分析PRMT2及其剪接体在乳腺癌中的表达及临床价值

王妮妮综述，文芳，曹仁贤审校（南华大学附属第一医院，湖南衡阳421001）

分析PRMT2及其剪接体在乳腺癌中的表达及临床价值

王妮妮综述，文芳，曹仁贤审校
（南华大学附属第一医院，湖南衡阳421001）

乳腺肿瘤；雌激素受体α；蛋白精氨酸N-甲基转移酶；细胞增殖；综述

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，也是导致女性死亡的主要原因之一，基因、激素、年龄和环境都是乳腺癌发病的相关风险因素[1]。乳腺癌现已发展成为女性发病率最高的恶性肿瘤，在西方8例女性中就有1例为乳腺癌患者，在我国患乳腺癌的人数呈逐年上升趋势，其发病率与年龄存在着明显关系。其年龄段主要集中在41～50岁，比西方提早了约10年，但随着医疗技术的不断发展进步及对乳腺癌的深入研究，乳腺癌患者的5年生存率不断提高，但乳腺癌仍是一种严重影响妇女身体健康及生存质量的恶性肿瘤。目前，我国有60%～70%的乳腺癌患者雌激素受体（ER）或孕激素受体（PR）呈阳性，因而需要对乳腺癌内分泌治疗做更多的研究[2]。蛋白质精氨酸甲基转移酶家族（PRMT）在哺乳动物中是一种常见的酶类，催化了精氨酸甲基残基化，预计在哺乳动物基因组中有超过1%的基因编码甲基转移酶，目前已经发现其家族中共有11个成员，其中8种有生物学活性。这些在不同的细胞内起着非常广泛的作用[3]。其中RNA剪接与转运，以及转录后调节与乳腺癌的发生发展有着重要的关系。本文就PRMT2及其剪接体在乳腺癌中的表达及临床价值作一综述。

1 乳腺癌的发生及相关因子

1.1 乳腺癌的流行病学目前，乳腺癌已成为全世界女性中最常见的恶性肿瘤之一，逐渐呈现为低龄化，其发病率及病死率较以前明显上升[4]。黄哲宙等[5]通过分析2003～2007年全国32个城市肿瘤登记地区的女性患乳腺癌的发病和死亡资料，总结出目前中国女性患乳腺癌的流行特征：（1）乳腺癌已经成为中国女性中最常见的癌症之一，其发病率在所有女性恶性肿瘤中位居第1位，其病死率位居第6位；（2）女性乳腺癌的发病率及病死率的差异不仅体现在城乡之间，在城市之间、农村之间差距也很显著；（3）目前中国妇女的乳腺癌总体发病率和病死率处于世界较低的水平，但随着生活环境及方式的变化，在一些乳腺癌高发的大城市（如广州市），其发病率及病死率达到发达国家平均水平的60%左右，但低发地区的发病率和病死率仍与世界最低水平相当。

1.2 ER的分型及应用ER在乳腺癌的发生发展中扮演着重要角色。匡维新等[6]通过对48例乳腺癌组织及癌旁组织中ER进行免疫组化染色测定，结果显示，癌旁组织中ER的阳性表达率高达87.5%，明显高于癌组织中的37.5%，这一结果提示，ER在乳腺癌的发生发展中至关重要，且ER可以作为诊断乳腺癌的一个早期诊断指标。ER包括ER-α和ER-β和雌激素G蛋白偶联受体3种亚型[7]，其中ER-α在乳腺癌的发病机制中起着非常显著的作用。ER-α是类固醇激素受体中重要的类别，是激素调节转录因子的代表性物质，在女性生殖系统以及肿瘤细胞的发生、发展以及凋亡中作用非凡[8]。雌激素通过与ER-α的配体结合区结合，促使其和另一个ER-α分子形成一个新的二聚体，该二聚体直接与靶基因启动子区中的雌激素反应元件（ERE）绑定，或与一些特殊的转录因子[特异性蛋白1、激活蛋白-1（AP-1）、核因子-кB（NF-кB）]，通过蛋白与蛋白之间的相互作用而激活启动子。然后在这2种情况下，通过一系列共激活子和共抑制子的作用激活靶向基因转录[9]。目前在临床上，ER-α已成为乳腺癌病理学分型的标志之一，对乳腺癌治疗方案的选择及5年生存率提高具有极其重要的指导意义。目前已证实PRMT2为ER-α的共激活子之一，并可能参与了细胞生长的调节、炎性反应、凋亡促进、信号传导、肺功能活动等多种机制而发挥不同的转录调节作用。

