生長應(yīng)答因子1與胃癌的關(guān)系研究進(jìn)展

呂鵬翔，閆新雍，錢宏亮，姬浩民，高振華

白銀市第一人民醫(yī)院消化道腫瘤外科，甘肅 白銀 730900

早期生長應(yīng)答因子1（EGR1）是EGR 家族中的重要一員，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起重要作用。EGR1位于5 號染色體長臂3 區(qū)1 帶［1］，具有高度保守的鋅指結(jié)構(gòu)域，并可以介導(dǎo)細(xì)胞對氧化應(yīng)激等外界刺激的應(yīng)答，主要通過誘導(dǎo)EGR1 表達(dá)上調(diào)和翻譯后修飾來實(shí)現(xiàn)對EGR1 的調(diào)控［2］。人類EGR1 啟動子包含5 個血清反應(yīng)元件和1 個環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件。部分轉(zhuǎn)錄因子可被招募到EGR1 啟動子區(qū)域從而調(diào)節(jié)EGR1 的轉(zhuǎn)錄過程［2］。據(jù)報道，EGR1 具有多種生物學(xué)功能，參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲等［3］。EGR1可直接調(diào)控多種腫瘤抑制基因的表達(dá)，如轉(zhuǎn)化生長因子β1、抑癌基因p53 和磷酸酶及張力蛋白同源物（PTEN）［3］。此外，EGR1 在多種癌組織中高表達(dá)，在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用［4-5］。EGR1 的異常表達(dá)也與更高的胃癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)［6］。本文對EGR1 與胃癌的關(guān)系及作用機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為臨床診治提供理論指導(dǎo)。

1 EGR1與胃癌的關(guān)系

研究顯示，胃癌組織中EGR1 蛋白、mRNA 表達(dá)高于正常胃黏膜組織，伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移或遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移的胃癌組織中EGR1 mRNA 表達(dá)更高［7］。這表明EGR1 高表達(dá)與胃癌發(fā)生、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。研究結(jié)果顯示，EGR1 在胃癌及其癌旁正常組織中高表達(dá)，在正常胃黏膜中不表達(dá)或呈低表達(dá)［8］。ZHENG 等［9］的研究與以上研究一致，胃癌中EGR1 呈高表達(dá)且與腫瘤浸潤、淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、腫瘤分期相關(guān)，但與腫瘤大小、組織學(xué)類型和腫瘤分化程度無關(guān)。值得注意的是，EGR1 只在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者樣本中呈高表達(dá)，而在無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌組織中表達(dá)未升高［10］。但該研究僅納入了20例患者，以上結(jié)論仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

盡管大多數(shù)研究顯示，EGR1 在胃癌組織中表達(dá)升高，但仍有研究報道EGR1 在胃癌組織中低表達(dá)。FENG 等［6］分析了基因表達(dá)譜分析數(shù)據(jù)庫中408 份胃癌組織和211 份正常胃黏膜樣本中EGR1的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)胃癌組織中EGR1 表達(dá)低于正常胃黏膜組織?；谏欧治龅慕Y(jié)果也顯示，與曲妥珠單抗敏感性NCI-N87細(xì)胞相比，EGR1在曲妥珠抵抗性細(xì)胞中低表達(dá)［11］。

2 EGR1與癌前病變

三葉因子1（TFF1）在胃腸道黏膜屏障和修復(fù)中發(fā)揮重要作用。JOHNSON 等［12］構(gòu)建了TFF1基因敲除小鼠模型，EGR1 在TFF1 基因敲除模型鼠的胃黏膜中高表達(dá)［12］。這表明EGR1 高表達(dá)在胃黏膜屏障和修復(fù)中也起重要作用，可能是胃腫瘤發(fā)生的早期事件。但這一研究主要基于動物模型，缺乏臨床驗(yàn)證。此外，EGR1 在腸化生和異型增生的胃黏膜組織中也過度表達(dá)［13］。這表明EGR1 可能在胃癌癌前病變中起重要作用，是預(yù)測胃癌發(fā)生的潛在的生物標(biāo)志物。韓國的研究也報道了類似結(jié)果，PARK等［14］的研究顯示，在正常胃黏膜、低度異型增生胃黏膜、高度異型增生胃黏膜和胃腺癌組織中EGR-1 蛋白表達(dá)逐步增高。且EGR-1 過表達(dá)可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖，刺激癌細(xì)胞遷移，這一過程與絲裂原激活蛋白激酶（p38、MAPK）和蛋白激酶B（AKT）的磷酸化密切相關(guān)。這提示EGR1 可能通過改變細(xì)胞的生物學(xué)行為從而介導(dǎo)正常胃黏膜的癌變過程。

