RGC32在腫瘤中的研究進(jìn)展

禹 樂綜述,余英豪審校

0 引 言

自20 世紀(jì)90年代補(bǔ)體應(yīng)答基因32（response gene to complement 32，RGC32）被發(fā)現(xiàn)以來，其參與細(xì)胞周期的調(diào)控、促進(jìn)組織細(xì)胞的分化、免疫調(diào)節(jié)、腫瘤的轉(zhuǎn)移等多種生物學(xué)作用受到廣泛關(guān)注，RGC32 分布極為廣泛，可在多種正常組織及腫瘤中廣泛表達(dá)，其異常表達(dá)具有腫瘤相關(guān)性和組織差異性，在不同腫瘤組織中發(fā)揮著促進(jìn)或抑制的作用，并與多種因素相互作用參與腫瘤的發(fā)生、生長、轉(zhuǎn)移等過程，近期RGC32 在腫瘤中的作用及其分子機(jī)制上已成為一個研究熱點(diǎn)。本文就RGC32 在腫瘤中的研究作一綜述。

1 RGC32基因結(jié)構(gòu)及表達(dá)分布

人類RGC32定位于13q14.11，全長為1126個bp，包含5個外顯子和4個內(nèi)含子，編碼137個氨基酸，人類RGC32 蛋白除去N 端較鼠類RGC32 蛋白少了20個氨基酸殘基以外，其余部分與鼠類的RGC32 蛋白具有高達(dá)92%的同源性［1-2］。RGC32 是一種補(bǔ)體應(yīng)答基因，可在多種人體正常組織中廣泛穩(wěn)定地表達(dá)，并參與其正常的生理功能，但在不同組織中的表達(dá)水平卻存在明顯差異。RGC32 在肝、腎、骨骼肌、胎盤、脂肪組織、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)，在腦組織和心臟中表達(dá)較低，在肺組織中幾乎未見表達(dá)［3-4］。RGC32 蛋白在細(xì)胞中的表達(dá)規(guī)律可能與細(xì)胞周期相關(guān)，在細(xì)胞間期RGC32 蛋白主要位于細(xì)胞質(zhì)，而在細(xì)胞有絲分裂期則轉(zhuǎn)移至細(xì)胞的中心體位置。RGC32 在不同的腫瘤組織中表達(dá)各不相同，如在結(jié)直腸癌、胰腺癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、食管癌和前列腺癌等多種腫瘤中具較高的表達(dá)，在多發(fā)性骨髓瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤中出現(xiàn)低表達(dá)現(xiàn)象，而在非小細(xì)胞肺癌中既可高表達(dá)又可低表達(dá)［5-7］。

2 RGC32的生物學(xué)功能

2.1 RGC32 與細(xì)胞周期調(diào)控RGC32 已被證明是細(xì)胞周期蛋白依賴激酶p34CDC2 的底物和刺激物，可增強(qiáng)p34cdc2 激酶活性，并與活化的細(xì)胞周期素Bl 形成復(fù)合體，進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)與相應(yīng)的受體結(jié)合，誘導(dǎo)處于靜止期的主動脈平滑肌細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期的活性階段，啟動有絲分裂，由此表明RGC32 可促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖，并在多項研究結(jié)果中得到證實(shí)[8-10]。Saigusa 等[11]還發(fā)現(xiàn)RGC32 也可在無細(xì)胞因子和血清的條件下誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入S 期，啟動有絲分裂，RGC32 基因還可阻止生長因子和補(bǔ)體誘導(dǎo)的主動脈內(nèi)皮進(jìn)入細(xì)胞周期的活性階段[12]。研究證實(shí)RGC32 還參與了亞溶解劑量補(bǔ)體C5b-9 介導(dǎo)的細(xì)胞增殖功能[13]。

