AP1基因家族與惡性腫瘤的關(guān)系研究

鄧裕山，沈國(guó)雙

（青海大學(xué)附屬醫(yī)院乳腺疾病診療中心，青海 西寧 810000）

銜接因子相關(guān)蛋白復(fù)合體1（complexesAdaptor related proteincomplex 1，AP1）基因家族編碼銜接因子相關(guān)蛋白，是囊泡運(yùn)輸和蛋白質(zhì)分選的主要調(diào)節(jié)因子[1]。其編碼的AP1 復(fù)合物由β1、γ、δ1 和μ1 四個(gè)亞基組成，μ1 和β1 亞基的主要功能是通過(guò)分類基結(jié)合跨膜蛋白，而γ 和δ1 與銜接因子相關(guān)蛋白相互作用并將跨膜蛋白與該蛋白連接[2]。μ1A 和μ1B 銜接蛋白是μ1 亞基的兩種典型亞型，均表達(dá)于極化上皮細(xì)胞，但兩者具有不同的表達(dá)模式[3]。以往研究表明[4]，跨膜蛋白C 端μ1 亞基調(diào)控蛋白質(zhì)分選和囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)。此外，μ1 亞基通過(guò)與跨膜蛋白相互作用，在抵御病毒入侵和細(xì)胞增殖等方面發(fā)揮生物學(xué)功能[5]。AP1 基因家族包含8 個(gè)基因，分別為AP1S1、AP1S2、AP1S3、AP1M1、AP1M2、AP1G1、AP1G2 和AP1B1。該基因家族在多種疾病中均有差異表達(dá)或突變，尤其在乳腺癌、肝癌和胰腺癌等惡性腫瘤中。因此，本文對(duì)AP1 家族在惡性腫瘤中的研究進(jìn)展做一綜述。

1 乳腺癌

1.1 AP1S1 高表達(dá)的乳腺癌患者預(yù)后較差 AP1S1位于染色體7q22.1 上，編碼AP1的sigma 1A 亞基，胞質(zhì)AP1S1 蛋白在一個(gè)更大的四亞基復(fù)合體中與γ 亞基形成異二聚體[6]。研究表明，乳腺癌組織中AP1S1的表達(dá)水平高于正常組織，且AP1S1的表達(dá)水平與患者生存期和無(wú)病生存期均相關(guān)。相關(guān)細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)也證實(shí)AP1S1 表達(dá)會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，提示AP1S1 表達(dá)增高是乳腺癌發(fā)病的危險(xiǎn)因素，且與腫瘤惡性程度密切相關(guān)[7]。然而，AP1S1 促進(jìn)乳腺癌發(fā)生發(fā)展的具體機(jī)制及信號(hào)通路仍未完全明確，需要在分子水平進(jìn)一步探究AP1S1 與乳腺癌發(fā)病機(jī)制的關(guān)系。此外，相關(guān)研究表明[8，9]，AP1S1 參與急性骨髓性白血病和多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的發(fā)病，并與前列腺癌的癌基因甲基化狀態(tài)相關(guān)。

1.2 AP1M1 在三陰性乳腺癌中過(guò)表達(dá) AP1M1 是AP1的μ1 亞基，是AP1的中鏈，在伴有中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的三陰性乳腺癌中過(guò)表達(dá)[10]。三陰性乳腺癌亞型約占女性乳腺癌的10%～20%，且患者多存在肺部和大腦轉(zhuǎn)移[11]，無(wú)復(fù)發(fā)生存期和總生存期均較短，且三陰性乳腺癌患者不能從靶向治療中獲益[12]。Rojas LK 等[13]研究表明，AP1M1 可能成為預(yù)測(cè)三陰性乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤(rùn)的標(biāo)志物。

1.3 醋酸替拉司酮通過(guò)促進(jìn)AP1G1 表達(dá)拮抗孕激素受體 約60%的乳腺癌患者雌激素或孕激素受體呈陽(yáng)性。孕激素暴露是乳腺癌發(fā)病的危險(xiǎn)因素，阻斷孕激素受體可能對(duì)乳腺癌的預(yù)防和治療提供幫助。但針對(duì)孕激素受體靶向治療的研究卻有限，目前僅米非司酮和阿那普利酮在動(dòng)物模型中表現(xiàn)出抑瘤作用，在乳腺癌患者中僅表現(xiàn)出部分緩解[14]。醋酸替拉司酮是一種黃體酮受體調(diào)節(jié)劑，在使用醋酸替拉司酮治療的乳腺癌細(xì)胞系中可檢測(cè)到AP1G1 蛋白表達(dá)，提示AP1G1 是孕激素作用的靶基因，可作為黃體酮受體調(diào)節(jié)劑療效的生物標(biāo)志物[15]。

