軟骨素聚合因子在腫瘤中的研究進(jìn)展△

方智化，張振寰，徐汝中，鄭海濤#

1濱州醫(yī)學(xué)院第二臨床醫(yī)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264003

2青島大學(xué)附屬煙臺(tái)毓璜頂醫(yī)院甲狀腺外科，山東煙臺(tái) 264000

目前，腫瘤已經(jīng)成為全球僅次于心腦血管疾病的第2 大死因，嚴(yán)重影響人類健康，已然成為全世界的公共衛(wèi)生問題。腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是造成患者死亡的最主要原因，只有對發(fā)病機(jī)制有詳細(xì)了解才可能從源頭上解決目前臨床診療過程中存在的難點(diǎn)。因此，研究腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制和生物標(biāo)志物已成為廣大科研人員研究的新熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，軟骨素聚合因子（chondroitin polymerizing factor，CHPF）在腫瘤組織中的表達(dá)情況可以預(yù)測多種腫瘤預(yù)后，可能是一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。CHPF 在多種腫瘤中表達(dá)上調(diào)，起到促癌因子的作用，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲浸潤、轉(zhuǎn)移以及預(yù)后有著重要聯(lián)系。本文就CHPF 在腫瘤中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CHPF 的生物學(xué)特性

硫酸軟骨素（chondroitin sulfate，CS）是一種硫酸化糖胺多糖，廣泛分布于人和其他動(dòng)物的結(jié)締組織中[1-2]。值得注意的是，CS 與骨關(guān)節(jié)炎[1,3]、心腦血管疾病[4]、中樞神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)疾病[5]和惡性腫瘤[6]等各種疾病的調(diào)節(jié)有關(guān)。進(jìn)一步分析表明，CS可能通過免疫調(diào)節(jié)和抑制血管生成發(fā)揮抗腫瘤作用[7-8]。CS 的生物合成包括幾個(gè)復(fù)雜的步驟，其中6 個(gè)糖基轉(zhuǎn)移酶參與其中[9]。CHPF 又稱硫酸軟骨素合成酶-2，是一種由775 個(gè)氨基酸組成的Ⅱ型跨膜蛋白，屬于軟骨素合成酶家族[10-12]。CHPF基因位于人類染色體2q35-q36 區(qū)域，跨越4 個(gè)外顯子區(qū)域。CHPF 是軟骨素合成酶家族成員，參與CS 骨架的延伸[13]。CHPF 的表達(dá)和活性對于CS 的生物合成和蛋白多糖的產(chǎn)生是必不可少的。CHPF 作為參與CS 生物合成的6 種糖基轉(zhuǎn)移酶之一，不僅在CS 的生物合成中發(fā)揮重要作用，而且在某些類型的惡性腫瘤中也具有重要的調(diào)節(jié)作用。CHPF在幾種類型的腫瘤中異常上調(diào)，并已被證明是結(jié)直腸癌[14]、頭頸部鱗狀細(xì)胞癌[15]和膠質(zhì)瘤[16]的潛在促癌因子。然而，到目前為止，CHPF 在人類其他腫瘤中的功能和作用尚不清楚。

2 CHPF 與腫瘤的關(guān)系

2.1 CHPF 與腫瘤發(fā)生的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，與癌旁組織相比，CHPF 在肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）組織、黑色素瘤（melanoma，MM）組織、肺腺癌（lung adenocarcinoma，LUAD）組織和膽管癌（cholangiocarcinoma，CCA）組織中的表達(dá)明顯上調(diào)。同時(shí)對CHPF 表達(dá)與臨床特征關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析表明，CHPF 表達(dá)水平與HCC 分期有關(guān)[17]。此外，通過免疫組化法也發(fā)現(xiàn)，CHPF 在HCC、MM、LUAD、CCA 組織中高表達(dá)，在癌旁組織中低表達(dá)，并且CHPF 下調(diào)與HCC患者生存期延長也有關(guān)[18]。

關(guān)于MM 的一項(xiàng)研究證實(shí)，CHPF 是miRNA-1207-5p 的直接靶點(diǎn)，且CHPF在MM 細(xì)胞中起到癌基因的作用，并證明miRNA-1207-5p 通過靶向MM 的癌基因CHPF發(fā)揮腫瘤抑制作用[19]。CHPF在MM 組織中表達(dá)上調(diào)，且CHPF 表達(dá)與T 分期呈正相關(guān)，CHPF 可能通過影響細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶1（cyclin-dependent kinase 1，CDK1）來調(diào)節(jié)MM 的發(fā)生和進(jìn)展，從而發(fā)揮促癌作用[20]。

