MYCT1在惡性腫瘤中的作用與調控機制研究進展

張晶，劉曉紅

(1.山東省立第三醫(yī)院病理科，濟南250031;2.聯勤保障部隊第九六〇醫(yī)院病理科，濟南250031)

近年來，全球惡性腫瘤特別是癌癥的發(fā)病率和死亡率迅速增長，癌譜也隨之變化，預計癌癥將成為21世紀每個國家的首要死亡原因［1－2］。人類基因組計劃及腫瘤基因組計劃標志著精準醫(yī)學時代的到來，基于腫瘤分子分型的靶向治療和已表現出確切臨床療效的免疫治療均需要深入研究腫瘤的發(fā)病機制，以期尋求更多的有效治療靶點。MYCT1(Myc target 1)，曾命名為喉癌細胞中的c－Myc靶基因，是邱廣斌等［3］在喉癌細胞中克隆到的一種新基因，作為轉錄因子c－Myc的下游靶基因，其在腫瘤發(fā)展進程中的作用一直備受關注。前期研究發(fā)現，MYCT1參與正常細胞的生命過程和功能維護［3］，但在多種類型的腫瘤中存在異常表達，參與腫瘤的發(fā)生和進展。已有研究證實，MYCT1在喉癌、肝癌、食管癌中顯示出抑癌基因作用［4－6］，但確切分子機制尚未闡明;另有研究認為，其在胃癌、急性髓系白血病中顯示出了不同的功能［7－8］。對MYCT1蛋白的結構和功能分析顯示，它在細胞內定位的改變參與腫瘤的發(fā)生［9］?，F就MYCT1在惡性腫瘤中的作用與調控機制研究進展予以綜述，以便更好地了解其在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的作用，為開展MYCT1為靶點的腫瘤個體化治療提供依據。

1 MYCT1概述

1.1 MYCT1的定位與結構 MYCT1位于人染色體6q25上，GenBank登錄號NM_025107，全長約21 000 bp，由2個外顯子和1個內含子組成，其互補DNA(complementary DNA，cDNA)長1 006 bp，編碼含235個氨基酸的蛋白［3，7］。啟動子序列分析表明，該基因轉錄起始點位于上游47 bp處，在推定的轉錄起始點上游508 bp和646 bp區(qū)域存在兩個E－box序列［3］。目前已經證實的大量c－Myc靶基因，如細胞周期蛋白依賴性激酶4、高遷移率族蛋白I/Y、胱天蛋白酶3激活的DNA酶、p53、Tmp和MT－MC1(myc target in myeloid cells－1)等的啟動子區(qū)均有E－box元件，c－Myc通過與Max形成異源二聚體結合到典型的E－box序列或其他幾個非典型E－box基序，如CATGTG、CATGCG、CACGCG、CACGAG、CGCGAG和CAACGTG［10－12］。因此推測，MYCT1也可能是c－Myc的靶基因。有學者利用美國國家生物技術信息中心數據庫進行同源性分析，結果顯示MYCT1基因與小鼠MT－MC1基因同源性達84%，氨基酸序列同源性達78%［3］，而MT－MC1已被證實是c－Myc的靶基因［13］，這進一步也支持了MYCT1是c－Myc的靶基因。

Fu等［14］應用cDNA末端快速擴增技術克隆得到MYCT1的新轉錄本MYCT1－TV(Myc target 1 transcript variant 1)，GenBank登錄號GU_997693，cDNA長1 106 bp，編碼含187個氨基酸的蛋白，轉錄起始點位于ATG上游140 bp處，啟動子區(qū)位于ATG上游852～799 bp區(qū)域;染色質免疫沉淀實驗證實，c－Myc可與啟動子區(qū)結合。蛋白序列比對發(fā)現，MYCT1－TV編碼的氨基酸序列除了較MYCT1少48個氨基酸序列外，其余187個氨基酸序列與后者完全一致，且減少的這48個氨基酸無明顯的結構域和功能域，表明兩個轉錄本在結構上無明顯差異［14］。

蛋白質結構分析表明，MYCT1蛋白是一種堿性蛋白，分子量為26 592.5，理論等電點為9.88，絲氨酸含量最高，達16.2%，堿性氨基酸多于酸性氨基酸［3，15］。該蛋白在1～100氨基酸殘基(amino acid，aa)區(qū)有兩個明顯的強疏水性區(qū)域，在100～235aa區(qū)則表現出明顯的親水性，其中第97～114aa為一核定位信號結構域，在26～48aa和68～90aa區(qū)有兩個跨膜區(qū)。MYCT1蛋白的二級結構主要為α－螺旋、無規(guī)卷曲和分散在蛋白中的延伸鏈，其中α－螺旋與跨膜區(qū)位置相似，集中在0～90aa區(qū)域。即該蛋白在26～48aa和68～90aa區(qū)的兩個跨膜區(qū)，具有較高的疏水性和α－螺旋結構。