2 肝癌

2.1 AP1M1 可促進(jìn)伴HBV 感染的肝癌細(xì)胞增殖 肝癌是世界范圍內(nèi)常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，患者預(yù)后較差。多種因素可促成肝癌的發(fā)展，如年齡、性別、肥胖和慢性乙型肝炎病毒感染。在影響肝癌進(jìn)展的不同因素中，HBV 感染所占比例最高，占我國(guó)所有肝癌的53%，但其確切作用機(jī)制尚不清楚[16]。Kou Y 等[17]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)證明肝癌細(xì)胞存在高水平表達(dá)的AP1M1，而正常肝細(xì)胞表達(dá)相對(duì)較低水平的AP1M1，并且HBV 感染可進(jìn)一步促進(jìn)其在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)，提示AP1M1 是HBV 感染導(dǎo)致肝癌細(xì)胞增殖的重要因素之一。然而，目前對(duì)于AP1M1 表達(dá)升高促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖的確切方式尚不清楚。研究表明[18]，多種信號(hào)通路均參與HBV 感染和肝癌進(jìn)展，包括NF-κB、PI3K-AKT 和Notch1 通路。Kou Y等[17]研究結(jié)果表明，PI3K-AKT 通路參與了這一過(guò)程，AP1M1 過(guò)表達(dá)增強(qiáng)了肝癌細(xì)胞中AKT的磷酸化，進(jìn)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞增值，可能為HBV 陽(yáng)性肝癌提供新的治療靶點(diǎn)。

2.2 AP1G1 在肝癌中低表達(dá) MEG3 是第1 個(gè)被發(fā)現(xiàn)具有腫瘤抑制功能的lncRNA[19]。Sun Y 等[20]研究認(rèn)為，MEG3 可以與AP1G1 結(jié)合并穩(wěn)定其表達(dá)，該研究發(fā)現(xiàn)，肝癌組織中AP1G1 水平明顯低于癌旁正常組織。敲除MEG3的癌組織在mRNA 和蛋白水平上顯著抑制了AP1G1的表達(dá)，提示低表達(dá)MEG3 可能通過(guò)抑制AP1G1的表達(dá)來(lái)激活PI3K/AKT 通路，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖。

3 髓母細(xì)胞瘤

AP1S2 是AP1的一個(gè)組成部分，AP1S2的突變可導(dǎo)致各種腦部疾病，包括腦積水和Dandy-Walker畸形等[21]。髓母細(xì)胞瘤是兒童最常見(jiàn)的腦惡性腫瘤之一，占小兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的15%～20%。在臨床上，超過(guò)40%的髓母細(xì)胞瘤患者被診斷為轉(zhuǎn)移，中位生存期較差[22]。目前的專家共識(shí)將髓母細(xì)胞瘤分為4 個(gè)亞群，即Sonic Hedgehog、Wingless、Group 3 和Group 4，其中Group 3 對(duì)強(qiáng)化多模式治療無(wú)效，預(yù)后最差。Qin C 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，髓母細(xì)胞瘤Group 3 中AP1S2 特異性上調(diào)，表明AP1S2的高表達(dá)與患者較差的預(yù)后有關(guān)。

4 腎惡性腫瘤

AP1M2 編碼AP1 復(fù)合物的β 亞基，AP1M2 通過(guò)其在蛋白分選中的作用調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的增殖[24]。嫌色細(xì)胞癌是腎細(xì)胞癌第3 常見(jiàn)的組織學(xué)亞型，占腎細(xì)胞癌的5%～10%，其轉(zhuǎn)移擴(kuò)散和死亡率較高；而腎嗜酸細(xì)胞瘤則是腎臟第2 常見(jiàn)良性腫瘤[25]。這兩種類型的腎腫瘤在組織學(xué)、免疫組化和超微結(jié)構(gòu)上具有共同的特點(diǎn)，準(zhǔn)確區(qū)分嫌色腎細(xì)胞癌和腎嗜酸細(xì)胞瘤一直是臨床的難點(diǎn)。Wu H 等[26]使用生物信息學(xué)方法分析這兩種類型腫瘤在基因表達(dá)上的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)AP1M2 在這兩者之間表達(dá)差異較大，可以作為區(qū)分嫌色腎細(xì)胞癌和腎嗜酸細(xì)胞瘤的生物標(biāo)志物。

