損傷調節(jié)自噬調控基因1/DRAM1在惡性腫瘤中的研究進展

明昱均，王秀娟，楊琪，陳紹平

川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學科，四川南充 637000

自噬被認為可以作為癌癥治療的有效干預策略[1]，其可以在癌癥發(fā)展的不同環(huán)境和階段發(fā)揮中性、抑癌或促癌作用[2]。損傷調節(jié)自噬調控基因1（damage-regulated autophagy modulator 1, DRAM1）[3]在自噬相關通路中具有重要作用，近年來研究表明，DRAM1 在惡性腫瘤中存在表達差異，并且與腫瘤增殖、侵襲、轉移以及預后關系緊密，有望成為惡性腫瘤治療的新靶點及腫瘤患者預后生存預測的生物學標志，本文將對DRAM1 的結構、生物學功能以及在惡性腫瘤中的研究進展作一綜述。

1 DRAM1 的結構與生物學功能

最初發(fā)現，DRAM1 位于染色體12q23，有7 個外顯子，共編碼238 個氨基酸，其表達的產物大約為26KD[3]，推斷其有6 個疏水的跨膜區(qū)域，DRAM1 屬于DRAM 蛋白家族成員之一，在許多脊椎動物中是一種高度保守的蛋白，該蛋白家族中DRAM2 是與DRAM1 關系最近的人類蛋白質，在氨基酸水平上有45%的同源性和67%的保守性。DRAM1 是p53的直接靶基因，應激通過p53/DRAM1 途徑，誘導自噬溶酶體的聚集,從而激活細胞自噬。DRAM1 還能夠通過增加溶酶體酸化、促使溶酶體與自噬小體的融合和增加自噬小體的清除來影響增強自噬，影響細胞的增殖。

2 DRAM1 在常見惡性腫瘤的作用

2.1 DRAM1 與肝癌

2.1.1 DRAM1 在肝癌中的表達 肝細胞癌是最常見的原發(fā)性肝癌，占所有肝癌病例的70%～90%，在我國，肝癌是癌癥相關死亡的第二大原因[4]。倪培華[5]發(fā)現，DRAM1 在肝癌細胞中具有雙重作用，一方面能促進肝癌細胞自噬，另一方面能加快細胞通過G1 期來促進細胞增殖，該研究還發(fā)現，肝癌組織中DRAM1 mRNA 的表達較正常組織低，在不同分化程度的肝癌細胞中，DRAM1 mRNA 的相對表達量不同，表明DRAMl 與腫瘤的生長及轉移有關。

2.1.2 DRAM1 在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用 DRAM1 的表達還影響肝癌細胞的上皮間質轉化能力（epithelial-mesenchymal transition, EMT）。 Chen C等[6]通過敲除DRAM1，在體內外均發(fā)現肝癌細胞自噬程度降低，細胞中波形蛋白的表達降低，而E-鈣粘附素（E-cadgerin）的表達升高，導致EMT、侵襲及轉移能力下降。

2.1.3 DRAM1 與肝癌的治療 Liu K 等[7]發(fā)現，線粒體中的DRAM1 通過介導有絲分裂誘導肝癌細胞凋亡，饑餓情況下，磷脂酰肌醇 3- 激酶（phosphatidylin-ositol-3-kinase, PI3K)/AKT（蛋白激酶B）通路通過p-AKT 與細胞質中的DRAM1 結合，阻斷DRAM1 向線粒體的移位，該研究提示增加DRAM1 與抑制PI3K/AKT 聯合時可能發(fā)揮更強的抗腫瘤作用。不同的抗腫瘤藥物，對于DRAM1 的調控結果也是不同的。中草藥丹參中的丹參酮I 在誘導人肝癌細胞凋亡中，顯著下調了抑癌基因P53 和DRAM1 的表達[8]。

2.2 DRAM1 與胃癌的關系

2.2.1 DRAM1 在胃癌中的表達及作用 胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤，在全球常見惡性腫瘤中排名第五，亞洲是胃癌最高發(fā)區(qū)[9]。吳越[10]通過體外構建DRAM1 敲減和過表達細胞模型，發(fā)現DRAM1在胃癌組織及胃癌細胞中高表達，具有促進胃癌細胞發(fā)生轉移及增殖、促進胃癌細胞發(fā)生上皮間質轉化的作用。

