NONO 蛋白與腫瘤的關(guān)系研究進(jìn)展

莊小琴，張 丹，楊志雄（通信作者）

（1 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬湛江中心人民醫(yī)院腫瘤科 廣東 湛江 524000）

（2 廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤科 廣東 湛江 524000）

無POU 域八聚體結(jié)合蛋白（non-POU domain containing octamer-binding protein, NONO）又稱為P54nrb（54 kD nuclear RNA-and DNA-binding protein），是一種多功能核蛋白，既能與DNA、RNA 相互作用，又能與其他蛋白結(jié)合發(fā)揮不同的作用。已有研究表明，NONO 蛋白與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可以通過復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制促進(jìn)或抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲等能力。

1.NONO 蛋白的結(jié)構(gòu)與功能

NONO 位于X 染色體13 p1 上，編碼的蛋白由473 個(gè)氨基酸殘基組成，在其Nˉ末端有高度保守特征的RNA識別模體，具有介導(dǎo)與RNA 及同源蛋白質(zhì)間相互作用的功能；Cˉ末端的螺旋ˉ轉(zhuǎn)角ˉ螺旋結(jié)構(gòu)域與后面的氨基酸構(gòu)成DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可介導(dǎo)與DNA 之間的相互作用。此外，NONO 蛋白是果蠅行為/人類剪接蛋白家族（drosophilabehavior/humansplicing, DBHS）中的一員。除NONO 蛋白外，DBHS 蛋白家族還包括多聚嘧啶束結(jié)合蛋白相關(guān)剪切因子（PTB-associated splicing factor, PSF）和核旁斑點(diǎn)蛋白1（paraspeckle component 1, PSPC1）。NONO 可形成高度對稱的二聚體結(jié)構(gòu)，參與mRNA 剪切、DNA 損傷修復(fù)、DNA 解螺旋配對以及轉(zhuǎn)錄調(diào)控等多種細(xì)胞生物活動(dòng)，與腫瘤的發(fā)生、細(xì)胞免疫反應(yīng)和神經(jīng)發(fā)育相關(guān)。此外，NONO 蛋白與長鏈非編碼RNA NEAT1（long ncRNA nuclear paraspeckle assembly transcript 1, lncRNA NEAT1）、核旁斑點(diǎn)蛋白1（paraspeckle component 1,PSPC1）等共同組成核旁蛋白體結(jié)構(gòu)，在lncRNA 介導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮重要作用。

2.NONO 與腫瘤

多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，NONO 蛋白在腫瘤組織與正常組織中的表達(dá)存在顯著差異，在多種惡性腫瘤組織中表現(xiàn)為高表達(dá)，與前列腺癌、大腸癌、膀胱癌、黑色素瘤、腎細(xì)胞癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌等腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程密切相關(guān)。雖然NONO 在腫瘤當(dāng)中的調(diào)控機(jī)制仍并不十分明確，但有可能成為新的腫瘤生物標(biāo)志物或新的治療靶點(diǎn)。

2.1 NONO 與前列腺癌

前列腺癌是最常見的男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤，其發(fā)病率、病死率逐年升高。前列腺癌在經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的雄激素剝奪治療后均會(huì)發(fā)展為去勢抵抗前列腺癌，目前仍缺少有效的治療方案。有研究表明，NONO 在去勢抵抗前列腺癌細(xì)胞和臨床標(biāo)本中表現(xiàn)為高表達(dá)，其通過介導(dǎo)異常的ephrin A 型受體6 剪接來促進(jìn)前列腺癌的生長，并通過調(diào)控前列腺癌基因表達(dá)標(biāo)志1 和雄激素受體3 的表達(dá)，促進(jìn)前列腺癌的去勢抵抗及腫瘤的生長增殖。因此，我們可以推測NONO 有可能成為一種治療去勢抵抗前列腺癌的新靶點(diǎn)。

