MYCT1在恶性肿瘤中的作用与调控机制研究进展

张晶，刘晓红

(1.山东省立第三医院病理科，济南250031;2.联勤保障部队第九六〇医院病理科，济南250031)

近年来，全球恶性肿瘤特别是癌症的发病率和死亡率迅速增长，癌谱也随之变化，预计癌症将成为21世纪每个国家的首要死亡原因［1－2］。人类基因组计划及肿瘤基因组计划标志着精准医学时代的到来，基于肿瘤分子分型的靶向治疗和已表现出确切临床疗效的免疫治疗均需要深入研究肿瘤的发病机制，以期寻求更多的有效治疗靶点。MYCT1(Myc target 1)，曾命名为喉癌细胞中的c－Myc靶基因，是邱广斌等［3］在喉癌细胞中克隆到的一种新基因，作为转录因子c－Myc的下游靶基因，其在肿瘤发展进程中的作用一直备受关注。前期研究发现，MYCT1参与正常细胞的生命过程和功能维护［3］，但在多种类型的肿瘤中存在异常表达，参与肿瘤的发生和进展。已有研究证实，MYCT1在喉癌、肝癌、食管癌中显示出抑癌基因作用［4－6］，但确切分子机制尚未阐明;另有研究认为，其在胃癌、急性髓系白血病中显示出了不同的功能［7－8］。对MYCT1蛋白的结构和功能分析显示，它在细胞内定位的改变参与肿瘤的发生［9］。现就MYCT1在恶性肿瘤中的作用与调控机制研究进展予以综述，以便更好地了解其在肿瘤发生发展过程中的作用，为开展MYCT1为靶点的肿瘤个体化治疗提供依据。

1 MYCT1概述

1.1 MYCT1的定位与结构 MYCT1位于人染色体6q25上，GenBank登录号NM_025107，全长约21 000 bp，由2个外显子和1个内含子组成，其互补DNA(complementary DNA，cDNA)长1 006 bp，编码含235个氨基酸的蛋白［3，7］。启动子序列分析表明，该基因转录起始点位于上游47 bp处，在推定的转录起始点上游508 bp和646 bp区域存在两个E－box序列［3］。目前已经证实的大量c－Myc靶基因，如细胞周期蛋白依赖性激酶4、高迁移率族蛋白I/Y、胱天蛋白酶3激活的DNA酶、p53、Tmp和MT－MC1(myc target in myeloid cells－1)等的启动子区均有E－box元件，c－Myc通过与Max形成异源二聚体结合到典型的E－box序列或其他几个非典型E－box基序，如CATGTG、CATGCG、CACGCG、CACGAG、CGCGAG和CAACGTG［10－12］。因此推测，MYCT1也可能是c－Myc的靶基因。有学者利用美国国家生物技术信息中心数据库进行同源性分析，结果显示MYCT1基因与小鼠MT－MC1基因同源性达84%，氨基酸序列同源性达78%［3］，而MT－MC1已被证实是c－Myc的靶基因［13］，这进一步也支持了MYCT1是c－Myc的靶基因。

Fu等［14］应用cDNA末端快速扩增技术克隆得到MYCT1的新转录本MYCT1－TV(Myc target 1 transcript variant 1)，GenBank登录号GU_997693，cDNA长1 106 bp，编码含187个氨基酸的蛋白，转录起始点位于ATG上游140 bp处，启动子区位于ATG上游852～799 bp区域;染色质免疫沉淀实验证实，c－Myc可与启动子区结合。蛋白序列比对发现，MYCT1－TV编码的氨基酸序列除了较MYCT1少48个氨基酸序列外，其余187个氨基酸序列与后者完全一致，且减少的这48个氨基酸无明显的结构域和功能域，表明两个转录本在结构上无明显差异［14］。

蛋白质结构分析表明，MYCT1蛋白是一种碱性蛋白，分子量为26 592.5，理论等电点为9.88，丝氨酸含量最高，达16.2%，碱性氨基酸多于酸性氨基酸［3，15］。该蛋白在1～100氨基酸残基(amino acid，aa)区有两个明显的强疏水性区域，在100～235aa区则表现出明显的亲水性，其中第97～114aa为一核定位信号结构域，在26～48aa和68～90aa区有两个跨膜区。MYCT1蛋白的二级结构主要为α－螺旋、无规卷曲和分散在蛋白中的延伸链，其中α－螺旋与跨膜区位置相似，集中在0～90aa区域。即该蛋白在26～48aa和68～90aa区的两个跨膜区，具有较高的疏水性和α－螺旋结构。