1.2 MYCT1的表達調控與生物學功能 MYCT1蛋白在心肌、肝、腎、腦、肺、肌肉等正常組織和器官中均有表達，在肝臟中表達水平較高，提示MYCT1可能參與維持細胞的正常功能。但對于其在細胞中的定位各研究結果不同。邱廣斌等［3］進行熒光蛋白細胞定位，結果顯示MYCT1蛋白在肝癌細胞系Bel7402中主要在細胞核表達。而Zhang等［15］進行的亞細胞定位和功能預測結果顯示，MYCT1蛋白主要分布在核膜、內質網和高爾基體中，且核膜的位置重量最大，說明MYCT1蛋白可能是一種具有運輸結合作用的膜結構蛋白，在核膜上參與信號轉導和調控。Wu等［9］研究發(fā)現，MYCT1蛋白在宮頸癌HeLa細胞中主要定位于細胞質囊泡復合體，該蛋白第2個跨膜區(qū)的68～90aa對此定位起重要作用。當此跨膜區(qū)缺失時，MYCT1蛋白在細胞質中由顆粒狀分布變?yōu)榫鶆蚍植迹鴺嫿ǖ暮?8～90aa跨膜區(qū)的MYCT1－綠色熒光蛋白融合蛋白將綠色熒光蛋白的均勻分布變成顆粒狀分布。同時，他們還發(fā)現含68～90aa跨膜區(qū)的MYCT1蛋白降低了HeLa細胞存活率并促進細胞遷移，而缺失此跨膜區(qū)的MYCT1蛋白未表現出同樣作用，提示跨膜區(qū)在MYCT1蛋白影響細胞增殖、遷移等功能中起重要作用。另外，Wu等［9］檢測了68～90aa跨膜區(qū)點突變情況發(fā)現，A88D突變可改變MYCT1蛋白的分布，并表現出與68～90aa跨膜區(qū)缺失的MYCT1蛋白相同的生物學活性，提示MYCT1蛋白定位的改變可能參與腫瘤的發(fā)生。

有學者對轉錄本MYCT1－TV進行研究發(fā)現，MYCT1－TV信使RNA(messenger RNA，mRNA)在多種細胞系中均有表達，其在胃黏膜上皮細胞GES1和人胚腎細胞HEK293等正常細胞系中的表達水平顯著高于人喉癌細胞Hep2、人宮頸癌細胞HeLa、人胃癌細胞BGC823、SGC7901和MKN1、人肝癌細胞Bel7402等癌細胞系［16］。MYCT1－TV與MYCT1無論在結構和功能上均無顯著差異，且兩者均受c－Myc特異性調控。

2 MYCT1在惡性腫瘤中的表達及作用機制

目前關于MYCT1的研究處于起始階段，主要集中在惡性腫瘤領域，已發(fā)現MYCT1在喉癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、食管癌、急性髓系白血病等腫瘤中存在異常表達，可以通過調控腫瘤細胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲等生物學功能參與腫瘤進程［5，17］。它本身受多種因素的調控，可能是某些信號通路的關鍵活性因子，在不同的腫瘤細胞和環(huán)境中具有多種效應，在對不同的腫瘤調控方面表現出顯著差異。

2.1 呼吸系統(tǒng)腫瘤 MYCT1最初在喉癌細胞中被發(fā)現，其在呼吸系統(tǒng)腫瘤中的研究主要集中于喉癌。前期研究證實，MYCT1在人喉癌組織中表達下調，MYCT1過表達可明顯抑制喉癌細胞生長和遷移及促進細胞凋亡，發(fā)揮抑癌基因的作用［4，17］，而MYCT1在喉癌組織中的低表達或失活促進了喉癌的發(fā)生和演進。

