RAB14在癌症中的研究进展*

吴思锜 综述,刘龙飞△,莫中成 审校

1.南华大学附属南华医院，湖南衡阳 421002；2.桂林医学院基础医学院，广西桂林 541199

1 RAB14概述

根据最新的统计数据显示，2020年全球估计有1 930万新发癌症病例和近1 000万癌症死亡病例(不包括非黑色素瘤皮肤癌)[1]。全球确诊率最高的癌症前三位分别是乳腺癌、肺癌和前列腺癌；死亡率最高的前三位分别是肺癌、肝癌和结直肠癌[2]。因此寻找新的治疗靶点和诊断、预后生物标志物非常重要。近年来RAB14因其特殊的生物学功能，受到众多研究者的关注。RAB14是RAB蛋白家族的成员之一，由小GTP结合蛋白(G蛋白)构成，其相对分子质量为(20～40)×103[3]。据研究RAB蛋白家族具有调节囊泡运输[4]、信号转导[5]和各种膜受体循环[6]等重要功能，如RAB鸟苷三磷酸酶(GTPases)依赖的内吞途径通过N-钙黏蛋白的转运来调节神经元细胞成熟和迁移[7]。而越来越多的研究发现，RAB蛋白家族在癌症的发生发展过程中扮演着重要角色，其中被证实了的是RAB27A在乳腺癌中具有促进侵袭和转移的作用[8]。RAB14在人类癌症中的致癌作用已经被大量的临床和基础研究所证实[9-18]，越来越多的科学证据证实了RAB14在人类癌症中的治疗相关性和生物学作用，因此有必要作一综述。

2 RAB14的临床相关性

通过与正常组织相比较，RAB14被发现高表达于以下癌症：肝细胞癌、非小细胞肺癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、口腔鳞状细胞癌、食管癌、胰腺癌、卵巢癌、膀胱癌[9-18]。而RAB14这种在癌组织中高表达的特点被发现与癌症的临床表型相关，如RAB14高表达与肺癌TNM分期较晚和淋巴结转移显著相关[10]。同样的现象也在食管癌中被发现，且RAB14高表达与食管癌患者总体生存率低相关[15]。而在乳腺癌的研究中发现,RAB14表达水平与乳腺癌大小、淋巴结转移、远处转移、组织学分级和临床淋巴结转移分期呈正相关,且RAB14高表达的乳腺癌患者总体生存时间较短[13]。另一项研究发现，RAB14的高表达与膀胱癌淋巴结转移、高级别肿瘤分期、分化不良和膀胱癌患者预后不良显著相关[18]。RAB14的高表达与晚期胰腺癌相关，提示胰腺癌患者预后不良[16]。上述研究结果都表明，RAB14的高表达与癌症患者的分期和预后相关，具有重要意义，提示RAB14可以作为人类癌症潜在恶性程度分级和预后评估的生物标志物。

3 RAB14在人类癌症中的作用机制

3.1Hippo/Yes相关蛋白(YAP)信号通路 Hippo信号通路是一条经典的抑制细胞生长的通路，YAP是信号通路的主要效应者之一，同时也是一种转录因子，通过转录增强关联域(TEAD)转运到细胞核并调节基因表达。而Hippo信号通路激活后会磷酸化YAP，磷酸化的YAP无法进入细胞核而被隔离在细胞质中，随后被降解，最终无法发挥效应[19-21]。YAP的转运是一个需要内吞作用的活跃过程，而据报道RAB蛋白家族恰好参与这一过程[4]。在非小细胞肺癌中，YAP在是一种癌蛋白，可以通过促进细胞周期素D1(Cyclin D1)、细胞周期素E(Cyclin E)和结缔组织生长因子(CTGF)的表达来调节细胞周期[22]。研究发现，RAB14可以通过直接上调YAP蛋白的表达来增加YAP/TEAD的活性，从而抑制Hippo信号转导，还可通过降低YAP的磷酸化来抑制Hippo信号转导[10]。沉默YAP显著降低了RAB14对Cyclin D1、Cyclin E、CTGF表达的促进作用，以及对促进肺癌细胞增殖和侵袭的影响[9]。

