Rab27与肿瘤的研究进展

王晓娟 郭岩 肖文华

[摘要] Rab蛋白是小分子GTP结合蛋白Ras超家族中最大的亚家族，在囊泡的形成、运输、融合等过程中发挥着重要的作用。而在肿瘤的发生发展过程中，囊泡的运输及其胞吐作用起着非常重要的作用。已有研究证明Rab27A、Rab27B与肿瘤转移相关的临床特征关系密切，可以做为潜在的肿瘤标记物来判断预后，亦可为临床治疗的过程提供参考。

[关键词] Rab27；Exosome；肿瘤；研究进展；展望

[中图分类号] R736.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2015）34-0157-04

The research progress of Rab27 and tumor

WANG Xiaojuan1，2 GUO Yan1 XIAO Wenhua3

1.Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010059， China； 2.The People's Hospital of Wuhai in Inner Mongolia，Wuhai 016000， China； 3.Department of Oncology， the First Affiliated Hospital of PLA General Hospital， Beijing 100039， China

[Abstract] Rab protein is the largest subfamily of Ras superfamily witch is a small molecule GTP binding protein， and it play an important role in the processin of the formation， transport， and fusion of vesicles.vesicle transport and the exocytosis plays very important role in the development process of tumor .Existing studies have shown that Rab27A， Rab27B closely associated with the clinical features of tumor metastasis related， and they can serve as a potential tumor marker to judge prognosis， may also provide a reference for the clinical treatment process.

[Key words] Rab27； Exosome； Tumor； Research progress； Prospect

Rab蛋白广泛分布在各种生物细胞中，其主要由Ras家族中小GTP酶家族成员组成[1]。Rab蛋白在囊泡的形成、运输、融合等过程中发挥着重要的作用。从1983年Gallwitz发现第一个Rab基因开始，到目前为止已发现60多个Rab成员，其作为分子开关的功能与GTP及GDP的结合相关，即GTP结合时为活化型，GDP结合时为抑制型[2]。Rab基因与Ras家族以及其他GTP结合蛋白相似，均由200个氨基酸组成并且通过与GTP结合而降解GTP[3]。

囊泡运输是细胞内物质运输的重要方式，已经证实在肿瘤发生发展的过程中越来越多地与囊泡运输相关的基因起着非常重要的作用，或者在多种类型的肿瘤细胞中是过量表达的。已有研究证明Rab27A、Rab27B与肿瘤转移相关的临床特征关系密切，可以做为潜在的肿瘤标记物来判断预后，亦可为临床治疗的过程提供参考。目前关于Rab27A/B与肿瘤关系的研究非常少。本文就Rab27与肿瘤发生发展关系的研究进展作一综述。

1 Rab27及其结合蛋白

Rab27为小GTP酶Rab家族的一员，可分为Rab 27A和Rab27B两个亚型，这两个亚型由不同的基因编码，但两者的氨基酸同源性高达71%[4]，且与溶酶体相关的细胞器密切相关。Rab27A编码的蛋白主要参与细胞内特定分子的运输。目前在Rab家族中只发现了Rab27A 与人类遗传相关性疾病有明确关系[5]，即Rab27A基因突变可引起格里塞利综合征（Griscelli syndrome，GS），格里塞利综合征是一种罕见的常染色体隐性疾病，主要表现为部分皮肤白化病及免疫功能严重缺陷[6]。GS的发病机制为Rab27A基因突变导致黑色素小体运输障碍从而使T细胞丧失杀伤能力[7]。除了黑色素细胞和细胞毒性T细胞，Rab27A还广泛表达于内分泌细胞、外分泌细胞、卵巢以及造血细胞等中[8]。相对Rab27A来说，Rab27B的表达比较局限，且目前没有关于该基因突变后引起疾病的相关报道[9-11]。

