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TRAF6在常见妇科疾病中的相关研究进展

2021-11-30黄锦源代荫梅

医学综述 2021年21期
关键词:妇科疾病结构域卵巢癌

黄锦源,代荫梅

(首都医科大学附属北京妇产医院/北京妇幼保健院妇科,北京 100026)

肿瘤坏死因子受体相关因子(tumor necrosis factor receptor-related factor,TRAF)是肿瘤坏死因子超家族和Toll样/白细胞介素-1受体超家族重要的细胞质接头分子,参与体内信号传递过程[1]。TRAF家族蛋白能够激活促分裂原活化的蛋白激酶、蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β等信号通路,参与细胞的增殖、分化、存活、凋亡、免疫和炎症反应等体内过程[2-4]。哺乳动物中TRAF有7个成员:TRAF1~TRAF7,按照C端是否有TRAF结构域的共同氨基酸片段分为经典成员(TRAF1~TRAF6)和非经典成员(TRAF7)。其中,TRAF6已被证明在食管癌[5]、肺癌[6]、胃癌[7]、乳腺癌[4]和多形性胶质母细胞瘤[8]等人类肿瘤疾病中表达上调,并影响细胞增殖、侵袭、存活和凋亡等体内外过程,从而促进肿瘤的发生和发展。此外,TRAF6在急性肾损伤[9]、结肠炎[10]、中枢神经系统炎症[11]和子宫内膜炎[12]等炎症性疾病中起促炎因子作用。随着对TRAF6的深入研究,其在常见妇科疾病中的相关研究不断增多。TRAF6通过多种作用机制在常见妇科疾病的发生发展过程中发挥重要作用。因此,明确TRAF6在常见妇科疾病中的具体作用机制和功能影响,有助于理解常见妇科疾病的病理过程。现对TRAF6在常见妇科疾病中的相关研究进展予以综述,以期为常见妇科疾病的早期诊断、靶向治疗提供理论基础和研究方向。

1 TRAF6概述

TRAF6最早是Ishida等[13]对小鼠T细胞淋巴瘤互补DNA文库进行筛选、分离、核苷酸序列分析时发现的一种C端含有TRAF结构域的多肽,是TRAF蛋白家族的第六个成员,由530个氨基酸残基组成,其相对分子量为60 083,是白细胞介素-1和CD40的重要信号转导分子[14]。TRAF6蛋白的N端含有一个具有E3泛素连接酶活性的环指结构域(67~124位)和5个能够为环状结构域活性提供结构支撑的锌指结构(130~236位),而C端含有由一个卷曲螺管样结构域(茎)和一个保守的TRAF-C结构域(头)组成的高度保守的TRAF结构域[15-17]。TRAF6蛋白主要功能区域由N端的环指结构域和第一个锌指结构域组成,是发挥E3泛素连接酶作用所必需的,能够与二聚体E2泛素结合酶13和泛素结合E2酶变异体1A复合物结合产生Lys63连接的多泛素链,共同调节多种蛋白的多聚泛素化降解,从而激活下游信号通路[15]。同时,其C端的TRAF结构域也可通过介导上游信号蛋白和其他蛋白相结合过程,发挥重要的生物学功能[18]。

TRAF6被认为是一种癌基因,其过表达或失调与炎症诱导的肿瘤发生密切相关。TRAF6调节基质金属蛋白酶、天冬酰胺内肽酶等蛋白的表达,触发涉及髓样分化因子88依赖和髓样分化因子88非依赖的Toll样受体4信号通路、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信号通路、核因子κB信号通路、激活蛋白-1信号通路、Wnt信号通路、Yes相关蛋白信号通路等信号通路来调节细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡、上皮-间充质转化和肿瘤血管生成等恶性生物学行为,从而促进肿瘤的发生、发展和转移[19-20]。研究表明,TRAF6可以促进胰腺癌细胞的迁移和集落形成[21]、结肠癌细胞的增殖[22]以及胃癌细胞的自我更新、增殖和迁移[23]。TRAF6通过上调基质金属蛋白酶和天冬酰胺内肽酶表达水平在食管癌中介导促癌作用,TRAF6高表达食管癌患者的生存期明显短于TRAF6低表达患者,而TRAF6基因的敲除显著降低了食管癌细胞的迁移和侵袭能力[5]。小干扰RNA诱导的TRAF6基因敲除抑制肺癌细胞的迁移和侵袭,促进细胞凋亡[6]。此外,TRAF6是多形性胶质母细胞瘤的独立预后因子,可通过提高基质金属蛋白酶9的表达促进多形性胶质母细胞瘤细胞的侵袭[8],抑制TRAF6可降低多形性胶质母细胞瘤细胞对替莫唑胺的抗性[24]。因此,TRAF6有望成为不同类型肿瘤疾病中新的预后生物标志物或潜在的治疗靶点。

