核内不均一核糖核蛋白与肿瘤的发生发展*

刘　瑶， 石　祥， 方　文*

(贵州医科大学 临床生化教研室， 贵州 贵阳　550004)

·特约专论·

核内不均一核糖核蛋白与肿瘤的发生发展*

刘瑶**， 石祥， 方文***

(贵州医科大学 临床生化教研室， 贵州 贵阳550004)

[关键词]核内不均一核糖核蛋白； 肿瘤； 增殖； 基因表达； 细胞凋亡； 端粒酶

2015年，在《CA：A Cancer Journal for Clinjicians》杂志上发表的中国癌症统计数据指出，中国有4 292 000例癌症新发病例，2 814 000例癌症死亡。随着癌症的发病率和死亡率急速增长，目前癌症已经成为了中国人死亡的首要原因和威胁公共健康的主要问题。核内不均一核糖核蛋白A2/B1(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein A2/B1，HnRNPA2/B1)是核内不均一性核糖核蛋白(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein，HnRNP)的主要组成部分，它在核内与胞质间穿梭，参与mRNA的转运及转录后的调节，对细胞增殖、凋亡的调节等方面起重要作用[1-2]。hnRNPA2/B1作为一种新型肿瘤相关抗原，在乳腺癌、胰腺癌、食管癌、肝癌、胰腺癌和黑素瘤中均高表达[3-8]，并被作为非小细胞肺癌重要的肿瘤标记物[9]。HnRNPA2/B1以随机方式结合至端粒单链，保护其免受核酸酶的分解，并激活端粒酶，通过端粒酶调节细胞增殖， hnRNPA2/B1也可调节正常细胞的转录翻译；hnRNPA2/B1异常表达可能使DNA的转录翻译过程失去正常控制，导致正常细胞发生癌变[10-11]。HnRNPA2/B1在恶性肿瘤的进展过程中能调控肿瘤细胞的代谢、分化、迁移、侵袭、多药耐药和血管形成等，而且其对细胞增殖与凋亡的作用最为显著[12-13]。现就HnRNPA2/B1基因在肿瘤的发生发展中的作用综述如下。

1HnRN PA2/B1的结构和生理功能

HnRNP是一类RNA结合蛋白，按照所结合RNA类型的不同，RNP复合体可分为核内不均一性核糖核蛋白复合体(heterogeneous nuclear ribonucleoprotein complex，hnRNP complex)、小核核糖核蛋白复合体(small nuclear ribonucleoprotein complex，snRNP complex)以及mRNA-蛋白复合体(mRNA-protein complex，mRNP complex)[14]。其中hnRNP 复合体由20个左右分子量在32～120 kDa的hnRNP蛋白构成，根据分子量将其命名[15]。其中hnRNPA2和hnRNPB1是hnRNP complex家族中最重要的两个成员，它们都起源于染色体7p15上同一个基因，hnRNPA2 基因全长11.39 kb，包含12个外显子，11个内含子[16]。hnRNPB1是 hnRNPA2的剪切变体，两者之间的差别在于hnRNPB1的第2个外显子在选择性剪切的作用下N端增加12个氨基酸序列[17]。HnRNPA2/B1就是由HnRNPA2和HnRNPB1组成的RNA连接蛋白[18]。HnRNPA2/B1的主要在前体RNA核内连接、RNA处理和RNA的连接位点选择中起关键作用，并且在核与胞质间穿梭，将mRNA 输出到胞质[19]。