2 PRMT2 及其剪接体在肿瘤发生发展中的作用

2.1 PRMT2的发现及分型PRMT2是在哺乳动物中的一种常见酶类，在哺乳动物基因组中约有超过1%的基因编码甲基转移酶[10]，根据精氨酸残基甲基化产生的不同种类，PRMTs分为3种主要的类型：Ⅰ型为PRMTs催化精氨酸侧链的ω-N形成不对称的二甲基精氨酸和单甲基精氨酸，主要包括PRMT1、PRMT3、PRMT4（CARM1）、PRMT6和PRMT8；Ⅱ型是PRMTs催化精氨酸侧链的ω-N形成对称的二甲基精氨酸和单甲基精氨酸，主要包括PRMT5和PRMT9；Ⅲ型为PRMTs催化精氨酸侧链的ω-N形成单甲基精氨酸[11]。最近论证得出，PRMT7是唯一真正属于PRMTsⅢ型的甲基转移酶[12-13]。PRMTs在生物体内所表达的酶产物通过剪接方式的改变在不同的组织中特异表达[14]，部分与肿瘤的发生发展密切相关。已有研究证实，PRMT1、PRMT4（CARM1）、PRMT6在肺癌、膀胱癌和乳腺癌细胞中的高表达可能与肿瘤细胞的增殖有关[15-16]。而且，PRMT1的差异剪接体在乳腺癌细胞中具有不同的亚细胞定位及功能活性[17]。

2.2 PRMT2的结构及作用PRMT2是PRMTs的成员之一，最初是根据其与PRMT1的蛋白质序列的相似性而从其中分离出来的（相似度约为50%）[18]，此基因定位于人染色体21q22上，编码一条由433个氨基酸组成的蛋白质，其相对分子质量为48×103，其N端还含有一个SH3结构域[19]，此结构域可能与细胞内活动有潜在的关系。PRMT2在体内分布非常广泛，主要表达于如甲状腺、乳腺、卵巢和子宫等雌激素含量较高的组织器官中，而在雄激素含量较高的组织器官中，如肝脏、前列腺、睾丸等中表达常较少。但目前有研究表明，PRMT2也可以提高雄激素受体的转录活性，并可能通过如转录因子甲基化、组蛋白甲基化和RNA差异剪接等多种机制在细胞内发挥不同的转录调节作用[20]。

2.3 PRMT2剪接体的发现及分布选择性剪接又称可变剪接或差异剪接，是提高蛋白质组多样性的重要机制，多发生在参与信号传导和表达调节等复杂过程的基因上，在组织特异性表达、机体发育、疾病发生发展等方面有着重要作用[21-22]。Zhong等[23-24]在乳腺癌细胞中发现，PRMT2由不同的剪接机制形成了4个新的剪接体，包括（PRMT2L2、PRMT2α、PRMT2β、PRMT2γ）。PRMT2基因含有11个外显子，这些亚型是因为外显子7～10的序列改变而形成的。首先发现的剪接体是PRMT2L2，其是PRMT2基因由于多聚腺苷酸化而产生的。随后通过PRMT2 Pre-mRNA的3′C末端的外显子丢失发现了PRMT2α、PRMT2β、PRMT2γ。目前还未发现这些剪接体亚型有甲基化活动，且这些剪接体在细胞内存在不同的亚细胞定位。用绿色荧光蛋白（GFP）标记亚细胞定位于PRMT2，检测发现PRMT2，PRMT2α、PRMT2γ主要存在细胞核核仁中，PRMT2β亚型相对而言分布在整个细胞核中，包括细胞核仁，同样细胞质中也有。PRMT2L2集中存在于围绕细胞核周围的细胞质中。研究发现，PRMT2L2在乳腺，甲状腺、子宫、卵巢与胎脑中表达较高，而在成年人肝与睾丸基本上没有表达。

