Elf-1与肿瘤关系的研究进展

王婷婷，杜云翔，韦淑贞，李前文，张闯，杨艳

(1.蚌埠医学院，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠医学院附属解放军第82医院 肿瘤中心，江苏 淮安 223001)

·综 述·

Elf-1与肿瘤关系的研究进展

王婷婷1，2，杜云翔2，韦淑贞2，李前文2，张闯2，杨艳2

(1.蚌埠医学院，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠医学院附属解放军第82医院 肿瘤中心，江苏 淮安 223001)

Elf-1是具有启动子特性的转录因子，在多种肿瘤中表达，与肿瘤的增殖、分化、凋亡、迁移、侵袭、血管生成等有关，同时可指导肿瘤的靶向治疗。作者就Elf-1基因的基本特征及在肿瘤中的作用作一综述。

Elf-1； Ets-1； 肿瘤； 文献综述

Ets(erythroblast transformation specific)基因是一类癌基因，1983年研究鸟白血病毒理时被首次发现，由一系列高度保守的同源序列基因组成，参与调控肿瘤的浸润及转移，目前发现有20多个成员。Elf-1(E74-like factor 1)基因是Ets家族中一种T细胞特异性相关转录因子，最具代表性，在许多人类肿瘤中已检测到其有高活性，其结构、功能及在肿瘤中的作用备受关注。

1 Elf-1的结构及功能

Elf-1基因是1992年从T细胞cDNA文库中发现的Ets家族新成员，又称Ets-1。依据Ets域成员的氨基酸序列、位置及亚群特异性可分为若干亚群，Elf-1的Ets域位于中部，其定位于13q13染色体上，Elf-1与果蝇E74因子(可被蜕皮素诱导的果蝇转录因子)高度同源。Elf-1基因主要在淋巴细胞中表达，由619个氨基酸残基组成，翻译后的加工决定其亚细胞定位、生物活性和代谢降解等过程，其中86～265个氨基酸定位于细胞核，对靶基因起着转录激活或抑制的不同作用，糖基化及磷酸化在细胞调节的各个方面发挥着重要作用，Elf-1是目前所知的较少同时受这两种方式修饰的转录因子，两者是协调还是竞争修饰同一残基或不同残基都属未知，还需要进一步明确对Elf-1转录因子功能的影响机制[1]。Elf-1的活性是通过与Rb(视网膜细胞瘤结合型蛋白)结合的相互作用来调控的，细胞周期的失控是细胞异常增殖和癌变的原因[2]，Elf-1已被证实是特定细胞周期中的重要调控因子。

Elf-1在细胞质和细胞核内编码的蛋白功能及相对分子质量不同，前者主要与造血有关，后者主要参与细胞因子的转录，在T细胞活化之前，细胞质中的Elf-1先被PKCθ(protein kinase C-θ)催化磷酸化和N-乙酰氨基葡糖胺(GlcNAc)转移酶催化N-乙酰氨基糖基化，进入细胞核后相对分子质量由在细胞质内的68×103转变为细胞核内的80×103。癌蛋白磷酸酶2A抑制剂(CIP2A)被确认为人类肿瘤的特征性标志，促进恶性肿瘤细胞生长。Khanna等[3]指出，Ets-1增加EGFR-MEK1/2-ERK通路活动，介导CIP2A诱导癌症的可能机制，促使癌细胞生长、侵袭及供应肿瘤营养的血管生成。

Kim等[4]报道，Elf-1基因参与JNK1通路，为该信号通路的靶基因，参与细胞生长、分化及癌基因转化、凋亡等病理生理过程。表皮生长因子受体(EGFR)介导的丝裂原活化蛋白激酶/ERK(细胞外信号调节激酶)/激酶(MEK)l/2-ERK-MAPK信号通路已被证实几乎可以调节包括肿瘤形成、发展的各个环节，可通过Ras(膜结合型的GTP/GDP结合蛋白)信号磷酸化活化，Elf-1氨基末端域的苏氨酸突变可抑制Ras通路激活后产生的转录效应。

