锌指转录因子在胰腺癌中的作用

王亚丽 陈凯 向晓辉 李嫚华 冀润利 夏时海

锌指转录因子是人类基因组中最大的转录因子家族，迄今为止已经报道了8种不同类别的锌指基序，包括类C2H2型锌指、塞结状锌指、高音谱号锌指、带状锌指、Zn2/Cys6型锌指、类TAZ2型锌指、锌离子结合短环锌指和金属硫蛋白锌指[1]。不同类型的锌指基序显示了生物功能的多样性，除了与DNA结合，锌指基序中的RNA、蛋白质和脂质可以与其他锌指蛋白(zinc finger protein，ZFP)中的类似基团相互作用[2-4]，因此，锌指转录因子可以通过多个锌指基序的不同组合大大扩展它们在不同细胞环境或刺激下的多样基因调控作用。在过去的几十年里，越来越多的证据显示了锌指转录因子在癌症进程中的潜在作用，研究表明锌指转录因子在胰腺癌中也发挥着重要作用。本文就锌指转录因子在胰腺癌中作用的研究进展进行综述。

一、ZFP91

ZFP91在1995年由Saotome等[5]发现，是一种具有转录因子特有结构基序的保守核蛋白，含有5个锌指结构域，1个亮氨酸拉链模式，1个卷曲螺旋结构和几个核定位信号。据报道，ZFP91与肿瘤抑制因子ARF相互作用，后者可诱导p53依赖的细胞死亡或相应癌基因激活后的生长停滞[6]。Paschke等[7]发现ZFP91在前列腺癌组织中高表达，Ma等[8]研究发现，ZFP91可通过与NF-κB/p56相互作用激活HIF-1α启动子，从而促进结肠癌细胞增殖并可在体内促进肿瘤的生长。Huang等[9]研究报道，ZFP91在胰腺导管癌细胞中高表达，敲除ZFP91基因后胰腺导管癌细胞的迁移能力减弱，联蛋白(catenin)表达上升而波形蛋白(vimentin)表达下降，表明敲除ZFP91可能是通过逆转上皮细胞-间质转化(EMT)过程抑制胰腺导管癌细胞的生长和迁移。

二、锌指核酸结合蛋白

锌指核酸结合蛋白(zinc finger RNA binding protein, ZFR)是一种古老的高度保守的染色体相关蛋白[10]，其编码具有3个宽间隔C2H2锌指的由1 052个氨基酸组成的蛋白质[11]。鼠ZFR蛋白是在筛选精子发生期间表达的RNA结合蛋白时被发现，人ZFR则是在筛查与mRNA前体剪接活化剂RNPS1相互作用的遗传因子时被确认[12-13]。除骨骼肌外，转录水平ZFR在人体不同的组织中均可被检测到。Zhao等[14]研究报道，ZFR在胰腺癌组织中表达明显高于胰腺正常组织，沉默ZFR可显著降低人胰腺癌PANC1细胞的存活率并可抑制细胞增殖和细胞活性，ZFR可以改变细胞周期调控分子导致细胞停滞于G0/G1期，通过调节某些癌症相关基因抑制细胞的生长和凋亡。沉默ZFR还可以抑制胰腺导管癌细胞的迁移和侵袭。

三、GLI

人GLI基因首先由Vofelestein等鉴定为在胶质母细胞瘤中扩增的癌基因。GLI基因不同于其他类型的癌基因，因为其编码包含5个重复锌指基序的蛋白[15]。GLI家族包括GLI1、GLI2和GLI3，它们是hedgehog(Hh)信号转导途径中的关键转录因子[16]。Sheng等[17]研究发现，GLI1在胰腺癌组织中高表达，且与胰腺癌UICC期和T期密切相关，下调GLI1可以抑制PANC1细胞的迁移，使基质金属蛋白酶9(MMP9)的表达量下降，从而抑制胰腺癌的侵袭。GLI1在胰腺上皮内瘤变(PanINs)中也高表达[18]，此外，激活的K-ras原癌基因与GLI2共同作用可诱导未分化的胰腺肿瘤，且GLI1基因可通过调节K-ras促进胰腺导管腺癌细胞的生存和恶性细胞表型[19]。Jones等[20]研究发现，所有的胰腺导管癌细胞系均有Hh信号下游组分的突变，包括GLI1和GLI3，是胰腺癌发生发展的自主通路。GLI1的表达水平与胰腺癌浸润的深度及TNM分期相关，高表达GLI1的胰腺癌患者预后比GLI1正常或低表达患者差，是胰腺癌预后的独立危险因素[21]。Xu等[22]通过基因芯片技术在胰腺导管癌细胞系中筛选了高转移靶基因EIF5A2，将GLI1绑定在EIF5A2基因的启动子后EIF5A2是GLI1的下游分子网络节点，通过参与Hh信号通路促进恶性肿瘤的发展。