2.2 促進(jìn)細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化在一些關(guān)于腎損傷腎小管修復(fù)的研究結(jié)果顯示，RGC32 在腎小管上皮細(xì)胞損傷修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用，RGC32 可通過與Smad3相互作用調(diào)控人腎近端小管細(xì)胞的平滑肌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化［14-15］。徐然等［16］應(yīng)用TGF-β1 受體特異性抑制劑SB-431542 處理A549 細(xì)胞，RGC32 蛋白表達(dá)顯著下調(diào)，A549細(xì)胞的凋亡增加，增殖活力降低，RGC32作為轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β信號通路下游重要的調(diào)控基因，可能在肺腺癌細(xì)胞增殖、分化的能力上起到一定調(diào)節(jié)作用。Wang 等［17］研究結(jié)果顯示，RGC32 的過度表達(dá)可使結(jié)直腸癌組織E-cadherin 表達(dá)降低，波形蛋白Vimentin的表達(dá)增加，RGC32可通過激活Smad/Sip1 信號通路促進(jìn)直腸癌細(xì)胞進(jìn)行上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。

2.3 RGC32 免疫調(diào)控RGC32 作為一種補(bǔ)體應(yīng)答基因與CSb-9 可刺激多種細(xì)胞產(chǎn)生氧自由基類脂質(zhì)等炎性介質(zhì)介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，RGC32 作為CDC2 誘導(dǎo)活化CSb-9 介導(dǎo)炎細(xì)胞增殖反應(yīng)過程中是必不可少的關(guān)鍵因子，在機(jī)體免疫應(yīng)答過程起到重要作用［13］。Tang 等［18］研究發(fā)現(xiàn)RGC32 還可通過PKC 途徑提高巨噬細(xì)胞的吞噬功能；Sun 等［19］認(rèn)為RGC32是一種新的調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞發(fā)生經(jīng)典活化的關(guān)鍵因子，RGC32可與NF-κB蛋白相互作用，并通過與啟動子相結(jié)合來促進(jìn)iOS 和IL-1β 的表達(dá)，RGC32 缺乏會損害M1 巨噬細(xì)胞的極化，并減弱iNOS 和IL-1β 的產(chǎn)生。Cui 等［20］研究發(fā)現(xiàn)RGC32 的缺失可抑制內(nèi)皮細(xì)胞間黏附分子-1和血管細(xì)胞黏附分子-1在體內(nèi)和體外的表達(dá)，減輕巨噬細(xì)胞的浸潤和炎癥的發(fā)展，RGC32 表現(xiàn)出與動脈粥樣硬化發(fā)展過程密切相關(guān)的作用。Li 等［10］關(guān)于一項擴(kuò)張型心肌病研究發(fā)現(xiàn)，RGC-32的過表達(dá)伴隨著Th17的增加和Treg表達(dá)的減少，RGC32 上調(diào)可導(dǎo)致擴(kuò)張型心肌病患者Treg/Th17細(xì)胞失衡。

2.4 RGC32 的其他作用Chen 等［21］研究顯 示，RGC32 的缺失可防止高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖和胰島素抵抗，RGC32 通過激活肝X 受體促進(jìn)新生脂肪的生成，誘導(dǎo)固醇調(diào)節(jié)原件結(jié)合蛋白1c（SREBP-1c）及其靶基因，促進(jìn)肝脂肪變性的發(fā)生。Shen等［15］的研究結(jié)果提示，RGC32 可能具有一定的抗氧化活性，在腎小管上皮細(xì)胞體外修復(fù)過程中的細(xì)胞纖維化和細(xì)胞黏附作用有著重要影響。

