TNFAIP8作為膀胱癌潛在生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展*

李少紅，王 一 綜述,王 欣 審校

甘肅省人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,甘肅蘭州 730000

膀胱癌是男性中排名第6位，女性中排名第17位的常見癌癥。膀胱癌的發(fā)病率在發(fā)達(dá)國家相對(duì)較高，隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，其在世界范圍內(nèi)的發(fā)病率也在不斷升高[1]。由于膀胱癌會(huì)導(dǎo)致肉眼或鏡下血尿，大約80%的膀胱癌被診斷為非肌肉浸潤(rùn)性膀胱癌[2]。然而，非肌肉浸潤(rùn)性膀胱癌在首次診斷后1年內(nèi)的復(fù)發(fā)率高達(dá)60%[3]。當(dāng)前膀胱癌治療主要方案為根治性膀胱切除術(shù)+放療+化療，但術(shù)后患者的生存率依然很低[4]。膀胱鏡下活檢是診斷膀胱癌的金標(biāo)準(zhǔn)，但膀胱鏡屬于侵襲性操作，阻礙了其在早期篩查中的應(yīng)用，所以亟需不用侵襲性操作即可進(jìn)行檢測(cè)的診斷標(biāo)志物。腫瘤壞死因子α誘導(dǎo)蛋白8(TNFAIP8)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白，相對(duì)分子質(zhì)量為23×103，是當(dāng)前新發(fā)現(xiàn)的一種參與細(xì)胞免疫調(diào)控的促瘤因子[5]。在大多數(shù)腫瘤中發(fā)現(xiàn)TNFAIP8的表達(dá)上調(diào)，這與抗凋亡和致癌基因的表達(dá)高度相關(guān)。此外，TNFAIP8在腫瘤細(xì)胞耐藥性的產(chǎn)生中也起著重要的作用[6-8]。但膀胱癌中TNFAIP8的相關(guān)報(bào)道較少，TNFAIP8在膀胱癌中作用的機(jī)制和表達(dá)水平尚不完全清楚?，F(xiàn)對(duì)TNFAIP8作為膀胱癌潛在生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TNFAIP8概述

1.1TNFAIP8結(jié)構(gòu) TNFAIP8是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白。TNFAIP8已經(jīng)有8個(gè)轉(zhuǎn)錄本和5個(gè)蛋白異構(gòu)體被報(bào)道。TNFAIP8轉(zhuǎn)錄本1和3編碼了相同的198個(gè)細(xì)胞氨基酸序列，轉(zhuǎn)錄本2、4和7分別編碼188個(gè)氨基酸、210個(gè)氨基酸和201個(gè)氨基酸序列，同樣，轉(zhuǎn)錄本5、6、8也編碼相同的166個(gè)氨基酸序列。這些異構(gòu)體的相對(duì)分子質(zhì)量為(1～22)×103之間，C端氨基酸序列同源性高度保守，N端略有差異[6]。TNFAIP8蛋白含有一個(gè)高度保守的盤繞結(jié)構(gòu)圖案，它存在于所有TNFAIP8異構(gòu)體中。腫瘤基因c-Fos和c-Jun也含有這樣的盤繞結(jié)構(gòu)圖案，這些圖案參與了許多生物學(xué)功能[9-11]。早期的研究證明了TNFAIP8的氨基酸序列含有一個(gè)效應(yīng)結(jié)構(gòu)域(DED)，它與細(xì)胞死亡調(diào)節(jié)蛋白(cFLIP)和Caspase 8/10同源物(CASH)蛋白的DEDⅡ結(jié)構(gòu)域顯示出明顯的同源性或相似性(超過25%)，TNFAIP8在N端擁有一個(gè)DED結(jié)構(gòu)域，而在C端缺乏一個(gè)Caspase催化結(jié)構(gòu)域，因此TNFAIP8可作為DED結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白的抑制劑，如Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域樣白細(xì)胞介素(IL)-1β轉(zhuǎn)換酶，表明該TNFAIP8功能可能與細(xì)胞凋亡和腫瘤生物學(xué)功能密切相關(guān)[12-13]。

