瞬时受体电位通道M2在恶性肿瘤中的作用

李向冀， 肖萌萌， 罗成华*

(1)北京大学国际医院腹膜后肿瘤外科， 北京 102200；2)首都医科大学附属北京友谊医院消化分中心 国家消化系统疾病临床医学研究中心 消化疾病癌前病变北京市重点实验室 北京消化中心， 北京 100050)

瞬时受体电位(transient receptor potential, TRP)通道是一类参与维持人机体众多的正常生理功能的离子通道超家族[1][2]。根据现有研究，将瞬时受体电位超家族分为7类亚族：TRPC、TRPM、TRPV、TRPA、TRPP、TRPML和TRPN[3]。其中，TRPM亚族在调节细胞的增殖和存活中发挥重要的作用[4]。尤其是TRPM亚族的第2个成员TRPM2，除在人体不同正常细胞中广泛表达[5][6]，还在神经母细胞瘤[7][9]、舌/喉鳞状细胞癌[10][11]、乳腺癌[12][14]、胃癌[15][18]、胰腺癌[19]、前列腺癌[20]、膀胱癌[21]和T细胞白血病[22]等多种恶性肿瘤细胞中高表达。但具体上调的分子机制仍不清楚，而且由于TRPM2功能的复杂性，在不同恶性肿瘤中其生物学作用也不尽相同。

1 瞬时受体电位2的分子结构与激活

人类TRPM2基因位于21号染色体q22.3上，由32个外显子组成，跨度约90 kb，其转录本为6.5 kb(Fig. 1A)，编码1个由1 503个氨基酸组成具有三层结构的四聚体蛋白质，分子质量170 kD[23](Fig. 1B)。与TRPM家族中其他蛋白质结构相似，其底层由C-端NUDT9H，N-端MHR1/2和MHR3结构域，以及极端螺旋组成；中间层由MHR4结构域和蛋白质螺旋组成；顶层由S1至S6等6个跨膜螺旋，TRP螺旋及TRPH1结构域组成[24](Fig. 1C)。其中，顶层S5和S6之间形成了Ca2+环形通道，底层的NUDT9H结构域，也称为腺苷二磷酸核糖(adenosine diphosphate ribose, ADPR)结构域，主要与ADPR结合激活自身通道[25]。此外，N-端结合钙调节蛋白质(calmodulin, CaM)的IQ样基序在通道的激活上发挥正调节作用[26]。

Fig.1 Chromosome localization, transcription, translation of TRPM2 gene and protein structure of TRPM2 (A) Chromosomal localization of the TRPM2 gene and its transcript length (6.5kb). (B) Transcription and translation of the TRPM2 gene. (C) The complex structure of TRPM2 protein is composed of bottom layer, middle layer, and upper layer. The bottom layer contains NUDT9H, MHR1/2, and MHR3 domains, the middle layer contains MRH4 domains, and the upper layer contains TRP helices, S1-S6 and TRPH1 domains

TRPM2蛋白行使调节功能主要依赖于构成其本身的亚基单位。亚基单位的不同或者缺失会造成蛋白质功能的差异。随着研究的深入，部分TRPM2生理剪切变异体被识别，包括：长亚型瞬时受体电位通道M2(full length transient receptor potential channel melastatin 2, TRPM2-L)，短亚型瞬时受体电位通道M2(short transient receptor potential channel melastatin 2, TRPM2-S)[27]，N-端缺少外显子11的瞬时受体电位通道M2(N-terminal truncation of transient receptor potential channel melastatin 2 lacking exon 11, TRPM2-ΔN)[28]、C-端缺少外显子27的瞬时受体电位通道M2(C-terminal truncation of transient receptor potential channel melastatin 2 lacking exon 27, TRPM2-ΔC)[28]和肿瘤富集瞬时受体电位通道M2(tumor-enriched transient receptor potential channel melastatin 2, TRPM2-TE)[29]。TRPM2-S是由845个残基构成的短异构体，缺少4个跨膜结构域以及整个C-端和Ca2+孔，能抑制TRPM2-L的功能[27][30]。TRPM2-TE是从黑色素瘤中鉴定出的抑癌基因，由TRPM2 的C-端184或218个氨基酸构成，可以保护肿瘤细胞免于凋亡[29]。TRPM2-S和其他剪接变异体被认为通过参与异二聚体形成，以及改变离子渗透性所需的TRPM2四聚体的三级结构来影响通道功能。