1.2 MYCT1的表达调控与生物学功能 MYCT1蛋白在心肌、肝、肾、脑、肺、肌肉等正常组织和器官中均有表达，在肝脏中表达水平较高，提示MYCT1可能参与维持细胞的正常功能。但对于其在细胞中的定位各研究结果不同。邱广斌等［3］进行荧光蛋白细胞定位，结果显示MYCT1蛋白在肝癌细胞系Bel7402中主要在细胞核表达。而Zhang等［15］进行的亚细胞定位和功能预测结果显示，MYCT1蛋白主要分布在核膜、内质网和高尔基体中，且核膜的位置重量最大，说明MYCT1蛋白可能是一种具有运输结合作用的膜结构蛋白，在核膜上参与信号转导和调控。Wu等［9］研究发现，MYCT1蛋白在宫颈癌HeLa细胞中主要定位于细胞质囊泡复合体，该蛋白第2个跨膜区的68～90aa对此定位起重要作用。当此跨膜区缺失时，MYCT1蛋白在细胞质中由颗粒状分布变为均匀分布，而构建的含68～90aa跨膜区的MYCT1－绿色荧光蛋白融合蛋白将绿色荧光蛋白的均匀分布变成颗粒状分布。同时，他们还发现含68～90aa跨膜区的MYCT1蛋白降低了HeLa细胞存活率并促进细胞迁移，而缺失此跨膜区的MYCT1蛋白未表现出同样作用，提示跨膜区在MYCT1蛋白影响细胞增殖、迁移等功能中起重要作用。另外，Wu等［9］检测了68～90aa跨膜区点突变情况发现，A88D突变可改变MYCT1蛋白的分布，并表现出与68～90aa跨膜区缺失的MYCT1蛋白相同的生物学活性，提示MYCT1蛋白定位的改变可能参与肿瘤的发生。

有学者对转录本MYCT1－TV进行研究发现，MYCT1－TV信使RNA(messenger RNA，mRNA)在多种细胞系中均有表达，其在胃黏膜上皮细胞GES1和人胚肾细胞HEK293等正常细胞系中的表达水平显著高于人喉癌细胞Hep2、人宫颈癌细胞HeLa、人胃癌细胞BGC823、SGC7901和MKN1、人肝癌细胞Bel7402等癌细胞系［16］。MYCT1－TV与MYCT1无论在结构和功能上均无显著差异，且两者均受c－Myc特异性调控。

2 MYCT1在恶性肿瘤中的表达及作用机制

目前关于MYCT1的研究处于起始阶段，主要集中在恶性肿瘤领域，已发现MYCT1在喉癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、食管癌、急性髓系白血病等肿瘤中存在异常表达，可以通过调控肿瘤细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭等生物学功能参与肿瘤进程［5，17］。它本身受多种因素的调控，可能是某些信号通路的关键活性因子，在不同的肿瘤细胞和环境中具有多种效应，在对不同的肿瘤调控方面表现出显著差异。

2.1 呼吸系统肿瘤 MYCT1最初在喉癌细胞中被发现，其在呼吸系统肿瘤中的研究主要集中于喉癌。前期研究证实，MYCT1在人喉癌组织中表达下调，MYCT1过表达可明显抑制喉癌细胞生长和迁移及促进细胞凋亡，发挥抑癌基因的作用［4，17］，而MYCT1在喉癌组织中的低表达或失活促进了喉癌的发生和演进。