CHPF 在LUAD 中高表達(dá)，且CHPF 的高表達(dá)與腫瘤大小和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。在LUAD 細(xì)胞中敲低CHPF可有效抑制腫瘤細(xì)胞增殖并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，顯著抑制腫瘤生長[21]。CHPF 是通過激活或部分激活促分裂原活化的蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號(hào)通路來促進(jìn)LUAD 細(xì)胞的惡性行為。

CCA 的體外實(shí)驗(yàn)證明，敲除CHPF基因可減緩細(xì)胞生長，提高細(xì)胞凋亡率，阻滯細(xì)胞周期，抑制S/G2期細(xì)胞進(jìn)展，從而抑制CCA 進(jìn)展。并且，敲除CHPF基因?qū)?xì)胞凋亡的促進(jìn)作用與多種凋亡相關(guān)蛋白的調(diào)控有關(guān)。反之，CHPF 過表達(dá)對CCA 的發(fā)生發(fā)展有促進(jìn)作用。另一項(xiàng)關(guān)于肺癌和CCA 的小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了CHPF 是一種潛在的腫瘤促進(jìn)劑[22-23]。

有研究使用LV-shRNA-CHPF 來檢測CHPF 在體外是否對人腦膠質(zhì)瘤的發(fā)展有影響。在該研究中，首次證明CHPF 在人腦膠質(zhì)瘤組織和4 個(gè)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中高表達(dá)。下調(diào)CHPF基因在U251 細(xì)胞中的表達(dá)水平，可使細(xì)胞增殖減少，G0/G1期細(xì)胞比例明顯增加。此外，研究中還發(fā)現(xiàn)下調(diào)CHPF 的表達(dá)增加了膠質(zhì)瘤U251 細(xì)胞的凋亡。因此，研究結(jié)果證實(shí)了CHPF 對膠質(zhì)瘤U251 細(xì)胞的生長有促進(jìn)作用[16]。

一項(xiàng)胃癌體內(nèi)實(shí)驗(yàn)觀察了敲除CHPF基因?qū)δ[瘤生長和Ki-67 表達(dá)的影響，證明CHPF 在體外和體內(nèi)對胃癌均有促進(jìn)作用；差異表達(dá)基因的富集結(jié)果和CHPF 相關(guān)相互作用網(wǎng)絡(luò)的分析結(jié)果表明，E2F 轉(zhuǎn)錄因子1（E2F transcription factor 1，E2F1）被確定為CHPF 的一個(gè)有前途的下游靶點(diǎn)；對CHPF基因敲除前后SGC-7901 細(xì)胞的高通量測序結(jié)果確定E2F1 是CHPF 的一個(gè)潛在下游效應(yīng)因子，并揭示了CHPF 調(diào)控胃癌的可能機(jī)制[24]。

乳腺癌的研究發(fā)現(xiàn)，CHPF 的上調(diào)加劇了乳腺癌患者的不良預(yù)后，特別是在高腫瘤分期和三陰性乳腺癌（基底樣）亞群中，并且提出了CHPF 促進(jìn)腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）中粒細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）的新功能。重要的是，該研究首次證明CHPF 修飾蛋白聚糖4（syndecan 4，SDC4）上的CS，這與CHPF 介導(dǎo)的表型有關(guān)。同時(shí)高表達(dá)SDC4和CHPF的乳腺癌患者總生存率最低，這提示了這兩個(gè)基因的協(xié)同作用。CHPF 在乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)增強(qiáng)了SDC4 上的CS 鏈，而SDC4沉默的細(xì)胞中G-CSF 蛋白水平部分下降。雖然不能排除其他硫酸軟骨蛋白多糖（chondroitin sulfate proteoglycan，CSPG）也參與了G-CSF 在細(xì)胞表面和腫瘤組織中的聚集，但結(jié)果表明，CHPF 修飾的SDC4至少是一種捕獲細(xì)胞表面G-CSF 的CSPG[25]。另一項(xiàng)乳腺癌的研究首先利用癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）和Oncomine 數(shù)據(jù)庫對CHPF 在乳腺癌中的轉(zhuǎn)錄表達(dá)進(jìn)行了全面的分析。結(jié)果表明，CHPF 在乳腺癌組織中表達(dá)上調(diào)，其表達(dá)與乳腺癌亞型顯著相關(guān)，表明CHPF 可能在乳腺癌的進(jìn)展中起作用。研究發(fā)現(xiàn)，CHPF 在Ⅲ+Ⅳ期和轉(zhuǎn)移組織中的表達(dá)水平分別高于Ⅰ+Ⅱ期和非轉(zhuǎn)移組織。此外，通過評估CHPF 表達(dá)與乳腺癌患者生存時(shí)間的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，CHPF 高表達(dá)患者的總生存期較短，這與先前報(bào)道的CHPF 高表達(dá)導(dǎo)致肺癌患者總生存期較短的研究是一致的[22]。所有這些數(shù)據(jù)表明，CHPF 表達(dá)升高可能與乳腺癌患者總生存率較低有關(guān)[26]。