依据目前文献报道，肿瘤坏死因子α、淀粉样β肽、过氧化氢和伴刀豆球蛋白A是常见的激活TRPM2的细胞外氧化应激信号[28][31]。这些细胞外信号通过激活聚ADPR聚合酶(poly ADPR polymerase, PARP)，或聚ADPR糖水解酶(poly ADPR glycohydrolase, PARG)或直接作用于线粒体[32]，引起胞内产生大量的ADPR，随后ADPR与NUDT9-H结构域结合使通道开放，促使Ca2+内流[33]。同时，内流的Ca2+与IQ样基序结合，为TRPM2离子通道的激活和Ca2+内流提供正反馈调节[34]。最近，哈佛医学院科研人员通过冷冻电镜技术，对3种不同结合态的TRPM2蛋白质进行了结构分析，包括：非结合态TRPM2、与ADPR结合态的TRPM2以及与ADRP和Ca2+共价结合态的TRPM2，首次阐明了TRPM2通道激活的分子过程。研究认为，非结合态TRPM2上的NUDT9H结构域能感测ADPR，在结合ADPR后，NUDT9H和MHR1/2结构域之间发生27°刚体转动，破坏了NUDT9H和MHR间的反式相互作用并引导通道开放。ADPR和Ca2+与TRPM2结合后，使细胞质中的结构域发生15°转动，并伴随TRP螺旋倾斜和S6激活螺旋扭转，最终打开通道[24]。

此外，少量研究显示，胞内和胞外Ca2+的缺乏以及酸性环境会导致ADPR无法激活TRPM2通道，并且TRPM2通道的激活还与膜磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PIP2)和温度有着密切的关系[35][36]。

2 瞬时受体电位通道M2在氧化应激中的作用

细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)产生和抗氧化水平间失衡是引起氧化应激的根本原因。胞内ROS主要来源于线粒体氧化反应时电子链的传递过程。低水平的ROS可以调节细胞存活和代谢途径，促进细胞增殖。但随着ROS水平的升高，细胞内蛋白质、活性酶、脂质的过氧化和DNA的突变会激活细胞的坏死和凋亡途径[37]。

人体中许多病理性氧化应激都有TRPM2的参与[38][39]。早期研究认为，细胞外氧化应激信号激活TRPM2通道，使细胞内Ca2+或Zn2+过载从而导致细胞死亡。在此经典模式中，TRPM2主要发挥负性调节作用[40][41]。然而，最近一些研究表明，通过TRPM2介导的钙调节也发挥保护作用。Miller等[39]研究表明，经TRPM2内流的阳离子会引起质膜的去极化，减少吞噬细胞中NOX介导的ROS产生，从而防止内毒素诱导的肺部炎症。Hoffman等[42]与Miller等[43][44]发现，TRPM2会使野生型小鼠心血管免于缺血/再灌注损伤。当特异性敲除Trpm2基因，小鼠心肌细胞线粒体功能出现障碍，细胞内ROS浓度显著升高。

总之，TRPM2通道很可能在机体的病理性应激中发挥双重作用，而具体的作用类型取决于应激原和不同组织中TRPM2的生物学功能，但遗憾的是现有的研究未能揭示造成两者差异的分子机制。

