环指蛋白1B与肿瘤的研究进展

龙成凤

广西壮族自治区南溪山医院呼吸内科，广西 桂林 541002

表观遗传调控主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控。表观遗传变化已经越来越多地参与肿瘤的发生发展。多梳家族蛋白（polycomb group protein，PcG）是一类染色质水平上通过表观遗传修饰调控靶基因的转录因子，其主要功能是使其靶基因转录受到抑制进而沉默。PcG参与同源异型基因的表达抑制，与细胞增殖和分化及肿瘤的发生发展密切相关，并且对维持各种干细胞的多能性和更新起着重要作用。PcG通常以多梳抑制复合体（ploycomb repressive complex，PRC）的形式存在，哺乳动物共有两种主要复合体，分别为PRC1和PRC2。PRC1主要由多梳蛋白（polycomb protein，PC）、多梳同源类蛋白（polyhomeotic protein，PH）、B细胞特异性莫洛尼鼠白血病病毒插入位点-1（B cell-specific moloney murine leukem ia virus insertin site-1，Bm i-1）、环指蛋白1A（ring finger protein 1A，Ring1A）和环指蛋白 1B（ring finger protein 1B，Ring1B，也称 RNF2）组成，而PRC2主要包含zeste基因增强子同源物2（enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit，EZH2）、胚胎外胚层发育因子（embryonic ectoderm development，EED）和zeste 12同源物因子（supressor of zeste 12 homologue，SUZ12）[1-3]。目前国内外研究发现RNF2不仅参与干细胞的发育和自我更新过程，而且与人类多种肿瘤的发生发展有关，现就RNF2与肿瘤的研究进展进行综述。

1 RNF2概述

在PRC1复合体中，Ring1A和RNF2具有环指结构（ring finger domain，RING），有E3泛素连接酶活性，可作为组蛋白2A（histone 2A，H2A）单泛素化中的阳性辅助因子。环指蛋白具有RING基序，以特征排列来协调两个锌离子。环指蛋白通常形成同源或异二聚体对。如Bm i-1和RNF2通过其N末端（残基50-103）RING结构域异源二聚化形成活性E3泛素连接酶，催化组蛋白H2A 119位赖氨酸单泛素化[4]。作为负责PRC1复合体中H2A修饰的主要E3泛素连接酶，RNF2在干细胞增殖分化维持干细胞自我更新能力、及在肿瘤的发生、发展中发挥重要作用。在胚胎干细胞中维持同源异型盒（homeotic complex，HOX）基因染色质紧密状态是必需的，在异染色质位点的有效DNA修复中发挥了关键作用[5-7]，而且其催化活性通过与RING指蛋白Bm i-1结合而增强。但有研究发现RNF2介导的染色质压缩和基因抑制不依赖于H2A泛素化，而是由RNF2的直接作用介导的[8]，但RNF2的E3泛素连接酶活性在维持靶向基因的沉默和维持胚胎干细胞处于去分化状态中是必需的[9]。

2 RNF2与不同肿瘤的关系

RNF2是多功能PRC1的催化亚单位，是维持干细胞自我更新和分化所必需的主要表观遗传阻遏物。现已发现RNF2的异常表达与多种肿瘤的发生、发展有关，有可能成为判断预后的生物标志物和潜在的治疗靶点。RNF2作为泛素E3连接酶，是p53的负调节因子，在某些肿瘤细胞系中促进p53降解，如来自生殖细胞肿瘤的细胞系，从而有助于细胞增殖。相反，通过敲低RNF2可诱导p53依赖性的细胞凋亡。可见生殖细胞肿瘤中RNF2表达的下调显著抑制肿瘤细胞生长，部分依赖于p53。此外，在人卵巢癌组织中检测到RNF2和p53表达之间呈负相关。可见RNF2可能通过负性调节p53表达促进肿瘤发展[10-11]。这些研究提示RNF2可恢复p53在某些肿瘤细胞中的表达，成为治疗靶标。

2.1 RNF2与乳腺癌

李庆等[12]报道RNF2在乳腺癌组织和乳腺良性病变组织中的表达主要定位于细胞质和细胞核。RNF2蛋白在乳腺癌组织中的阳性表达率高于乳腺良性病变组织，提示在乳腺癌中RNF2可能发挥促癌作用；并且RNF2阳性表达率与患者的肿瘤大小、淋巴结转移和TNM分期有关，而与患者的年龄、组织学分级及雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）、人表皮生长因子受体2（human epidermal grow th receptor，HER2）表达无关。Bosch等[13]报道正常乳腺导管的基底细胞不表达RNF2和局部黏着斑激酶（focala dhesion kinase，Fak）；RNF2蛋白在侵袭性乳腺导管细胞癌组织中高表达，通过维持Fak表达水平促进肿瘤细胞体内、体外侵袭及迁移能力，并且RNF2在入侵人乳腺癌基质的肿瘤细胞中表达增加，与这些肿瘤中的Fak表达一致。在功能上，内源性RNF2是体外细胞迁移和侵袭以及肿瘤细胞体内侵入乳腺脂肪垫所必需的。这些研究为乳腺癌的预后和治疗开辟了新的途径。

2.2 RNF2与卵巢癌

Li等[14]研究发现所有正常卵巢组织标本中的RNF2蛋白表达水平均较低或不表达。从良性腺瘤到交界性肿瘤，再到恶性肿瘤，RNF2的过表达率逐渐增高。这些结果提示RNF2的过表达可能参与卵巢癌的发生，使得肿瘤细胞获得恶性表型特征。此外RNF2在卵巢癌组织中的过表达与组织学分级、TNM分期及病理分期密切相关，表明RNF2表达是卵巢癌预后的生物标志物。但RNF2蛋白在卵巢癌中的表达水平与RNF2基因扩增并不一致，意味着RNF2在卵巢癌中的蛋白表达上调是复杂的现象，除了基因扩增之外，其可能受分子机制（包括转录调节和翻译后调控）的调节。另外RNF2蛋白与Ki-67表达水平呈显著正相关，Ki-67是一个确定的细胞增殖关键标志物，因此推测RNF2可能在卵巢癌细胞增殖的调节中起重要作用。