幽門螺桿菌感染是胃癌發(fā)生的重要危險因素。球形幽門螺桿菌感染可通過激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK1/2）-EGR1-增殖細(xì)胞核抗原信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)人胃腺癌細(xì)胞AGS 和人胃上皮細(xì)胞GES-1的增殖，促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展［15］。

3 EGR1與胃癌化療耐藥

YAN 等［16］發(fā)現(xiàn)，與親代胃癌細(xì)胞相比，順鉑耐藥細(xì)胞株中EGR1呈高表達(dá)；而高表達(dá)的EGR1進(jìn)一步激活血管生成因子（CCL2）和上皮間充質(zhì)調(diào)節(jié)因子，促進(jìn)血管生成和上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。而CCL2 又可激活CC趨化因子受體2-ERK-癌基因ELK1-EGR1信號通路，從而形成一個正的前饋回路，促進(jìn)胃癌細(xì)胞順鉑耐藥［16］。此外，YANG 等［11］比較了4 株曲妥珠抵抗性胃癌細(xì)胞和1株曲妥珠敏感性胃癌細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的差異，研究發(fā)現(xiàn)，EGR1 在曲妥珠抵抗性胃癌細(xì)胞中呈低表達(dá)。這表明，干預(yù)EGR1 表達(dá)可能對靶向或化療耐藥胃癌患者的治療有潛在益處。

4 EGR1與胃癌治療

ZENG 等［17］用槲皮素處理人胃癌細(xì)胞NCI-N87后，EGR1 mRNA 表達(dá)顯著上調(diào)，推測槲皮素可能通過調(diào)控EGR1 發(fā)揮抗癌作用［18］。研究顯示，從傳統(tǒng)草藥香加皮中提取的杠柳素可以通過激活ERK1/2上調(diào)EGR1，進(jìn)而誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡；進(jìn)一步研究顯示，杠柳素也可通過激活ERK1/2-EGR1上調(diào)死亡受體（DR4、DR5）的表達(dá)，增加胃癌對腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體的敏感性，發(fā)揮抑癌作用［19］。此外，EGR1 也可通過上調(diào)抑癌基因p21 表達(dá)發(fā)揮抑癌作用。用梔子苷經(jīng)β-葡萄糖苷酶水解后的產(chǎn)物京尼平處理胃癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)京尼平可通過p53 非依賴性EGR1-p21信號通路，以劑量依賴性方式誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡，從而發(fā)揮抗癌作用［20］。這與以下研究一致。KIM 等［21］發(fā)現(xiàn)，從紫草中提取的萘醌化合物紫草素也可通過EGR1-p21 信號通路抑制腫瘤細(xì)胞增殖。YU等［22］報道，從雪蓮中提取的黃酮類物質(zhì)高車前素能夠通過p53 非依賴性ERK1/2-EGR1-p21 信號通路誘導(dǎo)AGS 胃癌細(xì)胞G1/S 期阻滯和細(xì)胞凋亡。這些化合物可能是潛在的胃癌治療藥物。

除ERK1/2-EGR1-p21 信號通路，EGR1-酪氨酸激酶受體（RON）通路也在癌癥治療中扮演重要角色。RON 是屬于間充質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化原癌基因家族的一種酪氨酸激酶受體。RON 的活性在腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起重要作用。腫瘤啟動子PMA 可通過EGR1 誘導(dǎo)RON 表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)胃癌細(xì)胞AGS 的侵襲性［23］。從綠茶中提取的酚類物質(zhì)表沒食子兒茶素沒食子酸酯可通過抑制胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS、MKN28、TMK-1 中EGR1 激活來控制RON 表達(dá)，從而發(fā)揮抗癌作用［24］。XIA 等［25］的研究顯示，白楊素可以通過下調(diào)胃癌細(xì)胞AGS 中EGR1、NF-κB 的表達(dá)來抑制RON表達(dá)，從而抑制胃癌細(xì)胞的侵襲能力。