2HnRNPA2/B1在肿瘤中的表达

HnRNPA2/B1在细胞的胞浆和胞核中均可表达，但是在不同组织器官和不同类型细胞中表达不同[20]。目前大多数文献报道，hnRNPA2/B1蛋白在良性组织与恶性组织中的表达也有不同[21]。HnRNPA2/B1基因是一种原癌基因，hnRNPA2/B1蛋白是一组能够参与基因转录与翻译的RNA结合蛋白，hnRNPA2/B1蛋白的异常表达可以使其下游基因的正常表达失去调控，导致正常细胞发生癌变[22]。HnRNPA2/B1不仅参与细胞的恶性增殖和肿瘤的形成，而且现已成为肿瘤诊断及预后判定的可靠指标[23-24]。由于全球污染愈来愈严重，呼吸道癌症特别是肺癌的发病率和死亡率正在逐年上升，目前为止，肺癌的发病率和死亡率在所有肿瘤中均居第1位。有研究证实hnRNPA2/B1的异常表达和肺癌之间的关系非常密切[25]。Boukakis等[26]研究同一个病人肺癌组织和癌旁组织的hnRNPA2/B1蛋白和基因表达水平，证实 hnRNPA2/B1在肺癌组织中表达高于癌旁组织。同时，外国学者发现在肺癌早期的血液中就已经出现hnRNPA2/B1蛋白的异常表达[27]。韩军等[28]发现在非小细胞的肺癌组织中hnRNPA2/B1的表达同样高于癌旁和正常的肺部组织。石园等[29]指出 ，检测hnRNPA2/B1表达对肺癌的预测敏感度可达96%，特异度达82%。检测肺癌患者外周血中的hnRNPA2/B1水平并对患者其进行随访，发现没有复发的患者外周血中的hnRNPA2/B1表达明显降低，并与患者生存率相关[30]。Mulshine等[31]研究人员检测患者痰里面的细胞内hnRNPA2/B1表达，同样发现检测hnRNPA2/B1基因的表达可以预测癌症的发生。骨肉瘤起源于恶变的间充质细胞，是一种最常见的骨原发性恶性肿瘤，发病率约为百万分之一，主要影响长骨，尤其是股骨、胫骨和肱骨。虽然联合手术切除、放化疗和免疫疗法等治疗手段能够延长骨肉瘤患者的生存期，但仍有5%的患者在治疗后6个月内复发，5年生存率仅为50%。目前，骨肉瘤无限增殖及复发的分子机制仍不明确，但有文献报道，hnRNPA2/B1的表达会随骨肉瘤的恶性程度增高而增加[32]。陈倩竹等[33]也证明了可以通过下调骨肉瘤细胞中的hnRNPA2/B1基因的表达，使细胞的增殖能力和细胞的成瘤能力减弱，并使早期凋亡率的细胞数增加。胃癌目前是我国排名第1位的消化道肿瘤，严重威胁着人们的生命健康问题。由于胃癌没有典型的症状，导致发现时候往往已是晚期，如何早期诊断胃癌是多年以来人们一直在研究的课题。2005年Lee等[34]确认hnRNPA2/B1为早期胃癌标志物MG7的抗原。随着蛋白组学和基因组学的发展，近年来的多项基因组学和蛋白质组学研究报道发现hnRNPA2/B1在胃癌和贲门腺癌中均为高表达[35]。李双喜等[36]也发现胃癌组织中hnRNPA2/B1高表达，阳性率为92.6%(113/122)。肾癌是泌尿系统中常见的恶性肿瘤，在人类的恶性肿瘤中约占3%，肾透明细胞癌是其中最常见的组织类型。杨时来等[37]发现hnRNPA2/B1在各种类型的肾癌组织表达异常升高。宫颈癌严重威胁着女性的健康，中国癌症统计数据指出，近年女性发病率持续上升的6种癌症中就包括宫颈癌，女性死亡率持续上升的3种癌症中也包括宫颈癌。Li等[38]用洛铂作用宫颈癌Caski细胞，经双向电泳及质谱技术分析鉴定差异表达蛋白，发现hnRNPA2/B1在宫颈癌中高表达。随着对hnRNPA2/B1基因的深入研究，愈来愈多的癌症组织及肿瘤细胞中也发现hnRNPA2/B1基因和蛋白的高表达。

