Raf激酶抑制蛋白在恶性肿瘤中的研究进展

蔡琴，王杰（.沈阳医学院基础医学院204级病理学与病理生理学研究生，辽宁　沈阳0034；2.沈阳医学院继续教育学院）

Raf激酶抑制蛋白在恶性肿瘤中的研究进展

蔡琴1，王杰2*
（1.沈阳医学院基础医学院2014级病理学与病理生理学研究生，辽宁沈阳110034；2.沈阳医学院继续教育学院）

Raf激酶抑制蛋白（Raf kinase inhibitor protein，RKIP）属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白超家族，在调节细胞内多种信号转导通路中具有重要作用。研究表明，RKIP是恶性肿瘤抑制因子之一，其低表达是导致前列腺癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、急性髓系白血病等恶性肿瘤发生、发展的重要原因，但是其低表达的机制仍不十分清楚。通过对RKIP的进一步研究不仅可以为诊断恶性肿瘤提供新方法，也可以为治疗恶性肿瘤提供新思路和新靶点，还可以为预测恶性肿瘤的复发和预后提供依据。

Raf激酶抑制蛋白；信号通路；恶性肿瘤；甲基化

doi：10.16753/j.cnki.1008-2344.2016.04.020

［Abstract］Raf kinase inhibitor protein（RKIP）belongs to the family of phosphatidyle ethanolamine⁃binding protein，which plays an important role in the regulation of multiple signaling pathways in cells.Researches showed that RKIP was one of the malignant tumor suppressor factors，and its low expression was the important reason for the occurrence and development of malignant tumors，such as prostate cancer，lung cancer，breast cancer，colorectal cancer，acute myeloid leukemia，but the mechanism of RKIP low expression was still not very clear.Further research about RKIP not only can provide a new method for the diagnosis of malignant tumors，but also can provide a new way for the treatment of malignant tumors，also can provide a basis for predicting the recurrence and prognosis of malignant tumors.

［Key words］Raf kinase inhibitor protein；signaling pathway；malignant tumor；methylation

Raf激酶抑制蛋白（Raf kinase inhibitory protein，RKIP）属于磷脂酰乙醇胺结合蛋白（phosphatidyle ethanolamine-binding protein，PEBP）超家族，在真核生物界分布十分广泛，在大部分组织细胞中都有表达，但在血液、唾液、前列腺液、精液等中并未检测到RKIP的存在。

Yeung等［1］证明RKIP通过与Raf-1结合，阻止其下游信号有丝分裂原活化蛋白激酶激酶（mitogen-activated protein kinase kinase，MEK）的自身磷酸化，从而抑制了Raf/MEK/细胞外信号调节激酶（extracellular regulated protein kinase，ERK）信号通路的激活。随后相继发现RKIP在G蛋白偶联受体（G protein coupled receptors，GPCR）信号通路［2］和核因子κB（nuclear factor κB，NF⁃κB）信号通路［3］中也具有重要调控作用。由于RKIP有参与细胞信号转导调节的重要作用，在恶性肿瘤发病、进展中的重要作用，因此本文着重介绍RKIP在恶性肿瘤中的研究进展。

1　RKIP的基因定位及蛋白结构

1.1RKIP的基因定位RKIP基因高度保守，人RKIP mRNA与牛、鼠的相似性分别为95％和85.5％［4］。人RKIP基因位于12号染色体q24，23，由4个外显子组成，长约10 000 bp，其mR NA为1 507 bp［5］。

1.2RKIP的蛋白结构RKIP是由4个α螺旋与9个β折叠组成，中间序列高度保守，N端和C端序列变异性较大，RKIP蛋白表面有浅的结合袋，只能容纳磷脂分子的极性端口［6］。

2　RKIP与细胞信号转导通路

2.1RKIP与有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路研究表明RKIP能与Raf-1、MEK及ERK-2结合，但是结合ERK-2的作用较弱［7］，RKIP主要是通过抑制Raf-1活性来阻断MAPK信号通路。大量研究表明RKIP表达与细胞信号通路的存在无关，与信号通路的活性状态有关［8］。

2.2RKIP与GPCR信号通路G蛋白偶联受体激酶2（G protein coupled receptor kinase 2，GRK-2）是GPCR主要的负反馈抑制因子，RKIP是GRK-2的生理性抑制因子［9］。RKIP对GPCR信号转导通路具有正向调节作用，RKIP可以介导2条信号通路：与GRK-2结合，增强GPCR信号转导；与Raf-1结合，抑制MAPK信号通路［10］。但是GPCR介导的蛋白激酶C（PKC）又可以使RKIP磷酸化。

