磷酸賴氨酸磷酸組氨酸無機(jī)焦磷酸鹽磷酸酶在腫瘤中作用的研究進(jìn)展

湯 翔 王景芝 劉 娜 陳德玉

1.江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤科，江蘇鎮(zhèn)江 212001；2.江蘇省鹽城市第一人民醫(yī)院放療科，江蘇鹽城 224001

在腫瘤細(xì)胞中，蛋白翻譯后修飾的研究越來越成熟，其與腫瘤微環(huán)境及腫瘤代謝等的關(guān)系正被一步步揭示[1-3]。磷酸化作為生物體內(nèi)最常見、最廣泛的修飾之一，其調(diào)節(jié)異常在某些疾病的發(fā)生中起重要作用。目前已知的可以發(fā)生磷酸化修飾的天然氨基酸共有9 種（包括組氨酸），但是受限于組氨酸磷酸化的不穩(wěn)定性和檢測(cè)技術(shù)等原因，關(guān)于組氨酸磷酸化修飾的研究相對(duì)較少。Hindupur 等[4]最新的研究發(fā)現(xiàn)在肝癌的發(fā)生發(fā)展中，組氨酸激酶（non-metastatic clone 23rd，NEM）明顯上調(diào)，磷酸賴氨酸磷酸組氨酸無機(jī)焦磷酸鹽磷酸酶（phospholysine phosphohistidine inorganic pyrophosphate ph-osphatase，LHPP）明顯下調(diào)，二者的變化共同導(dǎo)致了肝癌細(xì)胞中組氨酸磷酸化水平的升高，并促進(jìn)了肝癌的發(fā)生和發(fā)展。該研究表明了組氨酸磷酸化與腫瘤發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，而在調(diào)控組蛋白磷酸化水平中發(fā)揮重要作用的LHPP，無疑是其中的關(guān)鍵。本文闡述了LHPP 的結(jié)構(gòu)、功能及其與腫瘤的關(guān)系。

1 LHPP 的生物學(xué)結(jié)構(gòu)和功能

1.1 生物學(xué)結(jié)構(gòu)

LHPP 是一類含鹵酸脫鹵酶樣水解酶結(jié)構(gòu)域基因家族成員，編碼該蛋白的基因位于人類第10 號(hào)染色體（q26.3）上，包含3 個(gè)外顯子和1 個(gè)82 bp 的非編碼區(qū)，是一種分子量為13.7 kD 的蛋白，主要由3 個(gè)亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域組成，酶活性位點(diǎn)在22 位的半胱氨酸殘基，廣泛表達(dá)于腦、腎、肝等組織中[5-7]。LHPP 最先由Lohmann 于1928 年在肌肉組織中首次發(fā)現(xiàn)，并由Seal[8]于1950 年在哺乳動(dòng)物神經(jīng)組織中發(fā)現(xiàn)。該酶的最適pH 值為7.6～7.8，可被半胱氨酸、谷胱甘肽等活化，而某些金屬離子和對(duì)氯汞聚苯甲酸鹽等可抑制其活性[9]。

1.2 功能

LHPP 可以介導(dǎo)組氨酸的去磷酸化從而發(fā)揮一系列的調(diào)節(jié)作用。LHPP 可使組氨酸去磷酸化，從而抑制以磷酸化組氨酸作為中間體的一系列酶的活性，包括核苷二磷酸激酶、磷酸甘油酸突變酶（phosphoglycerate mutase 1，PGAM1）、磷脂酶D（Phospholipases D，PLD）等相關(guān)酶的活性，但LHPP 直接作用于哪種底物有待進(jìn)一步探究。有學(xué)者報(bào)道人體內(nèi)存在著比無機(jī)焦磷酸鹽更合適的底物，可能是含有磷賴氨酸和/或磷組氨酸的磷蛋白[10]。LHPP 可以通過誘導(dǎo)組氨酸去磷酸化使八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4 和左右決定因子1 明顯下調(diào)，并使細(xì)胞停留在G0/G1期，從而參與調(diào)控細(xì)胞周期和細(xì)胞分化。最近的研究表明，LHPP 可以調(diào)控腫瘤細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[11]。