微RNA(microRNA，miRNA)已被证实参与MYCT1对喉癌的调控。如在喉癌细胞中，MYCT1过表达使miR－92b表达下调，TOB1是miR－92b的直接靶基因，两者在喉癌组织中的表达呈负相关，而MYCT1通过miR－92b/TOB1抑制喉癌细胞迁移［18］。另有研究显示在喉癌组织中，miR－181a低表达，其表达水平受MYCT1正向调控;核仁磷酸蛋白1(nucleophosmin 1，NPM1)在mRNA和蛋白水平均显著上调，其表达水平受MYCT1负向调控，过表达MYCT1可促进MYC相关因子X入核，并与miR－181a启动子区结合促进miR－181a表达，进而抑制NPM1表达，最终显著抑制Hep2细胞增殖及克隆形成能力，并促进细胞凋亡，提示MYCT1通过MYC相关因子X/miR－181a/NPM1途径调节喉癌发生及发展进程［19］。近年一项研究发现，MYCT1通过SP1/miR－629－3p/上皮剪接调节蛋白2途径抑制喉癌细胞的上皮－间充质转化和迁移［20］。此外，有研究发现转录因子YY1在体内可以特异性结合MYCT1启动子区并降低MYCT1启动子活性，从而下调喉癌细胞中MYCT1的表达水平;敲减YY1后，喉癌Hep2细胞的迁移能力、增殖能力和克隆形成能力均显著降低，凋亡水平显著升高，敲减MYCT1可显著恢复YY1的上述生物学功能，提示YY1通过结合MYCT1启动子区负向调控MYCT1的表达水平，进而参与喉癌细胞迁移、增殖、克隆形成和凋亡等生物学功能的调节［21］。另有研究发现，喉癌组织中cAMP反应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein，CREB)蛋白表达上调，CREB可直接与MYCT1启动子结合并降低启动子区的活性，从而显著降低MYCT1的表达［17］。同时该研究还发现，在Hep2细胞中，CREB能通过抑制MYCT1表达促进N－乙酰基转移酶10(N－acetyltransferase 10，NAT10)表达。CCK8(Cell Counting Kit－8)细胞活性和增殖检测及Transwell实验显示，CREB与NAT10均能促进喉癌细胞增殖与迁移，而MYCT1显示抑制作用，提示CREB通过MYCT1/NAT10轴促进喉癌细胞增殖与迁移［17］。王芃芃［22］发现，叉头框转录因子P3和Ⅵ型胶原在喉癌中高表达，促进喉癌细胞抑制黏附、迁移，且表达水平受MYCT1负向调控，提示MYCT1可通过抑制叉头框转录因子P3的表达进而抑制Ⅵ型胶原的表达，从而抑制喉癌细胞的黏附和迁移。

Yang等［23］研究了喉鳞状细胞癌中MYCT1基因的失活机制发现，启动子区域的CpG岛在喉癌组织中呈高甲基化状态，在癌旁组织多为低甲基化，且CpG岛内CGCG位点甲基化状态与喉癌的发生发展相关，故认为启动子区c－Myc结合位点的甲基化可能是MYCT1在肿瘤中低表达的主要机制。

2.2 消化系统肿瘤 目前，关于MYCT1在消化系统肿瘤中的研究主要集中在发病率较高和预后较差的肝癌、胃癌和食管癌上。

肝癌由于发病隐匿，进展迅速，在我国的发病率和死亡率均较高［24］，传统的手术治疗、介入治疗和放化疗效果欠佳，而靶向药物治疗尚未取得显著疗效［25］。因此，深入研究肝癌的发病机制和寻找有效治疗靶点意义重大。MYCT1在肝癌中的研究显示出一致结果，即MYCT1在肝癌中表达下调，发挥抑癌基因作用［5，26］，其下调与乙型肝炎病毒感染显著相关。体外实验显示，MYCT1及MYCT1－TV均可显著抑制肝癌细胞的增殖、迁移能力，其低表达导致细胞增殖能力增强、促进细胞迁移和侵袭，最终导致肝癌的发生［5，27］。研究证实，转录因子和miRNA参与了MYCT1调控肝癌的过程［5，28］，如敲减MYCT1后肝癌细胞迁移能力显著增强，敲减转录因子CCAAT/增强子结合蛋白β后MYCT1蛋白表达水平显著上调，而肝癌细胞迁移能力显著下降，提示敲减CCAAT/增强子结合蛋白β可通过显著上调MYCT1表达抑制肝癌细胞迁移能力。miR－632在肝细胞肝癌(hepatoma carcinoma cell，HCC)细胞系中的表达水平高于正常细胞系，其下调能够抑制HCC细胞增殖、集落形成和细胞侵袭。荧光素酶活性报告显示，MYCT1是miR－632的直接靶标，miR－632可负调控HCC细胞中MYCT1的表达，通过RNA干扰技术沉默MYCT1，可以部分逆转miR－632对HCC细胞事件的影响，提示miR－632通过靶向MYCT1的表达调控HCC细胞的生长和侵袭［28］。近年有研究发现，miR－34a－5p可以通过靶向转录因子YY1介导的MYCT1的转录抑制，从而抑制肝癌细胞的侵袭和转移［29］。此外，梁雪亭［30］发现，MYCT1蛋白在人肝癌组织的细胞质和细胞核中均有表达。这与之前发现的MYCT1蛋白在肝癌细胞系Bel7402的细胞核定位有所不同［3］。这种差异表达及作用有待进一步证实。