2.2 CHPF 與腫瘤浸潤和轉(zhuǎn)移的關(guān)系

CHPF 的下調(diào)顯著抑制了肝癌細(xì)胞的增殖和集落形成，并誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞的凋亡，結(jié)合CHPF 在肝癌組織中的高表達(dá)，已證實(shí)CHPF 在肝癌發(fā)生發(fā)展中的潛在作用。此外，細(xì)胞表型實(shí)驗(yàn)也證實(shí)CHPF基因敲除對肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的抑制作用，提示CHPF 可能參與了肝癌的轉(zhuǎn)移[17]。另一項(xiàng)研究結(jié)果表明，上調(diào)CHPF 的表達(dá)可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞在體內(nèi)外的生長、遷移和侵襲，而CHPF的沉默增強(qiáng)了HA59T 細(xì)胞的惡性程度[18]。

組織學(xué)檢測結(jié)果顯示，CHPF 具有潛在的促腫瘤作用，與腫瘤大小和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)，其過表達(dá)可促進(jìn)細(xì)胞增殖和集落形成能力，同時(shí)抑制細(xì)胞凋亡。相應(yīng)地，敲除CHPF基因表現(xiàn)出逆轉(zhuǎn)作用，抑制細(xì)胞和集落生長，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯。通過小鼠體內(nèi)移植瘤模型進(jìn)一步證實(shí)了敲除CHPF基因?qū)M、LUAD 生長的抑制作用，并且還研究了CHPF 對MM、LUAD 細(xì)胞遷移的影響。結(jié)果表明，CHPF 過表達(dá)可顯著促進(jìn)MM、LUAD 細(xì)胞的遷移能力。根據(jù)組織、細(xì)胞和動(dòng)物數(shù)據(jù)得出結(jié)論，CHPF 可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖并抑制凋亡，進(jìn)而導(dǎo)致MM、LUAD 的進(jìn)展[21]。進(jìn)一步構(gòu)建穩(wěn)定的E2F1基因敲除細(xì)胞模型，并進(jìn)行細(xì)胞功能檢測發(fā)現(xiàn)，E2F1基因敲除和CHPF基因敲除在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中具有相似的作用，包括抑制細(xì)胞增殖、集落形成和遷移能力，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外，E2F1基因被敲除后，CHPF 過表達(dá)對胃癌細(xì)胞增殖、集落形成、凋亡和遷移的影響也明顯減輕。根據(jù)這些結(jié)果，可以得出結(jié)論，CHPF 可能通過調(diào)節(jié)E2F1 的表達(dá)促進(jìn)胃癌的發(fā)展[24]。此外，上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）在MM 的發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用[27-29]。例如，Kosnopfel 等[30]證明翻譯因子Ybox 結(jié)合蛋白1（translation factor Y-box binding protein 1，YB-1）的表達(dá)和磷酸化通過影響EMT 調(diào)節(jié)MM 的致瘤性和侵襲性。另外，還檢測了幾個(gè)與EMT 相關(guān)的生物標(biāo)志物的表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)敲除CHPF基因后MM 細(xì)胞中EMT 顯著受限，表明敲除CHPF基因抑制了EMT[20]。E-鈣黏蛋白和N-鈣黏蛋白是含鈣的跨膜糖蛋白，在上皮細(xì)胞黏附中起重要作用。研究表明，EMT 的進(jìn)展伴隨著E-鈣黏蛋白的下調(diào)和N-鈣黏蛋白的上調(diào)，這可能導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展過程中侵襲和轉(zhuǎn)移的增加[31]。一項(xiàng)研究證明，CHPF 缺乏對細(xì)胞遷移的抑制作用也可以通過改變E-鈣黏蛋白的表達(dá)和N-鈣黏蛋白來實(shí)現(xiàn)[23]。