2 LHPP 與腫瘤

腫瘤的綜合治療越來越得到重視，惡性腫瘤患者的生存率明顯上升，但中晚期患者綜合治療后的5 年總生存率僅為25%～30%，且這些治療往往伴隨著高度不良的副作用[12-13]。惡性腫瘤早期往往缺乏特異性臨床表現(xiàn)及相關(guān)指標(biāo)，多數(shù)患者初次就診時(shí)已為中晚期，這導(dǎo)致惡性腫瘤成為了一類高病死率疾病。根據(jù)國(guó)際癌癥研究中心《2020 全球癌癥報(bào)告》報(bào)道，當(dāng)前惡性腫瘤的發(fā)病率正呈逐年上升的趨勢(shì)，預(yù)估到2040 年，世界每年新發(fā)癌癥人數(shù)將多達(dá)2700 萬例。因此，尋找腫瘤早期的篩查指標(biāo)，以及探尋腫瘤新的治療靶點(diǎn)，無疑是目前腫瘤研究中的重中之重。目前已有大量的研究證實(shí)腫瘤的發(fā)生發(fā)展與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常活化有關(guān)，其中最重要的信號(hào)通路包括磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B 信號(hào)通路（phosphatidylinositol-3-kinase/protein kinases B，PI3K/Akt）、絲裂原活化蛋白激酶信號(hào)通路（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）信號(hào)通路等[14-15]。這些通路的異常活化共同導(dǎo)致了腫瘤的增殖、分化、凋亡等異常，從而打破了原癌基因和抑癌基因的平衡，促進(jìn)了腫瘤的發(fā)生發(fā)展。而引起這些通路異常活化的原因復(fù)雜多樣，限制了這些信號(hào)通路在腫瘤診療方面的應(yīng)用。最近，雷帕霉素受體（mammalian target of rapamycinm，mTOR）信號(hào)通路的發(fā)現(xiàn)者通過蛋白質(zhì)組分析發(fā)現(xiàn)了一種新的抑癌蛋白-LHPP，該蛋白的缺失顯著促進(jìn)了PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路的磷酸化活化，從而促進(jìn)了肝癌的發(fā)生發(fā)展[4]。與組氨酸磷酸酶的另外2 個(gè)成員作用于1-磷酸組蛋白不同，LHPP 主要作用于3-磷酸組蛋白，其與組氨酸激酶共同調(diào)控組氨酸殘基的磷酸化與去磷酸化，進(jìn)而周期性調(diào)控細(xì)胞內(nèi)部分酶的活性，并保證了細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的持續(xù)反應(yīng)和級(jí)聯(lián)放大效應(yīng)[16]。而LHPP 的異常缺失則導(dǎo)致了蛋白質(zhì)磷酸化修飾的異常，引起部分信號(hào)通路的異?；罨?，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白、凋亡蛋白的異常，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。除了肝癌以外，隨后的多項(xiàng)研究證實(shí)LHPP 的缺失還參與了其他腫瘤的發(fā)生發(fā)展。包括胰腺癌、結(jié)腸癌等消化系統(tǒng)的其他腫瘤[17-19]、膀胱癌等泌尿系統(tǒng)腫瘤[20]，以及黑色素瘤[21]、非小細(xì)胞肺癌[22]、甲狀腺乳頭狀癌[23]、口腔癌[24]、宮頸癌[25]等。結(jié)合LHPP 主要在肝、腦、腎等組織中高表達(dá)及研究現(xiàn)狀，本文在探討LHPP 與惡性腫瘤的關(guān)系的同時(shí)將重點(diǎn)探討LHPP 與肝癌、膠質(zhì)瘤、腎癌、結(jié)直腸癌、前列腺癌的關(guān)系。