2.2 NONO 與大腸癌

近年來，大腸癌的發(fā)病率呈逐漸上升趨勢，已成為全球第3 大常見癌癥。在臨床治療過程中，大多數(shù)大腸癌患者在治療初期或治療后會(huì)發(fā)生臨床耐藥，影響治療效果。胃腺癌預(yù)測性長基因間非編碼RNA（gastric adenocarcinoma predictive long intergenic noncoding,GAPLINC）是一個(gè)與胃癌不良預(yù)后相關(guān)的非編碼RNA。有研究發(fā)現(xiàn)，GAPLINC 通過與NONO 及PSF 結(jié)合，可以刺激人蝸牛同源物2的表達(dá)來增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的侵襲能力，且GAPLINC 的表達(dá)與腫瘤的體積、分期及病死率呈正相關(guān)。NONO 作為蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶1 的底物，經(jīng)過不對稱雙甲基化，能夠增強(qiáng)大腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。

2.3 NONO 與乳腺癌

根據(jù)雌、孕激素受體及Herˉ2 表達(dá)的情況，將乳腺癌分為Luminal A 型、Luminal B 型、Herˉ2 過表達(dá)型及三陰型乳腺癌。其中三陰型乳腺癌因缺乏特異性的治療靶點(diǎn)，惡性程度高且預(yù)后相對較差。有研究者發(fā)現(xiàn)，NONO 蛋白在三陰型乳腺癌中呈高表達(dá)狀態(tài)，與患者的不良預(yù)后相關(guān)。NONO 作為信號傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription3, STAT3）的上游調(diào)節(jié)因子，可以增加STAT3 RNA 的穩(wěn)定性，也可直接與STAT3 蛋白結(jié)合來調(diào)節(jié)STAT3 的轉(zhuǎn)錄活性，從而促進(jìn)三陰型乳腺癌細(xì)胞的生長。此外，NONO 蛋白通過將膜突蛋白及蛋白激酶C 帶入細(xì)胞核，使環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（cyclic AMP-responsive element-binding,CREB）磷酸化，激活下游環(huán)腺苷酸（cyclic adenosine monophosphate, cAMP）信號通路，促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。

2.4 NONO 與乳頭狀腎細(xì)胞癌

乳頭狀腎細(xì)胞癌起源于腎近曲小管和遠(yuǎn)曲小管的上皮細(xì)胞，呈乳頭狀沿著管壁生長，是腎癌的第二大亞型。研究發(fā)現(xiàn)，在乳頭狀腎細(xì)胞癌中存在一種NONOˉTFE3 易位腎細(xì)胞癌，是由于NONO 與位于1 號染色體p34 的剪接因子基因PSF 易位到位于X 染色體p11.2 的TFE3 螺旋ˉ環(huán)ˉ螺旋轉(zhuǎn)錄因子基因，兩者形成融合蛋白。這種融合不僅提供了轉(zhuǎn)錄因子參與剪接過程，還使DNA 轉(zhuǎn)錄調(diào)控穩(wěn)定進(jìn)行。目前所報(bào)道的該種類型腎癌僅18 例，在隨訪過程中發(fā)現(xiàn)所有患者預(yù)后均良好，長期生存，但少量的病例難以評估NONOˉTFE3 易位腎細(xì)胞癌的惡性程度及預(yù)后。因此，進(jìn)一步探索出檢測NONOˉTFE3 融合基因的輔助診斷工具有助于提高診斷率。

2.5 NONO 與非小細(xì)胞肺癌

非小細(xì)胞肺癌是肺癌的常見病理類型，預(yù)后差，大部分患者就診時(shí)已經(jīng)是晚期。近年來，盡管分子靶向治療和免疫治療在非小細(xì)胞肺癌中取得顯著效果，提高了部分驅(qū)動(dòng)基因陽性患者的總生存期，但對于驅(qū)動(dòng)基因陰性的患者治療手段仍較匱乏。研究發(fā)現(xiàn)，LINC00473 是長鏈非編碼RNA，可以與cAMP 信號通路中的NONO 相互作用，從而促進(jìn)CREB 蛋白/CREB 調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄共激活因子（CREB-regulated transcription coactivator, CRTC）介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)肺癌細(xì)胞的侵襲能力。而且LINC00473 的持續(xù)表達(dá)可導(dǎo)致肝激酶B1 基因的失活，從而導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生。此外，LINC00963 與NONO 相互作用，激活非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中的AKT/mTOR 信號通路，促進(jìn)CRTC 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，參與調(diào)控非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展。