1.2TNFAIP8表達(dá)和調(diào)控 TNFAIP8是在轉(zhuǎn)移性人頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中首次被發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8家族蛋白，TNFAIP8基因定位于5號(hào)染色體正向鏈q23區(qū)。TNFAIP8在許多人體器官中，其蛋白質(zhì)表達(dá)與其mRNA表達(dá)水平相對(duì)不一致。最近的人類蛋白圖譜數(shù)據(jù)清楚地表明，TNFAIP8的mRNA和蛋白表達(dá)主要分布于免疫系統(tǒng)和骨髓、胃腸道、肺部和脂肪組織中[14]。在附睪、精囊、睪丸和前列腺組織中、輸卵管、子宮頸和子宮內(nèi)膜中發(fā)現(xiàn)TNFAIP8 mRNA和蛋白表達(dá)水平中等,而在某些組織如胰腺、腎臟、甲狀腺、肝臟和卵巢中發(fā)現(xiàn)較低水平的mRNA和蛋白表達(dá),在腦組織不表達(dá)[12]。TNFAIP8在細(xì)胞中的表達(dá)受多種因素的調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄因子、核因子κB(NF-κB)、缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)和雞卵白蛋白上游啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子Ⅰ(COUP-TFⅠ)[15-16]。NF-κB誘導(dǎo)TNFAIP8的表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞生存率的提高。腫瘤壞死影子α(TNF-α)可與腫瘤壞死因子受體1、2(TNFR1、TNFR2)結(jié)合并誘發(fā)細(xì)胞炎癥，導(dǎo)致NF-κB與其抑制劑IκBα解離，隨后NF-κB被激活并核定位。NF-κB可能與TNFAIP8啟動(dòng)子結(jié)合并誘導(dǎo)TNFAIP8的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)期缺乏雄激素的LNCaP AI細(xì)胞系中，TNFAIP8的表達(dá)發(fā)生了改變，這表明雄激素受體(AR)可能調(diào)節(jié)TNFAIP8的表達(dá)[17]。另一方面，TNFAIP8的表達(dá)在Hela細(xì)胞中被COUP-TFⅠ和膀胱癌蛋白1缺失(DBC1)抑制，DBC1是一種促凋亡蛋白復(fù)合物[16,18]。TNF-α可以通過調(diào)節(jié)COUP-TFⅠ蛋白水平，而誘導(dǎo)TNFAIP8基因表達(dá)并最終參與Caspase-8介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。

1.3TNFAIP8信號(hào)傳遞 TNFAIP8與其他蛋白/因子相互作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)。TNFAIP8可能與膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)家族受體α1、富含絲氨酸/精氨酸的剪接因子2、PARP1、導(dǎo)入素α1、蛋白酪氨酸磷酸酶和細(xì)胞周期蛋白E1相互作用。同時(shí)，TNFAIP8與自噬相關(guān)蛋白3(ATG3)、酪氨酸3-單氧酶/色氨酸5-單氧酶激活蛋白epsilon(YWHAE)、精氨酸琥珀酸合成酶1(AAS1)也會(huì)產(chǎn)生相互作用[19]。NITURE等[20]利用免疫沉淀法，證明了TNFAIP8與ATG3相互作用并促進(jìn)了前列腺癌細(xì)胞的自噬蛋白磷。ROLLAND等[21]的人類相互作用組網(wǎng)絡(luò)分析表明，TNFAIP8還可能與pleckstrin同源結(jié)構(gòu)家族F成員2(PLEKHF2)、中介復(fù)合物亞單位4(MED4)、INO80復(fù)合物亞單位E(INO80)、具有叉頭相關(guān)結(jié)構(gòu)域的TRAF相互作用蛋白(TIFA)、富脯氨酸13(PRR13)和多配體聚糖結(jié)合蛋白(SDCBP)相互作用。在肝細(xì)胞癌中，TNFAIP8與大型腫瘤抑制激酶1(LATS1)相互作用，LATS1是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，TNFAIP8的過度表達(dá)抑制了Yes相關(guān)蛋白(YAP)的磷酸化，導(dǎo)致YAP的核定位和穩(wěn)定化，導(dǎo)致了細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的上調(diào)和細(xì)胞增殖。該研究表明，TNFAIP8通過LATS1-YAP信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)肝癌生長(zhǎng)[22]。

2 TNFAIP8和膀胱癌

2.1TNFAIP8在腫瘤中作用 TNFAIP8在HeLa細(xì)胞中的過表達(dá)可以減少凋亡細(xì)胞的數(shù)量，這表明TNFAIP8是一種抗凋亡分子[12]。在MDA-MB-435細(xì)胞中過表達(dá)TNFAIP8會(huì)增加細(xì)胞生長(zhǎng)和致瘤性，并通過上調(diào)膠原蛋白Ⅰ增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的遷移。TNFAIP8能調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的進(jìn)展，TNFAIP8的表達(dá)也與導(dǎo)管型乳腺癌(IDC)相關(guān)。同樣，過表達(dá)TNFAIP8會(huì)明顯增加血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子2(VEGFR-2)、基質(zhì)金屬肽酶1(MMP-1)和基質(zhì)金屬肽酶9(MMP-9)的表達(dá)，并促進(jìn)MDA-MB-435細(xì)胞轉(zhuǎn)移[23]。與TNFAIP8水平較低的患者相比，TNFAIP8水平較高的患者所患腫瘤惡性程度較高，生存時(shí)間較短[24]。在前列腺癌中，TNFAIP8的耗竭增加了與抗增殖和凋亡有關(guān)的基因的表達(dá)，如IL-24、脂肪非典型鈣黏蛋白3(FAT3)、LPHN2和肝細(xì)胞受體A3(EPHA3)。TNFAIP8的耗竭還增加了脂肪酸氧化基因ACDL的表達(dá)，并減少了幾個(gè)致癌基因的表達(dá)，如NFAT5、MALAT1、MET等[16]。在食管鱗狀細(xì)胞癌(ESCC)中，59.8%的腫瘤組織標(biāo)本發(fā)現(xiàn)TNFAIP8過表達(dá)，TNFAIP8過表達(dá)的患者3年的淋巴轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)率明顯高于TNFAIP8低表達(dá)的患者或TNFAIP8陰性的患者[25]。研究結(jié)果也表明：TNFAIP8的高表達(dá)與ESCC患者的TNM分期、腫瘤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、靜脈侵犯和生存率低有關(guān)[26]。在胃癌中，microRNA-9的表達(dá)較鄰近的非癌組織低，microRNA-9的過量表達(dá)直接抑制TNFAIP8的表達(dá)，導(dǎo)致胃癌細(xì)胞體外增殖和體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)下降，提示TNFAIP8參與胃癌的發(fā)生和癌癥的發(fā)展[27]。同樣，在肝癌中，TNFAIP8可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，可加快肝癌發(fā)展[22]。TNFAIP8在多種腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，有望將來成為腫瘤治療的新靶點(diǎn)。