除了從植物中提取的化合物，臨床常用的曲格列酮和維生素D 也被發(fā)現(xiàn)具有抑癌作用。WANG等［26］的研究顯示，曲格列酮可上調(diào)EGR1 蛋白表達(dá)，從而抑制人胃癌細(xì)胞系BGC-823 的增殖，并促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。PAN 等［27］的研究顯示，維生素D3可以通過維生素D 受體、EGR1 和p300 以協(xié)同方式誘導(dǎo)抑癌基因PTEN 表達(dá)，促進(jìn)胃癌細(xì)胞HGC-27 凋亡，發(fā)揮抑癌作用。

這些研究顯示EGR1 參與上述化合物發(fā)揮抑癌作用的過程。值得注意的是，目前的研究都基于細(xì)胞實(shí)驗(yàn)完成，缺乏動物實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，有待進(jìn)一步研究認(rèn)證。

5 EGR1與胃癌預(yù)后

韓國研究發(fā)現(xiàn)，在正常胃黏膜、正常淋巴結(jié)、胃癌轉(zhuǎn)移累及的淋巴結(jié)、胃癌組織中EGR1 表達(dá)逐漸增加；而EGR1 陽性表達(dá)與腫瘤的大小、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分期顯著相關(guān)；隨訪結(jié)果顯示，EGR1 陽性表達(dá)患者比陰性表達(dá)患者死亡風(fēng)險升高2.03 倍，其總生存率顯著低于陰性表達(dá)患者［28］。而FENG 等［6］的研究顯示，EGR1 呈陽性表達(dá)的胃癌患者死亡風(fēng)險是陰性患者的0.6倍，這表明EGR1是胃癌的保護(hù)性因素。這一結(jié)果與YANG 等［11］的研究結(jié)果一致。

6 EGR1在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制

6.1 通過相關(guān)信號通路介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展 Wnt/β-catenin、MAPK 信號通路參與了EGR1介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展的過程。研究發(fā)現(xiàn)，EGR1、β-catenin 蛋白表達(dá)上調(diào)與胃癌更高的臨床分期和浸潤深度密切相關(guān)［29］。進(jìn)一步基于人胃癌細(xì)胞系SGC7901 的實(shí)驗(yàn)表明，EGR1 過表達(dá)可以上調(diào)β-catenin 蛋白表達(dá)，促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，增加S期細(xì)胞數(shù)量，增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力［29］。β-catenin蛋白是Wnt信號通路的重要調(diào)節(jié)蛋白，在Wnt 信號激活的細(xì)胞中由胞質(zhì)進(jìn)入胞核成為轉(zhuǎn)錄激活因子，進(jìn)而激活癌基因表達(dá)。這表明Wnt/β-catenin信號通路可能在EGR1介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展的過程中起重要作用。LEE等［30］在人胃癌細(xì)胞系A(chǔ)GS、NCI-N87 中開展的研究表明，將胃癌細(xì)胞暴露于初級膽汁酸可上調(diào)EGR1 和癌基因的表達(dá)，而MAPK 抑制劑可降低EGR1 和癌基因的表達(dá)。

6.2 通過非編碼RNA 介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展 非編碼RNA（ncRNA）是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA，包括非編碼單鏈RNA、環(huán)狀RNA（circRNA）、長鏈非編碼RNA等。非編碼RNA 的共同特點(diǎn)是都能從基因上轉(zhuǎn)錄而來，但不翻譯為蛋白質(zhì)，僅在RNA 水平上發(fā)揮生物學(xué)功能。非編碼RNA在EGR1介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展的過程中也起重要作用。