3.2蛋白激酶B(AKT)信号通路 经典的AKT信号通路是磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路，此外还有非PI3K/AKT依赖性的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/AKT/mTOR等通路[23]，当PI3K或AMPK激活后，致使AKT的蛋白结构改变并使其活化，并以磷酸化作用激活或抑制下游一系列底物，如凋亡相关蛋白B淋巴细胞瘤-2基因相关启动子(Bad)、半胱氨酸天门冬氨酸蛋白酶9(Caspase9)活性，从而调节细胞的增殖、分化、凋亡以及迁移等。有研究发现，AKT在体内外均能磷酸化细胞周期蛋白依赖激酶 2(CDK2)，不仅影响细胞周期转换，还能改变亚细胞定位，促进细胞凋亡[24]。在胃癌的研究中，RAB14可以激活AKT蛋白使其发生磷酸化[11]。沉默RAB14可以降低磷酸化AKT(pAKT)的磷酸化水平，而总AKT的蛋白表达没有变化，导致Cyclin D1和CDK2水平降低，进而调控了胃癌细胞的细胞周期，促进了胃癌细胞的调亡。此外，促凋亡蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(Bcl-2)相关X调控因子(Bax)作为凋亡相关的PI3K下游靶点,RAB14过表达可显著抑制Bax的表达，而敲除RAB14可通过促进Bax蛋白的表达促进细胞凋亡。以上这些研究结果表明，RAB14通过AKT信号通路促进胃癌细胞癌变。在骨肉瘤的研究中发现，RAB14作为微小RNA(miR)-451的靶标，其介导的AMPK/AKT/mTOR信号通路发挥着重要作用，具体表现为沉默miR-451后RAB14表达水平显著升高，而磷酸化AMPK(pAMPK)表达水平显著降低，AMPK水平显著升高，相应下游蛋白pAKT和磷酸化mTOR(pmTOR)的表达水平显著降低，进而抑制骨肉瘤细胞增殖、侵袭和黏附[25]。

3.3Wnt/β-catenin信号通路 Wnt/β-catenin信号通路的异常激活参与了癌症的发生与进展。当Wnt与七次跨膜受体Frizzled(FZD)结合，激活胞内蛋白Dvl并抑制糖原合酶激酶3β(GSK3β)等蛋白形成的β-catenin降解复合物的降解活性。胞浆中稳定积累的游离态β-catenin进入细胞核后结合T细胞因子/淋巴增强因子(TCF/LEF)转录因子家族，启动下游靶基因(如c-myc、Cyclin D1等)的转录[26]。在卵巢癌的研究中发现，RAB14激活了Wnt信号并诱导Wnt的下游靶基因c-myc和金属蛋白酶7(MMP7)，同时也促进了β连环蛋白的核移位和TCF/LEF转录活性的激活，进而表现为RAB14可以促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭[17]。进一步研究发现，在RAB14过表达后，GSK3β的磷酸化水平随着β-catenin的核位移而上调[17]。RAB14对GSK3β的作用机制尚不清楚。考虑到其在细胞内囊泡运输中的作用，RAB14可能通过调节某些Wnt配体/受体的循环，进而激活GSK3β和Wnt信号，促进卵巢癌的进展[17]。

3.4丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)/细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路 MAPK级联反应是调控多种细胞过程的关键信号通路，包括增殖、分化、凋亡和应激反应[27]。MAPK/ERK信号通路包括一个三级激酶模式，在这个级联的磷酸化激活过程中，MAPK激酶激酶(MKKK)首先磷酸化激活MAPK激酶(MEK)，MEK再磷酸化激活MAPK,MAPK磷酸化激活底物ERK[27-28]。而ERK通常位于细胞质中，激活的ERK进入细胞核，调节转录因子活性和基因表达[29]。研究表明ERK的表达对肿瘤的发生发展至关重要，其过度激活在肿瘤的发生发展中起着重要作用[30]。而在真核细胞中发现的4种级联通路中，Ras/Raf/MAPK(MEK)/ERK通路是MAPK信号转导通路中最重要的通路，对肿瘤细胞的生存和发展起着至关重要的作用[31]。近来有研究发现，RAB14通过上调MAPK1/MAPK8和下调双特异性磷酸酶6/SHC-转化蛋白1/FOS蛋白(DUSP6/SHC1/FOS)激活Ras/Raf/MAPK(MEK)/ERK信号通路，促进膀胱癌的发生发展[18]。

