实体恶性肿瘤中P62的研究进展*

叶优男 葛菲 陈文林 黄赛君 胡曼婷 孙文靖

恶性肿瘤病例统计显示，2018 年全球约新发病例1 810 万，其中死亡960 万[1]。恶性肿瘤仍然是亟待研究和关注的问题，继续寻找肿瘤治疗的新靶点，以期提高恶性肿瘤患者治疗效果仍然是一项重要的工作。目前有关肿瘤细胞自噬的研究逐渐得到聚焦性研究，自噬的标记性蛋白P62 与肿瘤发生发展密切相关，它在多种肿瘤细胞中高表达，促进癌细胞活动，并在一些信号通路中起着关键的调节作用。

1 P62

P62 是由原癌基因C-Myc 编码，分子质量为62 ku 的蛋白质。它包含多种功能结构域，包括N-末端PB1 结构域（可发生自寡聚）、ZZ 型锌指结构域、TB 结构域、LC3-相互作用区（LIR）、Keap

1-相互作用区（KIR）和C 端Ub 关联域（UBA）[2]。自噬是通过溶酶体途径降解胞内物质，以维持细胞正常活动的过程。P62 可通过其PB1、LIR 和UBA结构域参与高度选择性自噬，从而降解一些受损分子。因此，自噬活性可以通过P62 的表达来监测[3]。此外，在细胞生长、自我保护机制、肿瘤演变过程中，P62 都发挥着至关重要的作用。

2 P62在NRF2、NF-κB、自噬的相关研究

2.1 P62 与NRF2 核转录因子NRF2（nuclear factor erythroid-derived 2-like 2）是抗氧化反应的关键因子，可以促使细胞保护基因的表达，从而避免因氧化应激引起的细胞死亡。有研究表明，NRF2是肝癌铁死亡（一种细胞死亡方式）的负调控因子，抑制NRF2 的表达可以增强索拉非尼等药物的抗癌活性。NRF2 与Keap 1 的结合可以引发其被蛋白酶体所降解。当P62 在细胞内大量聚集时，可以通过其KIR 区域与NRF2 竞争性地结合Keap 1 区，形成聚集体，从而导致NRF2 降解减少，使其活化，促进其与抗氧化反应元件结合，启动下游基因转录抵抗外界有害刺激，从而使肿瘤细胞存活[4-5]，同时NRF2 的活化也增加了肿瘤干细胞的存活和抗药性。敲除细胞P62 后发现NRF2 水平及其靶基因的表达都随之下降[6]。P62 可以通过竞争性结合Keap 1 区，减少NRF2 降解，使其活化，发挥对癌细胞的保护作用。

2.2 P62 与NF-κB 核 因 子NF-κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells）由癌基因Ras 诱导，参与机体免疫炎症反应过程，在炎症、肿瘤形成方面有着重大的意义。Yang 等[7]发现自噬抑制剂氯喹通过P62 上调激活NF-κB，沉默P62 或者抑制NF-κB 可以增强肿瘤细胞对氯喹的敏感性，从而促发肿瘤细胞死亡。Duran 等[8]证明在体内外诱导肺癌发生的模型中，NF-κB 诱导细胞转化的过程都需要P62。沉默P62 会减弱NF-κB 的活性，从而导致ROS 水平增高，促发细胞死亡。因此，P62 可以通过促进NF-κB 途径，提高肿瘤细胞的存活能力。