胃癌和食管癌是全世界较常见的消化系统肿瘤。MYCT1 mRNA在人胃癌组织中表达下调［31－32］，在正常胃组织与癌旁组织中表达无显著差异，但癌旁组织、胃癌组织、转移淋巴结组织中MYCT1 mRNA的水平依次递减［31］，提示MYCT1在胃癌发展进程中可能扮演抑癌基因角色，其表达降低可能促进胃癌的发生、发展及转移。研究发现，MYCT1过表达对胃癌细胞生长未见显著影响，但可促进胃癌细胞系BGC823细胞凋亡［32］。有研究运用RNA干扰技术沉默MYCT1基因后发现，胃黏膜细胞系GES－1细胞凋亡增加、增殖减慢，但并没有出现细胞恶性转化的现象［7，33］，提示MYCT1失活不能独立引起正常胃黏膜细胞的恶性转化，可能MYCT1表达水平与细胞生长调控存在剂量关系，该基因在一定的表达水平对维持正常胃黏膜细胞的生命活动是必需的。MYCT1在食管癌中的研究较少，有研究者运用免疫组织化学法检测了食管癌组织及癌旁组织中MYCT1蛋白的表达，结果显示正常鳞状上皮呈强阳性表达，随着鳞状上皮的恶性变，阳性细胞数量减少且染色强度减弱，而在浸润性鳞癌中阳性细胞数量进一步减少;同时，高分化组MYCT1蛋白的阳性表达量高于中低分化组［6］，提示MYCT1在食管癌中可能发挥抑癌基因的作用，且影响细胞的分化过程。可见，MYCT1在胃癌及食管癌中的作用及分子机制尚不明确，仍需深入研究。

2.3 其他恶性肿瘤 MYCT1在其他恶性肿瘤中的研究较少，目前报道的仅有急性髓系白血病、宫颈癌和乳腺癌。

但在急性髓系白血病的研究中，MYCT1显示了相反的结果。Fu等［8］发现，急性髓系白血病患者骨髓中的MYCT1表达下调，而MYCT1过表达导致HL－60和KG－1a细胞增殖抑制和细胞周期阻滞，并诱导HL－60和KG－1a细胞凋亡;此外还发现，MYCT1在小鼠急性髓系白血病异种移植瘤中可抑制肿瘤生长、促进细胞凋亡，以上结果提示MYCT1在急性髓系白血病中发挥了抑癌基因的作用。但另有研究发现，MYCT1在逆转录病毒结合位点1重排的急性髓系白血病中高表达［34］。有研究显示，在不含血清的培养基中，MYCT1过表达抑制了单核细胞和粒细胞的活力并促进凋亡，且表达MYCT1的单核细胞形成的克隆在数量和大小上均有增加趋势［35］。而在营养充足的条件下，表达MYCT1的细胞在21 d后出现了缓慢而显著的增长，提示MYCT1的促增殖作用可能具有环境依赖性。

目前，对于宫颈癌和乳腺癌的研究较少。Wu等［9］发现，MYCT1过表达能促进宫颈癌细胞系HeLa细胞的迁移，可能通过抑制细胞骨架相关膜蛋白4介导的上皮钙黏素上调而实现。而MYCT1在人乳腺癌组织中表达下调［36－37］，癌组织中MYCT1的表达与Ki－67、c－Myc、p53的表达均呈负相关［37］。

3 小 结

MYCT1在多种正常组织中表达，显示了广泛的生物学功能，其在基因和蛋白水平的异常表达可以调控多种恶性肿瘤的发生发展。已知MYCT1通过复杂而精细的分子调控网络影响肿瘤细胞的生物学功能，从而参与肿瘤的调控。而目前研究涉及的肿瘤种类较少，且以体外实验为主，与临床相关的试验数据较少，其具体调控机制也需要更多、更深入的研究阐明。MYCT1的上游靶基因c－Myc是分子肿瘤学的研究热点，其被证实与许多人类恶性肿瘤有关，而MYCT1可能在c－Myc信号网络中有独特作用，未来可能成为新的肿瘤治疗靶点。