T細(xì)胞因子3在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展△

李勝杰，李沛東，黃程，閆在華，周彤#，張廣軍

1川北醫(yī)學(xué)院肝膽胰腸研究所，四川 南充 637000

2川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院胃腸外二科，四川 南充 637000

惡性腫瘤是全球主要的疾病死亡原因之一[1]。近年來，中國消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)病率和病死率逐年升高，由于消化系統(tǒng)惡性腫瘤發(fā)病隱匿，早期癥狀不明顯且診斷率低，大多數(shù)患者在確診時已處于晚期，因此迫切需要進(jìn)一步探索消化系統(tǒng)惡性腫瘤進(jìn)展的潛在機(jī)制，從而進(jìn)行早期預(yù)防、診斷及治療。T 細(xì)胞因子3（T cell factor 3，TCF3）作為E 蛋白家族中的一員，在人體多種組織中特異性表達(dá)，參與大量基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，在生理狀態(tài)下參與調(diào)控淋巴細(xì)胞的正常發(fā)育[2]。研究表明，TCF3缺失導(dǎo)致早期胚胎神經(jīng)發(fā)育缺陷[3]，TCF3突變及過表達(dá)導(dǎo)致伯基特淋巴瘤、急性淋巴細(xì)胞白血病發(fā)病率增加[4-6]，此外，TCF3 對多種實體惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展起到促進(jìn)或抑制作用[7]，但目前尚未有對TCF3 作用機(jī)制明確的概括和總結(jié)，本文對TCF3的生物學(xué)特性及其在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的作用機(jī)制和研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為消化系統(tǒng)惡性腫瘤的診斷和治療提供參考依據(jù)。

1 TCF3 簡介

1.1 淋巴增強(qiáng)因子/T 細(xì)胞因子（lymphoid enhancer factor/T cell factor，LEF/TCF）家族

在哺乳動物中，LEF/TCF 家族包括4 個相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，分別為LEF1、TCF1、TCF3、TCF4，上述轉(zhuǎn)錄因子在控制細(xì)胞生長和發(fā)育的各種生物過程中起關(guān)鍵作用。LEF1 在成年人組織細(xì)胞中特異性表達(dá)，主要定位于胸腺細(xì)胞或T 細(xì)胞[8]。另有研究發(fā)現(xiàn)，在人類結(jié)直腸腫瘤中LEF1 表達(dá)水平上調(diào)[9]。TCF1 由TCF7基因編碼，對T 細(xì)胞的發(fā)育起著至關(guān)重要的作用，并在胸腺細(xì)胞發(fā)育過程中充當(dāng)腫瘤抑制因子。研究表明，TCF1 缺乏會損害胸腺細(xì)胞的成熟，導(dǎo)致T 細(xì)胞在發(fā)育的雙陰性階段1（double negative 1，DN1）～雙陰性階段4（double negative 4，DN4）出現(xiàn)各種缺陷[10-11]。TCF4 又稱為E2-2、免疫球蛋白轉(zhuǎn)錄因子2（immunoglobulin transcription factor 2，ITF2）或SL3-3 增強(qiáng)因子2（SL3-3 enhancer factor 2，SEF2），在某些類型的細(xì)胞中充當(dāng)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的重要調(diào)節(jié)因子，在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)及腫瘤轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮作用[12]。相關(guān)文獻(xiàn)報道，TCF4 異常表達(dá)會增加精神分裂癥等精神疾病的發(fā)病風(fēng)險[13]。由此可知，LEF/TCF 家族在人體多個生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用。

1.2 TCF3

TCF3 與多功能堿性螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子E蛋白（Ⅰ類）家族相關(guān)，E 蛋白通過與靶基因上的調(diào)節(jié)性E 盒序列結(jié)合形成異二聚體或同源二聚體來激活轉(zhuǎn)錄，并被DNA 結(jié)合抑制劑（Ⅳ類）螺旋-環(huán)-螺旋蛋白的異二聚體抑制。E 蛋白在淋巴細(xì)胞生成過程中具有關(guān)鍵作用，并且編碼的蛋白是B 和T淋巴細(xì)胞發(fā)育所必需的[2,14-15]。TCF3基因缺失或編碼蛋白的活性降低可能在淋巴惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中具有作用。該基因還參與與淋巴惡性腫瘤相關(guān)的幾種染色體異位，包括前B 細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病[t（1；19），PBX 同源盒1（PBX homeobox 1，PBX1）]、兒童白血病[t（19；19），TCF3 融合伙伴（TCF3 fusion partner，TFPT）]和急性白血病[t（12；19），鋅指蛋白384（zinc finger protein 384，ZNF384）][16-17]。另外，TCF3 和組織特異性堿性螺旋-環(huán)-螺旋蛋白形成的異二聚體對胚胎發(fā)生過程中的組織特異性分化起主要作用，如肌肉或早期B細(xì)胞分化。TCF3 亦可通過與TCF15 結(jié)合參與上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程[12]。因此，TCF3 對調(diào)節(jié)細(xì)胞生長發(fā)育及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等生物學(xué)過程不可或缺。