2 促肿瘤发生发展的可能机制

2.1 与细胞凋亡的关系

survivin是目前发现的凋亡抑制蛋白(IAP)中最强的凋亡抑制因子，杨东霞等[5]报道Elf-1在非小细胞肺癌中的表达与survivin正相关，并采用免疫组化及原位末端标记法(TUNEL)证明Elf-1在非小细胞肺癌组织中表达与肿瘤细胞的凋亡呈负相关。真核细胞中绝大部分调控蛋白的降解是通过泛素-蛋白酶体通路进行的，Elf-1可调节泛素-蛋白酶体途径，并调控细胞的凋亡及生长。

caspase抗凋亡途径发生在细胞增殖的G2/M期间，许多恶性肿瘤在此细胞周期形成，Elf-1参与该途径，并导致k2/Cycline激活及磷酸化，磷酸化的Rb蛋白失去对细胞生长的抑制作用，导致细胞失控性生长，打破了正常细胞的增殖与凋亡平衡，导致癌症的发生。

2.2 调节血管生成

1971年，Falkman等首先发现肿瘤的生长有赖于肿瘤组织的血管生成，如果没有血管的营养支持，肿瘤超过1～2 mm3就不能生长。在血管内皮细胞内，Elf-1、环磷酸腺苷反应元件结合(CREB)和早期生长反应因子1/3(EGR-1/3)被证明在基因转录中发挥重要作用，Elf-1在内皮细胞中上调血管生成因子，并促进其增殖[6]，Elf-1结合位出现点突变可引起CREB启动子胚胎血管中活性降低，导致成人内皮表达的缺失。Lin等[7]同样支持转录因子Ets-1在血管生成、细胞外基质重塑和肿瘤转移中起重要作用，Ets-1基因参与新生血管形成的各个阶段包括促血管生成素、基质金属蛋白酶(MMPs)和蛋白酶抑制剂的生成等。

2.3 与Ki-67的关系

Ki-67抗原与细胞分裂增殖有关，Ki-67的标记指数能可靠而迅速地反映恶性肿瘤增殖率，与多种恶性肿瘤的发展、转移、预后相关。Kong等[8]在2014年报道采用组织芯片构建和免疫组化方法发现64例肺癌组织中Elf-1和Ki-67蛋白的表达较在10例正常肺组织显著高表达，且表达高低与肿瘤分化程度、临床分期和淋巴结转移有关，同时发现Elf-1与Ki-67表达正相关。随后Furlan等[9]在乳腺癌致瘤模型中也发现Ets-1与Ki67阳性细胞的比率呈正相关，可促进肿瘤生长，敲除该基因后可抑制肿瘤生长及转移，指出Ets-1表达与癌症侵袭及预后有关。

3 Elf-1在肿瘤中的表达及其临床意义

Ets家族在癌变过程中起重要作用，与包括结肠癌、胃癌、肝癌、胰腺癌在内的多种肿瘤发生、发展、恶化均有关系[10]。Ets-1基因被指出在消化道肿瘤中表达，同时与细胞信号转导、血管生成及浸润转移有关[11]。Elf-1可与多种基因的启动子结合，在癌症中的高表达可预测患者预后及指导治疗等。

3.1 乳腺癌

乳腺癌是发达国家威胁妇女生命最常见的恶性肿瘤，Kalet等[12]在4株ERA(雌激素受体A)阳性的乳腺癌细胞系中研究发现Ets-1促进乳腺癌进展，在MCF7克隆细胞中验证Ets-1转录因子具有增殖、迁移和侵袭特性，Ets-1高表达的MCF7肿瘤细胞生长率[(7.36±2.47)mm·(3 d)-1]明显增加，而对照组较低[(2.52±1.70)mm·(3 d)-1]，Ets-1高表达的肿瘤表现出中心大片坏死和凋亡染色增高。随后Puzovic[13]通过对免疫组化方法分析121例原发性乳腺癌Ets-1、MMP-2和MMP-9的表达与其他临床病理的联系，并根据现有的临床随访资料进行生存分析，发现Ets-1蛋白在肿瘤细胞中高表达，并发现Ets-1在癌症细胞阳性率占56.2%，Ets-1蛋白的表达与肿瘤的大小及分级显著相关，而与激素水平、总生存期及无病生存期负相关，同时预测Ets-1表达可作为乳腺癌患者的一个不良预后因素。