TRAF6是具有免疫调节功能的多种受体的下游分子,在多种炎症性疾病中起促炎因子的作用,因此,靶向TRAF6可能成为新型抗炎靶点。TRAF6可能促进小胶质细胞的炎症活化,从而加重脑部神经元损伤,这可能成为中枢神经系统炎症潜在的治疗靶点[11]。含有微RNA(microRNA,miRNA/miR)-146a的细胞外囊泡可通过靶向TRAF6和白细胞介素-1受体相关激酶1减轻实验性结肠炎[10]。miR-590-3p具有通过靶向TRAF6抑制脂多糖诱导的急性肾损伤和足细胞凋亡的能力[9],这可能为治疗多种炎症性疾病提供新的策略。

2 TRAF6与妇科疾病

2.1TRAF6与子宫颈癌 2020年全球癌症统计数据显示,宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤,全球宫颈癌发病率和死亡率均居女性新发癌症的第4位,严重影响女性的身心健康[25]。人乳头瘤病毒(human papilloma virus,HPV)已是宫颈癌的主要原因,特别是持续感染高危型HPV与子宫颈癌发病密切相关,但具体致病机制还有待研究。TRAF6与HPV感染密切相关,在HPV感染不同阶段的表达也可能不同[26]。多项研究发现,TRAF6在体外宫颈癌细胞系中高表达,且在宫颈癌组织中表达量也显著高于癌旁组织、非宫颈癌组织(宫颈糜烂和宫颈HPV感染患者)以及正常宫颈组织,表达谱的失调提示TRAF6可能参与宫颈癌的发生发展过程[27-29]。景娈恋等[30]通过检测30例女性体检健康者、35例宫颈上皮内瘤变Ⅰ级患者、22例宫颈上皮内瘤变Ⅱ级患者、29例宫颈上皮内瘤变Ⅲ级患者和31例宫颈癌患者的高危型HPV载量及宫颈阴道灌洗液和血清TRAF6表达水平发现,5组高危型HPV载量、宫颈阴道灌洗液TRAF6水平、血清TRAF6水平均随病变程度加重而升高,高危型HPV感染者宫颈阴道灌洗液和血清TRAF6水平与高危型HPV载量呈正相关,提示TRAF6可能是评估宫颈病变严重程度以及高危型HPV载量的参考指标。TRAF6作为宫颈癌组织的替代标本,通过血清、宫颈阴道灌洗液明确其表达水平可能具有一定的临床应用潜力。

TRAF6能够促进宫颈癌细胞系的增殖、迁移和侵袭,抑制细胞凋亡,而抑制TRAF6可能是通过下调细胞周期蛋白D1蛋白表达水平导致细胞G0/G1期阻滞;TRAF6表达下调可能通过抑制基质金属蛋白酶9表达而抑制宫颈癌浸润、转移;下调TRAF6的表达可能通过抑制核因子κB的激活促进胱天蛋白酶3的表达,进而促进细胞凋亡[31]。另有研究发现,TRAF6与Toll样受体4、髓样分化因子88、转化生长因子激活激酶1组成的复合物能够与核因子κB/细胞周期蛋白D1/信号转导及转录激活因子3信号通路共同调控宫颈癌细胞系的增殖[32]。此外,宫颈癌细胞中过表达的miR-146a能够通过靶向TRAF6、白细胞介素-1受体相关激酶1及核因子κB信号通路调节辅助性T细胞17的分化,从而促进宫颈癌细胞的生长并抑制其凋亡,并可能因此导致HPV持续感染,最终导致宫颈癌的发生[33-34]。因此,TRAF6在宫颈癌的发生发展过程中起重要作用。

