PAQR3与恶性肿瘤的研究进展

郑意萍　吴林霞　高杰　王衍富

1大连医科大学，大连116000

2大连医科大学附属第一医院老年医学科，大连116000

PAQR3与恶性肿瘤的研究进展

郑意萍1吴林霞1高杰1王衍富2#

1大连医科大学，大连116000

2大连医科大学附属第一医院老年医学科，大连116000

孕激素和脂联素分子受体3（PAQR3）是一类新命名的跨膜蛋白家族成员之一，通过与B-Raf和C-Raf结合而抑制Raf/MEK/ERK信号通路的高尔基体膜蛋白。PAQR3在能量代谢，细胞凋亡，肿瘤发生等方面发挥重要调控作用。近年研究发现PAQR3在某些肿瘤中低表达，提示其可能作为一种抑癌新基因，调控肿瘤细胞的生长、增殖、侵袭与转移。本文对PAQR3基因与恶性肿瘤之间的关系进行综述，有望从分子生物学水平揭示其在肿瘤发生中的作用，为肿瘤治疗提供新的靶点。

PAQR3；恶性肿瘤；研究进展

孕激素和脂联素分子受体3（progestin and adipoQ receptor 3，PAQR3）作为一种跨膜蛋白，通过在空间上调控细胞内Ras/Raf/MEK/ERK丝裂原信号通路来影响多种细胞功能［1-2］。进一步研究显示PAQR3能抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）介导的内皮细胞增殖、迁移和血管生成过程［3］，且可以调控哺乳动物组蛋白H3赖氨酸4（H3K4）三甲基化［4］。PAQR3与肥胖、能量代谢、瘦素信号通路及胰岛素信号通路密切相关［5-6］。近年越来越多的研究发现，PAQR3与肿瘤密切相关，它既可以协同p53抑制肿瘤的发生，也可以调节上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）而对肿瘤的转移起作用［7］。在细胞及动物模型水平上，PAQR过表达能够明显抑制人恶性黑色素瘤细胞系A375细胞的生长及转移。PAQR3基因的缺失不仅能促进药物诱导的肿瘤发生，提高皮肤乳突状肿瘤的发生率，而且能促进肿瘤的生长［8-9］。PAQR3基因在结肠癌、乳腺癌、胃癌、肝癌、骨肉瘤、急性白血病等组织中低表达，提示PAQR3在恶性肿瘤的发生发展过程中可能扮演着重要的角色。

1　PAQR3基因的结构特点

PAQR3又名raf激酶高尔基体锚定蛋白（raf kinase trapping to Golgi，RKTG），隶属于PAQR家族（progesterone and adipoQ receptor family）。人的PAQR3基因定位于4号染色体上（4q21.21），编码37 kDa左右的膜蛋白。2007年首次发现PAQR3是一种特异定位于高尔基体膜上的细胞器膜蛋白，具有Ⅲ型拓扑结构，N端朝向胞质一侧，C端位于高尔基体腔内，朝向胞质侧的N端及Loop结构区可以将胞质内的B-Raf和C-Raf激酶锚定到高尔基体上，造成Raf激酶空间分布上的变化，干扰Raf激酶与其上游活化G蛋白Ras-GTP以及下游底物MEK激酶的结合，从而阻抑其活化信号的传递，阻碍丝裂原信号Ras/Raf/MEK/ERK通路的活化。免疫共沉淀实验和免疫荧光共定位检测发现，PAQR3只特异性地作用于Raf蛋白，与Ras、MAK-1并没有结合，通过这种机制影响细胞的扩增和恶性转化［10-11］。

2　PAQR3基因与恶性肿瘤的关系

2.1结肠癌

最新研究发现，PAQR3可能是结肠癌抑癌新基因［12］。在动物模型的研究中发现，PAQR3基因能够促进一种可自发形成肠癌的APCmin小鼠肿瘤的形成，且能增加小鼠的肠肿瘤数量。而且PAQR3能负向调控EGF介导的EPK磷酸化及细胞核内β-catenin而抑制SW-480结肠癌细胞的增殖［12］。同时，在结肠癌组织样本中PAQR3的表达水平明显低于正常结肠组织，且这种改变与肿瘤的恶性程度密切相关。有学者用甲基化特异性聚合酶链反应（MSP）法检测结直肠癌标本中PAQR3基因甲基化水平，发现PAQR3基因启动子甲基化发生率为33.3%（18/54），明显高于正常组织的5.6%（3/54）［13］。由此可见PAQR3在结直肠癌中低表达，其低表达可能与基因启动子甲基化有关，提示PAQR3在结肠癌的发生、发展中可能发挥重要作用。