2.6 NONO 與黑色素瘤

相對于正常黑色素細(xì)胞或正常皮膚，NONO 在黑色素瘤細(xì)胞系和黑色素瘤組織當(dāng)中呈高表達(dá)狀態(tài)，NONO 蛋白通過與泛素特異性蛋白酶11 在黑色素瘤細(xì)胞的細(xì)胞核中共定位并相互作用，可以免受蛋白酶的降解，從而提高NONO 蛋白的水平，進(jìn)而促進(jìn)黑色素瘤細(xì)胞增殖、侵襲及遷移的能力。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，NONO 通過與絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶家族RAFs 中的CˉRAF 和AˉRAF 結(jié)合阻止兩者的泛素化降解，從而維持pERK1/2 的激活，進(jìn)而導(dǎo)致P300 的上調(diào)，促進(jìn)黑色素瘤患者對BRAF 抑制劑產(chǎn)生耐藥性。

2.7 NONO 與鼻咽癌

鼻咽癌在我國華南地區(qū)是高發(fā)的惡性腫瘤之一，我國的鼻咽癌患者約占全世界的80%，復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移成為鼻咽癌治療失敗的主要原因，然而4%～10%的鼻咽癌患者在初診時(shí)就已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，15%～30%在治療后發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。張秀娟等研究發(fā)現(xiàn)，NONO 蛋白在鼻咽癌細(xì)胞系中的表達(dá)水平明顯高于正常鼻咽上皮細(xì)胞，在敲除NONO 后，鼻咽癌細(xì)胞的體外增殖、遷移及侵襲能力明顯下降，提示NONO 蛋白在鼻咽癌的發(fā)生和發(fā)展過程中起到促進(jìn)作用。NONO 可能成為鼻咽癌的一個(gè)新治療靶點(diǎn)。

2.8 NONO 與膀胱癌

膀胱癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者預(yù)后極差，缺乏有效的治療手段。XIE 等研究表明，NONO 在膀胱癌組織中的表達(dá)顯著下調(diào)，與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)、腫瘤分期和預(yù)后相關(guān)，能明顯抑制膀胱癌細(xì)胞的體外遷移、侵襲及體內(nèi)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。NONO 可以通過作用于富含脯氨酸/谷氨酰胺的剪接因子來抑制膀胱癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。QIN 等研究發(fā)現(xiàn)，NONO 蛋白可以與鞘氨醇激酶1 結(jié)合形成復(fù)合物，從而抑制膀胱癌細(xì)胞的凋亡，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對順鉑產(chǎn)生耐藥。

2.9 NONO 與肝癌

肝癌是世界上第6 大常見癌癥，預(yù)計(jì)到2030 年將成為癌癥相關(guān)死亡的第3 大原因，且肝癌根治術(shù)后5 年出現(xiàn)復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的概率仍高達(dá)50%～70%。相關(guān)研究表明，lncRNAs 具有調(diào)節(jié)癌癥進(jìn)展的功能。ST8 αˉNˉ乙酰神經(jīng)氨酸αˉ2,8ˉ唾液酸轉(zhuǎn)移酶6 反式RNA1（ST8 alpha-N-acetyl-neuraminide alpha-2, 8-sialyltransferase 6 antisense RNA 1, ST8SIA6-AS1）在肝癌細(xì)胞中高度表達(dá)，靶向作用于微小RNAˉ338ˉ3p，進(jìn)而調(diào)節(jié)NONO 在肝癌細(xì)胞的表達(dá)，促進(jìn)肝癌的發(fā)展。此外，NONO 是缺氧誘導(dǎo)因子1/2信號通路中的重要蛋白，促進(jìn)缺氧肝癌細(xì)胞的增殖和侵襲能力。

3.小結(jié)與展望

綜上所述，NONO 蛋白作為多功能核蛋白，不僅能夠參與多種細(xì)胞生物學(xué)活動(dòng)，而且與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，但是對于NONO 參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的具體調(diào)控機(jī)制并不十分明確。目前研究已經(jīng)證實(shí)NONO 蛋白在腫瘤中的表達(dá)具有差異性，其在不同類型的腫瘤中發(fā)揮的作用不同。前列腺癌中，NONO 蛋白呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)，起到促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長的作用；而在膀胱癌中，卻能明顯抑制膀胱癌細(xì)胞遷移、侵襲的能力。對于NONO 蛋白參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的具體調(diào)控機(jī)制，以及如何促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)特性的改變，有待于接下來更進(jìn)一步的研究。