anillin肌动蛋白结合蛋白在肿瘤中作用的研究进展

孙慧，陈风上海海洋大学水产与生命学院，上海201306

2上海市第六人民医院东院，上海201306

3上海交通大学附属第六人民医院普外科，上海2002330

肿瘤的发生、发展与细胞的增殖、迁移、凋亡等一系列复杂的生物学过程密切相关。在致癌因素的作用下，细胞的正常生理过程发生紊乱，导致发生癌变。2015年中国有429.2万例新发肿瘤病例和281.4万例癌因死亡病例，相当于平均每天12 000例新发肿瘤患者，7500例患者死于肿瘤[1]。虽然近年来肿瘤病死率正在下降，但仍较高，需要密切关注。anillin肌动蛋白结合蛋白（anillin actin binding protein，ANLN）参与细胞的增殖、迁移和浸润，成为一个新的生物治疗潜在靶点。

ANLN是一种保守蛋白，在细胞分裂的过程中发挥重要的作用，在人类的多种组织中均有表达。ANLN最初从黑腹果蝇胚胎中分离出来，称为ANILLIN基因，为F-肌动蛋白结合蛋白[2]。ANLN作为一类细胞分裂所需的防线结合蛋白，在果蝇中的研究非常普遍，但在人类中的研究还非常少。本文主要将ANLN的结构、功能及研究进展进行综述。

1 ANLN的结构特点与定位

ANLN具有独特的结构域，在N端有一个肌动蛋白和肌球蛋白结合域，在C端有一个PH结构域。PH域是保守域，对于ANLN的功能是必不可少的部分[3]。在人的基因序列中，ANLN位于人类7号染色体上，可以编码1125个氨基酸蛋白，预测分子量为124 kD，膜电位为8.1[4]。

Field和Alberts[5]在果蝇卵巢的cDNA中克隆出了ANILLIN基因。ANILLIN编码的蛋白的名字来源于西班牙语“Anillo”，意而得名思为“环”，因其在细胞分裂过程中在收缩环上富集而得名。抗ANILLIN抗体染色结果显示，在细胞间期，ANILLIN定位于细胞核，细胞分裂时定位于收缩环。

2 ANLN的功能

在细胞骨架组织中，ANLN蛋白与肌动蛋白、肌球蛋白、胞裂蛋白结合域结合，是细胞分裂所必需的[6]。其主要的功能：①与GTP-Rho结合。GTP-Rho在调节细胞增殖、迁移、极性、凋亡、周期进程、黏附和运动方面起着关键作用[7]。ANLN的AH域对其与RhoA的相互作用至关重要。RhoA的衰竭停止收缩环的形成和进入，然而，在收缩环形成和部分进入时，消耗ANLN蛋白会使增殖表型相对改善[8]。通过ANLN来改变细胞内GTP-Rho的表达量可以直接影响细胞的侵袭和转移。②与肌动蛋白结合。ANLN能够特异性结合F-肌动蛋白，而不是与G-肌动蛋白结合。然而，ANLN仅在细胞分裂过程中才会发生ANLN与F-肌动蛋白的结合。通过调节肌动蛋白束，ANLN能够提高肌动蛋白在细胞分裂过程中的收缩效率，促进肿瘤细胞的增殖[9]。③与胞裂蛋白结合。胞裂蛋白于20世纪70年代被发现作为细胞分裂、细胞形态改变和其他过程的关键调节因子[10]。胞裂蛋白能参加机械转导的过程，将肿瘤细胞的机械输入转化为生化信号[11]，这些信号依次调节肿瘤细胞的形态和功能，如增殖、分化、迁移和凋亡。

3 ANLN与肿瘤的关系

ANLN参与细胞的分裂，其表达异常会引起细胞分裂异常，导致肿瘤的发生，在肿瘤细胞的增殖、迁移和浸润的过程中发挥着重要的作用。

3.1 ANLN与膀胱癌

膀胱癌中的膀胱尿路上皮细胞癌（urothelial carcinoma of bladder，BLCA）是世界范围内常见的肿瘤，在中国是发病率最高的泌尿系统肿瘤[12]。目前的治疗手段以手术为主，但治疗效果不是十分理想。即使病理特征相似，但患者预后差异也较大。为了探究膀胱癌发生、发展的分子机制，Zeng等[13]对10对BLCA组织及正常组织的转录组进行测序，鉴定差异基因。之后又对40例和209例患者的肿瘤组织进行逆转录聚合酶链反应（reverse transcription-polymerase chain reaction，RT-PCR）和免疫组织化学检测，结果表明ANLN基因在BLCA组织中呈高表达。细胞实验证明ANLN影响细胞的增殖、迁移和浸润，同时也对细胞周期有影响。而且也有研究表明，细胞核中过表达的ANLN与BLCA的临床分期呈正相关[14]。ANLN有希望成为预测BLCA预后的生物标志物。

