乳腺癌缺失基因在关于胃癌发生机制方面的研究进展

汪洋，还勇为，焦峰

(蚌埠医学院附属解放军82医院 普外科，江苏 淮安 223001)



·综 述·

乳腺癌缺失基因在关于胃癌发生机制方面的研究进展

汪洋，还勇为，焦峰

(蚌埠医学院附属解放军82医院 普外科，江苏 淮安 223001)

乳腺癌组织缺失基因1(deleted in breast cancer- 1，DBC1)作为一种近年来新发现的基因已经被证实参与胃癌等多种肿瘤的形成和发展，但具体机制仍所知甚少。通过沉默交配信息校准2同系物(silent mating type inforation regulation 2 homolog 1，SIRT1)去乙酰化活性的负调控，以及与其他因子如酪氨酸激酶2α(CK2α)、核转录因子κB(NF- κB)、蛋白激酶等的相互作用，DBC1对胃癌的发生、进展以及预后有一定影响。因此，DBC1作为治疗胃癌的新靶点逐渐为人们所重视，使我们对防治胃癌有了进一步的了解和突破。

乳腺癌缺失基因； 酪蛋白激酶Ⅱ； 沉默交配信息校准2同系物； 核转录因子κB； 综述

乳腺癌组织缺失基因1(deleted in breast cancer- 1，DBC1)是2002年新发现的一种基因，因为最早发现其在乳腺癌组织中缺失而得名。DBC1位于人类染色体8p21，属于Rho GTPases基因家族。相关实验表明这个家族所参与的信号传导与肿瘤的发生和进展有一定的联系[1]。通过最近的针对组蛋白去乙酰化酶和核受体的质谱研究，发现DBC1作为一种转录过程的主调节器与人类肿瘤转移相关。通过沉默交配信息校准2同系物(silent mating type inforation regulation 2 homolog 1，SIRT1)去乙酰化活性的负调控，DBC1对基因表达、下游的细胞通路和相关的人类疾病有广泛的影响[2]。下面就近年来DBC1在胃癌发生机制方面的研究进展进行综述。

1 DBC1作为SIRT1抑制剂参与胃癌的机制

SIRT1可以通过细胞周期中的一些分子及细胞凋亡调节蛋白来发挥脱乙酰化作用使细胞存活[3]，延长细胞寿命，从而减缓组织器官的衰老，是早已经被证明的长寿基因。可以推断，当SIRT1存在于肿瘤细胞中时，可能也会因此对肿瘤细胞的增殖分化起正向调节作用，从而使其发生和转移等过程效率都有所提高。就目前医学研究所知，p53基因在DNA的结合和修复以及细胞的凋亡和分化中起到重要作用，相关实验已经证实，细胞DNA受到损伤的时候，P53蛋白可以通过“细胞程序性死亡”而引发细胞凋亡，从而起到抑制癌细胞生长的作用[4]。DBC1可以通过调节p53从而在肿瘤抑制中起重要作用。Qin等[5]在体外和体内实验中发现，DBC1的缺失导致P53减少。鼠双微染色体2(murine double mimute2，MDM2)可以通过不同的通路参与P53的功能调节，从而进一步参与细胞增殖和凋亡的过程。DBC1可以通过与MDM2竞争，然后与P53结合并稳定[5]。而近年来发现P53是SIRT1的酶解底物，SIRT1磷酸化通过一磷酸腺苷(AMP)激活的蛋白激酶完成，然后调控p53的乙酰化[6]，而SIRT1使P53脱乙酰化后P53介导的细胞凋亡作用减弱。研究还证实，DBC1可以与SIRT1形成稳定的复合体，ATM/ATR介导的DBC1磷酸化促进DBC1与SIRT1结合，从而降低了SIRT1的活性，进一步使SIRT1对于P53的作用减弱,DBC1是SIRT1的负性调节剂。而DBC1经乙酰化修饰的位点是在其两末端的赖氨酸残基K112和K215，对K112和K215乙酰化可以抑制DBC1- SRIT1结合，并且增加SIRT1脱乙酰化酶活性。而SIRT1促进DBC1脱乙酰化，这一机制稳定了DBC1- SRIT1组合的存在，也限制了SIRT1活性[7- 8]。

Noguchi等[9]实验证明，在胃癌的发展中，SIRT1的表达与不良预后相关，而DBC1与好的预后有关。在51例胃癌组织中，通过免疫印迹法评估SIRT1的表达，在557例胃癌患者中，通过免疫组织化学法评估了乙酰化组蛋白H4K16、DBC1、p53、SIRT1和乙酰化组蛋白H3K9的表达。免疫印迹法评估显示，SIRT1的高表达与恶性肿瘤的发展、淋巴入侵阳性、静脉入侵阳性及晚期阶段有统计学关系，但并非提示预后不良。免疫组化评估结果显示，通过单变量和多变量分析，SIRT1的高表达与更坏的临床病理特征以及预后不良有关，同样的结果也出现在免疫印迹法中。通过单变量分析发现，DBC1和H4K16Ac与良好预后相关[9]。