2.3RKIP与NF-κB信号通路NF-κB属于REL转录因子家族，在无刺激的条件下，NF-κB与Iκ B结合，以无活性的二聚体复合物存在于胞浆中；当受到外界刺激，IκB被IκB激酶（IκB kinase，IKK）磷酸化、泛素化，促使二聚体分离，NF-κB呈游离激活状态，进而转入核内调节转录［3］。研究表明RKIP和IKK复合物及其上游因子IKKα（I κB kinase α）、IKKβ（IκB kinase β）、NF-κB诱导激酶（NF⁃κB inducing kinase，NIK）、活化的转化生长因子β激酶（TGF-β activated kinase 1，TAK1）以及泛素连接酶（TARF6）相互作用，从而抑制NF-κB的激活［11］。

综上所述，多种信号通路的交叉对话使刺激信号持续存在，导致细胞产生相应的生物学效应。RKIP通过与信号分子结合，抑制或阻断多种细胞信号转导通路，降低或消除了细胞异常生物学功能发生。

3　RKIP与肿瘤

3.1RKIP与前列腺癌Keller等［12］在研究前列腺癌时，首次发现RKIP表达与肿瘤有关，RKIP mRNA和蛋白表达随着转移的发生呈下调趋势。Ben等［13］利用前列腺非肿瘤组织、原发肿瘤组织、转移肿瘤组织的组织芯片来测定RKIP的表达水平，也表明RKIP在前列腺非肿瘤组织中高表达，在原发前列腺癌组织中低表达，在转移肿瘤组织中表达几乎缺失。随后研究证实了RKIP的表达与前列腺癌的复发有一定的关系，RKIP高表达、低表达的患者术后复发分别为10％和50％，差异有统计学意义［14］。

3.2RKIP与乳腺癌实验表明RKIP表达缺失是乳腺癌细胞对化疗抵抗的原因之一［15］。Sun等［16］证实RKIP表达与乳腺癌的类型、分化程度、肿瘤大小、雌激素水平有关，与年龄、性别、淋巴结转移无关。Lee等［17］研究证实RKIP表达随着乳腺癌转移逐渐下调，且是乳腺癌进展和预后的独立因素。随后，姚志强等［18］研究显示RKIP在乳腺癌组织中的阳性表达率为66％，明显低于癌旁乳腺组织（78％）和乳腺增生症组织（100％），推断RKIP表达下调可能参与了乳腺癌的发生。

3.3RKIP与肺癌齐战等［19］研究显示肺癌组织中RKIP蛋白的阳性表达率明显低于正常肺组织，在转移的肺癌细胞中的表达显著下调，其表达与肺癌的分化程度、TNM分期、淋巴结转移有关，提示RKIP低表达或缺失在肺癌的发生、发展及侵袭转移过程中起着重要的作用。杨大运等［20］研究提示RKIP基因表达与肺癌分期呈负相关，肺癌发生转移或预后不良的患者RKIP呈低表达状态。

3.4RKIP与结直肠癌Koelzer等［21］研究发现在结直肠癌组织中RKIP表达高低与患者的生存有关，RKIP高表达、低表达患者术后平均生存期分别为93个月和61个月，5年无病生存率分别为79％和47％，差异均有统计学意义。Zlobec等［22］研究发现RKIP表达水平与淋巴结转移无相关性，与浸润转移呈负相关。但是Kim等［23］研究发现RKIP的缺失与结直肠癌进展和转移有关。

3.5RKIP与肝癌Lee等［24］实验发现RKIP表达下调能增强肝癌细胞增殖、浸润转移；研究表明RKIP基因可能有抑制肝癌细胞生长、增殖作用［25］；侯艳红等［26］研究提示RKIP能显著降低肝癌细胞的侵袭力。

综上所述，RKIP与恶性肿瘤发生、转移、侵袭、迁移密切相关，在多种肿瘤组织中，RKIP表达有一定的相似性：RKIP在正常组织、癌组织、转移灶中呈逐步下调趋势。RKIP表达降低或沉默，使肿瘤呈现侵袭性强、转移性强、预后差等生物学特性，但是RKIP低表达的机制仍不清楚。随着表观遗传学的提出及发展，RKIP低表达的表观遗传学机制的研究逐渐引起人们的重视。

4　RKIP基因甲基化与肿瘤

随着表观遗传学的提出及逐步深入研究，使我们首次认识到在不改变基因序列的情况下，机体会发生一系列可遗传的变化［27］。Bird［28］总结提出了表观遗传学的表现方式主要在DNA、蛋白质、染色质、RNA 4个方面，这几个方面成为研究临床药物治疗的新靶点［29］。这里的DNA水平的改变后来经证实表现为DNA甲基化，甲基化主要发生在多种基因5'端启动子区的CpG岛，可能提示甲基化可能抑制基因表达［30］。之后研究证实了DNA甲基化与基因的沉默有关，非甲基化与基因的激活相关，而去甲基化与一个沉默基因的重新激活相关［31］。因此，在肿瘤的发生与发展的进程中，DNA甲基化有着重要的作用，不仅和肿瘤的发生、发展、转移等有关［32-33］，而且与肿瘤复发、生存率有关［34-35］。