2.1 LHPP 與肝癌

肝細(xì)胞癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一，具有較高的發(fā)病率和死亡率，肝癌發(fā)病率每年增加約70 萬例，中國(guó)肝癌發(fā)病率居世界首位[26]。目前主要的治療方式是外科手術(shù)及肝移植。然而，由于肝癌細(xì)胞易發(fā)生轉(zhuǎn)移，這些治療方案往往不能獲得預(yù)期的效果[27]。因此，尋找肝癌治療的新的有效靶點(diǎn)，成為肝癌臨床診療急切需要解決的問題。在肝臟特異性缺失同源性磷酸酶-張力蛋白（phosphatase and tensin homolog，PTEN）和TSC 復(fù)合亞單位1（TSC complex subunit 1，TSC1）的L-dKO 肝癌小鼠模型中，Hindupur 等[4]最先報(bào)道LHPP 作為一種抑癌蛋白，其缺失促進(jìn)了小鼠肝癌的發(fā)生，此外，通過追蹤研究發(fā)現(xiàn)，LHPP 表達(dá)較低的患者無病生存期和中位生存期較LHPP 表達(dá)較高的患者減少了近2 年，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。Liao 等[28]進(jìn)一步證實(shí)，LHPP 在人肝癌細(xì)胞株中表達(dá)明顯降低，該酶的缺失上調(diào)了細(xì)胞周期蛋白B1、M2型丙酮酸激酶（pyruvate kinase isozyme type M2，PKM2）、基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metallopeptidase，MMP）7 和MMP9 等細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)了肝癌細(xì)胞的分裂增殖。而引起上述蛋白上調(diào)的機(jī)制正是通過Akt/p65 信號(hào)通路的磷酸化實(shí)現(xiàn)的。值得注意的是，此前有研究報(bào)道，LHPP 的缺失可通過抑制PKM2 的泛素化降解，從而長(zhǎng)時(shí)間維持PKM2的活性[29]。因此，筆者推測(cè)，LHPP 除了通過調(diào)控組氨酸殘基的磷酸化發(fā)揮一系列生物學(xué)作用外，其也可能通過調(diào)控蛋白質(zhì)泛素化修飾在腫瘤信號(hào)通路的調(diào)控中發(fā)揮重要作用。Tian 等[30]、Yan 等[31]則報(bào)道LHPP 在人肝癌組織中的表達(dá)明顯低于癌旁組織，并且受微小RNA-765、微小RNA-363-5P 的負(fù)向調(diào)控，但具體機(jī)制尚不明確，仍需深入研究。更為重要的是，肝癌發(fā)展往往遵循肝炎-肝硬化-肝癌三部曲的規(guī)律，Gong 等[32]發(fā)現(xiàn)在阻斷了LHPP 作用的3-pHis 位點(diǎn)后，NEM1 可通過轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β/Smad 相關(guān)蛋白（transforming growth factor-β/Smad，TGF-β/Smad）途徑促進(jìn)肝纖維化的發(fā)生，對(duì)該階段進(jìn)行干預(yù)，可顯著降低肝癌的發(fā)生率。這些學(xué)者的研究從細(xì)胞、組織、動(dòng)物模型等多方面證實(shí)了LHPP 與肝癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，并為肝癌的篩查治療提供了新思路，即是否可以將LHPP 作為肝癌早期篩查的指標(biāo)和治療的潛在靶點(diǎn)，通過合成重組人LHPP 蛋白促進(jìn)肝癌細(xì)胞的凋亡，從而達(dá)到治療肝癌的效果，至于LHPP 是否可以協(xié)同提高肝癌的靶向治療、免疫治療的效果，將是LHPP 在肝癌領(lǐng)域中的重點(diǎn)研究方向。