3.5其他机制 RAB14可以调控多种下游基因的表达来发挥致癌作用，其本身也受到各种因子的调控。在大多数情况下，RAB14因其癌基因的功能而作为下游靶标。RAB14在其3′端非翻译区(3′ UTR)与多种miRNA有结合位点,因此有多种miRNA可以直接靶向RAB14从而调控癌症的发生和发展。例如miR-338-3p可以直接靶向RAB14抑制肺癌细胞的增殖[32]，调控胃癌细胞的迁移和侵袭[33]。此外，miR-451也可以通过靶向RAB14调控骨肉瘤的失巢凋亡，发挥抑制非小细胞肺癌的作用[34]。环状RNA(circRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)与miRNA存在着许多不同的相互作用，其中比较常见的是circRNA和lncRNA靶向有相互作用的miRNA进而调控下游靶蛋白或靶因子。例如lncRNA-SNHG15和hsa_circ_0000326均通过与miR-338-3p的相互作用分别促进大肠癌细胞增殖[35]、肺腺癌进展[36]。类似的调控轴还有促进透明细胞肾细胞癌进展的lncRNA-HCG18/miR-152-3p/RAB14[37]，促进胃癌进展的circTMCO3/miR-577/RAB14[38]，促进口腔鳞癌细胞迁移和抑制凋亡的lncRNA-KCNQ1OT1/miR-185-5p/RAB14[39]，促进乳腺癌细胞增殖并抑制细胞凋亡的lncRNA ILF3-AS1/miR-4429/RAB14[40]，促进宫颈癌进展的lncRNA TMPO-AS1/miR-577/RAB14[41]。近来有新的研究发现，RAB14参与调控乳腺癌细胞的生长和外泌体的分泌[42]。此外还发现亲细胞非均质分子脂质促进肝细胞癌的迁移和侵袭作用是由RAB14介导的[43]。以上这些研究结果表明多种机制协同作用能够促进癌症的发生、发展。

4 治疗抵抗

放化疗一直是癌症的重要治疗手段，而癌症的耐药性严重限制了化疗的效果，RAB14参与了这一重要过程并增强了癌症的耐药性。在肝癌的研究中被发现，RAB14的高表达可增强肝癌细胞对顺铂的耐药性[9]。同样的现象也在肾癌的研究中被发现，RAB14的表达水平上升会降低肾细胞癌对顺铂的敏感性[44]。此外，研究还发现RAB14过表达通过Bcl-2和线粒体功能调节胰腺癌对吉西他滨的敏感性[15]。RAB14可增强卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性[17]。对于RAB14在放疗中的作用,有研究发现下调RAB14会增加鼻咽癌细胞系的放疗敏感性[45]。此外RAB14基因的下调可降低肉毒碱棕榈酰基转移酶1A(CPT1A)介导的脂肪酸转运和抗辐射能力[46]。总的来说，RAB14在癌症的放化疗抵抗中起着重要的作用。

5 小 结

RAB14作为近年来研究较多的RAB蛋白家族成员之一，在病理和生理条件下都是基因表达的重要调节因子，其功能涵盖细胞增殖、迁移、侵袭和治疗抵抗等。本文综述了RAB14在癌症中主要参与调控的Hippo/YAP信号通路、AKT信号通路、Wnt/β-catenin信号通路、MAPK/ERK信号通路等。虽然RAB14调控信号通路的具体机制还有待进一步研究，但可从RAB家族蛋白具有的功能进行猜想，即RAB14是否通过调控上述通路的囊泡运输和膜受体进而参与信号转导，最终影响特定的基因表达导致了癌症表型的改变。RAB14高表达于各种类型的癌症，且与癌症患者的临床分期和预后紧密相关，是癌症恶性程度分级和预后评估的潜在生物标志物。此外，RAB14还参与癌症放化疗抵抗，虽具体机制尚不明确，但可能也与RAB蛋白家族的功能相关。目前针对RAB14的靶向药物还有待研究，但是RAB14与癌症临床表型的相关性，特别是与预后不良有关这一特点，在临床诊断中作为一项预测指标有较大的实用价值。未来如何在现有的研究基础上深入研究RAB14在癌症发生发展中的作用机制，并将其作为临床上准确诊断、个性化治疗及精准预后判断的生物标志物，将是该领域的研究热点。