GRIM-19与泌尿男生殖系肿瘤发生发展关系的研究进展

秦家轩，邢金春

(厦门大学附属第一医院泌尿外科 福建省厦门市泌尿系统疾病诊治中心 福建省厦门市泌尿系肿瘤与结石重点实验室，福建 厦门 361003)

维甲酸和干扰素诱导的死亡相关基因19(gene associated with retinoic and interferon-induced mortality 19，GRIM-19)是由ANGELL等[1]在2000年通过遗传筛选的方法分离出来的抑癌基因。在多种肿瘤细胞中，GRIM-19蛋白表达水平降低并参与肿瘤的发生发展[2-11]。目前GRIM-19蛋白在部分泌尿男生殖系肿瘤中的作用已有较多研究，提示GRIM-19在部分泌尿男生殖系肿瘤中表达亦减低，并与肿瘤发生发展有关联，但尚无针对GRIM-19与泌尿男生殖系肿瘤关系的综述。本文作者通过系统检索，详细地回顾了GRIM-19与泌尿男生殖系肿瘤关系的相关研究并进行综述，以期为广大泌尿外科工作者及科研人员提供参考。

1 GRIM-19在细胞中的定位和功能

GRIM-19在维甲酸和干扰素诱导的细胞死亡通路中发挥抑制细胞增殖的作用。GRIM-19基因定位于染色体19p13.11，编码相对分子质量约为16 000的GRIM-19蛋白。GRIM-19蛋白主要定位于线粒体内，并能在维甲酸和干扰素的作用下转位到细胞核[12-13]。GRIM-19也被称为还原型辅酶：泛醌氧化还原酶亚基A13(NADH: ubiquinone oxidoreductase subunit A13，NDUFA13)。GRIM-19蛋白是线粒体膜呼吸链烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶复合物的亚基，对于NADH脱氢酶复合物(Ⅰ)的组装和电子转移活性必不可少[14]。GRIM-19蛋白能够在多种细胞系中通过与信号转导及转录活化因子3(signal transducers and activators of transcription 3，STAT3)相互作用来抑制STAT3蛋白的核转位及转录活性[12]。STAT3蛋白作为转录因子通过其转录活性调控下游靶基因的表达，从而发挥抗凋亡和促增殖作用，GRIM-19蛋白则通过对STAT3蛋白的负调控来发挥抑癌作用。研究[15-16]提示：GRIM-19基因的体细胞和生殖系突变也能够影响线粒体代谢及细胞死亡等。近年来，关于GRIM-19蛋白更多、更详细的抑癌机制已被逐步揭示[2-11]，但GRIM-19蛋白在泌尿男生殖系肿瘤中的相关报道较少，尚需进一步深入研究。

2 GRIM-19与泌尿男生殖系肿瘤的关系

2.1 GRIM-19与前列腺癌(prostate cancer，PCa)刘艳波等[17]采用免疫组织化学法、Western blotting法和RT-PCR结合凝胶成像方法检测了32例PCa组织、22例前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)患者前列腺组织和16例正常前列腺组织中GRIM-19及存活素(Survivin)的表达情况，结果显示：PCa组织中GRIM-19表达水平明显低于BPH组织和正常前列腺组织，而Survivin表达水平明显高于BPH组织和正常前列腺组织。Survivin属于凋亡抑制蛋白。在PCa细胞系中过表达GRIM-19能够抑制细胞增殖、促进细胞凋亡并促进半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)表达[18-20]。敲降Survivin同时过表达GRIM-19具有协同抑制PCa细胞系增殖的效应[21]，能调控增殖及凋亡相关蛋白STAT3、细胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、原癌基因c-Myc、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、B细胞淋巴瘤-xL(B-cell lymphoma-extra large,Bcl-xL)、Caspase-3和Ki67 mRNA的表达，并明显抑制裸鼠PCa皮下移植瘤的生长[22]。在PCa细胞系中敲降Survivin同时过表达p53具有协同上调GRIM-19表达水平的作用[23]。在PCa细胞系中敲降STAT3同时过表达GRIM-19具有协同抑制PCa细胞系增殖、迁移和侵袭的效应[24]。全反式维甲酸和干扰素α共同作用于PCa细胞系，能够发挥抑制增殖和促进凋亡作用，并使PCa细胞系中GRIM-19表达水平明显升高、STAT3表达水平明显降低[25]。研究[26-27]显示：某些中药成分如人参皂苷Rh2和尾叶香茶菜二萜类化合物B能够调控GRIM-19在PCa细胞系的表达水平。

