狐猴酪氨酸激酶3与多种恶性肿瘤的关系研究进展

李悦，邹彦，冯继红，邢继娜，钟文君

(遵义医科大学附属医院，贵州遵义563000)

狐猴酪氨酸激酶(LMTKs)属于丝氨酸-苏氨酸-酪氨酸激酶家族，亦被称为狐猴激酶或凋亡相关的酪氨酸激酶[1]。LMTKs家族包括LMTK1、LMTK2、LMTK3，主要参与细胞的分化及凋亡，在组织中广泛表达。LMTK3是近年新发现的肿瘤相关基因，可催化蛋白质磷酸化，直接或间接参与多种细胞信号通路转导，如雌激素受体通路、Wnt信号通路、miR-34a、FOX03等，在肿瘤的发生、发展过程中发挥重要作用[2]。相关研究表明，在不同类型的肿瘤(甲状腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、结直肠癌、前列腺癌及白血病等)中，LMTK3发挥的作用可能有所不同。从整体上看，LMTK3的生物学功能主要包括促进恶性肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移、染色质重塑及先天和后天的内分泌抵抗[3]。因此，我们推测LMTK3可能作为一个重要的致癌基因参与多种恶性肿瘤的进程，其高表达与肿瘤不良预后有关，LMTK3可能是评估恶性肿瘤预后的重要因子。目前针对LMTK3在恶性肿瘤中的表达及其调控机制的研究尚不够深入，现就LMTK3与多种恶性肿瘤的关系研究进展作一综述。

1 LMTK3与甲状腺癌的关系

甲状腺癌是近年来最常见的内分泌癌，发病率在头颈部恶性肿瘤中居首位，且女性发病率约为男性的3倍[4,5]。甲状腺癌可分为乳头状甲状腺癌(PTC)、增生型甲状腺癌(ATC)和滤泡性甲状腺癌(FTC)组成，其中PTC最常见，占80%～90%[6,7]。颈部淋巴结外延长及淋巴结转移是否阳性，与甲状腺癌的疾病进展、复发及预后息息相关[8]。相关文献提出雌激素(E)是甲状腺细胞强有力的生长因子，这与E及雌激素受体(ER)在甲状腺癌中发挥的作用有关。ER包括ERα及ERβ，在PTC中以ERα表达为主。研究发现，ERα在甲状腺癌中表达与T2期肿瘤包膜浸润呈正相关，而ERβ与T1期肿瘤血管侵犯呈负相关，二者发挥的作用相反，ERα阳性和ERβ阴性多表达于侵略性强的甲状腺癌[9]。细胞内ERα和ERβ表达的平衡影响甲状腺癌的生长。Giamas等[10]研究发现，LMTK3是最有效的调节ERα活性的蛋白激酶，从而参与了乳腺癌细胞的耐药。

杨涛羽等[11]分别检测了PTC患者血清中的LMTK3及肿瘤组织中的LMTK3 mRNA、LMTK3蛋白、ERα蛋白，结果表明，LMTK3在PTC患者血清中的表达明显高于甲状腺良性病变患者及健康人；LMTK3在PTC患者肿瘤组织中表达明显上调，与肿瘤TNM分期有关；肿瘤组织中LMTK3与ERα的表达呈正相关。Lu等[12]发现，LMTK3表达水平与甲状腺癌的临床分期、病理类型呈正相关；通过敲除LMTK3基因表达可抑制SW579细胞的增殖、侵袭、迁移并诱导细胞凋亡，从而抑制甲状腺癌细胞的生长。另有研究发现，LMTK3表达沉默而ERα阳性表达的PTC细胞系BCPAP的增殖、迁移和侵袭受到显著抑制。上述研究表明，LMTK3在人甲状腺癌组织和甲状腺癌细胞系中高表达，且在一定程度上影响甲状腺癌细胞的生物学功能，与患者的预后、疗效评估相关。因此，LMTK3有望作为甲状腺癌诊断的生物标志物和治疗靶点。