微RNA(microRNA，miRNA)已被證實參與MYCT1對喉癌的調控。如在喉癌細胞中，MYCT1過表達使miR－92b表達下調，TOB1是miR－92b的直接靶基因，兩者在喉癌組織中的表達呈負相關，而MYCT1通過miR－92b/TOB1抑制喉癌細胞遷移［18］。另有研究顯示在喉癌組織中，miR－181a低表達，其表達水平受MYCT1正向調控;核仁磷酸蛋白1(nucleophosmin 1，NPM1)在mRNA和蛋白水平均顯著上調，其表達水平受MYCT1負向調控，過表達MYCT1可促進MYC相關因子X入核，并與miR－181a啟動子區(qū)結合促進miR－181a表達，進而抑制NPM1表達，最終顯著抑制Hep2細胞增殖及克隆形成能力，并促進細胞凋亡，提示MYCT1通過MYC相關因子X/miR－181a/NPM1途徑調節(jié)喉癌發(fā)生及發(fā)展進程［19］。近年一項研究發(fā)現，MYCT1通過SP1/miR－629－3p/上皮剪接調節(jié)蛋白2途徑抑制喉癌細胞的上皮－間充質轉化和遷移［20］。此外，有研究發(fā)現轉錄因子YY1在體內可以特異性結合MYCT1啟動子區(qū)并降低MYCT1啟動子活性，從而下調喉癌細胞中MYCT1的表達水平;敲減YY1后，喉癌Hep2細胞的遷移能力、增殖能力和克隆形成能力均顯著降低，凋亡水平顯著升高，敲減MYCT1可顯著恢復YY1的上述生物學功能，提示YY1通過結合MYCT1啟動子區(qū)負向調控MYCT1的表達水平，進而參與喉癌細胞遷移、增殖、克隆形成和凋亡等生物學功能的調節(jié)［21］。另有研究發(fā)現，喉癌組織中cAMP反應元件結合蛋白(cAMP response element binding protein，CREB)蛋白表達上調，CREB可直接與MYCT1啟動子結合并降低啟動子區(qū)的活性，從而顯著降低MYCT1的表達［17］。同時該研究還發(fā)現，在Hep2細胞中，CREB能通過抑制MYCT1表達促進N－乙?；D移酶10(N－acetyltransferase 10，NAT10)表達。CCK8(Cell Counting Kit－8)細胞活性和增殖檢測及Transwell實驗顯示，CREB與NAT10均能促進喉癌細胞增殖與遷移，而MYCT1顯示抑制作用，提示CREB通過MYCT1/NAT10軸促進喉癌細胞增殖與遷移［17］。王芃芃［22］發(fā)現，叉頭框轉錄因子P3和Ⅵ型膠原在喉癌中高表達，促進喉癌細胞抑制黏附、遷移，且表達水平受MYCT1負向調控，提示MYCT1可通過抑制叉頭框轉錄因子P3的表達進而抑制Ⅵ型膠原的表達，從而抑制喉癌細胞的黏附和遷移。

Yang等［23］研究了喉鱗狀細胞癌中MYCT1基因的失活機制發(fā)現，啟動子區(qū)域的CpG島在喉癌組織中呈高甲基化狀態(tài)，在癌旁組織多為低甲基化，且CpG島內CGCG位點甲基化狀態(tài)與喉癌的發(fā)生發(fā)展相關，故認為啟動子區(qū)c－Myc結合位點的甲基化可能是MYCT1在腫瘤中低表達的主要機制。

2.2 消化系統(tǒng)腫瘤 目前，關于MYCT1在消化系統(tǒng)腫瘤中的研究主要集中在發(fā)病率較高和預后較差的肝癌、胃癌和食管癌上。

肝癌由于發(fā)病隱匿，進展迅速，在我國的發(fā)病率和死亡率均較高［24］，傳統(tǒng)的手術治療、介入治療和放化療效果欠佳，而靶向藥物治療尚未取得顯著療效［25］。因此，深入研究肝癌的發(fā)病機制和尋找有效治療靶點意義重大。MYCT1在肝癌中的研究顯示出一致結果，即MYCT1在肝癌中表達下調，發(fā)揮抑癌基因作用［5，26］，其下調與乙型肝炎病毒感染顯著相關。體外實驗顯示，MYCT1及MYCT1－TV均可顯著抑制肝癌細胞的增殖、遷移能力，其低表達導致細胞增殖能力增強、促進細胞遷移和侵襲，最終導致肝癌的發(fā)生［5，27］。研究證實，轉錄因子和miRNA參與了MYCT1調控肝癌的過程［5，28］，如敲減MYCT1后肝癌細胞遷移能力顯著增強，敲減轉錄因子CCAAT/增強子結合蛋白β后MYCT1蛋白表達水平顯著上調，而肝癌細胞遷移能力顯著下降，提示敲減CCAAT/增強子結合蛋白β可通過顯著上調MYCT1表達抑制肝癌細胞遷移能力。miR－632在肝細胞肝癌(hepatoma carcinoma cell，HCC)細胞系中的表達水平高于正常細胞系，其下調能夠抑制HCC細胞增殖、集落形成和細胞侵襲。熒光素酶活性報告顯示，MYCT1是miR－632的直接靶標，miR－632可負調控HCC細胞中MYCT1的表達，通過RNA干擾技術沉默MYCT1，可以部分逆轉miR－632對HCC細胞事件的影響，提示miR－632通過靶向MYCT1的表達調控HCC細胞的生長和侵襲［28］。近年有研究發(fā)現，miR－34a－5p可以通過靶向轉錄因子YY1介導的MYCT1的轉錄抑制，從而抑制肝癌細胞的侵襲和轉移［29］。此外，梁雪亭［30］發(fā)現，MYCT1蛋白在人肝癌組織的細胞質和細胞核中均有表達。這與之前發(fā)現的MYCT1蛋白在肝癌細胞系Bel7402的細胞核定位有所不同［3］。這種差異表達及作用有待進一步證實。