3 RGC32與腫瘤

3.1 RGC32 與結(jié)直腸癌近年來多項研究結(jié)果顯示，結(jié)直腸癌組織中RGC32 的表達(dá)明顯高于正常結(jié)直腸黏膜組織，且在結(jié)腸腺瘤中的表達(dá)明顯高于正常的結(jié)腸黏膜組織，在晚期結(jié)腸癌中RGC32 的表達(dá)明顯高于癌前狀態(tài)和早期癌，由此表明RGC32 可能促進(jìn)結(jié)腸癌的發(fā)展，結(jié)腸癌組織中RGC32 高表達(dá)與患者性別、年齡無關(guān)，與腫瘤的分化程度、大小和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等呈正相關(guān)，RGC32 高表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲，RGC32 在結(jié)直腸癌組織中高表達(dá)與患者的預(yù)后相關(guān)［18，22-23］。田杰等［24］研究結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染了RGC32 過表達(dá)質(zhì)粒的結(jié)直腸癌細(xì)胞株可出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)性變化，如細(xì)胞的微絲纖維束變長且數(shù)量增多，細(xì)胞膜伸出偽足等改變，這些變化使細(xì)胞便于運(yùn)動，細(xì)胞的遷移能力增強(qiáng)，從而促使腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移。研究證實(shí)TGF-β 及其下游信號分子在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)換（epithelial mesenchymal transition，EMT）中起著重要作用，當(dāng)啟動TGF-β 信號傳導(dǎo)時，激活的TGF-βI 型受體磷酸化下游信號介質(zhì)Smad2和Smad3，然后與Smad4 結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞核中，作為轉(zhuǎn)錄因子激活參與EMT 的TGF-β 反應(yīng)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)RGC32 作為TGF-β 下游Smad 信號通路的關(guān)鍵調(diào)控分子，參與了TGF-β 誘導(dǎo)的人類近端腎小管上皮細(xì)胞的EMT［25-27］。Wang 等［17］研究證實(shí)RGC32 高表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲，RGC32 在結(jié)直腸癌組織中高表達(dá)與患者的預(yù)后相關(guān)，并使用靶向Smad 相互作用蛋白1（Sip1）的siRNAs 敲除SW620 細(xì)胞中的內(nèi)源性Sip1，Western Blot分析顯示，在sip1 敲低的CRC 細(xì)胞中，作為上皮標(biāo)志物的E-cadherin 表達(dá)水平出現(xiàn)上調(diào)現(xiàn)象，而作為間充質(zhì)標(biāo)志物的N-cadherin 和vimentin 表達(dá)水平則出現(xiàn)下調(diào)現(xiàn)象，在隨后的體外劃傷愈合實(shí)驗(yàn)和遷移能力實(shí)驗(yàn)中對Sip1 在CRC 細(xì)胞遷移中的作用進(jìn)行研究，結(jié)果顯示Sip1 的下調(diào)降低了CRC 細(xì)胞的遷移能力，表明受RGC32 調(diào)控的Smad/Sip1 信號通道可通過EMT促進(jìn)CRC細(xì)胞遷移。

3.2 RGC32 與胰腺癌研究發(fā)現(xiàn)RGC32 在胰腺癌組織中的表達(dá)水平明顯高于正常胰腺和慢性胰腺炎組織，RGC32 的表達(dá)情況與胰腺癌患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及TNM 分期有關(guān)，推測出RGC32可能是胰腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移的一種促進(jìn)因子，胰腺癌組織中RGC32 和E-cadherin 兩者的陽性表達(dá)率呈正相關(guān)，表明RGC32 可能參與了胰腺癌的EMT 過程，從而促進(jìn)其侵襲和轉(zhuǎn)移，隨后又利用非依賴性信號通路的化學(xué)抑制劑阻斷相應(yīng)的通路，結(jié)果顯示TGF-β 可通過非依賴于性Smad 信號傳導(dǎo)通路誘導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞發(fā)生EMT［28-29］。多項研究表明TGF-β 持續(xù)刺激胰腺癌細(xì)胞可誘導(dǎo)發(fā)生其發(fā)生EMT 的同時并伴有RGC32 的表達(dá)水平的升高，RGC32 可通過p38-MAPK 和Erk-MAPK 兩條信號通路，介導(dǎo)由TGF-β 誘導(dǎo)發(fā)生的EMT 過程，TGF-β 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT 是促進(jìn)胰腺癌發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移的一大重要因素［30］。朱亮等［31］使 用RGC32 表達(dá)質(zhì)粒pcDNA3.1/myc-His CRGC-32 瞬時轉(zhuǎn)染胰腺癌BxPC-3 細(xì)胞，RGC32 過表達(dá)可抑制胰腺癌BxPC-3細(xì)胞的增殖，但是對胰腺癌BxPC-3 細(xì)胞的凋亡作用無明顯影響，隨后Guzmán等［32］和Fujiwara 等［33］學(xué)者的相關(guān)研究也得出了類似的結(jié)論。這似乎與RGC32 在胰腺癌組織中的高表達(dá)現(xiàn)象相互矛盾，反映了RGC32 在胰腺癌中可能具有雙重作用，既能抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖，又可促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)移，RGC32 很可能是介導(dǎo)TGFβ 雙重作用的關(guān)鍵分子之一。也有學(xué)者在一項關(guān)于增強(qiáng)CT定量參數(shù)與胰腺癌病灶內(nèi)增殖、侵襲基因表達(dá)量的相關(guān)性研究時發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組病灶組織中RGC32 mRNA 的表達(dá)量低于胰腺炎組，并認(rèn)為RGC32 在胰腺癌的發(fā)生和發(fā)展中扮演抑癌基因的角色［34］。