2 LMTK3与乳腺癌的关系

乳腺癌是发生在乳腺腺上皮组织的恶性肿瘤，99%的乳腺癌发生在女性[13]，发病率在女性恶性肿瘤中居前三。超过2/3的乳腺肿瘤表达ERα。内分泌治疗药物的应用能有效延长乳腺癌患者的无病生存期(DFS)及总生存期(OS)，但也有30%～40%的ER阳性的乳腺癌患者会出现内分泌治疗耐药，相关耐药机制研究已取得一定成果[14]。Giamas等[10]通过体外激酶实验显示，相比其他调节ERα的基因，调节ER活性最有效的是LMTK3蛋白。LMTK3通过磷酸化直接保护ERα免于泛素介导的蛋白酶体降解，通过蛋白激酶C(PKC)调控失活间接保护ERα。除ERα信号通路外，miR-34a在乳腺癌MCF-7细胞系过表达后可调控Wnt1蛋白表达，导致Wnt/β-catenin通路失活，抑制乳腺癌进展[13]。MCF-7细胞中，miR-196a2和miR-182可在转录后水平稳定地过表达LMTK3。另外，LMTK3通过稳定LMTK3/KAP1相互作用，导致乳腺癌细胞染色质凝聚和基因表达抑制[14]。LMTK3通过诱导GRB2与RTKs结合，调控RAS-ERK/MAPK通路，促进细胞增殖，再通过CDC42-SRF通路调控细胞运动，从而促进乳腺癌细胞的侵袭[15]。LMTK3丰度和内含子多态性与乳腺癌患者的DFS、OS及内分泌治疗疗效密切相关。LMTK3可能是乳腺癌内分泌治疗的评估指标，并可为进一步研究乳腺癌临床耐药的机制提供参考。有学者[16]对LMTK3进行了结构研究，并设计其潜在的抑制剂，从虚拟筛选结果分析，ATP-LMTK3结合腔中关键残基Tyr185、Asp284、D284可能有助于设计人类LMTK的潜在抑制剂。其次，姜黄色素衍生物与LMTK3具有较弱的亲和力但拥有很强的结合力。

姜黄素是否能作为未来的抗乳腺癌药物，需进一步的实验研究证实。有学者[17]研究了LMTK3在乳腺癌细胞毒性治疗中可能发挥的作用，借助二维和三维组织培养模型，发现LMTK3过表达降低了乳腺癌细胞系对细胞毒性(阿霉素)治疗的敏感性。因此，LMTK3有望作为乳腺癌内分泌治疗的一个靶点，对此进行一系列研究有助于抑制乳腺癌进展、预防肿瘤复发。

3 LMTK3与胃癌的关系

与ERα主要是在生殖系统中表达不同，ERβ主要表达于消化道。有研究[18]表明，E2对胃癌细胞的保护作用受血浆E2水平和胃癌细胞中E2表达的影响。Wakatsuki等[19]通过观察胃癌患者LMTK3基因多态性，发现rs9989661位点T/T基因型和rs8108419位点G/G基因型均与胃癌预后不良相关，尤其是rs9989661位点T/T基因型有助于预测胃癌复发，而rs8108419位点G/G基因型则可能是OS中预后不良的因素。该项研究结果表明，LMTK3基因多态性可能是胃癌预后的影响因素，ER通路可能是胃癌治疗的新靶点。Li等[20]检测了胃癌组织中的LMTK3蛋白，分析了LMTK3与胃癌预后的关系，发现LMTK3在胃癌组织表达显著高于正常胃黏膜组织，且LMTK3表达与浸润深度显著相关。综合分析认为LMTK3是胃癌的独立预后影响因素，同时推测LMTK3基因多态性可能预示着胃癌的不良预后。因此，进一步研究LMTK3在胃癌中的生物学功能有助于发现新的治疗方案，使患者生存获益。

4 LMTK3与肺癌的关系

肺癌是世界范围内发病率和病死率增长最快的恶性肿瘤，其中非小细胞肺癌(NSCLC)约占全部肺癌病例的80%[21]。Zhang等[22]发现NSCLC组血清sLMTK3表达明显高于肺良性病变组和健康对照组，定位于细胞核和细胞质；sLMTK3表达与患者年龄、临床分期和淋巴结转移相关；sLMTK3对NSCLC具有较好的诊断价值。Xu等[23]也发现LMTK3在NSCLC患者血清及肿瘤组织中表达水平显著升高，与肿瘤的进展有关。LMTK3可作为原发性NSCLC筛查、预测NSCLC进展的一种潜在的血清标志物。朱文等[24]观察了LMTK3表达下调的人肺腺癌细胞系A549生物学功能的变化，认为LMTK3参与调控A549细胞的增殖和迁移，但其中相关机制不清楚，有待大量研究予以明确。