Vav1是鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)Rho(Ras homologous)家族苷酸酶及参与各种细胞活动的造血蛋白，近年来通过免疫沉淀(芯片)及免疫共沉淀(CoIP)证明，Vav1在乳腺癌中异常表达，转录因子Elf-1与雌激素受体结合，促进Vav1对细胞周期蛋白及细胞周期影响，促进肿瘤扩散，Vav1可被ER拮抗剂他莫昔芬抑制[14]，Elf-1异常表达有望指导乳腺癌的靶向药物治疗。三阴型乳腺癌治疗被当作一种特殊的疾病治疗，Park等[15]针对三阴型乳腺癌治疗报道指出，Ets-1高表达的三阴型乳腺癌采用他汀类药物治疗有效。

3.2 宫颈癌

宫颈癌是全球妇女中仅次于乳腺癌和结直肠癌的第3个常见的恶性肿瘤，早期发现及治疗对预后非常关键。Nicol等[16]研究发现Elf-1在宫颈癌中高表达。人乳头状瘤病毒(HPV)被普遍认为是感染宫颈癌的病原体，hPygo2基因可作为细胞感染人类乳头瘤病毒(HPV)相关疾病的标志物，通过宫颈癌的肿瘤基因芯片显示hPygo2在恶性细胞及鳞癌中比在正常的上皮细胞中高表达，而Elf-1是hPygo2在宫颈癌表达及癌细胞增殖必不可少的基因，其表达增高可作为细胞恶性标志[17]。

3.3 胶质瘤

低分化脑胶质瘤具有侵袭性及致命性，Bazzoli等[18]报道转录因子Elf-1(MEF，也称为Elf4)在人和小鼠胶质母细胞瘤中高表达，Elf-1基因对小鼠神经干细胞和胶质母细胞瘤中神经干细胞球形成有着重要的影响，同时有诱导细胞具有干细胞的特征。随后Sahin等[19]发现Elf-1在大鼠C6胶质瘤细胞中高表达。

3.4 前列腺癌

前列腺癌为威胁男性健康第二大恶性肿瘤，如何早期诊治肿瘤是临床医师目前面临的巨大挑战。Shaikhibrahim等[20]在前期实验研究结果Elf-1在前列腺癌过表达的基础上，应用定量RT-PCR研究Ets家族中27个成员的表达模式，指出Elf-1基因在前列腺正常组织及癌变腺体之间表达有显著差异，Efl-1为前列腺癌细胞内的嵌合蛋白，其频繁异位易导致前列腺癌发生，并指出Elf-1在前列腺癌中高表达，且与病理分期有关。随后Li等[21]对69例晚期前列腺癌(包括25例接受雄激素去势作为主要治疗的患者)采用免疫组化法研究发现，Ets-1的表达与前列腺癌的分期及Gleason(格里森)评分水平呈正相关(P<0.05)。Ets-1表达与去势雄激素疗法(ADT)难治性疾病进展时间及快速发展明显有关。这些数据表明，Ets-1基因可以作为患者预后差的分子标记。

在前列腺癌患者中研究紫杉醇化疗药物抵抗与Ets-1mRNA及蛋白的关系中，Kato等[22]发现Ets-1基因的表达水平与紫杉醇抗药性明显相关，提出针对Ets-1基因治疗可成为克服药物抵抗(例如紫杉烷类抵抗性)的新策略。

3.5 口腔癌

口腔癌的确切病因尚未明确，目前认为免疫功能紊乱是口腔癌患者的标志。Munkert等[23]采用免疫印迹、共聚焦显微镜和流式细胞术方法发现,Elf-1在口腔癌中表达与肿瘤分期及浸润呈正相关，同时指出Elf-1主要通过泛素-蛋白酶体通道参与肿瘤形成。

