细胞周期蛋白E1基因在卵巢癌诊治中的作用*

董海燕，庞晓燕，窦磊，田东立，张颐

（中国医科大学附属第一医院 妇科，辽宁 沈阳110001）

卵巢癌是女性生殖系统最常见恶性肿瘤之一，死亡率高，早期诊断困难，这与其发病隐匿、进展迅速、易复发、易产生耐药等因素有关，给临床诊断和治疗带来极大困难。2019年美国卵巢癌新发患者高达22 530 例，死亡患者13 980 例[1]。细胞周期蛋白E1 基因（Cyclin E1 gene, CCNE1）位于19q12，编码细胞周期蛋白E1（Cyclin E1），在调节哺乳动物细胞周期G1/S 期及中心体复制中发挥重要作用。CCNE1在多种肿瘤中存在基因扩增，在肿瘤的发生、发展过程中起重要作用。已有研究[2-5]表明，CCNE1扩增与结肠癌、胃癌、食管癌、膀胱癌等相关。基因组学分析发现[6-7]，CCNE1在卵巢癌及输卵管癌中显著扩增，与卵巢癌的发生密切相关。本文对CCNE1扩增与卵巢癌发生、卵巢癌细胞耐药及卵巢癌预后的关系进行综述，以期为临床诊断和治疗提供新的方向。

1 CCNE1扩增与卵巢癌发生的关系

卵巢癌具有高度异质性及不同的基因亚型，尤其是高级别浆液性卵巢癌，具有高度的基因组不稳定性，96%肿瘤中存在TP53基因突变，广泛的基因拷贝数改变，包括CCNE1扩增[8-9]。基因表达的改变往往导致细胞稳态发生改变。有研究检测不同的上皮性卵巢癌组织CCNE1的扩增情况发现[10]，36.6%存在19q12 扩增，21.7%存在CCNE1扩增，52.2% 存在Cyclin E1 蛋白高表达，19q12 扩增与CCNE1扩增、TP53 突变和卵巢癌进展有关。KANSKA 等[11]也表示CCNE1扩增发生在大约20%的高级别浆液性卵巢癌中，并且与化疗耐药性、总体预后不良有关。Cyclin E1 为细胞周期蛋白依赖性激酶（Cyclin dependent kinase, CDK）2 的激动剂，与CDK2 结合，促使细胞从G1期进入S 期。CCNE1扩增促使Cyclin E1 合成增加，细胞分裂加快，细胞稳态遭到破坏，而敲减CCNE1可导致细胞停滞于G1期，细胞活力降低，细胞发生凋亡[12]。TANG等[13]也发现敲减CCNE1极大地阻碍G1/S 期中的细胞周期。另外，细胞周期的紊乱也会导致细胞增殖增加及基因组和染色体的不稳定性[14]。调节细胞周期的机制主要由细胞周期蛋白、CDK 和CDK 抑制剂组成[15]。Cyclin E 是通过p21-p27-cyclin E-CDK2 途径从细胞分裂的G1期过渡到S 期的关键调控因子，该途径由基因CCNE调控[14-15]。有研究对高级别浆液性卵巢癌及浆液性输卵管上皮内癌分析发现[16]，浆液性输卵管上皮内癌已存在CCNE1扩增，且两者中CCNE1扩增的发生率无显著差异。提示CCNE1扩增或过表达在卵巢癌进展早期就已存在，是早期卵巢癌发生的重要分子事件，可作为早期筛查的潜在靶点。

2 CCNE1扩增与卵巢癌细胞耐药的关系

在高级别浆液性卵巢癌中，CCNE1扩增或过表达的发生率高达20%，且CCNE1扩增或过表达与原发性耐药及总生存期降低有关[17-18]。有研究报道CCNE1是唯一与卵巢癌预后不良相关的体细胞DNA拷贝数变异，并证实CCNE1可作为原发性化疗耐药的标志[17]。CCNE1扩增的肿瘤对铂类治疗反应差，对聚ADP 核糖聚合酶（poly ADP-ribose polymerase,PARP）抑制剂的反应性有限。因此，开发针对该特定性肿瘤的靶向治疗，是提高化疗效果、改善预后的有效途径。卵巢癌晚期和复发性卵巢癌患者常产生耐药，化疗效果明显受限。而CCNE1扩增常出现在原发性耐药和复发性卵巢癌中，与机体耐药及不良预后相关[19]。在原发性肿瘤中，CCNE1拷贝数与一线治疗后的无铂间期相关，而复发性肿瘤中CCNE1拷贝数增加，无铂间期改变[20]，表明CCNE1基因异常表达与肿瘤的化疗耐药相关。