2.2TNFAIP8介導(dǎo)的膀胱癌發(fā)生機(jī)制 異常血管的新生為腫瘤迅速生長(zhǎng)運(yùn)送了氧氣和養(yǎng)料，并將代謝產(chǎn)物運(yùn)走，是腫瘤持續(xù)生長(zhǎng)的重要因素[28]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)又稱血管通透因子，是最主要的血管新生調(diào)節(jié)因子，廣泛分布于各種組織和細(xì)胞中，它可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體(VEGFRs)的表達(dá)[29]，它在血管形成、腫瘤生長(zhǎng)和發(fā)展、動(dòng)脈粥樣硬化等方面有重要的調(diào)節(jié)作用。VEGFR2稱為激酶插入?yún)^(qū)受體(KDR)，是酪氨酸激酶受體(RTKs)Ⅲ類亞家族成員，它可以促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞遷移增殖，增加血管通透性[30]。有研究表明，VEGFR2在胃癌細(xì)胞中表達(dá)水平上調(diào)，VEGFR2促進(jìn)胃癌細(xì)胞的遷移增殖和侵襲[31]。TNFAIP8在膀胱癌組織和細(xì)胞中高表達(dá),敲除TNFAIP8基因后可抑制VEGFR2的表達(dá)，而過表達(dá)TNFAIP8水平可促進(jìn)VEGFR2的表達(dá)，該結(jié)果提示TNFAIP8可能通過上調(diào)VEGFR2的表達(dá)在膀胱癌發(fā)展中發(fā)揮作用[32]。磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)是一種由PDK1基因編碼的蛋白質(zhì)。PDK-1在多種生長(zhǎng)因子和激素激活的信號(hào)傳導(dǎo)途徑中起重要作用。它也是PI3K/AKT信號(hào)通路中的一個(gè)重要分子。最近的研究表明，PDK-1的抑制可以抑制乳腺癌的進(jìn)展。PDK-1在調(diào)節(jié)細(xì)胞遷移中具有重要作用，PDK-1是一個(gè)有效的治療靶點(diǎn)，提示PDK-1抑制劑可能有助于預(yù)防腫瘤的進(jìn)展和組織的異常播散。激活PI3K/AKT信號(hào)通路可介導(dǎo) VEGFR2表達(dá)增強(qiáng)，從而促進(jìn)腫瘤血管新生[33]。研究結(jié)果顯示，TNFAIP8通過促進(jìn)PDK-1磷酸化上調(diào)VEGFR2的表達(dá)，在膀胱癌細(xì)胞中發(fā)揮促腫瘤作用,通過抑制PDK-1磷酸化可逆轉(zhuǎn)TNFAIP8過表達(dá)對(duì)膀胱癌細(xì)胞遷移增殖和血管生成的促進(jìn)作用[32]。因此，TNFAIP8可能成為膀胱癌新的潛在生物標(biāo)志物。

3 總 結(jié)

TNFAIP8是第一個(gè)在頭頸細(xì)胞癌中發(fā)現(xiàn)的TNFAIP8蛋白家族成員。TNFAIP8的表達(dá)參與了多種人類癌癥的血管形成、發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移和侵襲過程。有研究顯示TNFAIP8不僅在乳腺癌、胃癌、食管癌、前列腺癌等多種腫瘤中高表達(dá)，還可以促進(jìn)細(xì)胞存活和耐藥。目前，關(guān)于TNFAIP8在膀胱癌中的作用報(bào)道較少。因此，未來的實(shí)驗(yàn)研究應(yīng)對(duì)TNFAIP8在膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移中的作用進(jìn)行探討，為膀胱癌未來的臨床靶向治療提供參考。