星形胶质细胞上调基因1在骨肉瘤侵袭转移中作用的研究进展
2021-12-24李志强罗志文刘家明
杨 轩,李志强,罗志文,刘家明
(南昌大学a.第一附属医院骨科;b.医学部2018级;c.脊柱脊髓研究所,南昌 330006)
星形胶质细胞上调基因1(AEG-1)也被称为转移黏连蛋白,在经HIV-1感染后的人胎儿星形胶质细胞中被首次发现[1]。迄今为止,多项研究[2-7]表明,AEG-1高表达于胃癌、胰腺癌、肝癌、卵巢癌、甲状腺癌等多种恶性肿瘤。骨肉瘤是一种多发生于儿童和青少年的原发性恶性骨肿瘤,具有向肺组织转移的高度恶化倾向。有研究[7]发现,AEG-1在骨肉瘤中过表达并促进骨肉瘤细胞的增殖和侵袭。本文就AEG-1调控骨肉瘤的侵袭、转移机制进行综述,以期为骨肉瘤的分子机制研究提供参考。
1 AEG-1调控骨肉瘤侵袭转移的分子机制
1.1 AEG-1通过MMP-2途径调控骨肉瘤的侵袭
AEG-1在骨肉瘤组织中呈过表达,其介导骨肉瘤细胞的侵袭、转移可能是通过上调基质金属蛋白酶2(MMP-2)实现的。MMP是一类需要钙、锌等金属离子作为辅助因子的酶,能降解细胞外基质中各种蛋白成分,破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障。MMP-2影响多种恶性肿瘤的侵袭、转移,例如肝癌、胃癌、结直肠癌等等[8-10]。有研究[11-12]发现,AEG-1过表达于骨肉瘤细胞株U-2 OS和MG63;AEG-1转染可导致骨肉瘤细胞中MMP-2蛋白水平升高,相反AEG-1 siRNA感染骨肉瘤细胞后MMP-2表达降低,提示在骨肉瘤细胞中AEG-1可能调节MMP-2的表达。而且,有研究[13]发现,MMP-2的表达受转录因子AP-1、NF-κB和Sp-1的调控,而AEG-1可以激活NF-κB并调节Sp-1的表达。此外,有研究[12-14]发现,AEG-1可调节骨肉瘤细胞株中EFEMP1的表达,而EFEMP1对MMP-2的表达起调控作用,再次提示AEG-1对MMP-2的表达起调控作用。因此,AEG-1至少部分通过MMP-2调节骨肉瘤的侵袭,但AEG-1和EFEMP-1对MMP-2的具体调节机制尚不清楚,还需进一步研究。
1.2 AEG-1介导microRNA调控骨肉瘤的增殖和侵袭
多种microRNA与骨肉瘤的发生、发展密切相关,如microRNA-506[15]、microRNA-342-3p[16]、micro-RNA-448[17]、microRNA-136[18]、microRNA-22[19]过表达均可抑制骨肉瘤细胞的增殖和侵袭。
有研究[15]报道,microRNA-506的过表达在体外可抑制骨肉瘤细胞的增殖,诱导其凋亡;在体内可抑制肿瘤的形成。AEG-1被证实是microRNA-506下游的直接靶标,microRNA-506的过表达可导致AEG-1的下调,进而抑制Wnt/β-catenin信号,且抑制细胞的增殖并诱导细胞凋亡[15]。使用β-catenin siRNA或抑制剂CGP049090抑制Wnt/β-catenin信号通路可显著减弱骨肉瘤MG63细胞的活力并诱发其凋亡[20-22]。过表达也会显著抑制骨肉瘤细胞的增殖和侵袭[17-18]。通过生物信息学分析,microRNA-342-3p、microRNA-448可以抑制AEG-1的表达,并进一步阻碍Wnt和NF-κB信号通路,从而抑制骨肉瘤细胞的增殖,侵袭和转移[16-17]。因此,作为靶基因,AEG-1在microRNA调控骨肉瘤中的重要作用也为骨肉瘤的治疗提供了一个新目标。
1.3 AEG-1调控EMT介导骨肉瘤细胞的转移
在骨肉瘤中,AEG-1可以调节骨肉瘤细胞的上皮-间质转化(EMT),从而促进其转移。有研究[23-25]发现,与无转移的骨肉瘤组织相比,在伴有转移的骨肉瘤组织中AEG-1呈过度表达,且特定的间质标志物(波形蛋白和N-cadherin)表达显著升高,而经典的上皮标志物E-cadherin表达更低。同时,在有转移骨肉瘤组织中,AEG-1的过度表达可以激活ERK1/2、AKT和NF-κB信号通路。而在非转移骨肉瘤组织中,ERK1/2、AKT和NF-κB信号通路接近失活。提示AEG-1通过EMT介导骨肉瘤的转移可能正是通过激活了p-ERK1/2、p-AKT和NF-κB等信号通路,而敲低AEG-1后,体外骨肉瘤细胞的转移被抑制。
1.4 ET-1/ETAR信号通过AEG-1介导骨肉瘤细胞的侵袭
内皮素(ET-1)主要来源于血管内皮细胞,具有强大的血管收缩作用,是血管内皮细胞的分子标志物。ET-1在多种恶性肿瘤中表达,并通过内皮素A受体(ETAR)促进肿瘤细胞的增殖和存活。有研究[26]显示,阻断ETAR可抑制骨肉瘤细胞的侵袭。
AEG-1在骨肉瘤细胞中以PI3K依赖的方式在转录水平上调节ET-1的表达。有研究[27]发现,核β-catenin信号以PI3K依赖的方式调节前列腺癌细胞中的ET-1转录,但在骨肉瘤中AEG-1是否通过核β-catenin信号传导调节ET-1表达还未被证实。在体外侵袭试验[28]中发现,在PI3K下游的ET-1/ETAR信号介导AEG-1促进骨肉瘤细胞的侵袭。在利用顺铂(一种凋亡诱导化疗剂)处理的骨肉瘤细胞中,AEG-1的敲低显著增加了细胞的凋亡,但经外源性ET-1处理后被逆转。而ET-1的逆转作用可以被BQ123(ETAR拮抗剂)完全阻断,部分被LY294002(PI3K抑制剂)阻断。因此,AEG-1部分但显著地通过ET-1/ETAR促进骨肉瘤细胞在顺铂作用下的存活。
2 展望
AEG-1在骨肉瘤的增殖、侵袭及转移中发挥重要作用[29]。AEG-1可通过基质金属蛋白-2、microRNA、上皮-间质转化和内皮素/内皮素A受体调控骨肉瘤细胞的增殖,侵袭和转移。但目前,对于AEG-1介导各信号分子的调节通路具体分子机制尚未明确。随着对AEG-1更深入的研究,可能为骨肉瘤的治疗提供一个新的靶点。