2 CK2α磷酸化DBC1参与癌症的发展

CK2最早被称为酪蛋白激酶Ⅱ，是一种信使非依赖性丝/苏氨酸激酶，普遍存在于真核细胞中，CK2的一个重要特征是利用三磷酸腺苷或三磷酸鸟苷作为磷酸基团供体，具有众多磷酸化蛋白底物。DBC1就是其底物之一[10]。Bae等[11]的试验中，通过单因素分析，蛋白激酶CK2α和磷酸化的DBC1表达阳性预测总生存期短和无复发生存率低。特别需注意的是，CK2α表达是胃癌患者独立的预后指标。胃癌细胞中CK2α与DBC1结合，并且磷酸化DBC1。CK2α磷酸化DBC1在GST沉降实验中被CK2α和DBC1免疫共沉淀证实。对CK2α和DBC1的抑制降低癌细胞增殖和侵袭活性。胃癌细胞的迁移和侵袭活性的降低与基质金属蛋白酶2、基质金属蛋白酶9和上皮间质转化下调有关。而DBC1磷酸化位点的突变也下调了与上皮细胞间质转化相关的信号。他们的研究表明，CK2α通过调节DBC1突变磷酸化参与肿瘤发生。此外，阻断CK2α和DBC1的结合抑制了胃癌细胞侵袭性增殖。因此，CK2α- DBC1通路可能成为胃癌治疗的新靶点[11]。

3 DBC1通过调节NF- κB活性促进胃癌细胞的失巢凋亡抑制

失巢凋亡(anoikis)是一种细胞程序性死亡，是由于在其生存环境中细胞外基质，也就是动物细胞分泌的糖及蛋白等物质和其他细胞失去接触而导致的[12]，正常的上皮细胞从原来生存的内环境脱落到血流中可以引发细胞失巢凋亡[13]。失巢凋亡作为一种特殊的程序化细胞死亡形式，在机体成长发育、疾病发生和肿瘤发生、发展、侵袭中起重要作用。NF- κB为一个转录因子蛋白家族，除了参与早期免疫反应和炎症反应的分子调控，也参与细胞凋亡有关的分子反应，如肿瘤坏死因子受体相关因子- 1、抗细胞凋亡的蛋白- 1和- 2、TNF受体相关因子等。活化的NF- κB可能与肿瘤细胞凋亡抗拒有关[14]。为了探究NF- κB与DBC1之间的调控关系，Huan等[15]通过免疫组织化学方法研究了在142例胃癌组织中DBC1的过表达，结果显示DBC1在胃癌组织中明显与TNM阶段和淋巴结转移有关。体外实验表明，DBC1表达与胃癌细胞的失巢抵抗能力有关，这已经被定义为转移的关键。研究显示，IKK- β/NF- κB信号通路参与了DBC1对胃癌细胞失巢抵抗的调节。总的来说，DBC1通过调节NF- κB活性来促进失巢抵抗，因此，这可能是一种防止潜在转移的新的治疗目标[15]。

4 氧化应激促进DBC1磷酸化，蛋白磷酸酶4使DBC1去磷酸化

DBC1可以被ATM和ATR激酶磷酸化，以应对DNA损伤，这是p53活化和凋亡的关键事件[16]，关于DBC1如何被磷酸化，Yuan等[17]认为氧化应激改变了SIRT1与其抑制蛋白DBC1的相互作用。氧化应激通过ATM/ATR依赖机制促进DBC1磷酸化，增加了DBC1与SIRT1的亲和力并且导致去乙酰化酶活性抑制[17]。Lee等[16]发现，蛋白磷酸酶4(PP4)使DBC1去磷酸化，调节其在DNA损伤应答中的作用。PP4R2是PP4的调节亚基，介导DBC1和催化亚基PP4C之间的相互作用。在体外，PP4C有效地使已经磷酸化的DBC1去磷酸化，细胞中PP4C/PP4R2的耗尽改变DBC1磷酸化和p53的活化动力学，并在DNA损伤反应中使细胞凋亡增加，这与磷酸化的DBC- 1突变体表达兼容。这些研究表明，PP4介导的DBC1去磷酸化对于有效的细胞损伤反应是必要的[16]。