ALCHANATI等[28]采用免疫组织化学法检测了8例以色列患者和10例中国患者的PCa组织和正常前列腺组织中GRIM-19表达情况，结果显示：部分患者PCa组织中GRIM-19表达减低，其中10例中国患者PCa组织皆来自于吉林大学病理生理学教研室，可能与上述标本存在重叠。 LIN等[29]发现：miR-423-5p在人PCa组织及细胞系中高表达，miR-423-5p可能通过靶向负调控GRIM-19的表达发挥促癌作用。

上述相关研究提示：与正常前列腺组织比较，PCa组织中GRIM-19表达水平明显降低。GRIM-19与Survivin、STAT3及特定microRNA相互作用共同调控PCa细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭。一些植物成分也能参与调控GRIM-19在PCa细胞系中的表达。

2.2 GRIM-19与肾细胞癌(renal cell carcinoma，RCC)ALCHANATI等[28]通过蛋白质组学分析，首次发现人RCC组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低甚至缺失，并通过Western blotting法检测了11例以色列患者RCC组织及其配对正常肾组织GRIM-19蛋白水平，通过实时定量PCR法检测了6例以色列患者RCC组织及其配对正常肾组织GRIM-19 mRNA水平，结果显示：与正常肾组织比较，在上述RCC(大部分为透明细胞癌)组织中GRIM-19蛋白和mRNA水平均明显降低；在RCC细胞系中敲降GRIM-19能够增加STAT3转录活性及STAT3下游靶基因细胞周期蛋白B1(Cyclin B1)的表达，促进细胞增殖，过表达GRIM-19能够诱导细胞凋亡；裸鼠荷瘤实验中，GRIM-19敲降的RCC细胞诱导形成的肿瘤体积明显大于对照组。

HE等[30]研究显示：与正常肾组织比较，在11例肾透明细胞癌组织中有9例GRIM-19明显降低，在4例非透明细胞癌组织中(1例乳头状RCC，1例颗粒状RCC，2例未分类RCC)有2例GRIM-19明显降低。同时，HE等[30]发现了1个新的GRIM-19 mRNA选择性剪接体，该剪接体只存在于RCC组织而不存在于配对正常肾组织，剪接位点在内含子3中，功能尚待进一步研究。

汲坤等[31]采用免疫组织化学法检测21例肾透明细胞癌组织和7例正常肾组织中GRIM-19的表达，结果显示：与正常肾组织比较，RCC组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低，并且病理分级越高的RCC组织中GRIM-19蛋白表达水平越低；采用RT-PCR法结合凝胶成像方法检测8例透明细胞癌组织和4例正常肾组织中GRIM-19的表达，结果显示：RCC组织中GRIM-19 mRNA表达水平明显降低。

裴隆[32]采用免疫组织化学法分别检测50例(42例透明细胞癌、4例乳头状RCC、2例多房囊性RCC、1例黏液样小管状及梭形细胞癌和1例集合管癌)RCC组织和20例非肿瘤肾组织中GRIM-19、STAT3和磷酸化STAT3(p-STAT3)蛋白表达水平，结果显示：与非肿瘤肾组织比较，RCC组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低，STAT3和p-STAT3蛋白表达水平明显升高，GRIM-19与STAT3及p-STAT3蛋白表达水平呈负相关关系；临床分期越高、分化程度越低，RCC组织中STAT3和p-STAT3表达越高，但STAT3和p-STAT3表达水平与淋巴结转移情况无关；RCC组织分化程度越低GRIM-19表达越低，但GRIM-19与RCC临床分期和淋巴结转移情况无关。

CUI等[33]研究结果显示：与正常肾组织比较，RCC组织中GRIM-19和Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)表达水平明显降低，STAT3和Cyclin B1表达水平明显升高，且RCC临床分期越高，STAT3和Cyclin B1表达水平越高，GRIM-19和Bax表达水平越低；将全反式维甲酸、干扰素β单独或共同作用于RCC细胞系，能够发挥抑制细胞增殖、促进细胞凋亡作用，并使RCC细胞系中GRIM-19表达水平明显升高，STAT3表达水平明显降低；在RCC细胞系中，过表达GRIM-19能够上调Bax表达，下调STAT3、Cyclin B1、VEGF、基质金属蛋白酶2(MMP-2)和基质金属蛋白酶9(MMP-9)的表达，抑制细胞增殖、迁移和侵袭，促进细胞凋亡；敲低STAT3能够反向上调GRIM-19表达并抑制细胞增殖并促进细胞凋亡。上述相关研究提示：RCC组织中GRIM-19表达水平明显降低，且与STAT3、p-STAT3和STAT3下游靶基因的表达呈负相关关系，与Bax表达呈正相关关系，并可能与RCC的病理分级有关联，但与RCC患者临床分期和转移情况的关系尚未明确。GRIM-19在RCC中能够影响STAT3转录活性及表达水平，进而影响STAT3下游靶基因的表达，发挥抑制细胞增殖、迁移和侵袭及促进细胞凋亡的作用。GRIM-19基因突变及选择性剪接在RCC中的功能尚需进一步研究。