3 PRMT2 及其剪接体在乳腺癌中表达的临床意义

3.1 乳腺癌的诊断标准乳腺癌的早期诊断对于乳腺癌的治疗及预后具有重要的意义，目前乳腺癌的诊断方法包括放射影像学、超声、核素显像、穿刺活检以及肿瘤标记物的测定，其中穿刺活检成为诊断乳腺癌的“金标准”，但影像学及穿刺活检对乳腺癌的诊断都存在一定的不足。针对肿瘤标记物的检查成为当今诊断肿瘤的新方向，目前癌胚抗原（CEA）对腺癌的诊断价值较大，可作为乳房肿瘤恶变的有用指标[25]。

3.2 ER-α与乳腺癌的关系近年来，大量研究已证实，ER-α在雌激素介导的乳腺癌发生发展中具有直接的作用。总结出ER-α在乳腺癌中的表达有以下特点：（1）乳腺癌的恶性程度越高，ER-α在癌组织中的表达就越与年龄无关联，反映了其在乳腺组织癌变过程中的自主性和失控性；（2）ER-α在癌组织中的表达明显高于临近的癌旁组织；（3）一般情况下，妇女绝经后雌激素的水平是下降的，但是这些乳腺癌患者的ER-α转录活性却仍然很高。ER-α转录活性的增强，其中一个重要的因素是ER-α共调节因子的变化，主要包括表达水平的改变和基因突变。目前，主要还是以通过降低ER-α的转录活性为基础来实现对乳腺癌内分泌治疗的研究。因此，ER-α转录活性的共调节因子的发现和相关功能的研究是乳腺癌基础研究的一个重点，对于今后开展乳腺癌内分泌治疗具有极其重要的意义[26]。

3.3 PRMT2及其剪接体在乳腺癌中的作用PRMT2是一种ER-α的新共激活子，PRMT2可能通过对雄性激素的作用间接地作用于ER-α，以雌激素依赖的方式调节ER-α转录活性，进而达到治疗乳腺癌的作用。研究发现，PRMT2在乳腺癌组织中的表达是明显升高的，且在ER-α阳性的乳腺癌组织中的表达显著高于ER-α阴性的乳腺癌组织。而且，PRMT2在ER-α阳性的乳腺癌组织中的表达与乳腺癌组织学分级有关。PRMT2亚型的mRNA及蛋白的表达在ER、PR细胞系（MCF7、T47D、BT474和ZR-75-1）中是明显高于双重否定细胞系（MDAMB-231、MDA-MB-453和SK-BR-3）的。此外，所有PRMT2亚型的mRNA表达相对临近的正常乳腺组织而言，在乳腺癌组织中是明显增多的。同PRMT2一样，其剪接体亚型在ER-α阳性的乳腺癌组织中的表达是显著高于ER-α阴性的乳腺癌组织。PRMT2的剪接体也是ER-α的共激活子，且能直接调节snail、E-cadherin的启动子活性[13，23-24]。增加snail的转录活性能明显增强肿瘤细胞的侵袭力。所有这些剪接体的转录活性较低于PRMT2。此外，PRMT2β具有最低的雌激素刺激转录活性和与ER-α有最低的相互作用关系。这些可论证出PRMT2剪接体在细胞内可能起着不同的生物学作用。PRMT2的剪接体无论在体内还是体外均能与ER-α相互作用。

综上所述，可以推测出PRMT2通过其差异性剪接体对乳腺癌中ER-α进行影响，调节ER-α转录活性并导致乳腺癌的生成及发展，但具体机制仍需临床试验去证明，这为乳腺癌的临床早期诊断及预后提供一个新的研究方向。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.03.021

A

1009-5519（2015）03-0374-03

2014-09-27）

王妮妮（1988-），女，湖南邵阳人，硕士研究生，主要从事乳腺癌细胞增殖的研究；E-mail：465791168@qq.com。