要做到內(nèi)審工作和財(cái)務(wù)管理風(fēng)險(xiǎn)工作的有效結(jié)合，首先需要建立完善的風(fēng)險(xiǎn)評估體系。在我國中小型企業(yè)的實(shí)際情況中，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評估體系存在著很多弊端，導(dǎo)致財(cái)務(wù)信息失去了準(zhǔn)確性，為企業(yè)財(cái)務(wù)安全埋下隱患。除此之外，企業(yè)在構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評估體系時(shí)，只是根據(jù)自身對企業(yè)的了解進(jìn)行構(gòu)建，這樣過于籠統(tǒng)，并不能客觀地將公司的實(shí)際情況和戰(zhàn)略目標(biāo)預(yù)期結(jié)合，導(dǎo)致企業(yè)在遇到風(fēng)險(xiǎn)之后不能第一時(shí)間找出問題所在，不能及時(shí)制定解決方案而蒙受損失。

研究表明，SDC4 在乳腺癌的一個(gè)亞群中過表達(dá)[32-33]，并且可以調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的流動(dòng)性[34-35]。然而SDC4的沉默并不影響CHPF 低表達(dá)的4T1 細(xì)胞（模擬轉(zhuǎn)染細(xì)胞）的侵襲能力，但能在很大程度上抑制CHPF 誘導(dǎo)的細(xì)胞侵襲。重要的是，CHPF和SDC4 同時(shí)高表達(dá)的乳腺癌患者總生存率顯著降低[25]。此外，還研究了CHPF基因敲除或過表達(dá)對乳腺癌細(xì)胞惡性行為的影響，發(fā)現(xiàn)CHPF基因缺失的MCF7 細(xì)胞在增殖、侵襲和遷移方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的抑制作用。相反，在MDAMB-231 細(xì)胞中CHPF 表達(dá)上調(diào)則顯示出相反的結(jié)果。生物信息學(xué)研究顯示，CHPF 與轉(zhuǎn)移相關(guān)標(biāo)志物波形蛋白（vimentin）、Snail1、Slug 和基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase 2，MMP2）相關(guān)。CHPF基因敲除后，vimentin、Snail1、Slug 和MMP2 的蛋白表達(dá)水平顯著降低，而CHPF 的過表達(dá)則使這些標(biāo)志物的水平顯著升高。因此，可以推測CHPF 可能通過調(diào)節(jié)EMT 和MMP2 的表達(dá)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[26]。

2.3 CHPF 與腫瘤治療和預(yù)后的關(guān)系

雖然CHPF在肝癌中的作用已經(jīng)得到一定程度的證實(shí)，但其調(diào)控能力的潛在機(jī)制仍不清楚。一項(xiàng)研究闡明了CHPF在肝癌中作為促腫瘤因子的作用機(jī)制以及作為未來肝癌治療靶點(diǎn)的潛力[17]。另一項(xiàng)研究結(jié)果提示CHPF 可以修飾核心蛋白聚糖（decorin，DCN）上的CS 鏈，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長因子-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞的惡性程度。這不僅提示了CHPF 在肝癌細(xì)胞中的病理生理作用，而且提示了CS 異常在HCC 進(jìn)展過程中的重要意義。了解CS 對作為腫瘤抑制因子的DCN 以及被CS 合成酶修飾的其他蛋白聚糖（proteoglycan，PG）的生物學(xué)功能和影響，可能為開發(fā)肝癌治療藥物提供新的策略[18]。

研究證實(shí)，CHPF 是miRNA-1207-5p 的直接靶點(diǎn)，并且證實(shí)CHPF在MM 細(xì)胞中起癌基因的作用。miRNA-1207-5p可作為預(yù)測MM患者預(yù)后的生物標(biāo)志物。丹參素通過調(diào)節(jié)miRNA-1207-5p/CHPF發(fā)揮抗MM 作用，提示丹參素可能對MM 的治療有益[19]。此外，據(jù)報(bào)道，CDK1 也與MM 有關(guān)[36]。Menon 等[37]建議將CDK1 作為SRY-盒轉(zhuǎn)錄因子2（SRY-box transcription factor 2，SOX2）的調(diào)節(jié)因子，并將CDK1 與SOX2 的相互作用確定為人類MM 的潛在治療靶點(diǎn)。

