能研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an還在多種蛋白質(zhì)的表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮作用，影響多種腫瘤的分化、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。Vaidyanathan等[32]發(fā)現(xiàn)，Ran在乳腺癌中高表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生及惡變。作為一種強(qiáng)烈的染色體不穩(wěn)定相關(guān)標(biāo)志物，Ran高表達(dá)可導(dǎo)致pRb、p53、p73、p21、p27、E2F4、IκB、乳腺癌易感基因1和存活素等分子的過(guò)度核輸出，從而促進(jìn)腫瘤的惡性演進(jìn)[32]。Haggag等[33]設(shè)計(jì)出一種納米包封的抗Ran GTPase多肽，它可在乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-231中封閉Ran，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，延緩腫瘤進(jìn)展。研究表明，Ran在較高分級(jí)、分期的卵巢上皮性腫瘤中異常高表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，抑制凋亡。在侵襲性卵巢癌TOV112D和TOV1946細(xì)胞株中，干擾Ran的表達(dá)可促進(jìn)胱天蛋白酶-3的表達(dá)，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡[34]。此外，Deng等[35]發(fā)現(xiàn)Ran在胰腺癌淋巴轉(zhuǎn)移樣本中表達(dá)量明顯高于其在原發(fā)腫瘤中的表達(dá)量，導(dǎo)致雄激素受體和趨化因子受體表達(dá)水平上調(diào)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移能力[35]。在食管癌中，Ran異常高表達(dá)，導(dǎo)致靶基因miRNA-203表達(dá)水平相應(yīng)下調(diào)，促進(jìn)腫瘤的增殖、侵襲和遷移。此外，Ran在結(jié)直腸癌中顯著高表達(dá)，與患者生存預(yù)后不良密切相關(guān)[36]。調(diào)研文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，Ran在腫瘤中的研究主要集中于其對(duì)蛋白質(zhì)核漿轉(zhuǎn)運(yùn)的調(diào)控方面，尚缺乏其參與的RNA核漿穿梭在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用的相關(guān)研究。Ran介導(dǎo)的RNA轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)對(duì)多種腫瘤的影響或?qū)⒊蔀槟[瘤研究的新方向。

1.4核孔蛋白

1.4.1 核孔蛋白協(xié)助核轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體通過(guò)核孔核孔復(fù)合體是RNA分子核漿穿梭的“交通樞紐”，由多種核孔蛋白(nucleoporins，NUP)組成，控制各種分子的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)[3,37]。核孔蛋白根據(jù)有無(wú)苯丙氨酸-甘氨酸重復(fù)序列(FG結(jié)構(gòu)域)分為：FG型核孔蛋白和非FG型核孔蛋白。約1/3為FG型核孔蛋白[3,38]，如Nup98、Nup214、Nup358等，主要位于NPC的中央通道附近，識(shí)別特定信號(hào)，實(shí)現(xiàn)選擇性物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)[39]。在RNA核漿穿梭中，F(xiàn)G結(jié)構(gòu)域可被核轉(zhuǎn)運(yùn)三聚體中的轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白識(shí)別結(jié)合，進(jìn)而介導(dǎo)其通過(guò)NPC中央通道。多數(shù)核孔蛋白為非FG型，主要定位于NPC的外周，協(xié)同F(xiàn)G型核孔蛋白，實(shí)現(xiàn)相關(guān)分子的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)[39]。研究表明，NUP88正是非FG型核孔蛋白，它能與FG型核孔蛋白NUP214形成NUP88-NUP214復(fù)合體[40]，參與CRM1介導(dǎo)的核輸出[38,40]。此外，核孔蛋白還參與紡錘體裝配、著絲點(diǎn)形成，影響染色體分離、基因表達(dá)、有絲分裂和細(xì)胞生長(zhǎng)等過(guò)程[37]。

1.4.2核孔蛋白在腫瘤中的表達(dá)與功能核孔蛋白既參與細(xì)胞內(nèi)分子的核漿轉(zhuǎn)運(yùn)，也調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖，在多種人類疾病中扮演重要角色。核孔蛋白的異常表達(dá)、定位及其染色體突變易位常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[41-45]。核孔蛋白染色體易位已被證實(shí)是白血病發(fā)生過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)[41]。在急性髓性白血病中，F(xiàn)G型核孔蛋白NUP98可通過(guò)染色體易位的方式，與同源轉(zhuǎn)錄因子HOXA9形成嵌合蛋白，使下游基因轉(zhuǎn)錄失調(diào)，誘發(fā)細(xì)胞增殖及分化障礙，促進(jìn)白血病的發(fā)生，上述現(xiàn)象常標(biāo)志著預(yù)后不良[41-42]。此外，非FG型核孔蛋白NUP88在胃腸腫瘤、乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌和黑色素瘤等中異常高表達(dá)[43-45]，其高表達(dá)往往導(dǎo)致NUP214的錯(cuò)誤定位，減弱對(duì)CRM1的招募作用，導(dǎo)致CRM1滯留于細(xì)胞質(zhì)，從而降低相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的核輸出效率，促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)與增殖[38]。另有研究證實(shí)， 與癌周正常組織相比，NUP88的表達(dá)情況與結(jié)直腸癌的淋巴轉(zhuǎn)移及TNM分期相關(guān)，患者血清NUP88水平與腫瘤的浸潤(rùn)深度呈正相關(guān)[43-44]。在前列腺癌、肝細(xì)胞癌、胰腺癌、肺癌中，NUP88異常高表達(dá)或伴異常定位，其表達(dá)水平隨腫瘤惡性程度增高而升高[44,46]。調(diào)研文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前腫瘤中核孔蛋白的相關(guān)研究，主要集中在突變導(dǎo)致的嵌合蛋白形成及影響轉(zhuǎn)錄相關(guān)因子轉(zhuǎn)運(yùn)效率方面，其異常表達(dá)導(dǎo)致的RNA轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用的研究尚不足，深入探究此問(wèn)題，將有助于開(kāi)拓腫瘤研究的新領(lǐng)域。