2.2.2 DRAM1 與胃癌的治療 有研究報道，核因子-κB 抑制劑具有抗腫瘤的作用，它能使胃癌細胞中DRAM1 蛋白水平顯著增加，當加入核因子-κB 抑制劑前抑制P53 時，DRAM1 的表達被抑制，表明核因子-κB 抑制劑能通過P53/DRAM1 誘導胃癌細胞的凋亡[11]。并且DRAM1 能增加化療藥物的細胞毒作用，有望與化療藥物聯合治療，研究發(fā)現，京尼平（從梔子中提取的天然產物）能通過上調P53 及DRAM1 的表達，增加了奧沙利鉑誘導的胃癌細胞死亡[12]。

2.3 DRAM1 與結直腸癌的關系

2.3.1 DRAM1 在結直腸癌中的表達 結直腸癌是世界上第三大最常見的癌癥，發(fā)病率為10.2%，病死率是所有癌癥的9.2%[9]，盡管診斷和治療方法不斷進步，但對人類的健康構成極大的威脅。Chang YT等[13]發(fā)現在結直腸癌癥中，DRAM1 在腫瘤組織中的平均CT 值顯著小于配對的非癌部位，表明DRAM1 的表達水平與結直腸癌有關。

2.3.2 DRAM1 與結直腸癌的治療 研究發(fā)現，在經過PD-1（programmed cell death protein 1, PD-1）抑制劑處理后的結腸癌細胞中，DRAM1 的表達下調，提示DRAM1 具有結直腸癌免疫治療方面的潛力。DRAM1 還能夠影響大腸癌細胞的放療敏感性[14]。研究發(fā)現，使用雷帕霉素上調大腸癌細胞中成纖維細胞（carcinoma associated fibroblasts, CAFs）的自噬水平后，DRAM1 等自噬相關基因表達上調，大腸癌細胞的放射敏感性降低，當抑制CAFs 自噬水平時，則出現相反的結果[15]。

2.4 DRAM1 與肺癌的關系

2.4.1 DRAM1 在肺癌中的表達 據估計，肺癌是我國最常見的癌癥之一，也是癌癥死亡相關的主要原因[16]。研究報道，與正常肺組織相比，肺癌組織中DRAM1 表達降低，在體內外，過表達DRAM1 抑制了攜帶突變EGFR（epidermal growth factor receptor,EGFR）的非小細胞肺癌細胞系的增殖、遷移、侵襲和EMT。上述研究提示DRAM1 能夠抑制肺癌的發(fā)生發(fā)展[17]，然而另一項研究報道，DRAM1 可能是胞苷（32）/鳥苷（34）-2'-O-甲基轉移酶的靶點，并促進肺癌的進展[18]。

2.4.2 DRAM1 與肺癌的治療 DRAM1 能夠影響肺癌患者含鉑化療的療效與預后。研究發(fā)現，順鉑可加強放療對肺癌細胞的殺傷作用，其作用機制之一是順鉑增強輻射誘導的自噬，順鉑與放療聯合應用可顯著上調自噬信號基因磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3KIII）和自噬相關蛋白Beclin1，上調DRAM1 基因表達，這提示了DRAM1 可能影響了肺癌患者在含鉑化療中的療效[19]。研究發(fā)現，位于DRAM1 基因上的SNP 位點rs7955890（G＞A)和rsl7032060（G＞A)與非小細胞肺癌含鉑化療的無疾病進展時間相關，表明DRAM1 可能影響肺癌患者化療進程中對化療藥物的敏感性以及疾病的進展[20]。

2.4.3 DRAM1 與肺癌的預后 DRAM1 的表達水平與肺癌患者預后相關，DRAM1 高表達的肺癌患者具有更長的生存時間，Kaplan-Meier 網站數據表明，DRAM1 低表達的肺癌患者總體生存時間更短。Li X 等[21]構建了一種包含DRAM1 在內的3 個自噬相關基因肺腺癌預后預測模型，并對其準確度進行了驗證，證實了DRAM1 低表達的肺腺癌患者預后不良。

2.5 DRAM1 與乳腺癌的關系

2.5.1 DRAM1 在乳腺癌中的表達 乳腺癌是我國女性中最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率、病死率隨年齡的增長而增加[22]。Moussay E 等[23]發(fā)現DRAM1 基因在乳腺癌細胞中表達上調，表明DRAM1 與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展相關。