3.6 卵巢上皮性肿瘤

卵巢癌是最常见的妇科肿瘤，发病率位列全球妇科肿瘤的第二。目前对其生物学行为认识较有限，治疗手段有很大的研发空间。Takai等[24]应用免疫组化染色法发现，Elf-1蛋白在26例卵巢上皮性癌中高表达，在10例卵巢良性囊腺瘤中低表达，阳性定位于细胞核和部分细胞质，且Elf-1的表达高低与肿瘤的临床分期、临床疗效、组织学分型、生存率及预后等有关，与组织学分级无关，Ets-1在一些恶性肿瘤中与侵袭、血管生成和耐药性有关，微阵列分析确定共有548个基因在卵巢癌中受Ets-1调节，Ets-1可能参与生物的生理和病理过程，如与对刺激的反应、血管内皮生长因子生成及形态、细胞增殖、细胞黏附及信号转导有关，Ets-1通过复杂的多步骤过程可调节其靶基因的转录促进卵巢癌的进展[25]。

3.7 胰腺癌

胰腺癌是十大常见恶性肿瘤之一，早期不易发现，诊断明确后多已为晚期，预后差。Li等[26]对Ets-1在上皮-间充质转变(EMT)中作用的研究发现，Ets-1基因表达与N-钙黏蛋白呈正相关，与E-钙黏蛋白mRNA呈负相关。为进一步研究Ets-1作用，构建了携带Ets-1短发夹核糖酸(shRNA)表达的绿色荧光蛋白质粒，同时将质粒转染胰腺癌细胞，发现在该胰腺癌细胞系中敲除Ets-1，可减弱EMT的作用，在这些细胞中观察到细胞迁移和黏附性减少及转移率降低，进一步显示该基因与胰腺癌的发生发展有关。

3.8 直肠癌

结直肠癌(CRC)在全球恶性肿瘤中发病率居第3位，死亡率居第4位。Li等[27]指出Ets-1促进肠癌细胞的增殖及侵袭。随后Sun等[28]对免疫组化证实Ets-1高表达的158例直肠癌患者进行5年随访，结果显示，71例(44.9%)死亡患者被证实与Ets-1转录因子有关，失访、未死亡或死于结肠癌以外原因患者占55.1%，进一步指出Ets-1与肿瘤发生发展有关，肿瘤细胞通过局部微环境转移，然而，控制肿瘤转移相互作用的机制尚不清楚，Liu等[29]发现，Ets-1可通过成纤维细胞受体因子4途径激活结直肠肿瘤细胞，促进其转移。

3.9 肝癌

RhoC是Ras超家族同源基因家族Rho家族的成员，已证明与肿瘤发生和肿瘤进展有关，乙型肝炎病毒蛋白质在肝细胞性肝癌(HCC)发生及发展中发挥着重要作用。Qin[30]研究表明，Ets-1的高表达可上调RhoC启动子活性及mRNA和蛋白水平的表达。乙型肝炎病毒-腺病毒重组病毒感染后可导致Ets-1的上调，进而导致肿瘤发生。Jiang等[31]通过对肝细胞系中Ets-1表达研究也证明其促进肝细胞肝癌侵袭和转移。

4 展 望

综上所述，Elf-1基因在大多数肿瘤中表达上调，研究已证实在肿瘤细胞的发生、迁移、侵袭和扩散方面起重要作用，已有文献报道Elf-1基因可指导肿瘤的治疗，靶向治疗为一种抗肿瘤性更强、安全、适应证广泛的干预途径，目前针对Elf-1基因的靶向治疗还处于初期研究阶段，进一步深入研究具有广阔前景，将为肿瘤早期诊断、指导治疗及评价预后提供重要价值。

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2015-04-17

2015-05-15

国家“863”计划项目(2014AA020901)

王婷婷(1989-)，女，山东济宁人，在读硕士研究生。E-mail:992801280@qq.com

杜云翔 E-mail:82zheGuo@163.com

王婷婷，杜云翔，韦淑贞，等.Elf-1与肿瘤关系的研究进展[J].东南大学学报：医学版，2015，34(5)：851-855．

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A

1671-6264(2015)05-0851-05

10.3969/j.issn.1671-6264.2015.05.039