在宫颈癌的发生过程中,HPV感染后炎症通路的过度激活可促进宫颈低度病变向浸润性宫颈癌的发展。人工合成的类黄酮衍生化合物7-4-[双(2-羟乙基)-氨基]-丁氧基-5-羟基-8-甲氧基-2-苯基铬-4-酮(V8)[35]可抑制脂多糖诱导的宫颈癌细胞系的TRAF6、Toll样受体4、髓样分化因子88的表达和转化生长因子激活激酶1的磷酸化及其与Toll样受体4的相互作用,通过抑制核因子κB的激活对宫颈癌细胞发挥抗炎作用,从而发挥抗肿瘤作用[36]。TRAF6在宫颈癌中起促癌作用,在靶向TRAF6治疗宫颈癌中具有可行性。植物激素家族中的N6-异戊烯基腺嘌呤核苷可以结合TRAF6的环指结构域,阻断Ubc13与TRAF6的自然络合,抑制蛋白激酶B泛素化,降低蛋白激酶B和转化生长因子激活激酶1的磷酸化水平,从而抑制宫颈癌细胞增殖,诱导其凋亡,发挥抗肿瘤作用[37]。死亡相关蛋白激酶相关的凋亡诱导激酶1直接与TRAF6的TRAF结构域结合,通过干扰TRAF6蛋白的自身泛素化和同源寡聚化导致TRAF6的自噬降解,从而抑制炎症信号介导的晚期宫颈癌细胞的肿瘤生长和转移[38],有望成为治疗TRAF6相关晚期宫颈癌的潜在生物标志物和新的治疗靶点。探索TRAF6与HPV感染、宫颈癌之间的具体作用机制以及TRAF6与临床病理特征、5年生存率、生存分析之间的关系,可以为研究宫颈癌发病机制、治疗靶标、预测预后提供新的思路以及新的可行靶点。

2.2TRAF6与卵巢癌 卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤之一,2020年全球共有313 956例卵巢癌新发病例和207 252例卵巢癌死亡病例,其新发病率和死亡率均居女性恶性肿瘤第8位[25]。虽然卵巢癌在手术、化疗、放疗、免疫治疗和靶向药物治疗等相关治疗取得了一定的进展,但由于早期诊断困难、高化疗耐药性和高复发率等,患者5年生存率较低、总体预后不良。因此,迫切需要进一步探索卵巢癌潜在的发生发展以及耐药机制,以为临床治疗提供有效可行的治疗靶点。石琳和李丽[39]通过检测102例卵巢癌患者的肿瘤组织标本及相应癌旁正常卵巢组织的TRAF6表达水平发现,卵巢癌组织中TRAF6的阳性表达率显著高于癌旁正常卵巢组织,且TRAF6表达水平与淋巴结转移及临床分期显著相关,但与卵巢癌患者年龄、肿瘤大小、有无腹水、组织学类型和病理分级无相关性;TRAF6阳性表达患者的5年生存率显著低于阴性表达患者,提示TRAF6在卵巢癌发生、发展中有一定的作用,有望成为卵巢癌潜在的诊断和预后因子。研究发现,人外周血的单核细胞系、由人外周血的单核细胞系分化诱导后的M2型巨噬细胞或卵巢癌患者外周血单个核细胞与卵巢癌细胞系共生长环境培养,其共培养组中TRAF6表达水平高于单独培养组,可能由卵巢癌微环境通过刺激和活化Toll样受体1、Toll样受体2、Toll样受体6信号通路引起[40-43]。此外,转化生长因子-β1在激活Notch3信号通路的同时也能上调TRAF6的表达,而特异性抑制TRAF6能够抑制转化生长因子-β1对Notch3信号通路的激活作用,因此认为TRAF6介导了转化生长因子-β1活化Notch3信号通路的过程,进而促进卵巢癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,提示TRAF6作为致癌基因参与卵巢癌的进展,可能成为卵巢癌的生物标志物[44]。刘艳和施勤[45]发现,重组人CD40配体通过下调B细胞淋巴瘤-2基因和B细胞淋巴瘤-特大型基因表达改变细胞内TRAF表达,如显著下调TRAF6的表达,使卵巢癌细胞系的增殖阻滞于G1期,并促进其凋亡,因此通过重组人CD40配体靶向TRAF6抑制卵巢癌的进展具有一定的理论基础。而TRAF6的卵巢相关研究多集中于去卵巢体内模型或破骨细胞生成相关疾病,如绝经后骨质疏松症、卵巢切除后诱发的骨质疏松,而与卵巢癌直接相关的研究较少,其在诊断、治疗和预后等方面的作用仍需要进一步探索[46-47]。

