TRIM家族蛋白在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用研究進(jìn)展

張世航 綜述；江建新 審閱（武漢大學(xué)人民醫(yī)院 肝膽外科，湖北 武漢 430060）

胰腺癌是全球范圍內(nèi)預(yù)后最差的癌癥之一[1]，5 年生存率不足10%[2]，這主要與其起病隱匿、早期難以診斷、發(fā)展迅速和晚期易轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的特點(diǎn)密切相關(guān)。胰腺導(dǎo)管癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）是胰腺癌最常見的類型，占胰腺癌病例的95%[3]。目前，治療胰腺癌仍以手術(shù)切除為主，全身化療為輔。由于缺少早期診斷指標(biāo)，多數(shù)患者就診時(shí)已是晚期，導(dǎo)致治療方法主要局限于化療[4]。但近年來，腫瘤生物治療已成為腫瘤精準(zhǔn)治療的熱門方向，針對(duì)胰腺癌KRAS突變的個(gè)體化免疫治療取得了一定的療效[5]。盡管目前對(duì)胰腺癌的診斷指標(biāo)、手術(shù)方式、化療藥物和治療策略等正在不斷更新和發(fā)展中，但仍無法顯著提升胰腺癌患者的生存率。因此，亟需尋找更為準(zhǔn)確的診斷指標(biāo)和更為有效的治療方案。

三結(jié)構(gòu)域（tripartite motif，TRIM）蛋白家族是擁有高度保守的RBCC三段結(jié)構(gòu)域的蛋白家族，即環(huán)指（RING-finger）結(jié)構(gòu)域、1～2 個(gè)可結(jié)合鋅的B-box 結(jié)構(gòu)域以及卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域[6]，因此又稱為RBCC 家族。其中RING-finger結(jié)構(gòu)域賦予了TRIM家族蛋白E3泛素連接酶活性[7]。E3泛素連接酶可在E2泛素結(jié)合酶的作用下，通過異肽鍵將泛素與目標(biāo)蛋白上的賴氨酸結(jié)合，形成共價(jià)連接的多泛素化復(fù)合物，該復(fù)合物可進(jìn)一步被26S 蛋白酶快速降解。因此，TRIM家族蛋白能夠介導(dǎo)癌基因和腫瘤抑制因子的泛素化降解，從而在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。不僅如此，TRIM 家族蛋白涉及諸多信號(hào)通路，同一個(gè)TRIM 蛋白可能直接或間接參與多個(gè)信號(hào)通路，TRIM家族蛋白也可充當(dāng)促癌因子或抑癌因子[8]。本文將重點(diǎn)綜述TRIM 家族蛋白在胰腺癌中的研究進(jìn)展，以期為胰腺癌治療提供新的思路。