3.2 ANLN与肝癌

肝癌的病死率较高，早期诊断困难是主要原因。近年来有研究表明，肝脏中的多倍体细胞可以保护肝脏不受肿瘤细胞的侵袭。多倍体是肝脏细胞的典型特征，肝脏正常发育过程中可出现细胞质分裂失败而产生多倍体细胞[15]。Zhang等[16]通过敲除细胞分裂所需的防线结合蛋白的ANLN来提高肝癌细胞中的多倍体细胞比例，结果表明确实能够防止肿瘤抑制基因的丢失。李亮等[17]发现敲除ANLN能够抑制肝癌细胞的迁移，同时显著降低肝癌细胞的侵袭能力。

还有研究通过siRNA下调ANLN的表达，观察肝脏细胞的变化。该研究用阿霉素诱导ANLN siRNA表达的转基因小鼠，同时通过二乙基亚硝胺和CC14建立慢性肝损伤模型，研究抑制细胞质分裂在慢性肝损伤环境下对肝脏功能、自身修复和再生能力的影响。结果表明敲减小鼠的ANLN基因可以阻断肝脏细胞的细胞质分裂，抑制细胞的增殖，同时又不会对肝脏再生修复能力产生影响，从而减慢肝癌的发展[18]。

3.3 ANLN与肺癌

肺癌目前仍是全球肿瘤死亡的主要原因[19]。Long 等[20]通过 NCBI、UniProt、MEGA 等软件分析得出ANLN可以作为肺癌诊断和预后的生物标志物。刘卫梅[21]通过转录组测序方法发现，ANLN在肺癌组织中的表达与癌旁组织比较有显著的差异。

Suzuki等[22]通过RT-PCR证明ANLN在非小细胞肺癌中呈高表达，采用siRNA对ANLN进行敲减后，除了能够抑制非小细胞肺癌细胞的生长，诱导细胞的凋亡，还可以明显抑制细胞的迁移。

3.4 ANLN与白血病

白血病是一种血液恶性肿瘤，急性髓系白血病是造血系统的髓系原始细胞克隆性恶性增殖性疾病，是由正常髓系细胞分化发育过程中造血祖细胞的恶性转变引起[23]。预后基因的表达可作为治疗急性髓系白血病选择的临床工具[24]。ETS变体6（ETS variant 6，ETV6）基因编码ETS家族的一个转录因子，这个转录因子参与了血液恶性肿瘤和其他肿瘤中大量的染色体重排。Campregher等[25]在研究中发现，t（7；12）（p15；p13）能将ANLN与ETV6融合，这种异位融合转录在髓系和淋巴系中高表达。之后，Zhou和Chen[26]在研究中发现，ETV6和ANLN的融合相当于ANLN的功能，引起的细胞增殖可能促进白血病的发展。

3.5 ANLN与结肠癌

结肠癌的病死率较高，尽管手术、放疗和化疗等综合治疗对其预后有所改善，但其预后效果仍不理想。大部分患者死于肿瘤转移[27]。Wang等[28]将ANLN作为候选分子，通过肿瘤组织和正常组织ANLN表达情况的对比，发现肿瘤组织中的ANLN呈高表达。再对ANLN的表达量与临床特征和总生存率的关系进行分析，发现ANLN可以作为预后因素。结果还表明ANLN的表达与肿瘤的侵袭有关。

4 ANLN在肿瘤中的应用前景

ANLN对人类的细胞分裂、发育和体内平衡至关重要。调控ANLN的表达能够调控细胞的分裂速度，进而调控细胞的增殖能力。有研究已经证明ANLN的表达水平与肿瘤的转移潜能有关，可能是因为ANLN可以通过细胞骨架重塑促进上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）和细胞迁移，从而促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移[29]。也有研究表明ANLN是一些酪氨酸多肽的起源，而酪氨酸激酶在肿瘤的发生发展中扮演着重要的角色[30]。目前对于人类ANLN基因的研究仍很少，具体的机制尚不清晰。对ANLN的进一步研究对肿瘤的早期诊断、治疗和预后具有重要的意义。