随着对Rab27功能研究的深入，人们已经发现了11个Rab27结合蛋白，并根据它们的结构分成三组[12]。第一组为突触结合蛋白样蛋白（synaptotagmin-like protein，Slp）（包括：Slp1/JFC1，Slp2-a，Slp3-a，Slp4/granuphilin，Slp5）和rabphilin，第一组中所有的这些成员N末端都含有一个Rab27结合域（Slp homology domain，SHD），C末端均有一个串联的C2结构域，研究表明后者是磷脂的结合部位[13-17]。第二组Rab27结合蛋白也像Slp一样N末端含有Rab27结合域，但缺乏串联的C2结构域，这一组由Slac2家族（如：Slac2-a/melanophilin，Slac2-b，Slac2-c/MyRIP）和Noc2组成[13-15，18]。第三组只有Munc13-4，它含有一个不同于SHD的Rab27结合域，推测Munc13-4是特定免疫细胞胞吐作用的一个启动因子[19，20]。也有研究表明几种Rab27结合蛋白可在同一种细胞类型中表达。

2 Rab27与Exosome

细胞膜内吞而形成早期内质体，早期内质体膜内出芽从而进一步转化为晚期多囊泡内质体（MVE）。一般情况下MVE内的小囊泡在溶酶体内降解，在少数的情况下，MVE在Rab27B及Rab27A的共同作用下与细胞膜对接融合，从而把晚期多囊泡内质体内的小囊泡胞吐出去，从而形成Exosome。Rab27A及Rab27B均作用于MVE与细胞膜的对接及融合过程，并加快胞吐作用[21]。亦有研究证明Rab27A和Rab27B蛋白可加快Exosome在胞内的运输，促进晚期多囊泡内质体与细胞膜的对接、融合，从而加快胞吐。

Exosome是来源于内吞体系统的一种双层膜性囊泡，是细胞与外界信息交流的重要载体[22]。肿瘤细胞能够分泌大量的Exosome，近几年的研究表明肿瘤细胞通过分泌大量Exosome促进肿瘤组织中血管内皮细胞的增生[23]，为肿瘤细胞提供良好的微环境[24]，抑制机体免疫功能[25]，促进肿瘤细胞的增殖侵袭，增加肿瘤细胞的抗凋亡能力[26]。

3 Rab27与肿瘤

3.1 Rab27与乳腺癌

Wang等[27]研究发现随着Rab27A在乳腺癌中的表达增高，其恶性程度也高。其机制为Rab27A通过促进乳腺癌细胞中IGF-II的大量分泌，进而影响其侵袭及转移相关基因的表达。因此过量表达的Rab27A可引起乳腺癌细胞周期的改变，并且在体内及体外均提高了乳腺癌细胞的侵袭和转移能力。然而另一个研究表明[28]只有Rab27B基因表达与雌激素受体阳性的乳腺癌的浸润和转移有关。可能与Rab27B通过促进转移相关因子以Exosome形式释放入肿瘤周围环境有关，如HSP90蛋白。

3.2 Rab27与神经胶质瘤

Wu等研究发现Rab27A与人神经胶质瘤细胞的侵袭和转移密切相关，神经胶质瘤细胞中过量表达的Rab27A可引起细胞周期的改变，从而提高了神经胶质瘤细胞的侵袭和转移能力。Rab27A可以通过促进组织蛋白酶D的分泌和抑制miR-124从而抑制神经胶质瘤细胞的凋亡，提高细胞活力，促进细胞增殖和转移。组织蛋白酶D主要表达在膀胱、溶酶体、内吞体中，并参与结缔组织代谢[29]。最近的研究显示，组织蛋白酶D与乳腺癌、大肠癌、肺癌、膀胱癌和皮肤癌的侵袭和转移密切相关。组织蛋白酶D是一种蛋白水解酶，恶性细胞分泌的蛋白水解酶通过降解细胞外基质及基底膜有助于肿瘤的生长和转移。抑制Rab27A的表达可能有益于神经胶质瘤患者的基因治疗[30]。