5 黑色素瘤

黑色素瘤是由皮膚黑色素細(xì)胞衍生的，具有高轉(zhuǎn)移擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的惡性腫瘤。在治療方面，靶向治療和免疫治療可顯著改善轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的預(yù)后，提高其生存率[28]。然而，黑色素瘤生物學(xué)治療的耐藥性一直是臨床治療的難題，其中，絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶抑制劑能延長(zhǎng)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者整體的無(wú)進(jìn)展生存期，但該類藥物副作用嚴(yán)重，患者常因此終止治療，并且部分患者在治療開(kāi)始的前6 個(gè)月即表現(xiàn)了耐藥性。因此，目前仍然需要新的方法來(lái)提高絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶抑制劑的效果[29]。在臨床上，miR-204 具有損害腫瘤細(xì)胞遷徙的能力，從而在黑色素瘤中發(fā)揮的抑癌作用。研究表明[30]，當(dāng)miR-204過(guò)表達(dá)與絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶抑制劑治療結(jié)合時(shí)，AP1S2的RNA 表達(dá)水平會(huì)顯著下降，該研究證實(shí)，AP1S2 是miR-204 發(fā)揮抗腫瘤作用的靶點(diǎn)，隨著AP1S2 表達(dá)水平的下調(diào)，腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的能力也會(huì)降低。與AP1S2 表達(dá)水平較高的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者相比，AP1S2 低表達(dá)的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者總體生存率更高[31]。因此，在黑色素瘤細(xì)胞中，miR-204可通過(guò)靶向AP1S2 增強(qiáng)其抗腫瘤活性。

6 胰腺癌

在全球范圍內(nèi)，胰腺癌是最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其在導(dǎo)致死亡的惡性腫瘤中排第7 位[32]。胰腺癌患者通常無(wú)明顯癥狀，確診往往表現(xiàn)為淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移以及血管侵犯。胰腺癌患者預(yù)后大多不佳，通過(guò)手術(shù)或化療并無(wú)明顯改善，其5年生存率僅為55.7%[33]。miRNA 是一種非編碼RNA，以序列特異性的方式調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)編碼RNA 和非編碼RNA的表達(dá)。作為miRNA的獨(dú)特特性，單個(gè)miRNA 可調(diào)控細(xì)胞內(nèi)大量的RNA 轉(zhuǎn)錄本[34]。因此，在特定細(xì)胞類型中使用基因組分析策略，有可能識(shí)別基于miRNA 調(diào)控的新RNA 網(wǎng)絡(luò)。越來(lái)越多的證據(jù)表明，在癌細(xì)胞中，異常表達(dá)的miRNAs 實(shí)際上作為致癌基因或腫瘤抑制因子參與了癌癥的發(fā)生發(fā)展。Khalid M 等[35]研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌細(xì)胞中調(diào)控，有25 個(gè)基因是致癌基因，其中AP1S3的高表達(dá)可顯著預(yù)測(cè)胰腺癌患者的不良預(yù)后。因此，AP1S3 參與了胰腺癌的發(fā)生發(fā)展，可能是闡明胰腺癌細(xì)胞侵襲性分子機(jī)制的重要標(biāo)志。

7 頭頸部鱗狀細(xì)胞癌

頭頸部鱗狀細(xì)胞癌是位于頭頸部的惡性腫瘤，起源于嘴唇、口腔、鼻竇和咽喉部，是世界第6 大最常見(jiàn)的惡性腫瘤類型，每年有超過(guò)65.5 萬(wàn)新發(fā)病例，其有9 萬(wàn)人因該病死亡[36]。表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）和丙氨酸-絲氨酸-半胱氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)體2（ASCT2）為膜相關(guān)蛋白，在調(diào)控和維持癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖中均發(fā)揮重要作用。在受體激活后，EGFR 可通過(guò)觸發(fā)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，且在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌過(guò)表達(dá)[37]。Tao X 等[38]研究表明，AP1G1 在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中的表達(dá)增加，數(shù)據(jù)顯示，AP1G1 在將配體受體復(fù)合物從質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)至早期核內(nèi)體的過(guò)程中參與了ASCT2-EGFR的關(guān)聯(lián)，且AP1G1 下調(diào)降低了ASCT2 和EGFR 水平，但只有一部分ASCT2 蛋白與EGFR 相關(guān)。由此可見(jiàn)，AP1G1 表達(dá)量的增加可能會(huì)導(dǎo)致ASCT2-EGFR關(guān)聯(lián)的增加。

8 總結(jié)

AP1 基因家族在亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中多表達(dá)于高爾基體、囊泡和胞質(zhì)，在功能上主要參與囊泡運(yùn)輸。該基因家族在多種疾病中異常表達(dá)或突變，如AP1S1 不僅在乳腺癌中差異表達(dá)，且與預(yù)后相關(guān)，可作為乳腺癌發(fā)病及預(yù)后不良的生物標(biāo)志物。然而，AP1S1 致乳腺癌發(fā)病所涉及的信號(hào)通路及具體機(jī)制仍未完全明確?？傊?，AP1 基因家族所涉及的疾病眾多，隨著二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，該基因家族在腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用逐漸凸顯，其可能為患者提供更多的治療靶點(diǎn)，值得持續(xù)關(guān)注。