CCNE1扩增的高级别浆液性卵巢癌是卵巢癌的独特子集，常用于单独研究和治疗[11]。CCNE1扩增常导致肿瘤细胞对CDK 抑制剂产生抵抗作用，CCNE1扩增的高级别浆液性卵巢癌对CDK 抑制剂的敏感性显著下降[18]。用siRNA 敲低CCNE1表达后，多发性骨髓瘤细胞对CDK 抑制剂的敏感性显著提高[21-22]。而CCNE1和蛋白激酶Akt2 常在原发性高级别浆液性卵巢癌中同时扩增，Cyclin E1 和蛋白激酶Akt 过表达共同促进输卵管上皮细胞恶性生长，是高级别浆液性卵巢发生早期的重要预示。CDK2 常以CCNE1扩增依赖性方式诱导细胞凋亡，对CDK2抑制剂敏感性的降低涉及两种旁路机制，一种与CDK2上调有关，另一种与多倍体细胞有关[23]。

3 CCNE1扩增与卵巢癌靶向治疗的关系

CCNE1是卵巢癌细胞生长的关键调控基因，采用siRNA 沉默CCNE1表达后，卵巢癌细胞的生长受到抑制，提示CCNE1为靶点的治疗可能会使CCNE1扩增的卵巢癌患者受益[24]。PARP 抑制剂对有BRCA1/2 缺陷肿瘤效果明显[25]，但CCNE1扩增通常与BRCA1/2 缺陷相互排斥[26]，因此CCNE1扩增的卵巢癌患者可成为一个新的治疗亚组。基因组学分析发现CCNE1在无BRCA1/2 缺陷的高级别上皮性卵巢癌中频繁扩增或过表达，这种基因表达差异在The Cancer Genome Atlas（TCGA）数据库的上皮性卵巢癌数据中也得到验证，提示CCNE1可作为该新治疗亚组的潜在治疗靶基因[27]。特定依赖性CCNE1扩增肿瘤与Akt 活性相关，有研究[18]联合使用dinaciclib 和Akt 抑制剂治疗高级别浆液性卵巢癌，发现其可有效治疗CCNE1扩增的高级别浆液性卵巢癌患者。分析高级别浆液性卵巢癌患者的基因组改变，发现长生存期患者出现体细胞突变负荷增加、杂合性缺失、频繁BRCA1/2 等位基因失活及活化的CD4+/CD8+T 细胞和效应记忆CD4+T 细胞富集的特征，而短生存期患者出现局灶性CCNE1增加、BRCA突变率低、同源重组缺陷少和ESR1-CCDC170基因融合的特征[28]。关于其作用机制，有研究[29]发现miR-424-5p 可靶向作用在CCNE1的3'UTR 区域抑制CCNE1表达，随后通过抑制E2F1-pRb 途径阻止细胞周期进入G1/G0期，该机制表明CCNE1基因的扩增表达受microRNA 如miR-424-5p 的调节，并作为治疗的靶点。SALL2 可结合到CCNE1启动子，负调节CCNE1，降低Cyclin E 的表达水平，使细胞停滞在G1期，从而抑制肿瘤细胞增殖[30]。

