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Trim59在肝细胞癌中的研究进展

2020-12-25刘德权孙纲李校冲刘晗

沈阳医学院学报 2020年1期
关键词:癌基因结构域生存率

刘德权,孙纲,李校冲,刘晗

(1.锦州医科大学解放军967医院规培基地普外科,辽宁 大连 116021;2.中国人民解放军联勤保障部队第967医院普外科;3.大连医科大学解放军第967医院规培基地普外科)

肝细胞癌 (hepatocellular carcinoma,HCC)是临床最常见的恶性肿瘤之一,占原发性肝癌的90%以上。在我国,HCC多由肝炎导致的肝硬化转变而来,近年来HCC的发病率和死亡率均呈上升趋势。大多数HCC患者发展到晚期才被确诊,此时已无法进行有效治疗[1]。目前依靠药物治疗延长的平均总生存率效果不佳,临床上缺少有效的HCC治疗手段。Trim59是三结构域蛋白 (tripartite-motif protein,Trim)家族的新成员,在肿瘤细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移等过程中发挥着重要的作用。Trim59与肝癌的发生发展、侵袭、迁移相关,且与肿瘤临床分期及预后相关。研究发现,与正常人肝细胞系比较,Trim59在肝癌细胞中高表达;p53蛋白表达水平受Trim59调控,Trim59可通过p53信号途径促进肝肿瘤细胞的增殖和迁移[2]。Trim59有望成为HCC诊断和治疗的新靶点。本研究就Trim59的结构和功能以及在HCC中的研究进展进行综述。

1 Trim59的结构和功能

Trim具有高度保守的RBCC三段结构域,从N端到C端的三段结构域分别为RING(Really Interesting New Gene)结构域,1~2个B-Box结构域,卷曲螺旋结构域 (Coiled-coil domain);Trim有70多种,涉及许多关键的生物学过程,包括炎症、抗病毒、免疫、增殖、转录调控和肿瘤发生[3]。大多通过对目的蛋白的泛素化,对其生物表现进行调控[4]。

Trim59是Trim超家族中的新成员,定位在内质网膜上,是由科学家Chang等[5]于2002年首先克隆获得,研究发现Trim59可能参与蛋白间的相互作用,通过泛素化改变蛋白的稳定性,控制肿瘤细胞的增殖和迁移。之后又发现了多种Trim59的信号通路活化机制加速肿瘤恶化。Trim59有望成为恶性肿瘤诊断和治疗的新靶点。

2 HCC的治疗进展与困难

HCC是最常见的原发性肝脏肿瘤,是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一[6]。近年来,HCC的发病率和肝癌导致的死亡率均呈上升趋势。目前药物治疗延长的平均总生存率效果不佳。随着医疗技术的不断提高,对待肝癌的治疗已经有了长足的进步。肝硬化是90%肝癌患者常见的癌前状态。目前,还没有特定的治疗方法可以阻止或逆转肝硬化向HCC的进展。了解HCC的基因驱动因素,以及与肝硬化相关的生化、机械、激素和代谢变化,可能导致新的治疗和癌症预防策略。尽管其他疗法最近获得了食品和药物管理局的批准,但自从引入多激酶抑制剂索拉非尼以来,还没有出现重大的临床突破,因此需要替代研究策略[7]。

3 Trim59在HCC中的研究进展

3.1 Trim59是一种可用免疫组化检测的新型癌生物标志物 人类癌症的发生和发展是一个多步骤、复杂的过程,涉及多种致癌基因的激活和多种抑癌基因的失活[8]。Trim家族参与了细胞周期、细胞凋亡、病毒自然免疫等重要生物学过程[9]。作为Trim家族的重要成员,Trim59调控着上皮性卵巢癌细胞增殖、凋亡和肿瘤形成等生物学过程[10]。有研究应用免疫组化方法 (IHC)在291例37种肿瘤区域确定了Trim59的特异性上调,Trim59 IHC信号与肿瘤发生和发展显著相关,而在对照组和正常区域均为阴性或显著降低。Trim59蛋白上调在前列腺癌、肾癌早期上皮内瘤变和肾癌1级肿瘤发生的强度和程度均有表现 (P<0.05),并在高级别肿瘤发生前停止上调。这两大组肿瘤类型的相关性结果证实和重复了小鼠前列腺癌模型的研究。在37种不同的肿瘤中,大多数肿瘤的Trim59表达增强,而在肝癌、肺癌、乳腺癌、皮肤癌、口腔癌 (鳞状细胞癌)和子宫内膜癌中表达增强程度最高[11]。Trim59作为一种与上皮起源相关的多种生物标志物 (很少起源于间充质组织),可作为上皮-间充质转化 (EMT)特异的共标志物[12]。Trim59可作为一种新的多肿瘤标志物用于早期肝癌发生的IHC检测,为HCC分子靶向诊断和治疗提供新的策略。

3.2 Trim59阳性对于HCC患者生存率和预后的影响 研究发现,决定HCC预后生存率的关键条件,包括病理等级、分化程度、病理分期及血管侵袭等,这些均与Trim59关联紧密,提示Trim59在HCC的分化、侵袭、迁移过程中起到促进作用,对预后有不良影响;生存分析结果显示,在Trim59阴性组患者的生存时间明显长于Trim59阳性组患者,其3年生存率分别为78%和42%,5年生存率分别为61%和38%,Trim59的异常高表达提示HCC的高分化迁移性和高侵袭性,预后不良[13]。肝癌晚期的一线标准治疗用药为索拉非尼,而进展后的患者则无药可用[14]。抑制Trim59的高表达可以改善预后、抑制癌细胞迁移和侵袭。以上结果表明,Trim59可作为肝癌基因治疗的一个靶点,增加生存率,改善预后。