5 DBC1参与异染色质的DNA断裂修复

近年来，也有一些关于DBC1与DNA修复方面的研究，使进一步探究胃癌及其他癌症疾病有了新的进展。Magni等[18]认为DBC1对于异染色质的DNA损伤修复是必需的，而常染色质的DNA损伤修复并不受DBC1缺失的影响。Chk2被称为检测点激酶，当DNA损伤发生时ATM可激活Chk2，使P53被磷酸化而激活[19]，经过一系列反应最终使细胞周期中断。Magni等[18]发现，异染色质DNA修复损害是由有缺陷的检测点激酶2(Chk2)激活引起的，这在DBC1脱落的细胞中可以被检测到，而且最终影响了Chk2基板KAP1的磷酸化，这是DNA修复和异染色质松弛所必需的，研究进一步扩大和确认DBC1在DNA损伤反应和DNA修复中的角色，也说明了一个新的CHK2基因活性调节机制。DBC1参与异染色质DNA断裂修复的结果表明，这种蛋白对维持染色体的稳定发挥新的作用，而这可能对于防止胃癌或是其他癌症的形成是必不可少的[18]。

6 DBC1被小泛素样修饰因子修饰参与P53介导的细胞凋亡

泛素样修饰是一种常见的蛋白质翻译后修饰，将泛素分子结合到靶蛋白上参与各种反应。小泛素样修饰因子(SUMO)是近年来新发现的一类泛素样分子，主要参与靶蛋白的定位及功能调节等。目前主要包括SUMO 1、SUMO 2、SUMO 3、SUMO 4[20]。PIAS3是STAT3蛋白抑制分子，可以介导多种蛋白质发生泛素化[21]。DBC1可以被小泛素样修饰因子2、3(SUMO 2、3)修饰，但不能被SUMO1修饰，这一点对于基因毒性应激反应下p53的转录是至关重要的。而依托泊甙治疗降低了DBC1与SUMO的特异性蛋白酶1(SENP1)的相互作用，促进了它与PIAS3作用，致使DBC1 SUMO化增加。研究发现，DBC1从与SENP1结合到与PIAS3结合的切换是通过ATM/ATR介导磷酸化DBC1完成的。此外，DBC1 SUMO化引起了DBC1- SIRT1相互作用增大，导致p53转录激活从SIRT1释放。SENP1的敲除促进依托泊苷诱导的细胞凋亡，而PIAS3或SUMO2/3敲除和SUMO化修饰缺陷的DBC1突变体的过度表达抑制细胞凋亡。在基因毒性应激反应中，这些结果在p53介导的细胞凋亡的促进作用中建立了DBC1泛素化修饰的角色[22]。在这里是否可以就此推断，若是对DBC1的小泛素化修饰进行干扰，是否也参与到胃癌及其他癌症的发展中呢？而对于胃癌组织中DBC1的小泛素化修饰进行加强或是抑制，是否可以为治疗或是预防胃癌发生开拓一条新的路径。

7 展 望

消化道肿瘤特别是胃癌是对身体健康影响非常大而且也是人类常见的疾病之一。就其发病率和死亡率而言，前者在所有恶性肿瘤中占据第2位，后者占据第3位[23]。纵然众多的新型化疗药物和靶向药物被广泛应用，但是晚期胃癌的治疗效果仍然不容乐观，其5年生存率为20%～30%[24]，因而寻找胃癌早期诊断的分子标志物以及新的潜在治疗靶点就尤为重要。

DBC1自首次被发现至今只有10余年，关于DBC1的作用机制我们仍知之甚少。就目前已知研究进展来说，DBC1作为SIRT1抑制剂参与肿瘤的进展是相关领域比较承认的一种说法，也是研究相对较多的一种机制。目前有限的资料显示，DBC1大致可以通过作为SIRT1抑制剂、参与DNA断链修复、氧化应激、被CK2α磷酸化、调节NF- κB活性、蛋白激酶4的磷酸化和去磷酸化以及参与P53介导的死亡等方式参与胃癌病理机制的发展。DBC1本身对于大多数肿瘤来说究竟是抑制还是促进至今仍没有相对统一的说法，甚至对于某一种特定的肿瘤，不同的团队也会得出截然不同的结果。我们不能认定哪一种说法完全正确，因为科学就是在不断的探索和发现、在不断的纠正错误中前行，好在随着科学技术的发展，免疫印迹法、免疫组织化学以及细胞学、基因检测等研究方法为我们进一步探究提供了方便。可以肯定的是，一定还有其他的关于DBC1的作用机制参与胃癌的进展，对于已经发现的相关机制，我们仍有继续探索的巨大空间，而这些发现必将为预防和治疗胃癌疾病提供新的思路。

[1] 陶春英，张婷，杨晓娟，等.DBC1的研究进展[J].现代肿瘤医学，2013，21(7):1653- 1655．

[2] JOSHI P，QUACH O L，GIGUERE S S，et al.A Functional proteomics perspective of DBC1 as a regulator of transcription[J].J Proteomics Bioinform，2013，Suppl 2：1- 17.