2.2 LHPP 與膠質(zhì)瘤

膠質(zhì)瘤的發(fā)病率在腦部惡性腫瘤中居于首位，全世界膠質(zhì)瘤的發(fā)病率呈上升趨勢(shì)[33]。據(jù)Yang 等[34]統(tǒng)計(jì)，2005—2018 年中國(guó)膠質(zhì)瘤的發(fā)病率和死亡率呈明顯上升趨勢(shì)，且患者的總生存期僅為10～15 個(gè)月[35]。Li 等[36]首先通過生信分析發(fā)現(xiàn)LHPP 在膠質(zhì)瘤患者的腫瘤組織中的表達(dá)顯著低于癌旁組織，并進(jìn)一步證實(shí)LHPP 在U251MG、U87MG、U138MG 等膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中的表達(dá)也明顯低于正常神經(jīng)細(xì)胞，LHPP 可通過抑制Akt 磷酸化，從而下調(diào)磷酸化葡萄糖合成激酶3β，導(dǎo)致細(xì)胞外因子/β-連環(huán)蛋白（Wnt/β-catenin）信號(hào)通路失活，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，抑制膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展。Chen 等[29]則選取了10 對(duì)膠質(zhì)瘤患者的腫瘤和癌旁組織，通過蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)LHPP 在6 對(duì)腫瘤組織中的表達(dá)明顯低于癌旁組織。緊接著，Chen等[29]通過對(duì)94 例膠質(zhì)瘤組織進(jìn)行免疫組化檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)59 例患者為免疫組化低分組，35 例為免疫組化高分組，且Ⅳ級(jí)膠質(zhì)瘤患者的得分明顯低于Ⅱ、Ⅲ級(jí)膠質(zhì)瘤患者，進(jìn)一步通過生存分析發(fā)現(xiàn)了LHPP 缺失的患者中位生存期較LHPP 高表達(dá)的患者減少4 年，這共同提示LHPP 的缺失與膠質(zhì)瘤的分期和級(jí)別和生存期有關(guān)。同時(shí)，通過細(xì)胞成像及細(xì)胞克隆形成試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，過表達(dá)LHPP 的可顯著抑制U87MG和U118-MG 細(xì)胞株的生長(zhǎng)，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也表明過表達(dá)LHPP 可抑制小鼠膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移[29]。為探明LHPP 抑制膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)的機(jī)制，Chen 等[29]通過質(zhì)譜分析和KEGG 途徑分析表明，在相關(guān)性最高的10 條途徑中有3/10 與能量代謝過程有關(guān)，包括碳代謝、氧化磷酸化和糖酵解，而PKM2 是參與糖酵解和碳代謝的蛋白質(zhì)中與LHPP 相關(guān)性最高的蛋白。PKM2 在糖酵解的最后一步起到將磷酸烯醇式丙酮酸（phosphoenolpyruvate 或phosphoenolpyruvic acid，PEP）轉(zhuǎn)化為丙酮酸的作用[37]。PKM2 包括單體、二聚體和四聚體3 種亞型。單體PKM2 為非活性狀態(tài)。二聚體PKM2 促使葡萄糖衍生碳向糖酵解方向移動(dòng)。而四聚體PKM2促使葡萄糖衍生的碳向呼吸鏈方向移動(dòng)[38]，在腫瘤的代謝重編程中發(fā)揮重要作用。而LHPP 通過誘導(dǎo)泛素介導(dǎo)的PKM2 降解，引起膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)丙酮酸、乳酸水平和三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）生成的降低，并降低線粒體氧化呼吸速率，阻礙能量代謝過程中的糖酵解和呼吸作用，從而抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的生長(zhǎng)[29]。在膠質(zhì)瘤中，LHPP 發(fā)揮抑癌作用的機(jī)制被進(jìn)一步揭示，LHPP 的缺失通過促進(jìn)膠質(zhì)瘤的代謝重編程參與了膠質(zhì)瘤的發(fā)生和發(fā)展，并通過活化Wnt/β-catenin 信號(hào)通路參與了膠質(zhì)瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，這提示LHPP 可能作為膠質(zhì)瘤的分期、預(yù)后指標(biāo)和未來治療的新靶標(biāo)。同時(shí)，F(xiàn)aubert 等[39]的研究也為L(zhǎng)HPP的研究方向提供了一個(gè)新思路，即LHPP 除了目前已知的在細(xì)胞周期及信號(hào)通路等方面發(fā)揮抑癌作用外，在腫瘤的代謝重編程方面也產(chǎn)生了重要作用。代謝重編程是腫瘤的一個(gè)標(biāo)志，指包括糖酵解和線粒體代謝在內(nèi)的整個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化，主要表現(xiàn)為Warburg 效應(yīng)和線粒體代謝重編程，與腫瘤的生長(zhǎng)增殖和免疫逃逸等均密切相關(guān)。因此，通過重組LHPP 蛋白聯(lián)合對(duì)增強(qiáng)腫瘤對(duì)葡萄糖依賴性的蛋白如谷氨酸/胱氨酸反向轉(zhuǎn)運(yùn)體（glutamate/cystine antiporter solute carrier family 7 member 11，SLC7A11）激動(dòng)劑以促進(jìn)腫瘤的死亡可能是LHPP 在膠質(zhì)瘤研究中值得重點(diǎn)探究的方向。

