RPN2在肿瘤发生发展中的研究进展

吴 震 欧阳晓晖 苏秀兰

1.内蒙古科技大学包头医学院研究生学院，内蒙古包头014010；2.内蒙古自治区人民医院普通外科，内蒙古呼和浩特010050；3.内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心，内蒙古呼和浩特010050

RPN2在肿瘤发生发展中的研究进展

吴 震1欧阳晓晖2苏秀兰3

1.内蒙古科技大学包头医学院研究生学院，内蒙古包头014010；2.内蒙古自治区人民医院普通外科，内蒙古呼和浩特010050；3.内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心，内蒙古呼和浩特010050

简述了RPN2的概况及其作用机制，并回顾其在各种肿瘤细胞中的相关研究进展，指出肿瘤细胞获得耐药表型是导致化疗失败的重要原因，下调作为N-寡糖基转移酶复合体成员之一的核糖体结合蛋白Ⅱ（RPN2）基因可显著促进多西紫杉醇诱导的乳腺肿瘤细胞凋亡，沉默RPN2基因可增加乳腺肿瘤细胞对多西紫杉醇的敏感性。但是，RPN2表达的功能和与其他恶性肿瘤临床特征的相关性仍有待阐明。本文根据最近的相关文献就RPN2发生发展的研究进展作一综述。

RPN2；肿瘤；进展

肿瘤进展是由一系列随机发生的基因突变和DNA的表观遗传等改变，使得细胞增殖和存活异常，以及与恶性细胞表型相关联的其他性状所驱动的。因此，肿瘤细胞表现出较强的异质性。目前的研究发现了一系列与肿瘤的发生、发展相关的因子，以及信号转导通路相关机制。多药耐药基因MDR1编码的蛋白产物P-糖蛋白（P-gp）介导的多药耐药被认为是肿瘤细胞抵抗传统化疗药物的经典机制，而RPN2基因沉默可降低P-gp糖基化而导致其膜定位受阻，进而增加乳腺癌细胞多西紫杉醇的敏感性。因此，沉默RPN2基因可增加肿瘤细胞对多西紫杉醇的敏感性，RPN2基因也有望成为基于RNA干扰的肿瘤耐药治疗方面的一个新靶点。

1 RPN2概述

人类核糖体结合蛋白Ⅱ（RPN2）基因已被定位于染色体20q12-13.1。基因的结构和拓扑特征的分析揭示了RPN2是一个独特的整体粗面内质网的膜糖蛋白，参与粗面内质网结构独特性的易位和维护。RPN2蛋白是一个N寡糖基转移酶复合物，偶联高甘露糖寡糖与天冬酰胺残基的N-X-S/T共有基序的组分的新生多肽链［1］。

真核生物的细胞中许多蛋白质都是糖蛋白。糖基化作用在生物体中非常普遍的存在。蛋白的糖基化是通过酶将一个或多个糖元连接在新生的多肽链上，可以在蛋白质上连接单糖，也可以连接有侧链的复杂多糖［2］。

蛋白的糖基化可影响蛋白质的稳定性、定位以及蛋白的分泌，进而在细胞功能中起着关键的作用。而糖蛋白的糖链结构所连接的多肽可影响蛋白质的分拣、折叠、构象、投送，以及蛋白质的抗原性、可溶性和生物活性等，糖链结构的多样性还为信号的转导提供了必要的基础，如许多微生物（细菌、真菌、病毒等病原体）对宿主细胞的感染就是以宿主细胞表面糖蛋白上的糖类物质和病原体表面凝聚素的黏着为前提的。糖蛋白在生物体内的半衰期以及降解的部位也是受糖链结构的差异所影响。

蛋白的糖基化过程非常复杂，需要一系列的酶参与其中。寡糖转移酶是蛋白质N-糖基化过程中一种重要的酶，它可将寡糖核心转移到内质网上新合成的多肽的Asn残基上，形成糖蛋白前体。而RPN2是作为寡糖转移酶蛋白复合体中一个必要的亚单位。

2 RPN2的相关机制

2.1 RPN2通过GSK3b的功能抑制调节乳腺肿瘤发生和转移

突变型p53（mtp53）的功能增益（gain of function）有助于肿瘤进展的各个方面，一些mtp53基因突变是通过等位基因的突变和其余野生型p53（wtp53）的反式显性的失活来导致肿瘤抑制功能的损失（1ose of function）。重要的是，突变型p53（mtp53）有助于肿瘤的进展。这种机制被称为mtp53的功能增益（GOF）［3］。GOF的一个关键特性是稳定和积累mtp53。Takahashi等［4］研究发现RPN2通过糖原合酶激酶3b的失活（GSK3b）稳定mtp53，抑制上皮细胞间质转化的主要调控因子Snai1。

RPN2在肿瘤干细胞组分高度表达，并且是肿瘤干细胞的组分维持所必需的。Honma等［5］的研究显示，RPN2在乳腺癌细胞中肿瘤干细胞组分的产生中起着重要作用，且能调节肿瘤干细胞的肿瘤形成和转移。