5　展望

自RKIP被发现以来，其作用也逐步明显。目前对RKIP的研究主要集中在其参与调节细胞信号转导作用上，从而RKIP进一步调节细胞周期、影响肿瘤进展的作用，这可以为治疗恶性肿瘤提供新靶点，同时也可以检测RKIP的水平来预测疾病的复发率和无病生存率等。但是在恶性肿瘤研究中，影响RKIP表达的机制还不清楚。深入研究RKIP在各系统、疾病中的作用，可以使RKIP的作用更明确，使各类疾病的发展进程逐渐明确，从而为临床治疗相关性疾病提供坚实的依据，为治愈疾病、提高生存质量提供保障。

［1］Yeung K，Seitz T，Li S，et al.Suppression of Raf-1 kinase activity and MAP kinase signalling by RKIP［J］.Nature，1999，401（6749）：173-177.

［2］Fu X，Koller S，Abd Alla J，et al.Inhibition of G-proteincoupled receptor kinase 2（GRK2）triggers the growth-promoting mitogen-activated protein kinase（MAPK）path way［J］.J Biol Chem，2013，288（11）：7738-7755.

［3］Bonavida B.RKIP-mediated chemo-immunosensitization of resistant cancer cells via disruption of the NF-kappaB/Snail/YY1/ RKIP resistance-driver loop［J］.Cri Rev Oncog，2014，19（6）：431-445.

［4］Frayne J，Ingram C，Love S，et al.Localisation of phosphatidyle ethanolamine-binding protein in the brain and other tissues of the rat［J］.Cell Tissue Res，1999，298（3）：415-423.

［5］Hori N，Chae KS，Murakawa K，et al.A human cDNA sequence homologue of bovine phosphatidyle ethanolamine-binding protein［J］.Gene，1994，140（2）：293-304.

［6］Arakaki T，Neely H，Boni E，et al.The structure of Plasmodium vivax phosphatidyle ethanolamine-binding protein suggests a functional motif containing a left-handed helix［J］.Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun，2007，63（Pt3）：178-182.

［7］Granovsky AE，Clark MC，McElheny D，et al.Raf kinase inhibitory protein function is regulated via a flexible pocket and novel phosphorylation-dependent mechanism［J］.Mol Cell Biol，2009，29（5）：1306-1320.

［8］Burczyk M，Burkhalter MD，Bl 8 13t0te8AT31，et al.Phenotypic regulation of the sphingosine 1-phosphate receptor miles apart by G protein⁃coupled receptor kinase 2［J］.Biochemistry，2015，54（3）：765-775.

［9］Deiss K，Kisker C，Lohse MJ，et al.Raf kinase inhibitor protein（RKIP）dimer formation controls its target switch from Raf-1 to G protein⁃coupled receptor kinase（GRK）2［J］.J Biol Chem，2012，287（28）：23407-23417.

［10］Yousuf S，Duan M，Moen EL，et al.Raf kinase inhibitor protein（RKIP）blocks signal transducer and activator of transcription 3（STAT3）activation in breast and prostate cancer［J］.PLoS One，2014，9（3）：e92478.

［11］Arthur S，Sundaram U.Protein kinase C-mediated phosphorylation of RKIP regulates inhibition of Na-alanine cotransport by leukotriene D（4）in intestinal epithelial cells［J］.Am J Physiol Cell Physiol，2014，307（11）：C1010-C1016.

［12］Keller ET，Fu Z，Brennan M.The biology of a prostate cancer metastasissuppressorprotein：Rafkinaseinhibitorprotein［J］. J Cell Biochem，2005，94（2）：273-278.

［13］Ben Jemaa A，Bouraoui Y，Sallami S，et al.A comparison of the biological features of prostate cancer with（PSA+，PSMA+）profile according to RKIP［J］.Biomed Res Int，2013，2013：409179.

［14］Lamiman K，Keller JM，Mizokami A，et al.Survey of Raf kinase inhibitor protein（RKIP）in multiple cancer types［J］. Crit Rev Oncog，2014，19（6）：455-468.

［15］Al-Mulla F，Marafie M，Zea Tan T，et al.Raf kinase inhibitor protein role in the molecular subtyping of breast cancer ［J］.J Cell Biochem，2014，115（3）：488-497.

［16］Sun M，Gomes S，Chen P，et al.RKIP and HMGA2 regulate breast tumor survival and metastasis through lysyl oxidase and syndecan-2［J］.Oncogene，2014，33（27）：3528-3537.