3.3 Rab27与胰腺癌

Hou等[31]研究证明Rab27B在胰腺腺泡的分泌过程中起着十分重要的作用。Zhang等[32]研究发现Rab27A在癌组织的表达明显高于癌旁组织，并且随着恶性度的增高，Rab27A的表达从细胞质转向了细胞核；在癌旁组织中Rab27B的表达高于癌组织，而且当癌细胞发生转移时，癌旁组织中Rab27B的表达增强，因为当癌细胞发生转移时，癌旁组织将囊泡中与癌发生有关的物质运输至细胞核，而这一过程需要肌动蛋白与Rab27B及ATP酶的参与。Rab27B及Rab27A都与胰腺癌的分化程度、淋巴结转移及临床分期有关。

3.4 Rab27与胃癌、结肠癌

有研究表明[33]Rab27A在胃癌及结直肠癌中的表达趋势是一致的：在癌组织中低表达，而正常胃肠组织中则高表达。提示Rab27A具有肿瘤抑制基因的功能。在结直肠癌里，Rab27A除了与结直肠癌的TNM分期、远处转移和局部复发关系密切外，还与肿瘤分化及脉管侵犯有关。而在胃癌里，Rab27A不仅与胃癌的脉管侵犯和TNM分期关系密切；还与肿瘤的分化、WHO分型和淋巴结转移相关。Rab27A及 Rab27B，尤其是Rab27A，可以作为潜在的肿瘤预后标记物为临床工作提供参考。

3.5 Rab27与肝癌

肝细胞具有活跃的囊泡运输功能和相当高的新陈代谢水平。He等[34]对Rab25、Rab24B、Rab1B、Rab4B、Rab10、Rab22A这6个Rab基因进行克隆，发现在大多数肝癌中这6个基因是过量表达的。提示Rab基因在肝癌的发病过程中具有一定的作用。

研究证明Rab27A及Rab27B在肝细胞癌中的表达与乙型病毒性肝炎、甲胎蛋白以及肝癌的大体类型无相关性[35]。且Rab27A及Rab27B在正常肝组织与肝炎、肝硬化组织中的表达无明显差异。研究发现正常或肝硬化组织均一表达Rab27B，而不表达Rab27A，但在肝癌组织46%表达Rab27A，而42.5%却无Rab27B的表达。还有研究发现在肝癌组织、癌旁组织及肝癌细胞系中Rab27A及Rab27B均存在差异性表达，且与肿瘤的TNM分期密切相关，表示Rab27A及Rab27B在肝癌的恶性转化过程中可能具有一定的作用。研究表明在配对癌旁组织中Rab27A的表达较原发性肝癌显著降低，相反，在配对癌旁组织中Rab27B的表达较原发性肝癌显著增高。这表明肝癌细胞中Rab27A主要发挥癌基因样作用，Rab27B在肝癌细胞中主要表现为抑癌基因样作用。研究证明Rab27A及Rab27B可做为潜在的肿瘤分子标记物进一步研究。但Rab27B对预测预后似乎起更主要的作用。

4 研究进展与未来展望

目前我们就Rab27A及Rab27B基因对肝癌及胃癌细胞生物学特性的影响及其作用机制进行进一步的研究，通过过表达及干扰Rab27A及Rab27B的表达来研究其对肝癌及胃癌细胞体外增殖、细胞周期分布、凋亡、侵袭转移及体内成瘤能力的影响，从而探讨Rab27A及Rab27B对肝癌及胃癌细胞体内外生物学特性的影响。有研究表明Rab27A过表达不影响胃癌细胞的增殖能力，且Rab27A过表达的胃癌细胞的克隆形成数量及大小没有显著变化。而Rab27A过表达的胃癌细胞其迁移和侵袭能力显著减弱。由此可见，Rab27A过表达对胃癌细胞的增殖能力没有影响，而对胃癌细胞的侵袭及转移能力具有明显的抑制作用。然而，Rab27A及Rab27B在原发性肝癌中发挥作用的分子机制仍需进一步研究。

随着越来越多研究的进行，发现Rab27A及Rab27B与肿瘤的发展及侵袭转移有密切关系。只要研究明白Rab27A及Rab27B在肿瘤中发挥作用的分子机制，Rab27A及Rab27B就可以作为与肿瘤预后相关的分子标志物，从而指导临床诊断、治疗及预后评估。

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（收稿日期：2015-08-05）