2.3 P62与自噬 自噬是一种特殊的细胞死亡方式，分为小自噬、分子伴侣介导的自噬和大自噬。大自噬（狭义上的自噬）是指双膜囊泡包裹吞噬受损的胞内物质形成自噬体，然后其外膜与溶酶体融合，形成自噬溶酶体，随后一同被溶酶体水解酶所降解的过程[9]。该过程可以维持机体在饥饿或者应激条件下的新陈代谢[10]，对防止多泛素化蛋白聚集和神经退行性疾病的发生具有重要意义[11]。而P62 可以诱导自噬发生，它与受损分子的结合可以促使其降解。那么，P62 是如何被定位于自噬体上的呢？Maruyama 等[12]证实P62 参与选择性自噬与自噬效应蛋白LC3（微管相关蛋白1 轻链3）有关。Shvets等[13]敲低了Hela 细胞（实验用增殖表皮癌细胞）的LC3 基因，发现P62 的基础水平比对照组提高了10 倍。这些结果表明LC3 基因敲除导致了P62 结构的积累，LC3 对P62 进入溶酶体降解有着一定的作用。进一步研究表明切断LC3 中的N 末端区域降低了P62 的自噬体靶向性，而含有N 末端的嵌合体显著地增加了P62 的靶向性，提示LC3 N 末端决定P62 进入自噬体[14]。然而，Itakura 等[15]发现P62定位于自噬体依赖于自身的寡聚，并不依赖于LC3等ATG 蛋白。在P62 自噬体位点形成过程中，PB1结构域起着至关重要的作用。首先，P62 通过其PB1 结构域的自寡聚定位于自噬体形成位点，随后P62 寡聚体可能以LC3 依赖的方式被结合到自噬体中。Alfy 蛋白（autophagy-linked FYVE protein）和P62 一起，被定位于蛋白质聚集物和自噬体。近来研究表明，Alfy 阳性体的Hela 细胞同时存在P62 阳性，并且细胞质Alfy 的水平与细胞质P62 阳性的水平有着明显的相关性。这些结果表明，Alfy 和P62可能存在于同一复合物中，Alfy 和P62 的相互作用促进了P62 体的形成，使之定位于自噬体，随后通过自噬作用降解P62[16]。由此可见，在饥饿、应激等不良情况下，P62 通过自寡聚，与ALfy 相互作用，结合细胞中长寿分子、坏死蛋白质和细胞器，形成P62 体，随后以LC3 依赖的方式被结合到自噬体中诱导自噬，从而实现细胞物质更新，维持细胞正常功能。然而，自噬对于肿瘤来说有着双重影响。一方面，自噬可及时清除细胞内坏死分子，降低其异常积累，减轻其对细胞的损伤。另一方面，在肿瘤进展过程中，自噬降解的物质又能为肿瘤提供营养来源，有助于肿瘤生长。P62 诱导自噬发生，自噬又与肿瘤的演变过程密不可分。针对肿瘤发展过程，靶向P62 促进或抑制自噬，对预防肿瘤发生、促进肿瘤细胞死亡都有着重要的意义。

3 P62对不同肿瘤的作用

3.1 P62 与肺癌 肺癌是发病率最高的恶性肿瘤之一，尽管手术、化疗等常规治疗取得了较大进步，但是其五年生存率仍不高。Duran 等[8]发现P62 的缺失阻止了Ras 有效诱导细胞转化所需的某种生存信号，这表明Ras 诱导的肺癌细胞存活需要P62的表达。他们认为P62 通过激活NF-κB 信号通路促进肺癌的发生，沉默P62 减弱了NF-κB 的活性，增加了肿瘤细胞的死亡。有研究通过分析P62在非小细胞肺癌患者肿瘤组织中的表达情况，发现其阳性表达与患者的病理类型，临床分期及淋巴结转移都有着一定的相关性[17]。P62 在肿瘤细胞中表达上调，调节各种信号分子促进癌细胞的生长，但是P62 的表达水平是否与非小细胞肺癌的预后相互关系，其能否成为一种新分子预测肿瘤治疗疗效，可能还需要更多大样本进行随机临床试验来验证。