3 瞬时受体电位通道M2在恶性肿瘤中的作用

3.1 神经母细胞瘤

TRPM2在神经母细胞瘤的增殖和化疗抵抗两方面充当着重要角色。最初，在神经母细胞瘤中鉴定出两种功能相反的TRPM2亚型：TRPM2-L和TRPM2-S。由于TRPM2-S具有负显性作用，所以当两者共表达时，L亚型被抑制，TRPM2功能呈现失活状态。研究显示[7][9]，以S亚型表达为主的神经母细胞瘤细胞系面对氧化应激时Ca2+内流减少，细胞内低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1/2, HIF-1/2α)的水平降低，一方面直接下调了胞质内叉头框蛋白质O3(forkhead box O3, FOXO3)和超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase 2, SOD2)的水平，活性氧清除受阻。另一方面间接抑制了线粒体相关蛋白质包括：乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A, LDHA)[45]、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)[46]、BCL2相互作用蛋白质3(BCL2 interacting protein 3, BNIP3)[47]、NDUFA4线粒体复合体类似物2 (NDUFA4 mitochondrial complex associated like 2, NDUFA4L2)[48]以及细胞色素c氧化酶亚基4 (cytochrome c oxidase subunit 4.1/2, Cox 4.1/2)[49]的表达，线粒体功能丧失，氧化电子链被抑制，氧耗率(oxygen consumption rate, OCR)降低和ATP生成减少，大量ROS生成。同时，线粒体自噬功能降低，不能及时清除无效线粒体，加剧ROS的堆积，最终导致ROS生成远大于清除，平衡失调，细胞存活能力下降(Fig. 2)。相同的结果也在CRISPR/Cas9敲除TRPM2的神经母细胞瘤模型中观察到[8][9]。当重新转染野生型TRPM2并使其在TRPM2敲除的神经母细胞瘤中正常表达时，观察到衰竭肿瘤细胞的细胞活性、线粒体功能得到了恢复，细胞内的ROS减少[9]。

为进一步探明TRPM2在神经母细胞瘤中的信号转导途径，富含脯氨酸的酪氨酸激酶2 (proline-rich tyrosine kinase 2, Pyk2)和cAMP反应元件结合蛋白(cAMP-response element binding protein, CREB)被作为新的作用靶点进行检测。Pyk2在许多恶性肿瘤中过表达，并且可以通过激活CREB促进肿瘤细胞的生存。CREB是一个关键的转录因子，它参与调控肿瘤发生和细胞存活相关基因的表达，包括抗氧化反应、线粒体代谢和自噬[9]。Pyk2和CREB都被证明能通过线粒体钙单向转运蛋白(mitochondrial calcium uniporter, MCU)调节线粒体的生物学功能。有研究表明，TRPM2能激活Pyk2[50]和Src[51]，并维持Pyk2和CREB的表达及磷酸化以及Src磷酸化。抑制TRPM2不仅降低了线粒体中p-Pyk2、p-Src、Pyk2和CREB表达，还降低了细胞核中p-Src、p-CREB和总CREB的表达，从而影响参与细胞存活和线粒体行使正常功能的基因表达。Src是Pyk2的激活因子，所以Pyk2/p-Pyk2表达的下降部分源于胞内Src/p-Src浓度下调。CREB转录靶点MCU的表达受Pyk2磷酸化的调节，线粒体Ca2+摄取减少很可能是源于p-Pyk2水平的下降，进而使线粒体功能及其生物能量系统受损(Fig. 2A)。用野生型TRPM2对TRPM2敲除的神经母细胞瘤细胞系进行挽救实验，观察到Pyk2和CREB的表达及磷酸化上调，细胞活性恢复，对阿霉素作用后的细胞系尤为显著[9]。

通常，癌细胞为了免受活性氧损害，会增加其抗氧化能力。核因子相关因子-2(nuclear factor E2-related factor, Nrf2)调节着200多个基因的表达。其中，许多基因又调控着抗氧化反应的酶或辅助因子的表达[52]。恶性肿瘤中Nrf2的高表达，诱导癌细胞产生大量抗氧化物质[53]，从而保护细胞免受氧化应激和细胞毒性化疗的影响。最近，TRPM2的激活被证明在Nrf2表达的调节中发挥促进作用(B. Miller laboratory, unpublished data)。

综上所述，这些研究结果表明，TRPM2介导的钙调节在神经母细胞瘤的增殖、线粒体功能、细胞生物能量系统和抗氧化性方面发挥关键作用。

3.2 胃癌和胰腺癌

TRPM2与胃癌的生长、增殖、侵袭、迁移和凋亡密切相关。Almasi等[15]研究显示，TRPM2下调的胃癌细胞线粒体自噬发生障碍，线粒体功能受损，OCR降低ATP生成减少，导致细胞增殖能力减弱凋亡率上升。有证据表明，TRPM2能显著下调胃癌细胞磷酸化蛋白激酶B(phosphorylated protein kinase B, p-PKB)和磷酸化c-Jun氨基末端激酶(phosphorylated c-Jun N-terminal kinase, p-JNK)水平，但不影响磷酸化雷帕霉素靶蛋白(phosphorylated mechanistic target of rapamycin, p-mTOR)的表达，提示TRPM2介导的线粒体自噬很可能是通过对JNK信号通路调控[54]。此外，低表达TRPM2的胃癌细胞线粒体中COX4.1/2的表达也随之降低，这也部分解释了TRPM2对线粒体功能的影响。