四、ZIC2

ZIC2是小脑锌指蛋白(zinc finger protein cerebellum, ZIC)家族中的成员，在筛选富含小鼠小脑的cDNA过程中被鉴定[23]。鸡、小鼠和人中具有5个同源物，在斑马鱼中具有7个同源物，ZIC蛋白的特征是由5个串联的Cys2His2型锌指组成的高度保守的锌指结构域，并且与GLI、GLIS和NKL家族的锌指结构密切相关[24]。Inaguma等[25]研究发现ZIC2在胰腺癌组织中表达显著升高，沉默ZIC2基因后可抑制癌细胞的增殖，减少G0/G1期细胞，增加亚G1期细胞。此外，沉默ZIC2可以使活化的DNA修复酶(PARP)表达升高。研究还发现ZIC2通过上调成纤维细胞生长因子受体3(FGFR3)和膜联蛋白A8(ANXA8)表达来调节胰腺癌细胞的增殖和凋亡。

五、KAISO

KAISO是在多种细胞类型中普遍表达POZ-ZF的蛋白，属于BTB/POZ锌指蛋白转录因子家族，最初被鉴定为细胞黏附连接素和Src激酶底物p120的结合配偶体，具有介导蛋白质-蛋白质相互作用的N末端POZ结构域和3个C末端的C2H2锌指结构[26]。Jones等[27]研究发现，KAISO在恶性程度低的胰腺癌组织中于胞质表达较高，于胞核表达较低；在恶性程度高的胰腺癌组织中，于胞质和胞核的表达均较高，且与肿瘤的侵袭相关。另外，在男性恶性程度高的肿瘤中KAISO在胞质的表达更高，确切原因尚不明确，可能与性激素水平不同相关。

六、锌指E盒结合蛋白-1

锌指E盒结合蛋白-1(zinc finger E-box-binding protein 1, ZEB1)属于ZEB家族的转录因子，具有N端和C端2个DNA结合的锌指簇及位于中心的同源结构域[28]。有研究表明，miR-139-5p通过ZEB1抑制肝癌细胞的EMT和转移过程[29]。Smigiel等[30]发现，抑瘤素M通过JAK/STAT3信号通路激活ZEB1的表达促进胰腺导管癌细胞发生EMT，促使癌细胞从原发部位转移到继发部位，增强肿瘤细胞的致瘤性，还可以增强对治疗药物的耐药性。Schickel等[31]报道，miR-200c可以通过下调fas相关磷酸酯酶-1(FAP-1)抑制ZEB1和波形蛋白的表达，增加E-Cad的表达，从而抑制EMT的发生。Burk等[32]研究发现，胰腺癌ZEB1的异常表达能够抑制胰腺导管癌细胞miR-200c和miR-141的表达，ZEB1和miR-200相互抑制，达到平衡，在胰腺癌的发生发展中发挥重要作用。由此可见，ZEB1在胰腺癌中可以和多种miRNA相互作用，通过多种细胞信号通路影响肿瘤细胞EMT过程，从而影响肿瘤细胞的侵袭和转移。

七、KLF

KLF家族作为重要的转录组件存在于酵母到脊椎动物的真核细胞中，它们的结构特征在于C端有3个高度保守的DNA结合锌指结构域和含有转录调节基序的N端结构域[33]。迄今为止，在哺乳动物中至少鉴定出了17种KLF因子[34]，它们参与细胞增殖、分化、凋亡和肿瘤转化等许多生物过程。有研究表明[35]，KLF10启动子在胰腺导管癌细胞中具有显著的活性。Chang等[36]研究发现，KLF10过表达可以诱导TGF-β1敏感的胰腺导管癌细胞凋亡，其预测胰腺癌患者无进展生存期(PFS)和总存活期(OS)较血清CA19-9更具优势。Wei等[37]研究发现，KLF4通过调节p27的表达抑制胰腺导管癌细胞的细胞周期进程，诱导癌细胞阻滞于G1期，抑制细胞增殖；裸鼠成瘤实验也表明KLF4在体内抑制胰腺癌生长和转移。另外，Zhang等[38]发现KLF2在胰腺癌中表达下降，通过下调β-连环蛋白/TCF信号的表达抑制肿瘤细胞生长和迁移，沉默KLF2后可以促进胰腺导管癌细胞的侵袭。

参 考 文 献

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