2.3 LHPP 與腎癌

腎癌是發(fā)病率和死亡率最高的十大癌癥之一，早期腎癌患者的5 年生存率可高達(dá)90%，但晚期腎細(xì)胞癌患者的5 年生存率驟降至10%[40-41]。大約25%的腎癌患者在初次診斷時(shí)便已經(jīng)進(jìn)展到晚期[42]。因此，發(fā)現(xiàn)腎癌早期新的篩查指標(biāo)，和晚期腎癌的新的治療方法，對(duì)降低腎癌的死亡率尤其重要。Zhang等[43]通過qRT-PCR 方法檢測(cè)72 例患者的腎癌組織和癌旁組織發(fā)現(xiàn)，其中45 例患者腫瘤組織中LHPP mRNA 水平較癌旁組織明顯下調(diào)，占比達(dá)62.5%。而細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，在過表達(dá)LHPP 后，減緩了786-O 和769-P 腎癌細(xì)胞株的生長(zhǎng)曲線，劃痕實(shí)驗(yàn)顯示相對(duì)遷移率分別降低了46%和58%，在沉默LHPP 后，則明顯促進(jìn)了該細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖和遷移。更為重要的是，該研究還表明LHPP 的缺失與腎癌患者的腫瘤大小和術(shù)后的復(fù)發(fā)呈正相關(guān)[43]。Meng 等[44]同樣發(fā)現(xiàn)LHPP mRNA 在腎癌組織中較癌旁組織下調(diào)，還通過蛋白免疫印跡法證明LHPP 的蛋白表達(dá)在腎癌組織中也顯著低于癌旁組織。進(jìn)一步生存分析發(fā)現(xiàn)，與LHPP水平低的腎癌組織相比，LHPP 表達(dá)水平較高的患者具有更高的總體生存率和中位生存期。該項(xiàng)研究還報(bào)道在過表達(dá)LHPP 后，可下調(diào)腎癌細(xì)胞中N-鈣黏蛋白、β-連環(huán)蛋白、波形蛋白的表達(dá)，上調(diào)E-鈣黏蛋白的表達(dá)，抑制腎癌細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而抑制其轉(zhuǎn)移。同時(shí)，過表達(dá)LHPP 可降低B 淋巴細(xì)胞瘤-2（B-cell lymphoma-2，Bcl-2）的表達(dá)，上調(diào)Bcl-2 相關(guān)X蛋白和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶的表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡。不可忽視的是，Meng 等[44]還發(fā)現(xiàn)microRNA-765、microRNA-21、microRNA-144 與LHPP 呈相關(guān)，二者可協(xié)同作為腎癌的預(yù)后指標(biāo)。一直以來，腫瘤術(shù)后的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移都是腫瘤治療的重點(diǎn)和難點(diǎn)，筆者認(rèn)為L(zhǎng)HPP 可能成為監(jiān)測(cè)腎癌、甚至其他腫瘤復(fù)發(fā)的重要指標(biāo)，但由于LHPP 主要定位為細(xì)胞質(zhì)中，檢測(cè)存在限制，而microRNA 主要存在于血清中，將LHPP 和microRNA-765、microRNA-21、microRNA-144 協(xié)同作為腎癌患者的早期篩查和術(shù)后復(fù)發(fā)的預(yù)測(cè)指標(biāo)，可以取得更好的效果。同時(shí)開發(fā)針對(duì)LHPP 的藥物，不僅可以作為腎癌患者的新的治療手段，也可以在降低腎癌術(shù)后復(fù)發(fā)率方面發(fā)揮重要作用。但鑒于LHPP 目前作用的底物尚不明確，開發(fā)像西妥昔單抗的受體結(jié)合抑制劑存在困難，更好的策略可能是針對(duì)LHPP 所調(diào)控的組氨酸磷酸化位點(diǎn)開發(fā)相應(yīng)的磷酸激酶抑制劑。