TRPM2还会通过调节胃癌细胞内钙稳态调控PTEN/AKT信号通路，抑制上皮间充质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)相关蛋白质(E-钙粘蛋白质、N-钙粘蛋白质、snail和Twist)的表达，从而促进胃癌细胞的迁移和侵袭[18]。所以，靶向AKT药物被认为是一种潜在且有效的抗癌药，在临床上具有巨大的应用潜力。

依据最新的文献报道，胃癌组织中TRPM2反义转录本(TRPM2 antisense RNA, TRPM2-AS)的上调与患者晚期病理分期和不良预后相关，沉默TRPM2-AS能显著抑制胃癌细胞的增殖，迁移和放射抗性[55]。其内在机制主要是TRPM2-AS能作为肿瘤抑制性微小RNA(micro RNA, miRNA) miR-612的miRNA分子筛或竞争性内源性RNA(competitive endogenous RNA, ceRNA)，从而上调胰岛素生长因子IImRNA结合蛋白(insulin-like growth factor 2 mRNA binding protein 1, IGF2BP1)和叉头框蛋白质M1(forkhead box protein M1, FOXM1)。其中IGF2BP1的上调会引起c-myc表达增加并促进胃癌细胞的进展，而FOXM1表达的增加则会促进胃癌细胞的抗放射性(Fig. 2B)。

此外，Lin等[56]表明，TRPM2基因在胰腺导管腺癌中高表达，且与此类患者的预后呈负相关关系。用siRNA敲低TRPM2后也观察到PANC-1细胞系增殖、迁移和侵袭能力受到抑制，这很可能与TRPM2上调Toll样受体7(toll-like receptor 7, TRL7)，含4个MBT结构域的scm2(scm like with four MBT domains2, SFMBT2)，伽马parvin(γ-parvin,PARVG)和NAD依赖性蛋白脱乙酰酶sirtune-6(NAD-dependent protein deacetylase sirtuin-6,SIRT6)4个基因相关。

总之，TRPM2可以参与多种信号通路的调节，从而调控着胃癌细胞和胰腺导管腺癌细胞的生物学行为。但仍需要更多的相关研究对上述结果进行验证，因为在胃癌增殖、迁移和侵袭的研究中，所用的细胞系多是极具攻击性且常见的，这些细胞不包括胃癌细胞的复杂性，不能作为所有胃癌细胞的代表，同时，Lin等的研究仅从生物信息分析和表型研究方面说明了TRPM2与胰腺导管腺癌的关联，并未深入探索其潜在的分子机制。

3.3 前列腺癌

TRPM2的表达能促进前列腺癌细胞的增殖。有研究表明，前列腺癌组织和细胞系均显著高表达TRPM2，当TRPM2被敲除后，观察到前列腺癌细胞增殖显著被抑制[20]。对癌细胞中TRPM2亚结构分布进行分析，发现TRPM2簇聚表达于细胞核内，很少表达于细胞膜和溶酶体膜[20]。但TRPM2这种差异表达及核TRPM2促进前列腺癌细胞增殖的分子机制尚不明确。

另有研究发现，TRPM2-AS在前列腺癌中同样高表达，并且与患者的不良预后密切相关。抑制TRPM2-AS会引起TRPM2的上调，并诱导前列腺癌细胞的凋亡，同时细胞周期被阻滞[57][58](Fig. 2C)。这与先前报道的TRPM2上调促进前列腺癌细胞增殖的结果相矛盾。提示TRPM2在前列腺癌的发生发展中有着复杂的分子机制。