3.2 P62 与大肠癌 Nakayama 等[18]对118 例大肠腺癌和28 例大肠腺瘤组织进行了P62 免疫组织化学检测。他们使用四个结肠癌细胞（HCT8，HT29，COL320 和SW480）进行体外研究。结果发现P62在11%的大肠腺瘤和31%的腺癌中呈阳性反应。通过免疫分析发现，P62 可促进癌细胞的增殖，与结直肠癌肝转移密切相关。他们认为P62 作为支架蛋白，通过激活细胞信号蛋白促进肿瘤细胞的增殖，可能可以作为一个重要的预后因素，但是其具体调控机制有待于进一步研究。Ren 等[19]证实敲除P62基因抑制其表达可以降低自噬活性，抑制结直肠癌细胞生长。朱浩等[20]通过P62 短发夹RNA（shRNA）慢病毒感染结直肠癌细胞SW480，构建稳定表达细胞株，随后用CCK-8 检测P62 对细胞增殖和化疗敏感性的影响。他们发现下调P62 表达可以抑制肿瘤细胞体内外生长增殖的能力，提高对奥沙利铂的敏感性。同时P62 抑制后癌细胞内的活性氧水平升高，LC3Ⅱ表达减弱，LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值下降。他们认为P62 可能通过调控ROS 水平与自噬活性调控肿瘤细胞的生长。P62 作为在结直肠癌独立预后因素的研究，有着重要的临床意义，它在组织中表达上调，可通过调控ROS 水平和自噬活性来促进肿瘤细胞生长。

3.3 P62与乳腺癌 乳腺癌是高发的恶性肿瘤之一，但是在治疗方面尤其三阴性乳腺癌尚缺乏有效的治疗手段，急需寻找到新的治疗靶点。Cai-McRae等[21]发现P62 通过多种信号途径（如PTEN/PI3K/AKT 通路、NF-κB 通路、WNT/β-catenin 通路和NRF2-Keap 1 通路）促进HER 2 诱导的乳腺肿瘤发生。他们发现HER 2 的过度表达导致P62 在蛋白质水平上调。HER 2 过表达P62 野生型iMMEC 全部形成乳腺肿瘤，敲除P62 后导致较低的发病率和较小的乳腺肿瘤。这些结果表明，P62 是HER 2 诱导的乳腺细胞转化所必需的。此外，Wei 等[22]研究发现P62 能协同自噬，促进肿瘤生长。Vangl 2（WNT/PCP 核心元件）在乳腺癌中呈现高表达，它与肿瘤大小、生长，不良预后有关。Puvirajesinghe 等[23]通过细胞培养和小鼠实验，证明Vangl 2 与乳腺癌细胞迁移有关。而P62 可直接与Vangl 2 羧基末端区域相互作用，促进其磷酸化，促进癌细胞活动。同时，有大量临床数据表明P62 阳性表达乳腺癌患者五年生存率低，发生复发转移死亡的风险均较大[24-25]。另外，Venanzi 等[26]对一种新的编码P62 的DNA 疫苗进行了临床前研究。他们在四种小鼠肿瘤模型B16 黑色素瘤、Lewis 肺癌、S37 肉瘤和CA 755 乳腺癌中肌肉注射P62 编码质粒可诱导抗P62 抗体，实验结果均显示为抗肿瘤能力较强。与此同时，P62 疫苗还能显著抑制B16 黑色素瘤、LLC 和S37 肉瘤的转移。P62 在乳腺癌细胞中的高表达往往提示预后不佳。它通过调控NF-κB 等信号通路，改变自噬活性，同时也可和Vangl 2 相互作用，促进肿瘤细胞活动。

综上，P62 在多种癌细胞中表达上调，可作为一种新的肿瘤生物标记物和预后评估分子。在肿瘤发生发展过程中，P62 可以通过与NRF2 竞争性结合Keap 1 区，减少其降解，使其活化，启动靶基因转录保护肿瘤细胞。同时P62 也可调控NF-κB 信号通路，降低活性氧的水平，避免癌细胞凋亡。此外，P62 还可以诱导自噬的发生，而自噬与肿瘤的发生、存活、进展、耐药等方面都息息相关。因此靶向P62 干预自噬可能为肿瘤治疗带来新契机。但是P62 调控各种信号通路的具体机制仍需要进一步探索，随着研究的深入，P62 有望能成为新的靶向分子为肿瘤治疗带来新希望。