RPN2能通过物理相互作用拮抗GSK3b功能，它的敲除能促进GSK3b介导的热休克蛋白的失活，从而诱导mtp53的退化。

结果表明，RPN2/mtp53调控网络的抑制是一个有前景的途径，可以达到克服恶性乳腺肿瘤的进展和抑制肿瘤干细胞的表型。RPN2可能是用于抗肿瘤干细胞疗法一个有希望的靶标。

2.2 RPN2介导的四旋CD63糖基化调节乳腺癌细胞恶性肿瘤

四旋家族是一组细胞表面蛋白为特征的4个跨膜结构域。四旋蛋白调节几种类型的生理特性，包括细胞形态、运动性、侵入、融合和肿瘤的信号传导等等。CD63基因位于人染色体12q13，是四旋的第一表征。最近的研究有表明，CD63与许多不同的蛋白有相互作用，无论是直接或间接均可调节细胞内运输和定位［6］。此外，越来越多的研究表明，在细胞表面，CD63的表达与糖基化调控联系紧密［7］。此外，已经报道，CD63关联实体肿瘤的生物学行为，尤其是那些具有转移潜力的肿瘤。四旋CD63是调节癌症恶性肿瘤高度N-糖基化蛋白。

Naoomi等［8］的研究证明了癌症恶性肿瘤与CD63的糖基化由RPN2调节。RPN2表达的抑制导致了CD63 N-糖基化的减少。CD63沉默降低了化疗抗性和恶性乳腺癌细胞的侵袭能力。在这项研究中，证明了RPN2通过调控CD63的N-糖基化增加了乳腺癌细胞恶性增殖等特性。由RPN2调控定位的CD63的N-糖基化会影响细胞质，细胞膜和细胞周围内基质的蛋白质定位，其还具有介导MDR1的定位和增加癌的恶性程度，包括耐药性和侵袭力的增加。

以往的研究表明，在肿瘤细胞中MDR1定位在细胞膜对药物抵抗性很重要。因此，针对MDR1的小分子化合物或抗体是一种有效的策略来克服肿瘤的多重耐药性［9-11］。

Naoomi等［8］提及的乳腺癌细胞中RPN2介导的CD63/MDR1糖基化途径机制的原理图模型见图1。

图1 乳腺癌细胞中RPN2介导的CD63/MDR1糖基化途径机制的原理图模型

在乳腺癌细胞，高表达的RPN2导致增加CD63/ MDR1的糖基化和增强CD63/MDR1的膜定位，这促进了癌的恶性程度。与此相反，抑制RPN2表达降低CD63/MDR1的糖基化和降低膜定位，从而在乳腺癌细胞中衰减癌症恶性。

综上分析提示，RPN2介导的CD63糖基化在肿瘤的发生发展中起着重要的作用。

3 RPN2与肿瘤的联系

3.1 RPN2与乳腺癌

Honma等［5］研究揭示在多西他赛抵抗的人乳腺癌细胞中多西紫杉醇的存在下，N寡糖基转移酶复合物的一部分即RPN2的下调，能有效诱导细胞凋亡。RPN2的沉默降低了P-糖蛋白的糖基化和降低膜的定位，由此使癌细胞对多西他赛敏感。这些发现表明，RPN2的表达是抵抗多西他赛为基础的化疗候选预测标志物。因此RPN2基因可以代表一个有前途的RNAi疗法对抗多药耐药肿瘤的新靶标。

3.2 RPN2与食管鳞状细胞癌

在各种化疗组合方案中通常对进展期的食管鳞状细胞癌（ESCC）使用多西紫杉醇，是一个标准的治疗选择。然而，在预测多西他赛对ESCC的影响中没有有用的指标存在。RPN2的沉默降低了P-糖蛋白的糖基化，并降低膜定位，促进多西他赛依赖的凋亡。Kurashige等［12］利用免疫组化方法在活检标本中评估RPN2的表达，在79例接受多西他赛为基础的辅助化疗淋巴结阳性的ESCC中，RPN2阴性组对多西他赛的临床和病理反应比RPN2阳性组更好，并发现在体外RPN2的抑制也能增加体外多西他赛的敏感性。

活检标本的RPN2的表达在对多西他赛ESCC为基础的新辅助化疗的反应中可能是一个有用的预测标志物。

3.3 RPN2与骨肉瘤

RPN2表达的功能和与其他恶性肿瘤临床特征的相关性，包括间质肿瘤，仍有待阐明。Tomohiro等［13］报道了RPN2表达的临床和功能相关的骨肉瘤案例。

骨肉瘤活检研究显示，高表达RPN2与低表达样本与患者生存显著相关。免疫组化研究显示，RPN2蛋白在所有这些标本中强烈表达，并定位于细胞质。RPN2蛋白在正常组织中，包括间质组织，如脂肪或纤维组织表达阴性或弱阳性，与先前的研究结果是一致的［5］。

