Kaiso生物学功能及其与肺癌发生发展关系的研究进展

王亚男，曹洋(广州中医药大学，广州50000；广州中医药大学第一附属医院)

Kaiso属于锌指蛋白超家族(POZ-ZF)中BTB/POZ转录因子家族中的成员之一，其编码基因为ZBTB33，位于Xq23，相对分子质量为97 kD。部分POZ-ZF家族成员可通过锌指结构识别特定的DNA序列，阻止肿瘤的发展进程或有助于正常发育的基因转录[1]。在POZ-ZF家族中仅有Kaiso可双重识别DNA序列的蛋白，可识别特殊序列的共同位点(TCCTGCnA)和Cp寡聚核苷酸基序两个不同序列的成员[2]。肺癌是严重危害人类健康的恶性肿瘤之一。70%～80%的肺癌确诊时已属晚期，预后较差。肺癌难治的根源在于肿瘤细胞的恶性生物学行为——侵袭与转移。肺癌的复发、转移与预后密切相关。目前研究结果显示，P120连环蛋白(P120ctn)与肿瘤细胞黏附、浸润密切相关，且P120ctn协助其最重要的结合伴侣分子Kaiso参与肿瘤侵袭、转移过程[3]。本文对Kaiso的生物学功能及其与肺癌发生发展的关系作一综述。

1 Kaiso的生物学功能

研究发现，Kaiso在人体中发挥着非常复杂的生物学功能，甚至在不同的动物体、体内外及不同的肿瘤组织中，Kaiso发挥着不同的甚至相悖的生物学功能[4，5]。其生物学功能通过识别两种不同的基因序列实现的[6]。

1.1 Kaiso与P120ctn的相互作用 P120ctn是Armadillo连环蛋白家族的重要成员，可与上皮-钙黏蛋白结合形成黏附蛋白-连环蛋白复合物，在细胞黏附过程中起重要作用[7]。Kaiso的C-端为C2H2的锌指结构域，可与P120ctn结合；P120ctn也是惟一可与Kaiso结合的蛋白[8]。P120ctn通过不同的剪切方式可以分为四种亚型，其中亚型1与亚型3都能够对Kaiso的表达和定位产生影响，而只有亚型3可通过与Kaiso结合直接对其核转运产生作用[9]。P120ctn有与Kaiso特异性结合的位点，因而其与Kaiso的结合竞争性地抑制了Kaiso与其他靶基因的结合，从而解除了Kaiso的抑制作用[7，10]。因而P120ctn的特异性改变会对Kaiso的表达和定位产生影响。研究发现，P120ctn在细胞核内大量聚集，可对Kaiso产生抑制作用及阻止形成具有侵袭性的Wnt信号通路；而Kaiso调节β-连环蛋白(β-catenin)/T细胞因子4(TCF-4)的靶基因[11]。说明Kaiso与P120ctn均为Wnt信号通路的直接作用因子。

1.2 Kaiso与Wnt信号通路的相互作用 Wnt信号通路分为经典型与非经典型信号通路，是机体内调节基础胚胎轴建立与决定细胞分化的早期信号通路之一。其中经典型Wnt信号通路的异常激活被认为与肿瘤发展密不可分。β-catenin是细胞内结构蛋白，相对分子质量为92～95 kD。β-catenin可穿梭到核内，调控基因表达，从而激活Wnt通路[12]。目前通过Kaiso发挥抑制肿瘤细胞凋亡作用的基因有cyclin D1、MTA2、matrilysin(MMP7)、mS100A4、Siamois、xWnt11及发挥其结合后激活子作用的Rapsyn。这其中包括经典Wnt途径的靶基因及非经典型Wnt途径靶基因。Siamois基因是器官形成、脊椎动物模型中的重要标志物，有Kaiso共同序列中心，也是β-catenin/TCF目标基因。研究证实，Kaiso对β-catenin/TCF有抑制作用[13～15]。研究表明，Kaiso可抑制Siamois基因表达，从而正向调控Wnt/β-catenin活动通路[16]。然而有研究得出了与此相反的结论。激素诱导的Kaiso融合蛋白(xKaiso-GR)可在复杂的胚胎中发挥作用，并且可更好地检测Kaiso表达升高对Wnt信号通路的作用。通过胚胎层面有关原癌基因的相关实验发现，失去范围移位能力的xKaiso-GR可抑制原肠胚的形成[17]；进而证明Kaiso以负向调节Wnt/β-catenin通路。以上研究得出Kaiso对Wnt/β-catenin信号通路有两种截然不同的作用。由此推测，Kaiso对于Wnt/β-catenin信号通路是条件调节因子。然而Kaiso通过何种机制产生不同的调节作用仍未可知。