2 研究現(xiàn)狀、局限及原因分析

綜上，RNA轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程主要涉及轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an及核孔蛋白——它們通過(guò)特殊的信號(hào)序列相互識(shí)別并結(jié)合，協(xié)助RNA分子的核漿穿梭，耦聯(lián)細(xì)胞核、質(zhì)中的生命活動(dòng)。此外，某些RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白還參與細(xì)胞質(zhì)mRNA保護(hù)、蛋白質(zhì)核漿轉(zhuǎn)運(yùn)、紡錘體裝配、著絲點(diǎn)形成等。其中，HuR、CRM1、Ran、NUP88等RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與細(xì)胞的生命周期調(diào)控，并已經(jīng)在腫瘤診斷、治療和隨訪中顯示出巨大潛力。例如，CRM1已被證實(shí)是一種有效的腫瘤治療靶點(diǎn)，其靶向抑制劑將得到廣泛應(yīng)用；NUP88則已作為一種腫瘤標(biāo)志物，應(yīng)用于臨床實(shí)踐；此外，HuR和Ran或?qū)⒊蔀樾滦湍[瘤標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)。

同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)目前有關(guān)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白失調(diào)在腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用機(jī)制的研究主要集中在以下三方面：①轉(zhuǎn)運(yùn)適配蛋白HuR異常高表達(dá)可降低細(xì)胞質(zhì)中多種與生長(zhǎng)、增殖及惡變有關(guān)的mRNA衰變率，提高蛋白表達(dá)水平，促進(jìn)腫瘤發(fā)生與惡性演進(jìn)；②轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白CRM1、轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)節(jié)蛋白R(shí)an或核孔蛋白的失調(diào)均可影響靶蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)，改變下游信號(hào)通路活性，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展；③核孔蛋白還可因染色體突變易位與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子形成嵌合蛋白，導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄失調(diào)，促進(jìn)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。目前，尚缺乏有關(guān)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的RNA核漿轉(zhuǎn)運(yùn)失調(diào)與腫瘤發(fā)生及演進(jìn)的相關(guān)研究。

此外，我們注意到目前腫瘤相關(guān)分子的研究主要集中在編碼分子中，對(duì)RNA，特別是非編碼RNA的研究較少。其次，一些研究提出RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的異?？赏ㄟ^(guò)介導(dǎo)靶蛋白異常轉(zhuǎn)運(yùn)或穩(wěn)定細(xì)胞質(zhì)mRNA，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。但其中大部分研究并未闡明相關(guān)mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)是否發(fā)生相應(yīng)變化，所以目前有關(guān)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白失調(diào)導(dǎo)致的RNA表達(dá)定位異常在腫瘤中功能的研究甚少，機(jī)制尚不明確。另外，目前腫瘤相關(guān)分子機(jī)制研究多集中在RNA表達(dá)水平、RNA表達(dá)調(diào)控及對(duì)下游分子的影響等方面，關(guān)注RNA細(xì)胞亞定位及調(diào)控的研究少之又少，然而大部分參與細(xì)胞生命活動(dòng)的RNA，如microRNA、lncRNA和snRNA等，其定位直接影響功能的發(fā)揮，因此，深入探究此問(wèn)題有助于認(rèn)識(shí)RNA分子的細(xì)胞亞定位與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，開(kāi)拓腫瘤分子機(jī)制研究的新領(lǐng)域。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

目前RNA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相關(guān)研究較少，其表達(dá)變化、生物功能、調(diào)控機(jī)制及臨床價(jià)值有待進(jìn)一步探究和完善。相信隨著研究的深入和新技術(shù)的運(yùn)用，我們會(huì)更全面地認(rèn)識(shí)RNA轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白。深入研究其在腫瘤中的表達(dá)及功能，探明下游信號(hào)通路，闡明其獨(dú)特生物學(xué)功能及與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，將為新型腫瘤標(biāo)志物、治療靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和臨床應(yīng)用指明方向，為腫瘤診斷、治療和隨訪等提供新的思路。