5 LMTK3与结直肠癌的关系

目前对LMTK3在结直肠癌中发挥的功能及其相关调控机制尚不清楚。Shi等[25]研究发现LMTK3在结直肠癌组织中的表达水平明显高于对照组；LMTK3表达与淋巴结转移有关，但与性别、年龄、肿瘤位置、肿瘤大小、肿瘤浸润深度、组织学分化程度无关；Kaplan-Meier生存曲线显示，LMTK3低表达患者整体生存率明显高于LMTK3高表达患者。以上研究结果表明，LMTK3可能有助于预测结直肠癌的进展和预后，LMTK3高表达意味着结直肠癌患者整体生存率较低。进一步的实验研究发现LMTK3可作用于Wnt/β-catenin通路，当Wnt通路存在时，GSK3β处于未激活状态，此时β-catenin在细胞质中积聚随后进入细胞核，与TCF/LEF家族共同激活下游与癌细胞转移和侵袭有关的靶基因。

6 LMTK3与前列腺癌的关系

Sun等[26]检测了前列腺癌细胞系PC3、LNCaP中的LMTK3，结果发现LMTK3在前列腺上皮细胞中表达，其表达增强可抑制PC3和LNCaP细胞的生长，在体外和体内均能诱导细胞凋亡。LMTK3通过抑制AKT和ERK1/2的磷酸化，促进p38激酶和Junk激酶的磷酸化和活化，从而参与上述调控过程[27]。该研究还发现，与正常前列腺组织相比，LMTK3在前列腺癌组织中的表达减少，提示LMTK3可能是前列腺癌的肿瘤抑制因子。据此推测，LMTK3可能是前列腺癌综合治疗中一个很有前途的干预目标，而且前列腺癌组织中以雄激素表达为主，LMTK3与其或许存在一定关联。

7 LMTK3与白血病的关系

文献报道，酪氨酸和磷酸肌苷激酶在调控多种肿瘤细胞生物学活动中起着关键作用，例如细胞存活和细胞运动等，其中酪氨酸激酶在多种血液系统恶性肿瘤中异常表达，发挥重要作用[27,28]。大多数急性髓系白血病(AML)母细胞都表现出STAT5磷酸化，这可作为酪氨酸激酶活性的标志。慢性髓系白血病(CML)可解除酪氨酸特异性激酶ABL蛋白对BCR-ABL融合基因的调控。部分慢性髓单核细胞白血病(CMML)患者已被证实伴有酪氨酸激酶激活突变，其中一种等位基因突变(JAK2V617F)也导致骨髓增生性疾病的发生，如红细胞增多症、原发性骨髓纤维化等[29]。Tyner等[30]为更好了解异常酪氨酸激酶组在恶性血液病中的作用，开发了一种RNA辅助蛋白靶向识别技术，该技术可单独评估酪氨酸激酶基因家族每个成员的靶向性。该研究从患者体内筛选原发性白血病细胞，快速识别肿瘤细胞生存至关重要的靶点基因。研究结果显示，抗JAK2的酪氨酸激酶抑制剂能有效控制CMML的进展，说明肿瘤细胞对LMTK3等激酶表达下调的特异反应表现在其生物学功能受到明显抑制，从而延缓肿瘤发生发展。RAPID等功能筛选技术的精确运用，将有助于预测这种敏感性，使患者从治疗中获益。

综上所述，LMTK3在一些人类恶性肿瘤中异常表达，可能有助于相关恶性肿瘤的诊断、疗效和预后评估。关于LMTK3在肿瘤发生发展中的具体作用机制尚不明确，仍需大量深入研究。LMTK3在乳腺癌中主要通过ER通路参与调节ERα磷酸化，与肿瘤对内分泌药物的抗性有关。同样，在有ER表达的甲状腺癌、胃癌组织中也检测到LMTK3不同程度异常表达，推测LMTK3的上述作用可能与ER通路有关。另一方面，LMTK3还有可能通过Wnt/β-catenin、整合素蛋白等通路，参与肿瘤的发生、发展。在此基础上研究LMTK3在放疗增敏及耐药逆转中的作用有助于发现新的治疗途径。再者，针对LMTK3研制小分子靶向阻断剂可能为肺癌、乳腺癌、前列腺癌的综合治疗实现新突破。