3.3 RGC32 與肺癌現(xiàn)有資料顯示，RGC32 在肺腺癌組織中表達(dá)明顯高于正常肺組織，RGC32 在肺癌細(xì)胞的增殖、侵襲過程中發(fā)揮正向調(diào)控作用。Xu等［25］研究發(fā)現(xiàn)，RGC32 在肺腺癌組織中表達(dá)明顯上調(diào)，應(yīng)用SiRNA 干擾技術(shù)，在體外敲低RGC32 基因在人肺癌細(xì)胞株A549 中的表達(dá)，結(jié)果顯示A549 細(xì)胞的增殖能力、集落形成能力、遷移能力和侵襲能力均出現(xiàn)明顯減低的現(xiàn)象，表明RGC32 可能參與了人肺癌的發(fā)生，隨后的研究發(fā)現(xiàn)RGC32 受TGFβ1信號通路調(diào)控。徐然等［16］研究發(fā)現(xiàn)，RGC32 和TGFβ1在肺腺癌組織中表達(dá)均呈現(xiàn)顯著增加，且兩者呈正相關(guān)，應(yīng)用TGF-β1 受體特異性抑制劑SB-431542處理A549 細(xì)胞，結(jié)果RGC32 蛋白表達(dá)水平顯著下調(diào)，A549細(xì)胞的增殖能力降低，凋亡增加，進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)在肺腺癌細(xì)胞中RGC32 是TGF-β1 信號通路下游重要的調(diào)控基因，參與肺腺癌細(xì)胞增殖能力的調(diào)節(jié)。Guo等［12］研究發(fā)現(xiàn)在RGC32過表達(dá)的肺癌細(xì)胞中會出現(xiàn)腫瘤細(xì)胞增殖速度加快、分化能力和侵襲性增強(qiáng)的現(xiàn)象，同時此類腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期停滯，凋亡增加。Sun 等［35］用表達(dá)載體pcdna3.1-RGC32 轉(zhuǎn)染到A549 細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)RGC32 的過度表達(dá)增加了基質(zhì)金屬蛋白酶-2 和A549 細(xì)胞的表達(dá)和活性，NF-κB抑制劑Bay 11-7028明顯減弱了由RGC32誘導(dǎo)的E-鈣黏蛋白的下調(diào)，RGC32 可通過NF-κB 信號通路途徑介導(dǎo)肺癌細(xì)胞的侵襲和EMT 過程促進(jìn)肺癌細(xì)胞的侵襲和發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。Kim等［36］報道在非小細(xì)胞肺癌中，RGC32 受到表觀遺傳沉默的影響，惡性和相應(yīng)非惡性的肺組織中出現(xiàn)較低或不可檢測的RGC32 mRNA 表達(dá)水平與可能是由該基因的啟動子甲基化引起的。

3.4 RGC32 與乳腺癌現(xiàn)有研究結(jié)果顯示，RGC32在乳腺乳頭狀瘤及導(dǎo)管上皮不典型增生等癌前病變的組織中呈陽性表達(dá)，且表達(dá)水平顯著高于正常的乳腺組織，RGC32 在晚期乳腺癌中的表達(dá)水平明顯高于癌前病變和早期乳腺癌，表明RGC32的過表達(dá)與乳腺癌的發(fā)生存在相關(guān)性［8］。Lu 等［6］研究表明，在乳腺癌細(xì)胞中RGC32基因的上調(diào)對過敏毒素C5a產(chǎn)生顯著的刺激反應(yīng)，C5a 的刺激可增強(qiáng)人類乳腺癌細(xì)胞的體外增殖，阻斷C5a 受體可顯著降低RGC32 的表達(dá)和在C5a 刺激下的乳腺癌細(xì)胞增殖，表明C5a可能通過激活RGC32基因的表達(dá)來促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖；磷酸肌醇3 激酶（PI3K）/AKT 信號通路是人類癌癥中最常見的失調(diào)途徑之一，AKT 的激活可促進(jìn)細(xì)胞增殖以響應(yīng)補(bǔ)體的刺激，在乳腺癌細(xì)胞中抑制AKT 激活可以降低RGC32 的表達(dá)以及由C5a 誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞的增殖，表明AKT 激活參與了C5a 誘導(dǎo)的RGC32 表達(dá)和乳腺癌細(xì)胞的增殖。Ebrahim 等［37］研究發(fā)現(xiàn)乳腺癌組織中RGC32 mRNA的表達(dá)水平明顯高于非腫瘤組織，雖然甲基化表型在腫瘤組織中比在非腫瘤乳腺組織中更常見，但兩者中RGC32基因的啟動子甲基化無明顯差異。