DONG 等［31］基于生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示，6種circRNA （hsa_circ_0000390、 hsa_circ_0000615、hsa_circ_0001438、 hsa_circ_0002190、 hsa_circ_0002449 和hsa_circ_0003120）在胃癌組織中的表達(dá)降低，而EGR1 是circRNA-miRNA-mRNA 網(wǎng)絡(luò)中的核心基因。但該研究并未揭示EGR1 在胃癌circRNA-miRNA-mRNA 網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)揮的生物學(xué)作用。進(jìn)一步研究顯示，作為轉(zhuǎn)錄因子，高表達(dá)的EGR1 可以通過linc01503-雙特異性磷酸酶5（DUSP5）/細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1A（CDKN1A）途徑促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖。linc01503 可介導(dǎo)胃癌中DUSP5和CDKN1A 的轉(zhuǎn)錄沉默［32］。DUSP5 是抑癌基因p53的直接轉(zhuǎn)錄靶點(diǎn)，而CDKN1A 可以阻滯細(xì)胞周期，兩種基因的轉(zhuǎn)錄沉默將使細(xì)胞抑癌能力降低，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。此外，LIU 等［33］研究也發(fā)現(xiàn)，EGR1 可與長鏈非編碼RNA HNF1A-AS1 的啟動子區(qū)域直接結(jié)合并激活其轉(zhuǎn)錄。而HNF1A-AS1 可以上調(diào)細(xì)胞分化周期蛋白34（CDC34）的表達(dá)［33］。CDC34 可以參與G1/S 期轉(zhuǎn)變，啟動DNA 復(fù)制，從而促進(jìn)胃癌的進(jìn)展。一些其他的研究也顯示，EGR1 可通過miR-195/AKT3通路促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖［34］。

這些研究表明，非編碼RNA 在EGR1 的下游發(fā)揮重要作用，可能是胃癌治療的潛在靶點(diǎn)；但非編碼RNA 是否在EGR1 的上游發(fā)揮作用仍有待進(jìn)一步探索。

6.3 其他機(jī)制 除了ncRNA，其他基因也被發(fā)現(xiàn)在EGR1 介導(dǎo)的胃癌發(fā)生發(fā)展過程中起調(diào)節(jié)作用。高表達(dá)的EGR1可與Bcl2相關(guān)永生基因3（BAG3）啟動子結(jié)合，促進(jìn)BAG3 表達(dá)升高，進(jìn)而調(diào)控胃癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，發(fā)揮促癌作用［35］。而ZHAO 等［36］發(fā)現(xiàn)，減數(shù)分裂重組蛋白（REC8）在胃癌細(xì)胞中呈高表達(dá)，高表達(dá)的REC8 可與EGR1 蛋白直接結(jié)合，從而下調(diào)EGR1 表達(dá)，促進(jìn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)癌細(xì)胞遷移。FENG 等［6］的研究也顯示，E3 泛素連接酶環(huán)指蛋白在胃癌中高表達(dá)，并進(jìn)一步通過泛素化途徑介導(dǎo)下游EGR1 降解，從而導(dǎo)致胃癌患者預(yù)后不良。這兩項(xiàng)研究為EGR1 低表達(dá)與胃癌預(yù)后不良提供了部分分子層面的解釋。但低表達(dá)的EGR1 的下游分子促進(jìn)上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、導(dǎo)致預(yù)后不良的具體機(jī)制仍不清楚。

EGR1 的生物學(xué)功能較為復(fù)雜，目前多數(shù)研究支持EGR1 在人胃癌組織中呈高表達(dá)，且隨著正常胃黏膜的癌變進(jìn)程其表達(dá)逐漸升高。因此，EGR1可能是一個潛在的預(yù)測性生物標(biāo)志物，有利于早癌的篩查。此外，多種化合物都顯示出對胃癌細(xì)胞的抑制效應(yīng)，而EGR1 在其中發(fā)揮著重要的作用。這些化合物可能是未來胃癌聯(lián)合治療的潛在藥物，但其抗癌作用仍需要在動物模型和臨床實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證。EGR1 與胃癌患者更高的臨床分期、淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、不良預(yù)后密切相關(guān)。檢測胃癌患者EGR1 的表達(dá)將有助于預(yù)測患者腫瘤轉(zhuǎn)移病情和不良預(yù)后，以實(shí)現(xiàn)更早期、更精準(zhǔn)的治療。在EGR1 介導(dǎo)胃癌發(fā)生發(fā)展和耐藥的機(jī)制探索中，包括ncRNA在內(nèi)的多種分子在EGR1 的上下游都發(fā)揮著調(diào)控作用。這些分子及其所涉及的通路可能是潛在的干預(yù)靶點(diǎn)。