2.5.2 DRAM1 與乳腺癌的治療 既往研究表明，DRAM1 能增強輻射誘導的細胞毒作用，成為乳腺癌治療中提高放射敏感性的潛在靶點，Meng C 等[24]等發(fā)現DRAM1 是microRNA-26b 的靶基因，在乳腺癌細胞中，抑制microRNA-26b 能使DRAM1 的表達上調，從而增強電離輻射誘導的自噬。亦有研究報道，乳腺癌細胞經射線照射后，細胞中DRAM1 和P53 過表達，而沉默P53 能夠降低DRAM1 表達，該研究還觀察到，DRAM1 的沉默部分阻止了輻射誘導的乳腺癌細胞死亡[25]。部分藥物通過調控乳腺癌細胞中DRAM1 的表達，從而發(fā)揮抗腫瘤的作用，比如 Mohammadpour R 等[26]的研究表明，磺胺噻唑和磺乙酰胺均能上調乳腺癌細胞中DRAM1 的表達，表明高表達的DRAM1 有助于抗癌藥物誘導乳腺癌細胞的細胞毒作用。

2.6 DRAM1 與骨腫瘤的關系

肉瘤是起源于間充質組織的多種腫瘤，影響骨和軟組織，其中骨肉瘤和尤文肉瘤是罕見的惡性腫瘤，但其發(fā)病率和病死率較高[27]。有研究報道，抗腫瘤化合物2- 甲氧基雌二醇（2-methoxyestradiol, 2-ME)能通過JNK/DRAM1 途徑誘導尤文肉瘤細胞的細胞毒作用，該研究表明2-ME 或其他增加DRAM1 表達或功能的抗癌療法可以有效地治療肉瘤患者。在有關骨肉瘤的研究中，DARM1 參與了不同的途徑來誘導腫瘤細胞自噬[28]。Wirries A 等[29]發(fā)現，組蛋白去乙?；敢种苿┩ㄟ^P53/DRAM1 途徑誘導人骨肉瘤細胞自噬，從而發(fā)揮抗腫瘤作用。

2.7 DRAM1 與膠質母細胞瘤的關系

膠質母細胞瘤是成人中樞神經系統中最常見和最具侵襲性的原發(fā)性惡性腫瘤，盡管治療方法不斷發(fā)展，但對改善膠質母細胞瘤患者的預后影響非常有限[30]。Galavotti S 等[31]發(fā)現人群中高水平表達DRAM1 的膠質母細胞瘤患者生存期較短，腫瘤中DRAM1 和P62 的 表 達，與 活 化MAPK（mitogenactivated protein kinase, MAPK）途徑和間質標記CMet 的表達有關，敲除DRAM1 和P62 能導致細胞生物能學的改變和侵襲迀移能力受抑制，從而影響腫瘤的轉歸。該研究提示DRAM1 可作為膠質母細胞瘤的潛在治療靶點與預后標記物。

2.8 DRAM1 與膀胱癌的關系

膀胱癌是世界上泌尿系統最常見的腫瘤之一，準確預測腫瘤的發(fā)生發(fā)展對于膀胱癌患者的診斷和治療決策非常重要[32]。Zhou C 等[33]從腫瘤基因組圖譜數據庫（TCGA-BLCA）收集膀胱癌數據，篩選出與總生存期（overall survival, OS）相關的自噬相關基因，發(fā)現其中DRAM1 與膀胱癌OS 顯著相關，能夠作為預測膀胱癌患者生存結果的有效預后生物標志物。

3 小結與展望

綜上所述，DRAM1 與腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移和EMT 密切相關。在肝癌和肺癌中，DRAM1似乎發(fā)揮著雙重作用，說明DRAM1 的多種功能可能在不同類型的腫瘤或不同的腫瘤發(fā)生階段有所不同，與自噬在癌癥具有中多種作用相符。在惡性腫瘤治療方面，在腫瘤患者的含鉑化療或放療中，DRAM1 的表達能影響患者的療效與預后，部分抗整腫瘤藥物是通過調控DRAM1 的表達，從而誘導腫瘤細胞的細胞毒作用。DRAM1 還與腫瘤患者的生存時間相關?，F階段DRAM1 在腫瘤中的作用機制的研究尚不全面，就目前研究而言，DRAM1 可作為一種預測腫瘤發(fā)生、發(fā)展及預后的生物學標記物，并且其在腫瘤治療方面也具有極大潛力，可為腫瘤的靶向治療提供新的方向。