1 胰腺癌細(xì)胞中異常表達(dá)的TRIM家族蛋白

大多數(shù)TRIM 家族蛋白在胰腺癌細(xì)胞中呈現(xiàn)高表達(dá)，在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。TRIM家族蛋白成員均含有環(huán)指結(jié)構(gòu)域，普遍具有E3 連接酶活性，TRIM2，也稱CMT2R 或RNF86，與TRIM 家族中的其他蛋白質(zhì)成員相似，可調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、遷移、轉(zhuǎn)錄活性和泛素化途徑，與多種惡性腫瘤的致癌作用相關(guān)。SUN等[9]研究發(fā)現(xiàn)，TRIM2基因的表達(dá)在PDAC 組織中顯著升高，且與預(yù)后緊密相關(guān)。下調(diào)TRIM2 基因的表達(dá)能夠抑制PDAC 細(xì)胞的活力，削弱其形成集落、遷移和侵襲的能力。泛素結(jié)合酶E2N（ubiquitin-conjugating enzyme E2N，UBE2N）和一種名 為Tax1 結(jié)合蛋 白1（Tax1-bindingprotein 1，TAX1BP1）的泛素結(jié)合蛋白都與自噬過程中的泛素化有關(guān)。SHANG 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，TRIM11 基因在PDAC 細(xì)胞中表達(dá)升高，并且在胰腺癌PANC-1 細(xì)胞中敲除TRIM11基因可抑制細(xì)胞增殖、集落形成和腫瘤生長(zhǎng)，而過表達(dá)TRIM11基因則產(chǎn)生相反結(jié)果。倪晨明等[11]收集了2016年1月至2018年12月間海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院胰腺外科行手術(shù)切除且經(jīng)病理確診的176 例胰腺癌患者的癌組織及其對(duì)應(yīng)的癌旁組織標(biāo)本，采用免疫組織化學(xué)染色法檢測(cè)結(jié)果顯示，TRIM14 蛋白在胰腺癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織。SUN等[12]研究發(fā)現(xiàn)，TRIM15基因在胰腺癌組織中高表達(dá)且能促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞遷移與侵襲。王健力等[13]通過對(duì)Oncomine與GEPIA數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組織中TRIM21基因的表達(dá)明顯高于癌旁組織。TRIM29，又稱共濟(jì)失調(diào)血管擴(kuò)張癥D組補(bǔ)充（ataxia-telangiectasia group D complementing，ATDC）基因，在遺傳性共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張癥的篩查基因中首次分離得到。SUN 等[14]通過免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，TRIM29蛋白在胰腺癌組織中的表達(dá)顯著高于匹配的鄰近非腫瘤組織，TRIM29蛋白的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)；進(jìn)一步分析結(jié)果顯示，與TRIM29 蛋白表達(dá)陰性的患者相比，TRIM29 蛋白表達(dá)陽性的患者總生存期和無復(fù)發(fā)生存期更短。TRIM31 蛋白的結(jié)構(gòu)與其他家族成員類似，YU 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌組織中TRIM31 基因過表達(dá)，能使胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱產(chǎn)生耐藥性。TRIM37 蛋白由17q23染色體區(qū)域的一個(gè)基因編碼，已被證明在肺癌[16]、乳腺癌[17]、胃癌[18]、肝癌[19]進(jìn)展中起重要作用。TRIM37 蛋白可調(diào)節(jié)包括腫瘤抑制因子在內(nèi)的多種基因的表達(dá)，并通過EMT促進(jìn)癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移[20]。TRIM37基因在胰腺癌細(xì)胞中過表達(dá)，且與腫瘤的惡性程度以及患者的預(yù)后高度相關(guān)。TRIM47 基因在胰腺癌組織中呈高表達(dá)，預(yù)示著患者存活率較低；沉默TRIM47基因能抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移與侵襲[21]。大量研究證實(shí)TRIM59 基因在癌癥中扮演癌基因的角色，LI 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌組織中TRIM59蛋白表達(dá)顯著增加，并與腫瘤進(jìn)展和胰腺癌患者的不良預(yù)后呈顯著正相關(guān)。

此外，在胰腺癌組織中也存在表達(dá)降低的TRIM家族蛋白成員，其與腫瘤大小、淋巴轉(zhuǎn)移、TNM 分期及患者的預(yù)后密切相關(guān)。有研究[23]報(bào)道，TRIM50 基因在胰腺癌組織中的表達(dá)顯著下調(diào)，過度表達(dá)TRIM50基因可削弱胰腺癌細(xì)胞的增殖和遷移能力，并能夠逆轉(zhuǎn)EMT 過程，而沉默TRIM50 基因則具有相反的效果。

2 TRIM 家族蛋白促進(jìn)胰腺癌增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的機(jī)制

在氧化應(yīng)激反應(yīng)中，核因子E2 相關(guān)因子2（nuclear factor E2-related factor 2，NRF2）可轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核與DNA 中的抗氧化應(yīng)答元件（antioxidant response element，ARE）結(jié)合，調(diào)節(jié)下游基因表達(dá)[24]。NRF2 及其下游ARE 驅(qū)動(dòng)基因在PDAC 組織中的表達(dá)通常上調(diào)，并與不良預(yù)后、腫瘤進(jìn)展和化療耐藥相關(guān)[25]。在臨床研究中，靶向NRF2/ARE信號(hào)通路的抑制劑已被證實(shí)可提高腫瘤組織對(duì)化療藥物的敏感性，在胰腺癌的治療中發(fā)揮作用[26]。TRIM2蛋白通過與KEAP/NRF2 復(fù)合物相互作用，促進(jìn)NRF2 的蛋白表達(dá)。作為轉(zhuǎn)錄因子，NRF2可結(jié)合在ITGB7啟動(dòng)子區(qū)域，促進(jìn)整合素β亞基（integrin subunit β7，ITGB7）的表達(dá)，過表達(dá)的ITGB7 經(jīng)整合素依賴性信號(hào)通路可促進(jìn)PDAC的惡性進(jìn)展。