3.5 RGC32 與胃癌胃癌是消化系統(tǒng)常見惡性腫瘤，在我國發(fā)病率、死亡率均較高。胃癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多階段的過程，其主要原因可能是原癌基因的激活、抑癌基因的失活、黏附機(jī)制的失調(diào)等，但目前其具體發(fā)生發(fā)展的機(jī)制并不十分清楚。夏祥偉等［38］采用免疫組S-P 法檢測胃癌進(jìn)程中不同階段胃組織中的RGC32 蛋白表達(dá)情況，結(jié)果顯示正常胃組織、癌前病變組織、胃癌組織中陽性表達(dá)率有逐漸增高的趨勢，RGC32 的異常表達(dá)可能參與了胃癌的發(fā)生發(fā)展過程。RGC32 蛋白的表達(dá)情況與胃癌的腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM 分期有關(guān)，ZEB1 是一種重要的EMT 誘導(dǎo)因子，在胃癌組織、癌前病變組織中RGC32 與ZEB1 的表達(dá)呈正相關(guān)，表明在胃癌中RGC32 蛋白的異常表達(dá)可能也存在促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的浸潤轉(zhuǎn)移。尚超等［39］采用RT-PCR 法檢測胃癌組織及配對癌旁組織標(biāo)本的RGC32 mRNA 相對表達(dá)量，結(jié)果胃癌組織中RGC32 mRNA 的相對表達(dá)明顯高于癌旁組織，Borrmann Ⅲ/Ⅳ型、分化程度低、彌漫型生長、浸潤程度深、存在脈管癌栓、淋巴結(jié)分期晚的患者胃癌組織中的RGC32 mRNA 表達(dá)明顯升高，RGC32 mRNA的表達(dá)與患者年齡、性別、腫瘤部位及癌灶大小的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，低表達(dá)組為64.2%，而高表達(dá)組的5年生存率僅為31.0%，兩者比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示RGC32 基因的過表達(dá)與胃癌的轉(zhuǎn)移、浸潤等惡性生物學(xué)行為和患者預(yù)后不良有關(guān)。

目前關(guān)于RGC32 在子宮頸癌、膠質(zhì)瘤、多發(fā)骨髓瘤等其他腫瘤中表達(dá)與作用機(jī)制的研究報道相對較少［40］，RGC32 的表達(dá)異常所導(dǎo)致的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移浸潤等過程中的機(jī)制尚有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 語

惡性腫瘤是導(dǎo)致人類死亡的最主要的原因之一，腫瘤的發(fā)生發(fā)展與原癌基因激活、抑癌基因的失活等一系列的異常改變存在著密切關(guān)系。RGC32與各種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，但RGC32 在不同腫瘤中的表達(dá)及其作用卻是不盡相同的。目前對RGC32 的分子結(jié)構(gòu)和功能，組織細(xì)胞分布和表達(dá)規(guī)律、確切的生物學(xué)功能，以及在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中的詳細(xì)作用機(jī)制尚不清楚，現(xiàn)有的研究資料對RGC32在腫瘤中是起到抑制還是促進(jìn)作用尚未形成統(tǒng)一的觀點(diǎn)。相信隨著不斷地研究探索，RGC32 有可能成為惡性腫瘤的診療提供新的思路和新的靶點(diǎn)。