3.4 T淋巴细胞白血病

Klumpp等[22]研究表明，TRPM2在T白血病细胞上功能性表达，作为Ca2+通道调节胞内外钙水平。但这一功能在Bcl-2过表达的T白血病细胞中被放大，因为Bcl-2可能通过诱导较高的游离[Ca2+]i水平促进TRPM2的活性，且癌细胞不会陷入因Ca2+超载诱导线粒体超氧阴离子形成的危险中。同时，TRPM2通过激活钙调素依赖性蛋白激酶II(Ca2+/calmodulin dependent protein kinase II, CaMKII)，借以抑制细胞分裂周期25磷酸酶B(cell division cycle 25B, CDC25B)和周期蛋白依赖性蛋白激酶1(cyclin-dependent kinase 1, CDK1)的功能并诱导G2/M阻滞，阻止电离辐射中损伤的DNA进入M期，从而对肿瘤细胞发挥保护作用(Fig. 2D)。因此，Bcl-2在维持线粒体完整性和经TRPM2介导的T白血病细胞的抗辐射治疗中发挥正性作用[22]。

3.5 膀胱癌

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs)参与多种实体恶性肿瘤的增殖和凋亡调节[59][60]。HDAC抑制剂(histone deacetylases inhibitor, HDACi)可诱导凋亡蛋白质表达并下调存活信号通路，导致多种恶性肿瘤生长停滞并加速凋亡[61][62]。先前有研究已在多种癌细胞系中鉴定HDACi靶点，发现TRPM2在多个膀胱癌细胞系中被多种HDACi上调，提示TRPM2可能参与HDACi的细胞诱导过程[63]。进一步研究表明，HDACi诱导了膀胱癌细胞凋亡和TRPM2的上调，TRPM2的上调又增加了HDACi诱导的凋亡强度(Fig. 2E)，当敲除TRPM2后再对HDAC进行药物抑制，观察到癌细胞凋亡强度虽显著减弱，但不会减弱至基础水平，表明HDACi诱导的TRPM2过表达是HDACi诱导细胞凋亡的部分必要条件。

Fig.2 Possible molecular mechanisms and effects of TRPM2 involved in different malignant tumors (A) TRPM2 triggers elevated intracellular calcium ([Ca2+]i) levels upon activation in neuroblastoma cells, upregulates HIF-1/2α/FOXO3a/SOD2 signaling axis, reduces intracellular ROS levels and promotes cell survival. Inhibition of TRPM2 increases ROS, together with downregulation of p-Src/p-Pyk2/p-CREB signaling axis, suppression of MCU and decrease of mitochondrial calcium ([Ca2+]mi) influx. Inhibition of TRPM2 also downregulates expression of metabolism related proteins (NDUFA4L2, BNIP3, COX4.1/2) and electron chain proteins, ultimately leading to cell death upon mitochondrial dysfunctions induced by increasing ROS and decreasing ATP. (B) The activation of TRPM2 can inhibit the expression of PTEN and phosphorylate Akt and JNK in gastric cancer cells, promotes cell migration and invasion by increasing the expression of EMT related proteins (E-cadherin, N-cadherin, Twist, Snail), and enhances cell proliferation by increasing mitophagy (upregulation of ATGs and LC3A/BII). TRPM2-AS increases the expression of IGF2BP1 and FOXM1 through inhibiting miRNA-612 level, promoting cell activity and radioresistance. (C)TRPM2 is overexpressed in the nuclear of prostatic cancer cells and promotes cell proliferation through some potential molecular mechanisms. TRPM2-AS is also highly expressed in the prostatic cancer cells, down-regulation of TRPM2-AS can cause the increase of TRPM2, leading to cell cycle arrest and apoptosis. (D) TRPM2 is functionally expressed on T cell leukemia cells with Bcl-2-overexpression, and promotes CaMKII expression, then in turn downregulates CDC25B and CDK1, eventually leading to G2/M arrest and preventing DNA damaged by ionizing radiation from entering M phase. (E) HDACi promotes apoptosis of bladder cancer cells by acetylating HDAC. Meanwhile, using of HDACi caused TRPM2 expression upregulation and synergistically promotes HDACi induced apoptosis. (F) Activation of TRPM2 promotes the expression of mitochondrial metabolism related proteins (NDUFA4L2, BNIP3, COX4.1/2) in breast cancer (here ion channel is not primary function). Subsequently, SOD2 is up-regulated, ROS is decreased, and DNA integrity is protected. (G) Curcumin and Cisplatin promote the activation of TRPM2 calcium channel on laryngeal and tongue squamous cell carcinoma, causing mitochondrial calcium overload, mitochondrial membrane depolarization (MMD), and membrane lipid peroxidation (malondialdehyde, MDA), resulting the increase of ROS and the activation of caspase system, ultimately promoting cell apoptosis. (H) TRPM2 and TRPM2-AS are highly expressed in non-small cell lung cancer. TRPM2 knockout can increase ROS and RNS in lung cancer cells, leading to apoptosis and inhibiting EMT process, while TRPM2-AS can inhibit apoptosis by down-regulating SHC1