胃癌和食管癌是全世界較常見的消化系統(tǒng)腫瘤。MYCT1 mRNA在人胃癌組織中表達下調［31－32］，在正常胃組織與癌旁組織中表達無顯著差異，但癌旁組織、胃癌組織、轉移淋巴結組織中MYCT1 mRNA的水平依次遞減［31］，提示MYCT1在胃癌發(fā)展進程中可能扮演抑癌基因角色，其表達降低可能促進胃癌的發(fā)生、發(fā)展及轉移。研究發(fā)現，MYCT1過表達對胃癌細胞生長未見顯著影響，但可促進胃癌細胞系BGC823細胞凋亡［32］。有研究運用RNA干擾技術沉默MYCT1基因后發(fā)現，胃黏膜細胞系GES－1細胞凋亡增加、增殖減慢，但并沒有出現細胞惡性轉化的現象［7，33］，提示MYCT1失活不能獨立引起正常胃黏膜細胞的惡性轉化，可能MYCT1表達水平與細胞生長調控存在劑量關系，該基因在一定的表達水平對維持正常胃黏膜細胞的生命活動是必需的。MYCT1在食管癌中的研究較少，有研究者運用免疫組織化學法檢測了食管癌組織及癌旁組織中MYCT1蛋白的表達，結果顯示正常鱗狀上皮呈強陽性表達，隨著鱗狀上皮的惡性變，陽性細胞數量減少且染色強度減弱，而在浸潤性鱗癌中陽性細胞數量進一步減少;同時，高分化組MYCT1蛋白的陽性表達量高于中低分化組［6］，提示MYCT1在食管癌中可能發(fā)揮抑癌基因的作用，且影響細胞的分化過程。可見，MYCT1在胃癌及食管癌中的作用及分子機制尚不明確，仍需深入研究。

2.3 其他惡性腫瘤 MYCT1在其他惡性腫瘤中的研究較少，目前報道的僅有急性髓系白血病、宮頸癌和乳腺癌。

但在急性髓系白血病的研究中，MYCT1顯示了相反的結果。Fu等［8］發(fā)現，急性髓系白血病患者骨髓中的MYCT1表達下調，而MYCT1過表達導致HL－60和KG－1a細胞增殖抑制和細胞周期阻滯，并誘導HL－60和KG－1a細胞凋亡;此外還發(fā)現，MYCT1在小鼠急性髓系白血病異種移植瘤中可抑制腫瘤生長、促進細胞凋亡，以上結果提示MYCT1在急性髓系白血病中發(fā)揮了抑癌基因的作用。但另有研究發(fā)現，MYCT1在逆轉錄病毒結合位點1重排的急性髓系白血病中高表達［34］。有研究顯示，在不含血清的培養(yǎng)基中，MYCT1過表達抑制了單核細胞和粒細胞的活力并促進凋亡，且表達MYCT1的單核細胞形成的克隆在數量和大小上均有增加趨勢［35］。而在營養(yǎng)充足的條件下，表達MYCT1的細胞在21 d后出現了緩慢而顯著的增長，提示MYCT1的促增殖作用可能具有環(huán)境依賴性。

目前，對于宮頸癌和乳腺癌的研究較少。Wu等［9］發(fā)現，MYCT1過表達能促進宮頸癌細胞系HeLa細胞的遷移，可能通過抑制細胞骨架相關膜蛋白4介導的上皮鈣黏素上調而實現。而MYCT1在人乳腺癌組織中表達下調［36－37］，癌組織中MYCT1的表達與Ki－67、c－Myc、p53的表達均呈負相關［37］。

3 小 結

MYCT1在多種正常組織中表達，顯示了廣泛的生物學功能，其在基因和蛋白水平的異常表達可以調控多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。已知MYCT1通過復雜而精細的分子調控網絡影響腫瘤細胞的生物學功能，從而參與腫瘤的調控。而目前研究涉及的腫瘤種類較少，且以體外實驗為主，與臨床相關的試驗數據較少，其具體調控機制也需要更多、更深入的研究闡明。MYCT1的上游靶基因c－Myc是分子腫瘤學的研究熱點，其被證實與許多人類惡性腫瘤有關，而MYCT1可能在c－Myc信號網絡中有獨特作用，未來可能成為新的腫瘤治療靶點。