［17］Lee J，Farquhar KS，Yun J，et al.Network of mutually repressive metastasis regulators can promote cell heterogeneity and metastatic transitions［J］.Proc Nat Acad Sci USA，2014，111（3）：E364-e373.

［18］姚志强，周鸿飞，崔明.RKIP、NF⁃κBp65蛋白在乳腺癌组织中的表达及其临床意义［J］.江西医药，2010，45（12）：1185-1188.

［19］齐战，高少伟，魏志强，等.Raf激酶抑制蛋白和磷酸化细胞外信号调节激酶K在肺癌中的表达及意义［J］.实用医学杂志，2014，30（3）：381-384.

［20］杨大运，齐战.RKIP、MMP-2与非小细胞肺癌侵袭转移的关系［J］.肿瘤防治研究，2013，40（3）：253-256.

［21］Koelzer VH，Karamitopoulou E，Dawson H，et al.Geographic analysis of RKIP expression and its clinical relevance in colorectal cancer［J］.Br J Cancer，2013，108（10）：2088-2096.

［22］Zlobec I，Baker K，Minoo P，et al.Node-negative colorectal cancer at high risk of distant metastasis identified by combined analysis of lymph node status，vascular invasion，and Raf-1 kinaseinhibitorproteinexpression［J］.ClinCancerRes，2008，14（1）：143-148.

［23］Kim HS，Park SJ，Lee KY，et al.Reduced Raf-1 kinase inhibitor protein expression predicts less favorable outcomes in patients with hepatic colorectal metastasis［J］.Oncol Rep，2012，28（1）：161-171.

［24］Lee HC，Tian B，Sedivy JM，et a1.Loss of Raf kinase inhibitor protein promotes cell proliferation and migration of human hepatoma cells［J］.Gastroenterology，2006，131（4）：1208-1217.

［25］褚彦明，谢巧英，刘文成，等.c-fos反义寡核苷酸激活caspase-3诱导人肝癌HepG2细胞凋亡的研究［J］.解放军医学杂志，2009，34（1）：58-60.

［26］侯艳红，张磊，段云卉，等.Raf激酶抑制蛋白对HepG2肝癌细胞生物学特性影响的研究［J］.现代肿瘤医学，2012，20（2）：249-254.

［27］Bartolozzi E.The natural approach to osteoporosis［J］.Clin Cases Mineral Bone Metab，2015，12（2）：111-115.

［28］Bird A.Perceptions of epigenetics［J］.Nature，2007，447 （7143）：396-398.

［29］Flemming A.Deal watch：Epizyme-Celgene deal signals interest in new class of epigenetic drugs［J］.Nat Rev Drug Discov，2012，11（7）：508.

［30］Selmin OI，Fang C，Lyon AM，et al.Inactivation of Adenomatous Polyposis Coli Reduces Bile Acid/Farnesoid X Receptor Expression through Fxr gene CpG Methylation in Mouse Colon Tumors and Human Colon Cancer Cells［J］.J Nutr，2016，146（2）：236-242.

［31］Pixberg CF，Schulz WA，Stoecklein NH，et al.Characterization of DNA Methylation in Circulating Tumor Cells［J］. Genes（Basel），2015，6（4）：1053-1075.

［32］Hibi K，Goto T，Kitamura YH，et al.Methylation of the TFPI2 gene is frequently detected in advanced gastric carcinoma ［J］.Anticancer Res，2010，30（10）：4131-4133.

［33］Hildebrandt MA，Gu J，Lin J，et al.Hsa-miR-9 methylation status is associated with cancer development and metastatic recurrence in patients with clear cell renal cell carcinoma［J］. Oncogene，2010，29（42）：5724-5728.

［34］Formeister EJ，Tsuchiya M，Fujii H，et al.Comparative analysis of promoter methylation and gene expression endpoints between tumorous and non-tumorous tissues from HCV-positive patients with hepatocellular carcinoma［J］.Mutat Res，2010，692（1-2）：26-33.

［35］Park SY，Kook MC，Kim YW，et al.CpG island hypermethylator phenotype in gastric carcinoma and its clinicopathological features［J］.Virchows Arch，2010，457（4）：415-422.

（文敏编辑）

Research Progress of Raf Kinase Inhibitor Protein in Malignant Tumor

CAI Qin1，WANG Jie2∗
（1.Postgraduate of Grade 2014，Shenyang Medical College，Shenyang 110034，China；2.Shenyang Medical College）

R730.2

A

1008-2344（2016）04-0284-03

王杰（1964—），男（汉），教授，硕士研究生导师，研究方向：肿瘤转移机制及抗肿瘤治疗研究.E-mail：wangjie19932002 @163.com

2015-12-31