1.3 TCF3 在惡性腫瘤中的主要作用機(jī)制

TCF3 作為腫瘤刺激因子，通過與LEF/TCF 家族的其他成員競爭性結(jié)合β-聯(lián)蛋白（β-catenin）或DNA 激活WNT 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中靶基因的轉(zhuǎn)錄，在肝癌、大腸癌、乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤及腎母細(xì)胞瘤等惡性腫瘤中促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長、遷移和侵襲[18-21]。分泌型卷曲相關(guān)蛋白1（secreted frizzled related protein 1，SFRP1）可抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤進(jìn)展，TCF3 可通過激活DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）轉(zhuǎn)錄抑制SFRP1 的表達(dá)，然后通過下游效應(yīng)器WNT 通路促進(jìn)腫瘤進(jìn)展[22]。E-鈣黏蛋白可抑制腫瘤細(xì)胞侵襲，TCF3 作為轉(zhuǎn)錄抑制因子，在腫瘤進(jìn)展過程中通過下調(diào)E-鈣黏蛋白的表達(dá)促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[23]。此外，TCF3突變會影響TCF3的選擇性剪切，使Burkitt 淋巴瘤的發(fā)病率升高[24]。

2 TCF3在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究進(jìn)展

2.1 胃癌

近幾十年來，全球胃癌發(fā)病率及病死率均有所下降，但胃癌仍是全球第三大腫瘤死亡原因和第五大常見惡性腫瘤[25-27]，控制相關(guān)危險因素和通過篩查進(jìn)行快速診斷是降低胃癌發(fā)病率和病死率的主要策略[28-29]。激活轉(zhuǎn)錄因子3（activating transcription factor 3，ATF3）是一種應(yīng)激誘導(dǎo)基因，可在許多類型的惡性腫瘤中抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，如胃癌[30]、結(jié)腸癌[31]及膀胱癌[32]。細(xì)胞遷移誘導(dǎo)透明質(zhì)酸結(jié)合蛋白（cell migration inducing hyaluronan binding protein，CEMIP）是一種分泌因子，據(jù)報道，CEMIP 在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，包括乳腺癌[33]、胃癌[34]和結(jié)腸癌[35]。ATF3 是典型的WNT/β-catenin信號通路下游效應(yīng)因子，Xie 等[30]研究表明，激活的TCF3/β-catenin 信號通路可在轉(zhuǎn)錄水平上抑制ATF3 的表達(dá)，而CEMIP 是ATF3 下游的直接靶點，ATF3 表達(dá)降低可促進(jìn)CEMIP 表達(dá)和WNT/βcatenin 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并影響胃癌進(jìn)展。微小RNA（mircoRNA，miRNA）是一種小的調(diào)節(jié)性RNA，可通過與不同靶mRNA 的3'-非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTR）結(jié)合維持正常細(xì)胞生長代謝，單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）會影響靶基因3'-UTR 中的miRNA 結(jié)合位點，并導(dǎo)致各種人類惡性腫瘤的發(fā)生[36-37]。Mohammadi 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，rs72618599 等位基因改變了TCF3基因3'-UTR 的結(jié)合位點，使miRNA-526b-5p 與TCF3基因3'-UTR的結(jié)合親和力下降，導(dǎo)致TCF3轉(zhuǎn)錄因子高表達(dá)，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。這些研究結(jié)果表明，TCF3 可能成為治療胃癌的潛在靶點。