3.3 Trim59对于HCC侵袭、迁移的影响 Trim59作为一种新发现的三结构域蛋白,被公认为是人类疾病发展和进展的关键调控因子,可促进包括HCC在内的多种恶性肿瘤细胞的增殖、集落形成、细胞迁移和侵袭能力;而下调Trim59则可以抑制恶性肿瘤细胞的增殖和迁移[15]。肝癌组织中Trim59阳性表达与患者的年龄、肿瘤大小、包膜完整性等不相关 (P>0.05),与血管侵袭、肿瘤分化、 TNM 分期等密切相关 (P<0.05)[13]。Trim59在肝癌细胞中高表达,慢病毒介导的Trim59基因沉默时肝癌的增殖、迁移、侵袭受到抑制[2]。Trim59也在前列腺癌、宫颈癌中高表达,Trim59基因敲除显著抑制前列腺癌细胞和宫颈癌细胞增殖、集落形成、细胞迁移和侵袭能力,细胞周期进展分析表明Trim59基因敲除后的细胞更倾向于在S期积累[16-17]。Trim59在骨肉瘤中具有致癌作用,促进骨肉瘤细胞的增殖、迁移和侵袭[18]。这些研究表明,Trim59可能作为一个潜在的治疗目标,通过基因敲除抑制HCC的迁移和侵袭。

3.4 Trim59通过调控p53促进HCC发生p53基因是人类肿瘤中最重要的抑癌基因之一,经常发生突变。一般来说,p53是一种转录因子,它通过各种基因毒性和细胞应激信号 (如DNA损伤、缺氧、癌基因激活和营养剥夺)而稳定和激活,从而导致细胞周期阻滞、凋亡、衰老和代谢适应。p53不仅在大多数癌症中功能缺失,而且突变的p53也具有显性的负活性和致癌特性。p53一直是肿瘤治疗的一个有吸引力的靶点[19]。 Haupt等[20]研究发现Mdm2结合p53转录激活区,阻断其调控靶基因和发挥抗增殖作用的能力,Mdm2在p53稳定的条件下也能促进p53的快速降解,Mdm2的增加强烈抑制突变型p53在肿瘤细胞中的积累。Trim59的沉默降低了E-cadherin的表达,增加了N-cadherin和vimentin的表达,而Trim59的过表达对上述蛋白的影响相反。p53蛋白表达水平受Trim59调控,Trim59高表达时p53表达受抑制,抑癌基因表达减弱,癌基因表达相对增强,所以Trim59可能通过p53信号通路促进HCC细胞增殖和迁移[2]。

3.5 Trim59可能是介导巨噬细胞杀瘤作用的重要辅助分子 卡介苗 (BCG)激活的巨噬细胞可通过细胞与细胞的接触杀死肿瘤细胞。膜蛋白在这一过程中起着重要的作用。然而,迄今为止,很少有相关膜蛋白被发现。表面分子Trim59在巨噬细胞膜上特异性表达 (与阴性对照相比)。使用抗体阻断巨噬细胞上的Trim59可以显著降低巨噬细胞对MCA207细胞的细胞毒性,这表明Trim59是维持巨噬细胞活性不可或缺的分子。增强Trim59本身不能增强巨噬细胞毒性。另一方面,Trim59的过表达增强了巨噬细胞的胞饮和吞噬活性,提示Trim59可能介导细胞与分子的相互作用。该研究结果表明,Trim59可能是介导巨噬细胞杀瘤作用的重要辅助分子,Trim59是吞噬相关的分子[21]。

4 小结和展望

肝癌的病程较短、恶性程度高、血行迁移早,所以早期癌症的发现和治疗对肝癌患者的生存至关重要。因为Trim59作为一种新的原癌基因在人类HCC中上调,并证明其上调与肝癌患者的晚期肿瘤分期有关,所以Trim59基因可以作为早期诊断HCC发生的肿瘤标志物。Trim59作为一种新型生物标志物,具有致癌活性,在包括肝癌在内的不同恶性肿瘤中表达上调[2,16,22], 并且与临床分期、淋巴结迁移及预后均有关。可以通过对Trim59基因进行检测,用于肝癌临床分期、淋巴结迁移及预后分析。在肝癌治疗过程中可通过基因治疗的新思路进行抑制,如通过基因治疗减弱Trim59基因表达或对参与Trim59基因的信号通路过程进行阻断和抑制,从而抑制其表达,减低肝癌增殖和侵袭,改善肝癌预后甚至治疗肝癌。同时,我们推测Trim59可能与临床化疗耐药相关,但Trim59是否也与肝癌对化疗药物耐药及其具体分子机制有待深入研究。

综上所述,Trim59是肝癌的一种新的致癌因子,与肝癌的进展及不良生存率有关。Trim59多态性在预测恶性疾病风险中的作用及其与Trim59表达的相关性很可能呈正相关,但尚未被讨论,Trim59有可能成为肝癌基因治疗的一个新靶点。Trim59对于进展期和晚期肝癌的治疗,以及作为肝癌的肿瘤标志物进行早期确诊,都有关键意义,为肿瘤分子靶向诊断和治疗提供新的策略。

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