RNA結合蛋白ZCCHC17在肝細胞癌中的研究進展

[摘要]"肝細胞癌是人類最常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅人類生命健康。肝細胞癌常見的治療手段包括手術治療、放療和化療等。受腫瘤復發(fā)和轉(zhuǎn)移等多種因素影響，肝細胞癌患者的預后及5年生存率并不理想。探索早期診斷的生物標志物是肝細胞癌研究的熱點之一。多項研究證實，RNA結合蛋白功能異?？墒苟喾N腫瘤相關標志物發(fā)生改變，進而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。本文對RNA結合蛋白ZCCHC17的生物學功能、ZCCHC17與DNA甲基化的相關性及ZCCHC17與肝細胞癌的相關性等研究進展進行綜述。

[關鍵詞]"RNA結合蛋白ZCCHC17；肝細胞癌；生物學功能；甲基化；預后

[中圖分類號]"R730.23""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.23.030

1""肝細胞癌概述

肝癌是導致全球腫瘤患者死亡的主要原因之一。在所有原發(fā)性肝癌中，肝細胞癌（hepatocellular"carcinoma，HCC）是最常見的類型，占所有原發(fā)性肝癌病例的75%～85%[1]。HCC是一種慢性肝病，最終導致肝纖維化和肝硬化，這是HCC的危險因素。乙型肝炎、丙型肝炎、酒精性肝病和非酒精性脂肪性肝病等是易誘發(fā)HCC的慢性炎癥性肝病[2]。HCC常用的治療方法主要是手術治療、化療和放療等[3]。接受手術治療和局部治療的HCC患者的5年生存率差異較大，免疫療法及其與腫瘤疫苗的聯(lián)合應用有望成為改善HCC患者臨床預后的關鍵治療工具[4]。索拉非尼是一種口服多激酶抑制劑，可抑制腫瘤細胞增殖和血管生成，誘導腫瘤細胞凋亡[5]。索拉非尼通過誘導腫瘤細胞自噬提高其對HCC細胞的致死率，然而對索拉非尼原發(fā)性或獲得性耐藥的患者逐漸增加，導致HCC治療困境[6-7]。導致HCC患者預后不良的主要原因是患者產(chǎn)生的耐藥性，而HCC涉及的耐藥機制是非常復雜和不確定的[8]。HCC的治療也受表觀遺傳的影響。研究發(fā)現(xiàn)，微RNA"（microRNA，"miRNA）"let-7c-5p與5-氟尿嘧啶在抑制HCC細胞活力方面表現(xiàn)出較強的協(xié)同作用[9]。另有研究發(fā)現(xiàn)，免疫調(diào)節(jié)分子TIM-3在肝癌的發(fā)展中起重要作用，這一發(fā)現(xiàn)有助于推動抗血管生成劑等免疫療法在HCC中的進一步研究[10]。

2""RNA結合蛋白ZCCHC17的生物學功能

鋅指蛋白是人類基因組中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族。鋅指基序的多種組合和多種功能使得鋅指蛋白參與多種生物學過程，包括發(fā)育、分化、代謝和自噬[11]。RNA結合蛋白ZCCHC17是鋅指蛋白家族成員之一。在ZCCHC17開放閱讀框中可辨認出的結構域包括核糖體蛋白S1"RNA結合區(qū)，CCHC型鋅指及代表潛在核仁靶向信號的堿性氨基酸簇。人ZCCHC17基因的長度為68kb[12]。ZCCHC17的過表達可將絲氨酸/精氨酸富集剪接因子介導到核仁中，并損害信使RNA（messenger"RNA，mRNA）的代謝，而ZCCHC17在核仁穩(wěn)態(tài)中的功能尚不清楚。ZCCHC17的過表達可下調(diào)RNA聚合酶Ⅰ的轉(zhuǎn)錄活性，導致前核糖體RNA（ribosomal"RNA，rRNA）合成減少并誘導核仁分離，這是rRNA合成抑制和核仁應激反應的標志。此外研究表明，異位表達的ZCCHC17可與上游結合因子發(fā)生相互作用，而上游結合因子是參與轉(zhuǎn)錄前起始復合物的主轉(zhuǎn)錄因子，其可激活并促進RNA聚合酶Ⅰ介導的轉(zhuǎn)錄[13]。長鏈非編碼RNA（long"noncoding"RNA，lncRNA）的表達失調(diào)不僅可改變細胞的生物學行為，如細胞增殖、細胞遷移和細胞侵襲，其還代表不良的臨床結局。lncRNA"ZEB1-AS1被鑒定為多種惡性腫瘤的致癌調(diào)節(jié)因子，其表達失調(diào)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關鍵作用，而有望作為腫瘤的生物標志物或治療靶點發(fā)揮作用[14]。工程化的鋅指蛋白在醫(yī)學研究領域中的應用前景廣闊[15]。