3hnRNPA2/B1在肿瘤中的作用机制

hnRNPA2/B1在恶性肿瘤的进展过程中能调控肿瘤细胞的代谢、分化、迁移、侵袭、多药耐药和血管形成等，而且其对细胞增殖与凋亡的作用最为显著[39-40]。近年来越来越多的研究显示，hnRNPA2/B1基因和蛋白与多种癌症的关系非常密切。研究人员发现可以通过上调hnRNPA2/B1 mRNA的表达，使hnRNPA2/B1蛋白表达增高，提高细胞的增殖能力、加强细胞的成瘤能力和细胞生物活性[41]。细胞增殖的活性研究目前已经成为肿瘤研究的热点之一，其与肿瘤的发生、发展及预后密切相关。研究发现抑制hnRNPA2/B1基因在肺癌细胞株中的表达，可导致hnRNPA2/B1蛋白的表达降低，并使p21的表达上调，提示hnRNPA2/B1和p21对于调控细胞的周期和增殖能力有密切的关系[42]。同时，hnRNPA2/B1能通过对p14和p16表达的调节，激活细胞周期素依赖性激酶CDK4和细胞周期素依赖性激酶CDK6，使细胞从G1期向S期加速转化，从而提高细胞周期的运行[43]。同时，hnRNPA2/B1可以促进抗凋亡因子的产生，并上调抗凋亡蛋白和促凋亡蛋白在细胞内的比例，促进肿瘤细胞恶性生长[44]。细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，它与肿瘤发生、发展有密切的关系，大多数化疗药物是通过诱导细胞凋亡发挥作用，其中端粒则是调控细胞凋亡非常重要的因素之一。端粒在染色体的末端，其对染色体的稳定和真核细胞的有丝分裂有重要的调控作用。细胞衰老过程是染色体的稳定性不断变差的过程，这是由于染色体复制时候会使端粒缩短所致。大量国内外的研究证实hnRNPA2/B1可以与端粒单链DNA重复的序列特异性结合，保护端粒不被核酶所分解，同时hnRNPA2/B1还可激活端粒酶，促进端粒延长，导致肿瘤细胞的无限增殖[45]。有大量研究指出，被丝氨酸磷酸化的hnRNPA2/B1是SC-1诱导凋亡途径中的信号转导分子，可以调控细胞的程序性死亡，其机制为选择性剪切凋亡相关的hnRNA[46]。有学者利用siRNA干扰Hela细胞株中的hnRNPA1/ B1的表达，可以使该细胞株中的端粒长度发生改变，从而使衰老细胞凋亡增加[47]。陈倩竹等[33]指出通过下调骨肉瘤细胞中hnRNPA2/B1基因的表达，可使细胞增殖和成瘤能力减弱、而凋亡增加，该研究还指出下调细胞中hnRNPA2/B1的表达可以使得Akt Thr308、Akt Ser473磷酸化的水平降低，促进p21、caspase-3和p27表达，抑制Bcl-2表达，说明hnRNPA2/B1基因致癌的重要机制之一可能是通过调控Akt及其下游的分子表达发生。Chen等[44]发现在胰腺癌细胞中hnRNPA2/B1可与Bcl-X mRNA结合, 抑制hnRNPA2/B1基因表达，上调Bcl-X(S)与Bcl-X(L)的比值，促进胰腺癌细胞的凋亡[48]。在裸鼠成瘤方面，有研究也发现，通过抑制鼠恶性胶质瘤细胞hnRNPA2/B1的表达可以抑制肿瘤形成和生长，提示hnRNPA2/B1基因序列可以在活体动物中被抑制，从而减少hnRNPA2/B1的过度表达，达到抑制肿瘤形成的目的[22]。

4HnRNPA2/B1基因研究的展望

在中国，癌症已成为疾病死因之首，发病率和死亡率还在攀升，癌症已成为非常重要的公共健康问题。我国最新的癌症发病率、死亡率和生存分析数据指出许多癌症新发病例和死亡病例是可以通过减少癌症危险因素来预防，也可通过采取有效的临床诊治措施来减少。hnRNPA2/B1作为一种新型的肿瘤抗原，可以通过多种途径和方式调控其下游肿瘤相关基因的表达，从肿瘤的增殖、周期和凋亡等方面入手，对癌症患者进行治疗。虽然hnRNPA2/B1可能有望成为治疗肿瘤的新方向，但目前关于hnRNPA2/B1的研究尚处于起步阶段，很多关键的问题还有待进一步的研究解决。

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(2016-04-08收稿，2016-05-27修回)

编辑： 吴昌学

*[基金项目]国家自然科学基金(81560481)

[中图分类号]R730

[文献标识码]A

[文章编号]1000-2707(2016)06-0621-04

DOI:10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.06.001

**贵州医科大学2013级硕士研究生

***通信作者 E-mail:281123997@qq.com

网络出版时间：2016-06-16网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160616.1629.010.html