2.2乳腺癌

20%乳腺癌患者的人类表皮生长因子受体2（HER2）阳性，HER2是重要的乳腺癌预后判断因子。分子生物学实验发现，乳腺癌组织样本及人乳腺癌细胞系中PAQR3表达显著降低，低水平的PAQR3可促进肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭［14］。而且，HER2的表达与PAQR3的表达呈负相关。表柔比星是乳腺癌辅助化疗的基本药物，黄剑波等［15］发现，PAQR3可通过Caspase相关信号通路及抑制表柔比星所致的ERK活化增强乳腺癌细胞对表柔比星的敏感性。上述研究结果表明，PAQR3表达水平的高低对HER2的致癌作用有关键作用，同时，PAQR3表达可能与乳腺肿瘤对表柔比星的敏感性密切相关。

2.3膀胱癌

国内外研究提示PAQR3是一种潜在的肿瘤抑癌基因，生物信息学分析发现它是miR-137的目标基因。先前的研究已经证实，miR-137在人类膀胱癌组织和细胞系中表达上调。Xiu等［16］研究表明，miR-137通过与PAQR3的3-UTR端结合抑制PAQR3的表达，从而促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和转移。与此相互印证的是，由小型干扰RNA沉默PAQR3的表达同样促进膀胱癌细胞的增殖、迁移和转移。而恢复PAQR3的表达则抑制了膀胱癌细胞的生长。故认为，低表达的PAQR3可能与膀胱癌的发生相关，这有可能成为治疗膀胱癌潜在的策略。

2.4胃癌

Ling等［17］在基因和蛋白水平上的研究结果显示，胃癌组织中PAQR3的表达水平明显降低，且与幽门螺杆菌的感染程度、肿瘤大小、分期、静脉和淋巴入侵、远处转移及患者的存活率有关。进一步证明了PAQR3可能通过ERK和AKT介导的通路抑制EMT表达，而EMT是上皮细胞来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程。因此PAQR3对胃癌的调控作用可能使其成为研究胃癌发病机制的一个突破点。

2.5肝细胞癌

在肝癌组织中，PAQR3基因和蛋白的表达也明显降低，免疫组织化学染色发现高表达PAQR3的样本PAQR3位于细胞质，且PAQR3的表达与血清甲胎蛋白（AFP）及肝癌的临床分级、大小及肝癌患者的生存时间等密切相关［18］。但尚无PAQR3基因在肝癌细胞中的生物学研究。

2.6骨肉瘤

在骨肉瘤患者肿瘤组织及癌旁组织中进行检测，发现PAQR3在骨肉瘤组织中表达下调，且低水平的PAQR3都与临床骨肉瘤患者的转移相关。此外，PAQR3 mRNA及蛋白在人骨肉瘤细胞株（MG-63，U2OS，SOSP-9607和SAOS-2）中均下调，通过转染PAQR3质粒过表达PAQR3的骨肉瘤细胞株MG-63的增殖、迁移和侵袭能力明显受到抑制，进一步通过Western Bloting蛋白质印迹法验证，PAQR3通过抑制EPK磷酸化这一途径对骨肉瘤细胞发生作用［19］。PAQR3可能充当骨肉瘤肿瘤抑制剂，为人类骨肉瘤的治疗和选择提供一个新的选择。

2.7肾癌

肾癌组织中PAQR3的表达水平也是降低的［1］。有学者进一步从细胞和动物水平方面，证明了在血管内皮细胞中，PAQR3能够抑制VEGF介导的内皮细胞的增殖、迁移和血管生成过程［4］。目前，PAQR3参与的肾癌发生发展机制可能涉及缺氧条件下，PAQR通过干扰缺氧诱导因子（HIF）-1α与p300之间的相互作用来阻断HIF转录激活活性，抑制由HIF-1介导的VEGF自分泌。这揭示了PAQR3作为抑癌因子在抗肿瘤中新的作用机制，但尚未在全面的实验中得到验证。

3　小结与展望

在过去的几年里，PAQR3与肿瘤的研究取得了长足的进步。然而，PAQR3作为一种潜在的抑癌基因，由于其复杂的多系统、多靶细胞、多信号传导通路的调控作用，要阐明PAQR3在肿瘤发生和发展中的影响，并非易事。基因启动子区高甲基化常导致抑癌基因转录沉默，使之功能丧失［20］，PAQR3在癌组织中低表达是否与甲基化相关，能否通过调控甲基化状态，进而干扰相关癌基因的表达或许是未来研究的方向。相信对PAQR3进一步的扩充研究，将有助于揭示肿瘤的发病机制，为治疗提供新的靶点和新的策略。

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R730.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.06.06

2015-07-25）

（corresponding author），邮箱：wangyanfu2000@163.com