有關(guān)研究揭示了CHPF 在胃癌組織中表達(dá)上調(diào)，且CHPF 的高表達(dá)與預(yù)后不良有關(guān)。進(jìn)一步研究表明，CHPF 可能通過調(diào)控E2F1 促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖、集落形成和遷移，抑制細(xì)胞凋亡。因此，CHPF可能作為胃癌的預(yù)后指標(biāo)和治療靶點(diǎn)[24]。

一些體外研究結(jié)果表明，在CHPF 介導(dǎo)的表型改變中存在G-CSF/骨髓來源的抑制性細(xì)胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC）的獨(dú)立機(jī)制，并且攜帶SDC4 的CS 可能在乳腺癌細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化中起重要作用。重要的是，CHPF 和SDC4 同時(shí)高表達(dá)的乳腺癌患者總生存率顯著降低，這與假設(shè)是一致的。這項(xiàng)研究提示CHPF 可能通過多種途徑促進(jìn)腫瘤惡性行為，SDC4 可能是CHPF 誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞惡性行為的重要介質(zhì)，這些發(fā)現(xiàn)提示乳腺癌可能的預(yù)后因素和治療靶點(diǎn)[25]。

根據(jù)組織、細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，CHPF可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖并抑制凋亡，進(jìn)而導(dǎo)致LUAD 的進(jìn)展。通過基因集富集分析（gene set enrichment analysis，GSEA）發(fā)現(xiàn)，CHPF 主要富集在MAPK 信號(hào)通路中，檢測MAPK 信號(hào)通路相關(guān)分子的表達(dá)和磷酸化水平，CHPF 被證實(shí)通過激活或部分激活MAPK 信號(hào)通路促進(jìn)LUAD 細(xì)胞的惡性行為。而CHPF基因敲除可以顯著抑制LUAD 細(xì)胞的增殖，抑制細(xì)胞周期進(jìn)程，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。研究結(jié)果表明，CHPF 是LUAD 的致癌因子，因此可以作為預(yù)后指標(biāo)或治療靶點(diǎn)[21]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，CHPF 在肺癌組織中的表達(dá)高于正常肺組織，CHPF 表達(dá)升高與總生存期縮短相關(guān)。CHPF 在體外可促進(jìn)肺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，在體內(nèi)可促進(jìn)腫瘤的形成。推測CHPF通過調(diào)控鈣黏蛋白1（cadherin 1，CDH1）、核糖核苷酸還原酶調(diào)控亞基M2（ribonucleotide reductase regulatory subunit M2，RRM2）、增殖標(biāo)志物Ki-67（marker of proliferation Ki-67，MKI67）和腫瘤壞死因子受體超家族成員10b（tumor necrosis factor receptor superfamily member 10b，TNFRSF10B）等腫瘤相關(guān)基因介導(dǎo)上述作用。這些發(fā)現(xiàn)提供了一個(gè)概念證據(jù)，揭示了CHPF 在肺癌中的作用。這表明CHPF 是肺癌臨床治療的一個(gè)潛在治療靶點(diǎn)[22]。

CHPF 在人腦膠質(zhì)瘤的發(fā)展過程中起著重要作用。CHPF 在人腦膠質(zhì)瘤組織和4 種膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中均高表達(dá)，下調(diào)CHPF 表達(dá)可抑制膠質(zhì)瘤U251 細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[16]。這表明CHPF可能成為膠質(zhì)瘤臨床治療的新靶點(diǎn)。

關(guān)于CHPF 在CCA 形成中作用的體外和體內(nèi)研究證實(shí)它是一種潛在的促腫瘤因子。這些結(jié)果提示CHPF 可能在CCA 的發(fā)生發(fā)展過程中起促癌作用，可能成為未來治療CCA 的新靶點(diǎn)[23]。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，CHPF 在腫瘤中高表達(dá)，且CHPF 高表達(dá)能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲，在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用，但對于在腫瘤進(jìn)展過程中CHPF 具體通過何種調(diào)節(jié)機(jī)制、如何產(chǎn)生作用并無確切解釋，后續(xù)的研究可能會(huì)更加集中在CHPF 如何在腫瘤中發(fā)揮其調(diào)控作用，從而達(dá)到抑制腫瘤的目的。且CHPF 參與復(fù)雜的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，具體某種功能所對應(yīng)的信號(hào)通路尚不完整和明確，有待進(jìn)一步探索。雖然目前在CHPF研究中仍存在許多需要探索的問題，但針對CHPF的靶向治療已成為一個(gè)重要的腫瘤研究方向。