4 CCNE1扩增与卵巢癌预后的关系

一项Meta 分析[31]结果表明，CCNE1扩增的肿瘤患者预后往往较差。在铂相关治疗中，CCNE1扩增的卵巢癌患者存活率低于无CCNE1扩增、同源重组缺陷及肿瘤BRCA1/2 突变的患者[32-33]。Cyclin E1 被认为是影响卵巢癌预后的因素[11，34-35]。在卵巢透明细胞癌中分别检测到23.3%和14.8%的Cyclin E1 过表达和CCNE1扩增，所有CCNE1扩增患者均显示出强烈的Cyclin E1 免疫反应性，Cyclin E1 的过表达与hTERT 启动子突变呈正相关，多变量分析显示CCNE1过表达预示总生存率低下，并决定卵巢癌早期患者的生存率[36]。用LINC01127 抑制SKOV3 和HO8910 细胞 的Cyclin E、Ccyclin D 和CDK4 的 表 达水平，Akt 和ERK 通路被抑制，细胞的增殖能力受到抑制，细胞周期停在G1/G0期[37]。用LINC00968 siRNA 在HEY 和HO8910 细胞中转染减弱G1期细胞的增殖能力并使细胞周期停滞，LINC00968 的沉默显著下调Cyclin E、Cyclin D 和CDK4，并抑制Akt 和ERK 途径[38]。

CCNE1扩增促使Cyclin E1 高表达，然而Cyclin E1 高表达并非只由CCNE1调节。Cyclin E1 过表达和CCNE1拷贝数增加的发生率在卵巢透明细胞癌中分别为23.3%和14.8%，该分子改变在子宫内膜异位症相关的透明细胞癌中存在特异性[39]。AZIZ 等[6]的研究表明，Cyclin E1 高表达发生在50%的高级别浆液性卵巢癌中，但只有一半与19q12 基因扩增相关；与无CCNE1扩增的Cyclin E 高表达的高级别浆液性卵巢癌比较，CCNE1扩增的Cyclin E 高表达的高级别浆液性卵巢癌预后更差；在82 个Cyclin E1 相关的病例中，43 例（52%）有CCNE1扩增，39 例（48%）无CCNE1扩增；与有CCNE1扩增的肿瘤不同，CCNE1无扩增/Cyclin E 高表达肿瘤状态与gBRCA1/2 突变不相互排斥；CCNE1无扩增/Cyclin E高表达泛素特异性蛋白酶28 增加，而CCNE1扩增/Cyclin E 高表达肿瘤FBXW7 表达降低，与Cyclin E1的作用一致。值得注意的是，只有CCNE1扩增/Cyclin E 高表达亚群组与基因组不稳定性相关，并且与CCNE1无扩增/Cyclin E 高表达亚群组相比预后更差[6]。

5 总结

综上所述，大量研究表明CCNE1扩增或过表达与肿瘤的发生及不良预后相关。该过程与细胞周期蛋白调节细胞周期相关。细胞周期蛋白家族高度保守，其成员特征在于通过细胞周期的蛋白质丰度调节细胞周期，主要表现为调节CDK 激酶活性。Cyclin E1 与CDK 的调节亚基形成复合物，促使细胞从G1期进入S 期，并在S 期降解。不同的细胞周期蛋白表现出不同的表达和降解模式，调控细胞有丝分裂事件过程。CCNE1编码Cyclin E1，在包括卵巢癌在内的许多肿瘤细胞中存在扩增或过表达，并导致染色体不稳定。然而CCNE1非扩增肿瘤细胞仍然有大量Cyclin E1蛋白聚集，但与CCNE1扩增、Cyclin E1 高表达肿瘤细胞比较，其预后相对较好。CCNE1并非只是简单的通过Cyclin E1 起作用，其作用途径及机制目前尚不明确。CCNE1参与肿瘤的发生、发展，与肿瘤细胞耐药及不良预后相关，是肿瘤靶向治疗及免疫治疗的潜在靶点[40-41]。CCNE1参与多胺代谢，与SMS、SRM、ODC1 的表达呈正相关，多胺介导肿瘤微环境和肿瘤免疫，CCNE1扩增与免疫细胞浸润相关[42]。在CCNE1扩增模型中，将抗PD-1 抗体添加到肿瘤浸润淋巴细胞与卵巢肿瘤共培养物中可增加自体肿瘤溶解[43]。尽管多项研究表明，CCNE1扩增或过表达是乳腺癌[44]、胃癌[45]、肝癌[41]等多种肿瘤的不良预后因素，但也有研究表示CCNE1扩增或过表达是FIGOⅢ/Ⅳ期上皮性卵巢癌患者总生存期延长的重要独立指标[14]。CCNE1多途径介导肿瘤的发生、发展，但CCNE1扩增或过表达对卵巢癌的影响，及其作用机制和原理尚需进一步研究。