3""ZCCHC17與腫瘤的相關性

Tomljanovic等[16]研究發(fā)現(xiàn)，ZCCHC17缺失是阿爾茨海默病突觸基因表達降低的重要早期驅(qū)動因素，其是阿爾茨海默病突觸基因表達的主調(diào)控因子。ZCCHC17與腫瘤相關性的研究較少。ZCCHC17是HCC診斷和預后評估的新標志物[17]。與ZCCHC17同為鋅指家族的其他成員在腫瘤中的相關研究較多，或許可從這些成員與腫瘤相關性的研究中獲得啟發(fā)。研究證實，核斑點型POZ蛋白可抑制前列腺癌、肺癌、結腸癌、胃癌和肝癌等的發(fā)生[18]。SNAIL是可與E-盒序列結合并調(diào)節(jié)基因表達的鋅指轉(zhuǎn)錄因子，其在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的調(diào)控中起關鍵作用，這是導致上皮腫瘤進展和轉(zhuǎn)移的主要機制。然而，SNAIL也可調(diào)節(jié)腫瘤干細胞的活性，調(diào)控細胞代謝等[19]。研究發(fā)現(xiàn)，敲除ZCCHC4可消除28S"rRNA中的N6-甲基腺嘌呤（N6-methyladenosine，m6A）4220修飾，進而抑制細胞增殖[20]。

4""ZCCHC17與甲基化

4.1""DNA甲基化和去甲基化

多數(shù)胞嘧啶-磷酸-鳥嘌呤（cytidine-phosphate-"guanosine，CpG）島分布于基因的啟動子區(qū)，CpG島發(fā)生高甲基化可導致基因沉默[21]。近年來，循環(huán)腫瘤DNA（circulating"tumor"DNA，ctDNA）被認為是一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ囊后w活檢工具，其可作為腫瘤早期診斷和預后評估的非侵襲性生物標志物。原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移性腫瘤釋放的ctDNA及循環(huán)腫瘤細胞可揭示表觀遺傳學改變[22]。研究顯示，ctDNA在HCC中表現(xiàn)出診斷潛力[23]。DNA中的5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC）在基因表達及基因組印跡和轉(zhuǎn)座因子抑制中起重要作用。10-11易位（ten-eleven"translocation，Tet）蛋白可將5mC轉(zhuǎn)化為5-羥甲基胞嘧啶（5-hydroxymethyl"cytosine，5hmC）[24]。Tet蛋白可將5mC修飾為5hmC，提示其在表觀遺傳調(diào)控中具有潛在作用[25]。研究顯示，DNA的甲基化程度與ZCCHC17表達水平具有相關性。

4.2""RNA甲基化

RNA和DNA的甲基化，尤其是分別以m6A和5mC形式出現(xiàn)的甲基化在多種生物學過程中起至關重要的作用[26]。隨著免疫治療的出現(xiàn)，腫瘤微環(huán)境RNA表達譜已確定了一個高淋巴細胞浸潤的HCC子集，可能受益于免疫檢查點抑制劑治療。因此，分子標記可捕獲腫瘤的生物學特性，為當前基于腫瘤大小和數(shù)量的腫瘤分期模式提供補充，從而更準確地預測患者的復發(fā)風險等[27]。此外，m6A是mRNA最豐富的表觀轉(zhuǎn)錄修飾，m6A可識別RNA結合蛋白，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄本的穩(wěn)定性、剪接、翻譯和定位[28]。m6A修飾對于多種細胞和生物學過程的調(diào)控非常重要。m6A修飾異常與肝癌的發(fā)生有關[29]。AlkB家族成員FTO和ALKBH5對RNA中的m6A具有去甲基化酶活性。