2.3TRAF6和子宫内膜炎 子宫内膜炎是一种普遍存在的伴有细菌感染的炎症性疾病[48]。细菌产生的脂多糖可引发炎症反应,危及女性的生殖健康。Zhao等[12]研究发现,经脂多糖处理的人子宫内膜上皮细胞高表达TRAF6,低表达miR-643;而敲除TRAF6基因可减轻脂多糖诱导的人子宫内膜上皮细胞的炎症反应,进一步研究发现,miR-643过表达可通过靶向TRAF6抑制脂多糖诱导的炎症反应。TRAF6不仅能够参与激活核因子κB信号通路,也是Toll样受体4信号通路中的下游分子。Wu等[49]探讨黄杞苷对脂多糖诱导的子宫内膜炎小鼠模型中炎症反应的影响发现,黄杞苷可抑制TRAF6的水平,也能通过Toll样受体4调节的核因子κB途径负性调节促炎介质,对脂多糖刺激的小鼠子宫内膜炎有保护作用,这为子宫内膜炎的治疗靶点提供了新的视角。

2.4TRAF6和子宫平滑肌瘤 子宫平滑肌瘤是女性生殖系统中最常见的一种良性肿瘤,也是最常见的女性疾病之一。子宫平滑肌瘤是子宫平滑肌的激素反应性肿瘤,Plewka等[50]分析育龄期和围绝经期子宫平滑肌瘤患者TRAF6蛋白的表达发现,肌瘤组TRAF6蛋白水平高于正常子宫肌层组,但TRAF6蛋白表达水平与年龄无关,提示TRAF6与子宫肌瘤的发生发展有一定相关性,但具体作用机制尚不清楚,仍需要进一步分析。

2.5TRAF6和卵巢早衰 卵巢早衰是由多因素引起的卵巢功能下降,其中卵巢颗粒细胞凋亡在卵巢早衰中起重要作用。Chen等[51]研究表明,与年龄匹配的健康女性血浆标本和人卵巢颗粒细胞株COV434中miR-146a表达水平相比,卵巢早衰患者血浆和卵巢颗粒细胞中miR-146a表达明显上调,可通过直接靶向卵巢颗粒细胞白细胞介素-1受体相关激酶1和TRAF6的3′非编码区调节Toll样受体信号转导,进而影响核因子κB和核因子κB抑制蛋白α的活性,最终影响胱天蛋白酶级联反应,因此miR-146a/白细胞介素-1受体相关激酶1/TRAF6/胱天蛋白酶8信号通路介导了卵巢颗粒细胞的凋亡,提示TRAF6可能参与卵巢早衰的发生发展过程。

3 小结和展望

TRAF6过表达与宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜炎等常见妇科疾病的发生发展密切相关,因此靶向TRAF6治疗肿瘤疾病、炎症性疾病成为可行的方法。但TRAF6在先天性免疫、获得性免疫炎症以及免疫耐受中具有重要作用,抑制或敲除TRAF6的研究需同时考虑其对免疫的影响,避免免疫紊乱而引发的不可预估的不良反应。TRAF6具有独特的结构,故应积极寻找天然或人工合成TRAF6特异性抑制剂,并针对特定功能性结构域或下游信号转导通路,达到有效的抗肿瘤、抗炎目的,同时保持正常的免疫调节。

目前有关TRAF6在其他妇科疾病中的相关研究较少,如子宫内膜癌、外阴恶性肿瘤、输卵管恶性肿瘤、子宫肉瘤等恶性妇科疾病,以及多囊卵巢综合征、子宫内膜异位症、子宫腺肌病、葡萄胎等良性妇科疾病。TRAF6在妇科疾病中作用机制、与临床病理特征以及预测预后的研究均较局限,限制了TRAF6在妇科疾病诊断、治疗和预后等方面的临床应用。随着研究的深入,阐明TRAF6的调控机制及其与其他信号分子相互作用,将为TRAF6为靶点的抗肿瘤、抗炎作用机制提供更多的理论基础,其有望成为妇科疾病诊断和治疗的潜在可行靶点。

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