[3] MICHAN S，SINCLAIR D.Sirtuins in mammals:insights into their biological function.[J].Biochem J，2007，404(1):1- 13．

[4] 成秀梅.肿瘤抑制基因p53的研究进展[J].现代诊断与治疗，2008，19(3):158- 160．

[5] QIN B，MINTER- DYKHOUSE K，YU J，et al.DBC1 functions as a tumor suppressor by regulating p53 stability[J].Cell Rep，2015，10(8):1324- 1334．

[6] LAU A W，LIU P，INUZUKA H，et al.SIRT1 phosphorylation by AMP- activated protein kinase regulates p53 acetylation[J].Am J Cancer Res，2014，4(3):245- 255．

[7] ZHANG H，XU Y，FILIPOVIC A，et al.SILAC- based phosphoproteomics reveals an inhibitory role of KSR1 in p53 transcriptional activity via modulation of DBC1[J].Br J Cancer，2013，109(10):2675- 2684．

[8] 李云芬，杨晓娟，张婷，等.乳腺癌组织中乳腺癌缺失基因1的表达研究进展[J].现代肿瘤医学，2013，21(8):1888- 1891．

[9] NOGUCHI A，KIKUCHI K，ZHENG H，et al.expression is associated with a poor prognosis，whereas DBC1 is associated with favorable outcomes in gastric cancer[J].Cancer Med，2014，3(6):1553- 1561．

[10] 黄轶轩，周少华，薛洪省.蛋白激酶CK2α与人类恶性肿瘤[J].中国肺癌杂志，2012，15(7):439- 445．

[11] BAE J S，PARK S H，KIM K M，et al.CK2α phosphorylates DBC1 and is involved in the progression of gastric carcinoma and predicts poor survival of gastric carcinoma patients[J].Int J Cancer，2015，136(4):797- 809．

[12] 章应慧，屈伸.失巢凋亡[J].医学分子生物学杂志，2005，2(1):1- 4．

[13] FRISCH S M，FRANCIS H.Disruption of epithelial cell- matrix interactions induces apoptosis[J].J Cell Biol，1994，124(4):619- 626．

[14] 张倩璐，邓珊，江青山.SAA蛋白与BCL- 2、Caspase- 3及NF- κB关系的研究[J]东南大学学报:医学版，2015，34(2):191- 195．

[15] HUAN Y，WU D，ZHOU D，et al.DBC1 promotes anoikis resistance of gastric cancer cells by regulating NF- κB activity[J].Oncol Rep，2015，34(2):843- 849．

[16] LEE J，ADELMANT G，MARTO J A，et al.Dephosphorylation of DBC1 by protein phosphatase 4 is important for p53- mediated cellular functions[J].Mol Cells，2015，38(8):697- 704．

[17] YUAN J，LUO K，LIU T，et al.Regulation of SIRT1 activity by genotoxic stress[J].Genes Dev，2012，26(8):791- 796．

[18] MAGNI M，RUSCICA V，RESTELLI M，et al.CCAR2/DBC1 is required for Chk2- dependent KAP1 phosphorylation and repair of DNA damage[J].Oncotarget，2015，6(19):17817- 17831．

[19] 尚增甫.DNA- PKcs调控有丝分裂进程与机制[D].北京：中国人民解放军军事医学科学院，2009．

[20] 刘世荣.SUMO化修饰:一种多功能的蛋白质翻译后修饰方式[J].医学分子生物学杂志，2006，3(3):212- 215．

[21] SCHMIDT D，MÜLLER S.PIAS/SUMO:new partners in transcriptional regulation[J].Cell Mol Life Sci，2003，60(12):2561- 2574．

[22] PARK J H，LEE S W，YANG S W，et al.Modification of DBC1 by SUMO2/3 is crucial for p53- mediated apoptosis in response to DNA damage[J].Nat Commun，2014，5：5483．

[23] 黄海进，何秀芝，焦峰.高山尖山酯碱对胃癌SGC- 7901细胞的诱导凋亡作用[J].东南大学学报:医学版，2013，32(2):206- 209．

[24] 张国勇.SIRT在胃癌恶性生物学表型中的作用及机制研究[D].西安:第四军医大学，2012．

2016- 04- 13

2016- 07- 06

汪洋(1991-)，男，安徽宣城人，住院医师，在读硕士研究生。E- mail：1094340441@qq.com

焦峰 E- mail：jiaofeng7701@163.com

汪洋,还勇为,焦峰.乳腺癌缺失基因在关于胃癌发生机制方面的研究进展[J].东南大学学报:医学版,2016,35(6)：1005- 1008.

R735.2; R730.231

A

1671- 6264(2016)06- 1005- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.06.037