5""ZCCHC17與HCC的治療

RNA結合蛋白X（RNA"binding"protein"X，RBMX）在結合和穩(wěn)定多種蛋白中起至關重要的作用。當RBMX過表達時，HCC的細胞活性、細胞增殖及對索拉非尼的耐藥性均增加[31]。環(huán)狀RNA（circular"RNA，circRNA）是一類mRNA反向剪接新穎且獨特的非編碼RNA?，F(xiàn)已證實，circRNA與HCC細胞的各種惡性行為有關。cIARS（hsa_circ_"0008367）是經(jīng)索拉非尼處理后在HCC細胞中表達最強的circRNA[32]。研究發(fā)現(xiàn)，抗腫瘤藥物BS008可調(diào)節(jié)凋亡基因轉(zhuǎn)錄本的選擇性剪接，其可使索拉非尼的使用劑量減少而不降低抗腫瘤活性[33]。循環(huán)細胞游離DNA和甲基化模式的分析可進一步改善HCC患者的臨床治療，在索拉非尼或瑞格拉非尼全身治療過程中進行動態(tài)監(jiān)測可深入了解耐藥性機制，識別預測性和預后性基因改變，幫助臨床醫(yī)師作出治療決策[34]。表觀遺傳治療可永久沉默共價閉合環(huán)狀DNA小染色體，促進功能性治療[35]。研究發(fā)現(xiàn)，免疫細胞的浸潤程度與ZCCHC17的表達水平呈負相關，提示ZCCHC17可能參與免疫細胞的浸潤，推測ZCCHC17與索拉非尼在HCC的治療中也存在一定的相互作用。

6""小結與展望

HCC正在嚴重威脅人類的生命健康。目前，HCC的治療效果并不理想，患者的5年生存率也并不高。探索HCC早期診斷和治療的生物標志物是HCC的研究熱點之一。多項研究證實，RNA結合蛋白功能異?？墒苟喾N腫瘤相關標志物發(fā)生改變，進而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。通過深入了解RNA結合蛋白ZCCHC17的生物學功能及其在HCC中的作用，可循序漸進地探索ZCCHC17影響HCC發(fā)生發(fā)展的機制，從而探究HCC臨床治療的潛在靶點。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

[參考文獻]

[1] Chen"Q，"Chen"A"Z，"Jia"G，"et"al."Molecular"imaging"of"tumor"microenvironment"to"assess"the"effects"of"locoregional"treatment"for"hepatocellular"carcinoma[J]."Hepatol"Commun，"2022，"6（4）："652–664.

[2] Singh"A"K，"Kumar"R，"Pandey"A"K."Hepatocellular"carcinoma："Causes，"mechanism"of"progression"and"biomarkers[J]."Curr"Chem"Genom"Transl"Med，"2018，"12："9–26.

[3] Yousef"M"H，"El-Fawal"H"A"N，"Abdelnaser"A."Hepigenetics："A"review"of"epigenetic"modulators"and"potential"therapies"in"hepatocellular"carcinoma[J]."Biomed"Res"Int，"2020，"2020："9593254.

[4] Tagliamonte"M，"Mauriello"A，"Cavalluzzo"B，"et"al."Tackling"hepatocellular"carcinoma"with"individual"or"combinatorial"immunotherapy"approaches[J]."Cancer"Lett，"2020，"473："25–32.

[5] Chen"F，"Fang"Y，"Zhao"R，"et"al."Evolution"in"medicinal"chemistry"of"sorafenib"derivatives"for"hepatocellular"carcinoma[J]."Eur"J"Med"Chem，"2019，"179："916–935.

[6] Sun"T，"Liu"H，"Ming"L."Multiple"roles"of"autophagy"in"the"sorafenib"resistance"of"hepatocellular"carcinoma[J]."Cell"Physiol"Biochem，"2017，"44（2）："716–727.

[7] Lai"H"H，"Li"C"W，"Hong"C"C，"et"al."TARBP2-mediated"destabilization"of"Nanog"overcomes"sorafenib"resistance"in"hepatocellular"carcinoma[J]."Mol"Oncol，"2019，"13（4）："928–945.

[8] Wei"L，"Wang"X，"Lv"L，"et"al."The"emerging"role"of"microRNAs"and"long"noncoding"RNAs"in"drug"resistance"of"hepatocellular"carcinoma[J]."Mol"Cancer，"2019，"18（1）："147.