与之前阐述的恶性肿瘤中TRPM2下调抑制肿瘤细胞的生物学特性不同，用HDACi处理的膀胱癌细胞TRPM2上调并诱导了癌细胞的凋亡。这一机制很可能是TRPM2介导的胞内Ca2+超载通过触发典型的凋亡途径，包括胱天蛋白酶(caspases)裂解和PARP的失活，使癌细胞死亡。

3.6 乳腺癌

TRPM2也集中表达于乳腺癌细胞的胞核上，且首要功能并非作为离子通道。Hopkins等[12]下调乳腺癌细胞TRPM2的表达，并予以氧化刺激(H2O2)，发现Ca2+内流无明显改变，但乳腺癌细胞DNA损害的水平比做同等处理的非癌乳腺细胞高出4倍，同时癌细胞的增殖能力明显下降。提示TRPM2对乳腺癌细胞发挥重要的保护作用(Fig. 2F)，在某种程度上，它会最大限度地减少外界刺激对基因组DNA的损害。对TRPM2下调的乳腺癌进行阿霉素或DNA甲基化处理发现，DNA的损害程度进一步加剧，癌细胞死亡进一步增加，尤其是在三阴性和雌激素受体阳性的乳腺癌细胞中，表明抑制乳腺癌细胞TRPM2表达增加了其本身对化疗的敏感性[12]。此外，研究认为，乳腺癌细胞的死亡并非由胱天蛋白酶非依赖性细胞死亡途径介导[13][14]。虽然尚不清楚具体的调控机制，但从这些结果中可以获益两点：首先，TRPM2抑制有可能根除那些由于逃避凋亡而对化疗耐药的乳腺癌细胞。这个发现可能改善乳腺癌的化疗抵抗效应，以及未来乳腺癌患者的总体生存率和预后；其次，对TRPM2抑制诱导的细胞死亡途径的研究应该集中在其他坏死替代途径上，而非凋亡。

先前有研究表明，TRPM2在心肌细胞的缺血再灌注损伤具有保护作用，原因是TRPM2促进心肌细胞线粒体生物学功能和电子传递的能力[44]。这虽然与TRPM2传统的氧化应激分子机制相反，却能解释TRPM2在乳腺癌细胞中的作用。但该研究未分析TRPM2在心肌亚细胞结构中的分布，尤其是细胞核上的表达情况。所以后续研究者可以通过检测乳腺癌线粒体功能和电子传递链相关蛋白质，或mRNA以明确TRPM2下调后乳腺癌细胞线粒体的功能状态，以及分析乳腺癌细胞亚结构中TRPM2分布情况。

3.7 喉和舌鳞状细胞癌

顺铂是最常见的用于治疗喉鳞癌的化疗药物，通过增加癌细胞内脂质过氧化和线粒体膜去极化强度，使胞内产生大量ROS，激活胱天蛋白酶凋亡系统，杀伤肿瘤细胞[64]，同时顺铂还能诱导喉癌细胞TRPM2表达上调，TRPM2的激活又加剧Ca2+内流，引起胞内Ca2+超载，导致ROS进一步增多。然而，喉癌细胞的耐药性减缓了该作用机制，为此Gökçe Kütük团队以姜黄素为增敏剂联合顺铂治疗喉鳞癌发现，姜黄素具有促氧化和再激活TRPM2通道的作用，促进顺铂介导的喉癌细胞杀伤效应，改善耐药反应[11]。除喉鳞癌外，舌鳞癌也高表达TRPM2，当予以H2O2激活TRPM2通道时，观察到舌癌细胞的生存能力被显著抑制[65](Fig. 2G)，其内在机制很可能与喉癌细胞中TRPM2的作用类似。