2.4 LHPP 與結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌具有初診分期晚、發(fā)展快、轉(zhuǎn)移迅速等特點(diǎn)，是全球第三大癌癥相關(guān)死亡原因[45]。因此，探究結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移的相關(guān)機(jī)制，尋找新的治療靶點(diǎn)是結(jié)直腸癌臨床診療工作中亟須解決的問題。Hou 等[17]首先通過TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)分析發(fā)現(xiàn)，相較于正常組織，LHPP在結(jié)直腸癌中表達(dá)普遍缺失，并通過對(duì)52 個(gè)結(jié)直腸癌患者組織的免疫組化分析證實(shí)LHPP 蛋白質(zhì)水平在結(jié)直腸癌樣本中顯著低于癌旁組織，且與結(jié)直腸癌的TNM 分期和臨床分期呈顯著、負(fù)相關(guān)，但與患者的總體生存率無關(guān)。進(jìn)一步的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在靶向沉默結(jié)腸癌HT-29 細(xì)胞系LHPP 的表達(dá)后，本底的PI3K 及其酪氨酸467 位點(diǎn)的磷酸化和本底的Akt 及其絲氨酸473 位點(diǎn)的磷酸化水平均明顯上調(diào)，并促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移。Hou 等[11]的另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在LHPP 過表達(dá)的結(jié)腸癌Caco2 和SW480 細(xì)胞株中，TGF-β/Smad3 信號(hào)通路的活化被抑制，EMT 相關(guān)蛋白表達(dá)水平明顯降低，包括N-鈣黏蛋白、MMP2、轉(zhuǎn)錄因子和人類直系同源物蛋白，從而抑制了結(jié)腸癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。Hou 等[11]還發(fā)現(xiàn)參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的蛋白質(zhì)，包括p53、細(xì)胞周期蛋白D1、細(xì)胞周期蛋白依賴激酶4、增殖細(xì)胞核抗原和NME1，在Caco2 陰性對(duì)照組和LHPP 過表達(dá)組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P <0.05）。而在靶向敲除LHPP 后，則出現(xiàn)相反的結(jié)果。更為重要的是，Li 等[19]發(fā)現(xiàn)紫紅素可以在結(jié)腸癌HCT-116 細(xì)胞系中作為L(zhǎng)HPP 的激動(dòng)劑開放LHPP 的表達(dá)，通過LHPP 下調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1、生長(zhǎng)因子受體、NF-κB，從而上調(diào)Bax、半胱天冬酶3 和半胱天冬酶9 的表達(dá)，最終促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，并具有較小的毒副作用，這預(yù)示著LHPP 作為治療結(jié)直腸癌的新的靶點(diǎn)可能具有廣闊的前景。

2.5 LHPP 與前列腺癌

雖然我國(guó)前列腺癌發(fā)病率低于西方國(guó)家，但近年來由于人口老齡化和預(yù)期壽命的延長(zhǎng)，前列腺癌發(fā)病率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)[46]。盡管最近的研究進(jìn)一步提高了前列腺癌診斷的準(zhǔn)確性和治療的有效性，但前列腺癌患者的5 年生存率和長(zhǎng)期預(yù)后仍然未達(dá)預(yù)期[47]。因此，目前需要研究前列腺癌新的分子機(jī)制，獲取新的診斷或治療靶點(diǎn)，以協(xié)助提高前列腺癌在臨床診療中的長(zhǎng)期生存率至關(guān)重要。Lin 等[48]發(fā)現(xiàn)LHPP 在前列腺癌組織中的表達(dá)明顯低于周圍正常組織，且與患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，但與前列腺癌患者的格里森分級(jí)無明顯相關(guān)性。通過使用小干擾RNA 靶向干擾22Rv1和PC-3 細(xì)胞株中的LHPP 表達(dá)后，E-鈣黏蛋白明顯下調(diào)，波形蛋白明顯上調(diào)，腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移能力相較于對(duì)照組提高了約50%，表明LHPP 在前列腺癌中也可以通過調(diào)控腫瘤細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，抑制腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。值得注意的是，Lin 等[48]還發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA DDX17 可開放LHPP 的表達(dá)，二者可協(xié)同抑制前列腺癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。雖然LHPP 單獨(dú)預(yù)測(cè)前列腺癌的預(yù)后及分級(jí)的準(zhǔn)確性較差，但其與環(huán)狀RNA DDX17 協(xié)同作為前列腺癌的預(yù)后指標(biāo)時(shí)，準(zhǔn)確性顯著提高。Li 等[49]則報(bào)道過表達(dá)LHPP 后，DU-145和PC-3 細(xì)胞株的菌落形成率受到明顯抑制，通過流式細(xì)胞術(shù)分析顯示LHPP 的過度表達(dá)誘導(dǎo)DU-145和PC-3 細(xì)胞的凋亡。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證明，基因敲除LHPP 的小鼠，相較于對(duì)照組的小鼠，其腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移明顯加快，生存期明顯縮短。該研究還發(fā)現(xiàn)N6-甲基腺苷（N6-methyladenosine,m6A）RNA 結(jié)合蛋白2可通過讀取m6A 修飾位點(diǎn)靶向介導(dǎo)LHPP mRNA 降解，促進(jìn)Akt 的磷酸化，活化Akt 下游的一系列通路，引起前列腺癌細(xì)胞的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移。目前關(guān)于LHPP 在前列腺中的作用機(jī)制集中在上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域，而關(guān)于LHPP 在前列腺癌中是否參與細(xì)胞周期及腫瘤代謝等調(diào)控的研究尚未展開，筆者認(rèn)為這可能是LHPP 在前列腺癌中值得探究的重點(diǎn)方向?？傊?，LHPP 可協(xié)同環(huán)狀RNA DDX17 共同作為前列腺癌的預(yù)后和分級(jí)指標(biāo)，并可作為前列腺癌治療的潛在靶點(diǎn)。