[9] JILEK"J"L，"TU"M"J，"ZHANG"C，"et"al."Pharmacokinetic"and"pharmacodynamic"factors"contribute"to"synergism"between"let-7c-5p"and"5-fluorouracil"in"inhibiting"hepatocellular"carcinoma"cell"viability[J]."Drug"Metab"Dispos，"2020，"48（12）："1257–1263.

[10] ZHAO"L，"YU"G，"HAN"Q，"et"al."TIM-3："An"emerging"target"in"the"liver"diseases[J]."Scand"J"Immunol，"2020，"91（4）："e12825.

[11] JEN"J，"WANG"Y"C."Zinc"finger"proteins"in"cancer"progression[J]."J"Biomed"Sci，"2016，"23（1）："53.

[12] CHANG"W"L，"LEE"DC，"LEU"S，"et"al."Molecular"characterization"of"a"novel"nucleolar"protein，"pNO40[J]."Biochem"Biophys"Res"Commun，"2003，"307（3）："569–577.

[13] LIN"Y"M，"CHU"P"H，"OUYANG"P."Ectopically"expressed"pNO40"suppresses"ribosomal"RNA"synthesis"by"inhibiting"UBF-dependent"transcription"activation[J]."Biochem"Biophys"Res"Commun，"2019，"516（2）："381–387.

[14] LI"J，"LI"Z，"LENG"K，"et"al."ZEB1-AS1："A"crucial"cancer-related"long"non-coding"RNA[J]."Cell"Prolif，"2018，"51（1）："e12423.

[15] GOMMANS"W"M，"HAISMA"H"J，"ROTS"M"G."Engineering"zinc"finger"protein"transcription"factors："The"therapeutic"relevance"of"switching"endogenous"gene"expression"on"or"off"at"command[J]."J"Mol"Biol，"2005，"354（3）："507–519.

[16] Tomljanovic"Z，"Patel"M，"Shin"W，"et"al."ZCCHC17"is"a"master"regulator"of"synaptic"gene"expression"in"Alzheimer’s"disease[J]."Bioinformatics，"2018，"34（3）："367–371.

[17] Liu"F，"Liang"J，"Long"P，"et"al."ZCCHC17"served"as"a"predictive"biomarker"for"prognosis"and"immunotherapy"in"hepatocellular"carcinoma[J]."Front"Oncol，"2022，"11："799566.

[18] Songnbsp;Y，"Xu"Y，"Pan"C，"et"al."The"emerging"role"of"SPOP"protein"in"tumorigenesis"and"cancer"therapy[J]."Mol"Cancer，"2020，"19（1）："2.

[19] Skrzypek"K，"Majka"M."Interplay"among"SNAIL"transcription"factor，"microRNAs，"long"non-coding"RNAs，"and"circular"RNAs"in"the"regulation"of"tumor"growth"and"metastasis[J]."Cancers"（Basel），"2020，"12（1）："209.

[20] Ma"H，"Wang"X，"Cai"J，"et"al."N6-methyladenosine"methyltransferase"ZCCHC4"mediates"ribosomal"RNA"methylation[J]."Nat"Chem"Biol，"2019，"15（1）："88–94.

[21] JONES"P"A，"BAYLIN"S"B."The"fundamental"role"of"epigenetic"events"in"cancer[J]."Nat"Rev"Genet，"2002，"3（6）："415–428.

[22] Dhayat"S"A，"Yang"Z."Impact"of"circulating"tumor"DNA"in"hepatocellular"andnbsp;pancreatic"carcinomas[J]."J"Cancer"Res"Clin"Oncol，"2020，"146（7）："1625–1645.

[23] Zhang"Z，"Chen"P，"Xie"H，"et"al."Using"circulating"tumor"DNA"as"a"novel"biomarker"to"screen"and"diagnose"hepatocellular"carcinoma："A"systematic"review"and"Meta-analysis[J]."Cancer"Med，"2020，"9（4）："1349–1364.

[24] Ito"S，"Shen"L，"Dai"Q，"et"al."Tet"proteins"can"convert"5-methylcytosine"to"5-formylcytosine"and"5-carboxylcytosine[J]."Science，"2011，"333（6047）："1300–1303.