脂質(zhì)代謝失調(diào)與包括PDAC 在內(nèi)的各種癌癥類型的發(fā)生有關(guān)[27]。在腫瘤組織中，高水平的脂質(zhì)合成為細(xì)胞持續(xù)的增殖和轉(zhuǎn)移提供了所需的條件[28]。載脂蛋白A1（apolipoprotein A1，APOA1）是高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）的主要成分，可與ATP 結(jié)合盒（ATP-binding cassette，ABC）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ABCA1和ABCG1相互作用，促進(jìn)膽固醇外流并抑制低密度脂蛋白（LDL）氧化調(diào)節(jié)炎癥[29]。TRIM15蛋白通過其PRY/SPRY 結(jié)構(gòu)域與APOA1 相互作用，促進(jìn)APOA1 的多聚泛素化降解。APOA1 的降解可增強(qiáng)胰腺癌細(xì)胞的脂質(zhì)合成代謝，并抑制膽固醇外流，從而造成脂滴的積累，最終促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。

Hippo 信號(hào)通路以及其核心成分控制著細(xì)胞的增殖、分化和遷移。Yes 相關(guān)蛋白1（yes-associated protein 1，YAP1）作為Hippo 信號(hào)通路中的一個(gè)核心分子，被認(rèn)定為是一種癌蛋白。當(dāng)Hippo信號(hào)通路處于非正常狀態(tài)時(shí)，YAP1處于激活狀態(tài)，此時(shí)，激活狀態(tài)下的YAP1 可以促進(jìn)細(xì)胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移以及維持干細(xì)胞活性，YAP1的激活可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生與發(fā)展[30]。DENG 等[31]研究發(fā)現(xiàn)，E3 連接酶TRIM29 蛋白可直接與YAP1 結(jié)合并穩(wěn)定YAP1，從而減少其泛素化和降解，最終增強(qiáng)了胰腺癌細(xì)胞增殖和侵襲的能力。腺苷酸激酶（adenylate kinase，AK）家族是一類核苷單磷酸激酶，能將ATP 上的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移至AMP上，從而生成2個(gè)ADP分子，AK4主要分布于線粒體基質(zhì)，在多種癌癥中都高表達(dá)。HAO 等[32]研究結(jié)果表明，TRIM29 蛋白可與miR-2355-3p 相互作用促進(jìn)DDX3X募集的AK4轉(zhuǎn)錄后穩(wěn)定，從而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞的增殖與侵襲。泛素樣蛋白干擾素刺激基因15（interferon-stimulated gene，ISG15）編碼一種分子量15 000 的蛋白，該蛋白與多種蛋白質(zhì)的翻譯后修飾有關(guān)。研究[33]表明，細(xì)胞外游離ISG15在維持PDAC 的癌癥干細(xì)胞樣特征中起著重要作用,TRIM29 蛋白通過鈣蛋白酶CAPN3 介導(dǎo)的過程調(diào)節(jié)ISG15的穩(wěn)定性，隨后細(xì)胞外ISG15通過自分泌作用模式維持PDAC的癌癥干細(xì)胞樣特征。

糖酵解增強(qiáng)是癌癥的標(biāo)志，可導(dǎo)致癌細(xì)胞葡萄糖攝取和乳酸鹽產(chǎn)生增加，從而驅(qū)動(dòng)癌癥生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。LI 等[34]研究證實(shí)，TRIM59 蛋白是影響胰腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素，其可通過PI3K-AKT-mTOR信號(hào)通路來增強(qiáng)糖酵解，最終促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。TRIM47 蛋白與果糖-1，6-二磷酸酶（FBP1）直接結(jié)合并介導(dǎo)其泛素化降解，削弱FBP1 所介導(dǎo)的Warburg效應(yīng)從而促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞有氧糖酵解，加速胰腺癌惡性進(jìn)展[20]。