2.3 GRIM-19与膀胱癌(bladder cancer，BC)ALCHANATI等[28]采用免疫组织化学法检测了3例BC患者(种族不详)的癌组织，结果发现：BC患者癌组织中GRIM-19表达水平与正常膀胱组织相近。彭晓晖等[34]研究显示：与正常膀胱组织比较，BC患者癌组织和癌旁组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低、STAT3蛋白表达水平明显增高，GRIM-19与STAT3蛋白表达水平呈负相关关系，其中50例BC(初发32例，复发18例)患者术后病理皆为移行细胞癌。彭晓晖等[35]进一步分析了BC患者癌组织中GRIM-19蛋白表达水平与BC患者病理分级、临床分期和转移情况的关系，结果显示：病理分级高、临床分期高和存在转移的BC患者BC组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低。

曹正国等[36]研究显示：BC患者癌组织中GRIM-19 mRNA阳性率明显低于相应癌旁组织和正常膀胱组织，并且分级高、存在淋巴转移的BC患者癌组织中GRIM-19 mRNA阳性率明显降低，T2-T4分期BC患者癌组织中GRIM-19 mRNA阳性率较Ta-T1分期BC患者降低，但差异无统计学意义；同时采用Western blotting法检测上述组织中STAT3和P63蛋白的表达水平，结果显示：BC患者癌组织中STAT3和P63蛋白表达水平明显高于癌旁组织和正常膀胱组织，GRIM-19 mRNA表达水平与STAT3和P63蛋白表达水平呈负相关关系。

NI等[37]研究发现：在中国人进展期BC中抑制GRIM-19的表达，能够扰乱泛素化介导的Bcl-xL降解过程，从而增强了进展期BC对顺铂类化疗药物的抵抗能力；同时通过实时定量PCR和免疫组织化学法检测了57例BC患者(临床分期不详)癌组织及21例癌旁正常膀胱组织中GRIM-19的表达，结果显示：高病理分级的BC患者癌组织中GRIM-19 mRNA和蛋白表达水平明显低于低病理分级癌组织及癌旁正常膀胱组织；对56例接受以顺铂类药物化疗为一线治疗方案的进展期BC患者活检组织行实时定量PCR和免疫组织化学法检测，结果显示：复发的27例BC患者癌组织中的GRIM-19表达水平明显低于29例顺铂类药物化疗敏感患者。

上述相关研究提示：GRIM-19表达水平在多数中国BC患者癌组织中减低且与STAT3表达呈负相关关系，并可能与BC的病理分级、临床分期、转移情况和顺铂类化疗药物抵抗有关联。

2.4 GRIM-19与其他泌尿男生殖系肿瘤ALCHANATI等[28]采用免疫组织化学法检测了1例肾盂乳头状移行细胞癌组织(种族不详)中GRIM-19蛋白表达水平，结果显示：与正常组织比较，癌组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低。HE等[30]研究显示：1例肾盂乳头状移行细胞癌组织中GRIM-19表达水平较其配对正常组织明显降低；1例肾血管平滑肌脂肪瘤组织与其配对正常肾组织中的GRIM-19表达水平相近；与配对正常肾组织比较，2例肾母细胞瘤组织和1例肾苗勒氏管腺肉瘤组织中GRIM-19蛋白表达水平明显降低。苗勒氏管腺肉瘤临床并不常见，偶发现于女性生殖系统[38]，位于肾脏的苗勒氏管腺肉瘤罕有报道[39]。

刘随等[40]采用实时定量PCR和免疫组织化学法检测了33例佩吉特病患者皮损组织及34例健康人皮肤组织中GRIM-19的表达水平，其中6例患者(男女各半)病灶在腹股沟，结果显示：与健康人皮肤组织比较，佩吉特病患者皮损组织中GRIM-19蛋白和mRNA表达水平明显降低，提示GRIM-19可能与泌尿男生殖系佩吉特病有关联。

3 展 望

综上所述，GRIM-19作为抑癌基因在大多数泌尿男生殖系肿瘤组织中低表达，具有指导肿瘤预后、提供肿瘤治疗新靶点的潜在价值。虽然目前针对泌尿男生殖系肿瘤的诊断治疗水平较以往有了明显提高，但仍面临许多挑战，如放化疗不敏感肾癌、去势抵抗性前列腺癌等治疗，进展期肿瘤患者延长生存期和提高生存质量等。GRIM-19为泌尿男生殖系肿瘤的治疗提供了一个研究方向。虽然近年GRIM-19在泌尿男生殖系肿瘤中的相关研究取得了一定进展，但仍有许多问题需进一步验证和阐明，期待研究者开展更多大样本量、多中心和设计合理的临床研究。