2.3 RNF2与膀胱癌

有研究发现，RNF2蛋白在所有正常膀胱组织标本中的表达水平均较低或不表达，在膀胱尿路上皮癌组织标本中表达水平上调，但RNF2的表达与临床特征（包括肿瘤分级和临床分期）无关，但与较短的生存期有关。在局限性膀胱癌患者中，RNF2可作为一个强大且独立的预后预测因子，提示RNF2的过表达可能作为进行根治性膀胱切除术的膀胱尿路上皮癌患者的新型预后生物标志物和潜在治疗靶标[15]。

2.4 RNF2与黑色素瘤

RNF2在许多肿瘤中扩增和过表达，具有致瘤性；然而，RNF2在肿瘤发生和侵袭中的作用可以分为催化独立和催化依赖性过程。在黑色素瘤中RNF2通过不同的分子机制调控肿瘤发生和进展中的不同生物学过程。RNF2高表达与黑色素瘤的进展和转移相关，且与较差的总生存率有关，表明RNF2表达水平可能在黑色素瘤中具有预测预后的价值。RNF2在黑色素瘤中的过表达以E3连接酶依赖性方式调节转化生长因子-β（transforming grow th factor-β，TGF-β）信号转导和转移，TGF-β信号转导是已知的侵袭和转移调节因子。与其转移功能不同，RNF2以不依赖E3连接酶的方式激活增殖基因细胞周期蛋白D2（cyclin D2，CCND2）的转录上调，从而促进肿瘤细胞增殖[16-17]。

2.5 RNF2与前列腺癌

RNF2在前列腺癌中的表达水平高于前列腺增生组织，且其表达水平与肿瘤分级呈正相关，并且在前列腺癌细胞中敲低RNF2可导致细胞周期停滞，促进细胞凋亡和抑制细胞增殖。在前列腺癌异种移植裸鼠中也证实了RNF2的致癌作用。此外，还发现硫氧还蛋白相互作用蛋白（thioredoxin interacting protein，TXNIP）是 RNF2的功能靶标，RNF2可以结合TXNIP的启动子并调节H2A泛素化，从而抑制TXNIP的表达，调控前列腺癌细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡[18]。

2.6 RNF2与胃癌

胃癌细胞中RNF2 mRNA和蛋白水平明显增加。在敲除RNF2后，可抑制胃癌细胞的活力并诱导G1期细胞周期停滞，并上调细胞周期相关基因p21和p27的mRNA和蛋白水平；但p14和p16的表达没有显示相同的趋势。这说明了RNF2在胃癌增殖中的独特活性[19]。

2.7 RNF2与肝癌

与正常组织相比，RNF2的表达在人肝癌组织中显著增加。RNF2的上调促进肝癌细胞增殖和转移，RNF2作为E3连接酶降解靶向基因盐诱导激酶 1（salt inducible kinase 1，SIK1），可使肝癌细胞中SIK1表达下调。可见RNF2是肝癌细胞中SIK1的重要上游负调节因子。RNF2介导的SIK1降解可能在肝癌进展和化疗耐药中有重要作用[20]。但是在另一个研究中却得出完全相反的结果：肝癌患者的肝癌组织中RNF2表达率显著下降，RNF2可能会促进在缺糖缺氧情况下肝癌细胞的死亡，沉默RNF2之后，肝癌细胞的凋亡减少，增殖能力增加，过表达RNF2使细胞的增殖能力减弱，并且RNF2对肝癌细胞的迁移及侵袭能力有抑制作用，并提出RNF2可能是通过与中脑星形胶质细胞源性神经营养因子（mesencepnalic astrocyte derived neurotrophic factor，MANF）相互作用实现对肝癌细胞的抑制作用[21]。

2.8 RNF2与胰腺癌

锌指转录因子Snail含有高度保守的锌指结构，是各种类型肿瘤的上皮-间充质转化（epithelialmesenchymal transition，EMT）和转移的主要调节因子。Snail可以直接结合E-钙黏蛋白基因启动子以抑制其转录并将正常上皮细胞转化为间充质细胞表型。Ring1A和RNF2与Snail相互作用，是Snail介导的胰腺癌细胞转录抑制和细胞迁移的重要配体。Snail增强了Ring1A和RNF2与E-钙黏蛋白启动子区域的结合，增加了H2A第119位赖氨酸单泛素化；Snail与RNF2在胰腺导管腺癌的表达呈正相关并预示预后不佳[22]。

2.9 RNF2与胶质瘤、食管癌

在对胶质瘤和食管癌的研究中发现，敲低RNF2表达会诱导肿瘤细胞的细胞周期阻滞在G0/G1期，抑制其向S期过渡，阻止了细胞生长，促进了放射线对细胞的杀伤力，增加了细胞凋亡，从而提高了胶质瘤、食管癌细胞的放射敏感度[23-24]。

3 小结

目前的研究已证实RNF2在不同类型肿瘤的发生及发展中起着重要作用，有可能成为一个诊断和判断预后的新生物学标志物，沉默RNF2基因有可能使肿瘤患者获益，为肿瘤的治疗提供新的靶点。但有关RNF2在肺癌中的作用研究较少，且其在不同肿瘤中的生物学功能及具体作用机制尚未完全明确，需要更深入的研究及探索。