3 TRIM家族蛋白影響胰腺癌耐藥的機(jī)制

NF-κB通路在多種癌癥中被結(jié)構(gòu)性激活，它不僅協(xié)調(diào)免疫和炎癥反應(yīng)，而且在癌癥的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用[35]。TRIM31 蛋白是一種E3 泛素蛋白連接酶。有研究[36]報(bào)道，TRIM31蛋白通過促進(jìn)NLRP3的蛋白酶體降解，以及通過Lys63連接的多泛素化促進(jìn)信號(hào)轉(zhuǎn)接子線粒體抗病毒信號(hào)蛋白（mitochondrial antiviral-signaling protein，MAV）的聚集和激活來減輕NLR家族Pyrin域蛋白3（NLRP3）的炎癥小體的激活。TRIM31 蛋白的過表達(dá)促進(jìn)TRAF2 的K63 泛素化，并維持NF-κB的激活，從而激活多個(gè)抗凋亡下游基因。該研究結(jié)果表明，抑制NF-κB 信號(hào)通路可顯著增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性，從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)；TRIM31蛋白在胰腺癌進(jìn)展中作為促癌因子，調(diào)控NF-κB 信號(hào)通路以介導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性。因此，TRIM31蛋白可能成為胰腺癌的潛在治療靶點(diǎn)。

自噬是進(jìn)化上保守的維持體內(nèi)平衡的降解途徑。有研究[37]表明，抑制自噬也能顯著增加胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性。SHANG 等[10]研究證實(shí)，TRIM11 蛋白可以與UBE2N 結(jié)合，并且還發(fā)現(xiàn)TRIM11 蛋白和UBE2N 復(fù)合物也可與TAX1BP1 結(jié)合，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)自噬；進(jìn)一步研究表明，沉默TRIM11能增加TAX1BP1表達(dá)進(jìn)而減少UBE2N的表達(dá)，從而抑制鐵積累誘導(dǎo)的鐵蛋白吞噬，導(dǎo)致PDAC細(xì)胞對(duì)吉西他濱敏感性升高。提示未來可考慮將靶向TRIM11蛋白與吉西他濱聯(lián)合作為治療胰腺癌的策略以獲得更好的療效。然而，TRIM11 蛋白與TAX1BP1 和UBE2N互作介導(dǎo)鐵蛋白自噬的具體分子機(jī)制尚不明確，仍有待進(jìn)一步研究。據(jù)報(bào)道[38]，蛋白激酶B/糖原合酶激酶3β/β-連環(huán)蛋白（AKT/GSK3β/β-catenin）信號(hào)通路在癌癥的發(fā)生和耐藥中起著重要作用。PTEN是負(fù)調(diào)節(jié)PI3K-AKT信號(hào)傳導(dǎo)的關(guān)鍵腫瘤抑制因子[39]。CHEN等[40]研究了TRIM37蛋白與胰腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)的關(guān)系，結(jié)果表明，TRIM37 蛋白通過泛素化和PTEN 降解賦予化學(xué)抗性和干細(xì)胞性，從而激活A(yù)KT/GSK3β/β-catenin 信號(hào)通路；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)胰腺癌患者的預(yù)后與腫瘤中TRIM37 蛋白和PTEN 的表達(dá)水平相關(guān)。

4 TRIM家族蛋白抑制胰腺癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制

腫瘤轉(zhuǎn)移是胰腺癌患者復(fù)發(fā)和死亡的主要原因，其步驟包括血管生成/淋巴管生成、EMT、向周圍組織的侵襲和遷移、轉(zhuǎn)移前微環(huán)境的形成以及在轉(zhuǎn)移部位的生長(zhǎng)。其中EMT 是啟動(dòng)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟[41]。EMT 通常在癌癥進(jìn)展和纖維化中被激活，在此過程中癌細(xì)胞表現(xiàn)出更具侵襲性和對(duì)凋亡的抵抗力增強(qiáng)等特征。Snail 家族轉(zhuǎn)錄抑制因子1（Snail family transcriptional repressor1，Snail1）是EMT 最重要的調(diào)節(jié)因子，主要通過多聚泛素化調(diào)節(jié)，經(jīng)泛素-蛋白酶體途徑發(fā)生降解。LI 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，TRIM50 蛋白發(fā)揮E3泛素連接酶的作用，與Snail1直接結(jié)合，對(duì)Snail1 進(jìn)行多聚泛素化修飾，翻譯后修飾的Snail1 被蛋白酶體所識(shí)別發(fā)生泛素化降解，EMT 信號(hào)由此被阻滯，胰腺癌細(xì)胞EMT 最終被逆轉(zhuǎn)。由此可見，TRIM50 蛋白在胰腺癌中作為抑癌因子通過介導(dǎo)Snail1泛素化降解從而逆轉(zhuǎn)胰腺癌EMT，抑制胰腺癌惡性進(jìn)展。然而，TRIM50 蛋白與Snail1 相互作用的結(jié)構(gòu)域，以及其在胰腺癌細(xì)胞中的泛素化位點(diǎn)和亞細(xì)胞定位尚不明確，仍有待進(jìn)一步研究。