在这项骨肉瘤细胞研究中，RPN2的沉默增加了细胞对阿霉素、氨甲蝶呤和多西他赛的敏感性［14-16］。研究还发现，RPN2表达也能调节骨肉瘤细胞的侵袭［17-20］，并具有调节骨肉瘤细胞球形细胞形成的作用，因此推测RPN2可能与抑制骨肉瘤干细胞相关，其也出现在乳腺癌细胞［8］。但是，这些表型与骨肉瘤中的RPN2的直接相互作用尚未阐明，需要进一步的研究以证明由RPN2沉默调控肿瘤抑制功能的潜在的分子机制。在这项研究中发现，RPN2的沉默有助于抑制肿瘤的生长和肺转移在体内的形成。RPN2的沉默有助于抑制细胞增殖，降低球形细胞形成能力和侵袭，而且可以使骨肉瘤细胞对标准化疗方案致敏，从而为骨肉瘤患者提供了生存优势。

这些数据表明，RPN2基因可能是用于RNAi疗法针对骨肉瘤的一种新目标。

3.4 RPN2与胃癌

Tein等［21］的研究旨在评估RPN2在胃癌中的表达，并研究RPN2的表达和细胞对临床抗癌药物的反应之间可能存在的关联。

目前的研究使用AGS、SCM-1、TMK-1和MKN-45胃癌细胞株进行调查RPN2的表达是否是一个胃癌化疗的候选目标，胃癌是世界范围内最常见的人类癌症之一。特别是RPN2在临床上使用抗癌药物疗效中的作用，用5-FU、多西紫杉醇、阿霉素、伊立替康、顺铂和奥沙利铂进行了实验。

通常情况下，细胞具有一些机制来保护细胞免受有害环境侵害。已报道抗癌药物的耐药机制包括：减少药物的吸收，增加药物外排，药物解毒，抗凋亡因子诱导，抑制凋亡因子，增强DNA修复和DNA损伤耐受性的增加［22-26］。

siRNA介导RPN2的下调能够增加AGS细胞对抗癌药物诱导细胞凋亡的敏感性。数据表明RPN2的表达有可能是胃癌治疗可行的独立靶点。

4 RPN2的展望

虽然RPN2的相关分子机制不是很清楚，与其他恶性肿瘤临床特征的相关性也有待阐明，目前RPN2与大肠癌也有相当程度的关联［27］，并参与介导磷脂酰丝氨酸依赖抗凝血酶原抗体对单核细胞组织因子的表达［28］。鉴于RPN2的多种生物学作用，进一步调查旨在了解RPN2在与肿瘤进展相关进程中的作用是非常有必要的。耐药性和转移是肿瘤的致死特性，RPN2基因可以代表一个有前途的RNAi疗法对抗多药耐药肿瘤的新目标。大量关于RPN2的实验研究需要开展下去，随着科学技术的发展，相信RPN2基因能够成为基于RNA干扰的肿瘤耐药治疗方面的一个新的靶点。

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Research progress of RPN2 in the development of tumor

WU Zhen1OUYANG Xiaohui2SU Xiulan3
1.Graduate Schoo1 of Medica1 Sciences，Baotou Medica1 Co11ege，Inner Mongo1ia University of Science and Techno1ogy，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Baotou014010，China；2.Department of Genera1 Surgery，the Inner Mongo1ia Autonomous Region Peop1e's Hospita1，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Huhhot010050，China；3.C1inica1 Medica1 Research Center，Inner Mongo1ia Medica1 University Affi1iated Hospita1，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Huhhot 010050，China

This artica1 describes the RPN2 overview and effect mechanism，and reviews the re1ated research progress in a variety of tumor ce11s.It is pointed out that tumor ce11s acquire resistance phenotype is an important cause for the fai1ure of chemotherapy and cut as N-1inked carbohydrate based transfer member of the enzyme comp1ex of ribosome combined with protein II（RPN2）gene cou1d significant1y promote the docetaxe1 induction of apoptosis in breast cancer ce11s，the si1ence RPN2 gene can increase the sensitivity of breast cancer ce11s to docetaxe1.However，the re1evance of the features of RPN2 expression and the c1inica1 features associated with other ma1ignancies remains to be e1ucidated. This paper overviewed the research progress of occurrence and deve1opment of RPN2 based on the recent 1iterature.

RPN2；Tumor；Progress

R730.2

A

1673-7210（2016）07（c）-0062-04

2016-04-08本文编辑：赵鲁枫）

国家自然科学基金资助项目（8145004）。

吴震（1989-），男，内蒙古科技大学包头医学院2013级普通外科学专业在读硕士研究生，主要从事胃癌发生及转移相关分子机制的研究。

欧阳晓晖（1961-），男，硕士，教授，主任医师，主要从事急性坏死性胰腺炎、胆道系统恶性肿瘤、胃癌的相关研究。苏秀兰（1956-），女，硕士，教授，内蒙古医科大学附属医院临床医学研究中心主任，主要从事肿瘤、细胞分子生物学的相关研究。