2.2 肝癌

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一，也是世界范圍內(nèi)惡性腫瘤死亡的主要原因[1]，腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移是影響肝癌患者術(shù)后長期生存的主要危險因素，也是導(dǎo)致肝癌患者復(fù)發(fā)率高的主要原因。肝癌的侵襲轉(zhuǎn)移取決于多個信號通路的抑制和激活，其中WNT/β-catenin 信號通路起到重要作用[39]。Li 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，血液神經(jīng)表達(dá)1 樣蛋白（hematological and neurological expressed 1 like，HN1L）轉(zhuǎn)錄上調(diào)了甲基轉(zhuǎn)移酶樣13（methyltransferase like 13，METTL13）基因表達(dá)，然后通過上調(diào)TCF3 的表達(dá)促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和遷移。Feng 等[41]研究證實，肝癌組織中TCF3 表達(dá)水平明顯高于正常肝組織，TCF3表達(dá)上調(diào)促進(jìn)了人肝癌PLC/PRF/5 細(xì)胞的遷移和侵襲，TCF 表達(dá)下調(diào)減弱了人高轉(zhuǎn)移肝癌細(xì)胞HCCLM3 的轉(zhuǎn)移能力，導(dǎo)致肝癌患者的總生存率降低。因此，TCF3 可能成為抑制肝癌侵襲和轉(zhuǎn)移的靶點。

2.3 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌已成為嚴(yán)重威脅人類生命健康的惡性腫瘤之一[42]。原癌基因MYC的異常表達(dá)與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，在細(xì)胞核中，TCF 與轉(zhuǎn)錄激活因子β-catenin 結(jié)合，在細(xì)胞外WNT 配體存在的情況下，TCF/β-catenin 復(fù)合體通過調(diào)控WNT通路激活MYC 的表達(dá)，從而促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展[43-44]。Shah 等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌中，TCF3/β-catenin 和TCF4/β-catenin 轉(zhuǎn)錄復(fù)合體通過競爭性結(jié)合下游MYC 3'Wnt 響應(yīng)性DNA 調(diào)節(jié)元件（Wnt responsive DNA regulatory element，WRE）控制細(xì)胞周期中MYC 的表達(dá)，當(dāng)細(xì)胞由G0期（靜止期）到G1期（DNA 合成前期）過渡時，TCF4 與MYC 3'WRE 結(jié)合增加，MYC 表達(dá)升高；當(dāng)細(xì)胞由G1期到S 期（DNA 合成期）過渡時，TCF3 與MYC 3'WRE 結(jié)合增加，MYC 表達(dá)降低；當(dāng)TCF3被敲減時，MYC 3'WRE 能更好地結(jié)合TCF4/β-catenin 轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，然后通過抑制糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3 beta，GSK3B）的表達(dá)刺激下游WNT/β-catenin 信號通路，從而激活MYC 的表達(dá)。表明在結(jié)直腸癌細(xì)胞中，TCF3 轉(zhuǎn)錄因子在抑制MYC基因表達(dá)方面具有關(guān)鍵作用。Li 等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌組織中可檢測到TCF3 表達(dá)上調(diào)，且TCF3 高表達(dá)與組織類型和無瘤生存期顯著相關(guān)，復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移結(jié)直腸癌組織中TCF3啟動子甲基化頻率低于未復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移結(jié)直腸癌組織，提示啟動子低甲基化是TCF3 表達(dá)上調(diào)的主要機(jī)制。上述研究結(jié)果表明，TCF3 在結(jié)直腸癌發(fā)病機(jī)制中存在潛在的異質(zhì)性，可成為該病的治療靶點。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，TCF3 在多種消化系統(tǒng)惡性腫瘤組織中異常表達(dá)，且絕大多數(shù)TCF3 通過下游效應(yīng)器WNT 信號通路調(diào)控消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。除此之外，TCF3 的異常表達(dá)及其對下游因子（如E-鈣黏蛋白、SFRP1）的抑制亦可促進(jìn)血液、神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤的進(jìn)展。盡管大量的研究表明TCF3 在消化系統(tǒng)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，但在不同腫瘤中的作用機(jī)制仍不清楚。在結(jié)直腸癌中，TCF3/β-catenin 轉(zhuǎn)錄復(fù)合體可通過競爭性結(jié)合下游MYC 3'WRE 抑制MYC 的表達(dá)，從而抑制結(jié)直腸癌的發(fā)展，但在復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的結(jié)直腸癌組織中可檢測到TCF3 表達(dá)上調(diào)，這種矛盾現(xiàn)象可能是因為原發(fā)性結(jié)直腸癌和轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌的腫瘤性質(zhì)不同，需進(jìn)一步研究探索其具體原因。目前，盡管TCF3 在消化系統(tǒng)惡性腫瘤中的研究還不夠全面和詳盡，其在各個類型腫瘤中的作用機(jī)制也不盡相同且存在異質(zhì)性，但以TCF3 為治療靶點可提高腫瘤的分子診斷效率和基因治療效果，不失為一種新的診療消化系統(tǒng)惡性腫瘤的策略及方向。