2 Kaiso与肺癌的关系

肺癌由于有较强的侵袭和转移能力，因而恶性程度较高。在肺癌发展进程的早期，黏蛋白分子的紊乱和细胞间黏附作用的损伤可能与其有密切关系[18]。既往已有相关研究证明，Kaiso与肺癌的发生发展有密切关系。刘树立等[19]研究结果表明，肺癌组织中的Kaiso蛋白表达高于正常肺组织；同时，Kaiso在胞质中的阳性表达与肺癌患者的恶性表型和不良预后有关。

有关Kaiso影响肺癌发生发展的相关机制目前仍不明确。目前已有研究表明，Kaiso的定位与肺癌有密切关系且受P120ctn的影响。研究证实Kaiso在哺乳动物的细胞核中[20]。Kelly等[21]研究表明，Kaiso存在1个高度保守的核定位信号(NLS)，且在不同物种间高度保守；然而在人正常组织及肿瘤组织中Kaiso大多定位于细胞质，在细胞核中表达很少甚至不表达。因而推测Kaiso与P120ctn类似，也存在着核穿梭现象。而且Kaiso的细胞质定位总伴随着P120ctn的细胞质表达。有研究结果表明，P120ctn的定位与细胞的侵袭能力有关。当P120ctn进入细胞核时，细胞核的侵袭能力显著提高。其作用机制可能是P120ctn进入细胞核与Kaiso结合形成复合物，增加了恶性表型靶基因(MMP7和MTA)的表达[22]。Kaiso与P120ctn的结合能力与P120ctn的磷酸化尤其是丝苏氨酸的磷酸化有关[23]。Kaiso与P120ctn结合后减弱了其对Siamois基因的抑制作用，从而促进了肺癌的侵袭、转移；而P120ctn与Kaiso有直接作用的是P120-catenin亚型3，该亚型P120ctn可通过调控Kaiso的核输出从而影响Kaiso的亚细胞定位，从而影响肺癌的侵袭和转移[24]。戴顺东等[25]的研究表明，肺癌组织细胞质中Kaiso及P120ctn的共同表达与正常肺组织比较有统计学意义，并可检测到P120-Kaiso复合物的存在，复合物与TNM分期及淋巴结转移有关。然而，目前Kaiso细胞定位相关机制仍存在许多问题。

目前也有研究显示，Kaiso的表达量与肺癌的恶性程度及不良预后有关。刘树立等[19]通过下调Kaiso的表达，发现肺癌细胞增殖活性和侵袭能力增强，其原因可能与Kaiso对上皮-钙黏蛋白介导的细胞黏附和信号转导通路起调节作用有关。有研究证明，β-catenin的转录是通过Kaiso与β-catenin启动子区域甲基化的Cp G双核苷酸序列来调节的，进而对肺癌的发生发展产生影响[26]。目前已知Kaiso对Wnt/β-catenin信号通路有双向调节作用，高表达或缺失都会对β-catenin产生抑制作用，然而其作用机制仍需进一步探讨。

δ-钙黏蛋白是P120蛋白家族中的一员，并被认为只在大脑组织中表达[27]。然而后来研究发现，δ-钙黏蛋白在多种组织中出现高表达，并且与肿瘤转移、侵袭密切相关。赵月等[28]研究发现，δ-钙黏蛋白在肺癌组织中高表达，且与TNM分期、预后密切相关。虽然目前相关机制仍未完全明了，但已有研究结果显示，δ-钙黏蛋白可进入细胞核与Kaiso结合发挥调控基因表达的作用，从而影响肺癌的侵袭、转移[29]。

Wnt通路的异常活化对肿瘤的生物学行为有影响。目前已有研究结果表明，Kaiso可通过抑制Wnt通路靶基因MMP-7的转录从而对肺癌转移和侵袭起到抑制作用[30]。cyclin D1是Wnt通路的靶基因之一，在细胞周期的调节过程中发挥作用，而Kaiso对肿瘤的增殖也是通过阻碍细胞周期而发挥作用[31]。韩丽华等[32]研究证实，Kaiso能够直接结合cyclin D1启动子区KBS，抑制cyclin D1转录，导致细胞增殖能力下降，G0/G1期比例升高，S期比例下降。从而推断Kaiso通过下调cyclin D1转录，抑制肺恶性肿瘤细胞增殖和周期进程。

总之，虽然目前有关Kaiso与肺癌发生发展的关系研究相对较少，但Kaiso确与肺癌的发生发展有密切的联系，其定位及表达水平对肺癌的转移和侵袭有一定程度的影响。然而Kaiso究竟通过何种机制发挥作用，目前尚无定论，还需进一步研究探索。

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