2.6 LHPP 和其他腫瘤

除了與上述3 種腫瘤密切相關(guān)外，如前文所述，還有多項(xiàng)研究證實(shí)LHPP 還參與了其他多個(gè)系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。包括胰腺癌、膀胱癌、黑色素瘤等。這些研究發(fā)現(xiàn)LHPP 在上述腫瘤組織和細(xì)胞系中均呈低表達(dá)，并與腫瘤的分期和預(yù)后相關(guān)。尤其值得關(guān)注的是，在胰腺癌、結(jié)腸癌、甲狀腺乳頭狀癌、膀胱癌等不同系統(tǒng)的腫瘤中，LHPP 的缺失通過抑制PTEN 的活性，從而活化PI3K/Akt 通路發(fā)揮一系列生物學(xué)作用。PTEN 是繼P53 之后備受關(guān)注的抑癌基因，其失活必然導(dǎo)致PI3K/Akt 信號(hào)通路的活化，該通路可通過參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)、免疫逃逸、血管形成、細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移和腫瘤耐藥等環(huán)節(jié)直接或間接促進(jìn)腫瘤的發(fā)生[50-52]。LHPP 的缺失可通過上調(diào)NEM1 和NEM2，促進(jìn)組氨酸殘基的磷酸化，從而促進(jìn)PI3K/Akt 通路的活化，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、耐藥和轉(zhuǎn)移。這為我們開發(fā)LHPP 相關(guān)抗腫瘤藥物的研究提供了新思路，即聯(lián)合使用PTEN 激動(dòng)劑或使用Akt 磷酸化抑制類藥物，也許可以扭轉(zhuǎn)LHPP 缺失后腫瘤的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移。

此外，Yang 等[22]在非小細(xì)胞肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNA GAS5）正是通過抑制LHPP 的表達(dá)，從而導(dǎo)致了非小細(xì)胞肺癌對(duì)順鉑的耐藥。而Zhang 等[21]則開發(fā)了一種iDPP/LHPP 納米復(fù)合物，通過體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，該藥物可顯著抑制黑色素瘤生長(zhǎng)，且無明顯不良反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)充分證明了LHPP 可作為腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。

3 展望

大量相關(guān)研究證實(shí)，LHPP 的缺失參與眾多腫瘤的發(fā)生發(fā)展，也參與了部分腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，這表明LHPP 可能會(huì)作為一個(gè)新的腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。但LHPP 是否可作為評(píng)估腫瘤患者早期篩查、術(shù)后復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)，仍需要大量的研究予以證實(shí)。由于此前關(guān)于LHPP 的研究集中于神經(jīng)系統(tǒng)及精神系統(tǒng)疾病，與腫瘤相關(guān)的研究尚不足，因此關(guān)于LHPP在腫瘤中的調(diào)控機(jī)制、作用機(jī)制尚不明確，LHPP 與腫瘤關(guān)系仍需要進(jìn)一步揭示。目前，筆者認(rèn)為主要有兩種關(guān)于LHPP 的治療策略:第一種策略是通過直接使用重組人LHPP 蛋白或者LHPP 激動(dòng)劑，目前已經(jīng)取得初步成果[46]；第二種策略是針對(duì)LHPP 缺失后活化的下游通路，重點(diǎn)是活化的Akt 信號(hào)通路，目前雖然已有MK2206（Akt 抑制劑）用于肺癌治療的臨床試驗(yàn)，但相關(guān)的研究支持和藥物開發(fā)仍相對(duì)缺乏[52]。因此，這可能會(huì)是LHPP 在腫瘤治療研究中的重點(diǎn)方向，相信在不斷克服各種局限和弊端后，LHPP 在將來可能會(huì)成為腫瘤新的預(yù)后指標(biāo)和新的治療靶點(diǎn)。