5 TRIM家族蛋白在胰腺癌生物治療中的意義

近年來，越來越多的研究表明靶向泛素-蛋白酶體途徑以及阻斷信號(hào)通路是治療癌癥的一種重要方法，靶向TRIM24蛋白的細(xì)胞滲透性化學(xué)降解物不僅能夠降低TRIM24 蛋白水平，還可以對(duì)TRIM24 蛋白的靶基因產(chǎn)生更為有效的抑制作用[42]。TRIM58基因的甲基化DNA在健康樣本與肺癌患者的支氣管肺泡灌洗液和痰液樣本中具有顯著的差異[43]。TRIM家族蛋白在胰腺癌細(xì)胞增殖、侵襲轉(zhuǎn)移及化療藥物耐藥中發(fā)揮 關(guān)鍵作 用，TRIM2、TRIM11、TRIM14、TRIM15、TRIM21、TRIM29、TRIM31、TRIM37、TRIM47和TRIM59等在胰腺癌中高表達(dá)且與預(yù)后相關(guān)，因此TRIM家族蛋白有可能成為診斷以及預(yù)測(cè)胰腺癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。TRIM11 基因的沉默可抑制鐵蛋白吞噬進(jìn)而提高胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性，TRIM31 蛋白在胰腺癌進(jìn)展中作為促癌因子，調(diào)控NF-κB信號(hào)通路而介導(dǎo)胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性。TRIM37蛋白通過介導(dǎo)PTEN的泛素化降解，激活A(yù)KT/GSK3β/β-catenin 信號(hào)通路進(jìn)而導(dǎo)致胰腺癌細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥。靶向TRIM 家族相關(guān)蛋白聯(lián)合吉西他濱有望作為治療胰腺癌的策略，以獲得更好的療效。盡管目前靶向TRIM 家族蛋白治療胰腺癌還處于早期階段，仍需大量相關(guān)研究以及臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)，但現(xiàn)有的基礎(chǔ)研究已證實(shí)了TRIM家族蛋白的潛力。

6 結(jié)語與展望

綜上，TRIM家族成員眾多，功能迥異而復(fù)雜，其可通過癌蛋白和腫瘤相關(guān)因子泛素化、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、細(xì)胞糖酵解代謝、PI3K-AKT-mTOR 信號(hào)通路、NRF/ITGB7/FAK 軸、AKT/GSK3β/β-catenin 信號(hào)通 路、NF-κB信號(hào)通路、UBE2N/TAX1BP1信號(hào)通路等介導(dǎo)胰腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移浸潤(rùn)、EMT 及對(duì)化療藥的耐藥性。TRIM2、TRIM11、TRIM14、TRIM15、TRIM21、TRIM29、TRIM31、TRIM37、TRIM47、TRIM50 和TRIM59等蛋白有望成為胰腺癌診斷的生物標(biāo)志物，靶向TRIM11、TRIM31、TRIM37 等蛋白聯(lián)合吉西他濱治療胰腺癌也具有一定的應(yīng)用前景。目前，有關(guān)TRIM 家族蛋白在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用的研究相對(duì)較少，對(duì)其涉及的信號(hào)通路以及分子機(jī)制目前了解甚少，需要更多、更深入的研究與探索。若能進(jìn)一步挖掘與探索TRIM 家族其他成員在胰腺癌中的作用及具體分子機(jī)制，豐富其表觀遺傳學(xué)內(nèi)容，相信在不久的將來可為胰腺癌患者提供基因水平上的分子診斷和新的治療思路。