此外，TRPM2-AS在更高临床分期的喉癌中表达上调，并且通过直接与miR-138结合充当ceRNA，从而增加喉癌细胞内SOX4的表达促进EMT进展[66]。

3.8 非小细胞肺癌

先前，Park等[67]发现，TRPM2基因的上调会增加患肺腺癌(OR=19.732,P<0.0001)和鳞状细胞癌(OR=48.650,P<0.0001)的风险。随后，Almasi等[68]将肺癌细胞系A549和H1299中TRPM2基因下调，观察到细胞凋亡增加且侵袭能力被明显抑制。深入的分子机制探索表明，敲除TRPM2的A549和H1299细胞内ROS和活性氮(reactive nitrogen species, RNS)显著增加，破坏了DNA的完整性，进而导致细胞发生G2/M阻滞。同时，细胞内EMT相关蛋白质表达降低，抑制了EMT的形成。此外，TRPM2-AS在非小细胞癌和A549和H1299中表达也上调，TRPM2-AS的高表达与更高的TNM分期和更大的肿瘤体积密切相关，且通常提示预后不良。利用siRNA对TRPM2-AS进行敲降后观察到A549和H1299凋亡增加，这一现象很可能是由于TRPM2沉默后SHC转化蛋白质1(src homology 2 domain containing transforming protein 1, SHC1)上调造成的[69](Fig. 2H)。最近，Cui等[70]研究表明，TRPM2-AS还能激活miR-138-3p分子筛的功能，进而增加A549和H1299胞内表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)的表达和激活PI3K/AKT/mTOR通路，促进细胞增殖、迁移和侵袭能力。同时，该团队在BALB/c裸鼠上进行的成瘤实验也对此结论进行了验证。

与前胃癌类似，TRPM2和TRPM2-AS都与非小细胞肺癌的发生密切相关，且两者都能正向的促进肺癌的发展。不过矛盾的是，TRPM2-AS作为TRPM2的反义链，功能上会抑制TRPM2的表达，所以从理论上分析两者并不会呈相同表达趋势影响肺癌朝单一方向发生发展，为此尚需要相关研究进一步深入探索。

4 问题与展望

总之，在多种恶性肿瘤细胞中，TRPM2均有过表达现象，并通过维持线粒体功能、细胞生物学能量、ATP生成、自噬、细胞ROS水平和修复DNA，来保持癌细胞的生存能力。在大多数癌细胞中，发现ROS水平升高，并激活转录因子和信号途径以及诱导DNA损伤促进肿瘤发生。但同时，癌细胞也需大量的抗氧化剂中和活性氧以保护生存能力；维持线粒体的正常功能以满足自身的能量消耗；修复损伤的DNA以保持其完整性。而TRPM2促进包括HIF-1/2α、CREB和Nrf2在内的转录因子的表达，激活激酶和其他信号途径以满足这些要求。同时，TRPM2还可以通过参与不同的信号通路影响着癌细胞的侵袭与转移能力。对TRPM2进行药物抑制或基因敲除，肿瘤细胞的生物学行为被抑制，并且增加了对化疗药物的敏感度。所以抑制TRPM2被认为是一个治疗恶性肿瘤细胞的潜在靶点。

但本文回顾的颈部恶性肿瘤及膀胱癌研究中，TRPM2的上调同样具有抑癌效应。而且，TRPM2在前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌等恶性肿瘤中的作用尚不明确。同时，TRPM2-AS的加入使得TRPM2调控恶性肿瘤(胃癌，前列腺癌，喉癌和非小细胞肺癌)的潜在机制更加复杂化。欲阐明这些问题，有待各种高通量技术的综合运用和相关分子调控网络的揭示，以及多中心临床大样本中的系统比较研究。毫无疑问，对TRPM2结构和功能的系统研究必将使我们对肿瘤的发生发展有更深入且全面的认知。