Scrib蛋白与肝细胞癌关系的研究进展▲

何玉龙 赵 磊 唐小容 曹轶林

(广西壮族自治区南溪山医院1 肿瘤科，2 病理科，桂林市 541000，电子邮箱：yulonghe2008@126；3 桂林市人民医院脊柱外科，桂林市 541000)

【提要】 上皮细胞顶-底极性复合物包括Scrib复合物、Par复合物和Crb复合物。极性蛋白对于上皮细胞极性的建立和维持具有重要作用，一旦失去Scrib复合物的拮抗作用，Par复合物就会发挥其致癌潜能，使上皮细胞极性丢失，发生癌变。研究发现，从基底膜侧转移到细胞质中的Scrib蛋白异常表达与肝癌的不良预后相关，然而，其具体分子机制尚未完全阐明。本文就Scrib蛋白在肝癌发生、发展过程中的作用及调控机制进行综述，探讨Scrib蛋白与肝癌的相关性。

近年来，有关细胞顶-底极性在癌症发生、发展和转移中的功能已经成为癌症基础研究和临床诊断的研究新热点。细胞顶-底极性是上皮细胞的主要特征，其参与细胞形态形成、迁移、功能维持等多个生物学事件[1]。上皮细胞顶-底极性复合物主要包括上皮极性支架蛋白Scribble(Scrib)复合物、分离蛋白Par复合物和极性屑蛋白Crumbs(Crb)复合物。这些复合物在进化上非常保守[2]，但对上皮细胞的极性形成和维持至关重要。其中，Scrib蛋白是细胞极性的重要构成蛋白，其表达异常可引起细胞极性的丢失[3]，进而在肝癌发生发展中起重要作用。研究发现，从基底膜侧转移到细胞质中的Scrib蛋白过表达与肝癌的不良预后相关[4]。2017年，科学家们发现Scrib蛋白在细胞质中的异常表达能抑制肝癌细胞增殖，因此Scrib蛋白被认为是肝癌的一种肿瘤抑制因子[5]。然而，关于其具体的分子机制研究仍较少，本文就Scrib蛋白在肝癌发生、发展过程中的作用及调控机制进行综述。

1 Scrib复合物

Scrib复合物由Scrib、Lgl和Dlg 3种蛋白组成[6]，其中Scrib蛋白最初作为果蝇上皮细胞隔膜连接的调节因子而被发现[7]，而Lgl蛋白和Dlg蛋白是在筛选导致果蝇成虫盘发生癌性增生的基因突变中被发现。Scrib蛋白是一种支架蛋白，含有16个富含亮氨酸的重复序列和4个盘状同源区域[8]。Dlg蛋白也是一种支架蛋白，含有3个盘状同源区域、1个Src同源3结构域和1个类鸟苷酸激酶结构域[9]。Lgl蛋白的N端有2个色氨酸-天冬氨酸重复序列结构域，可以介导蛋白间相互作用[10]。研究发现，Scrib蛋白、Lgl蛋白、Dlg蛋白均有自己独立的作用，三者结合形成复合物也能发挥作用[7]。Scrib蛋白可通过与人紧密连接蛋白2、富含亮氨酸重复序列的蛋白磷酸酶1、神经管畸形相关蛋白2、 抗原提呈细胞和细胞外调节蛋白激酶相互作用来调控一系列细胞过程，如细胞增殖、分化、凋亡，干细胞维护，迁移和囊泡转运等[11-15]。此外，Scrib复合物对细胞通讯、细胞黏附连接的完整性也至关重要，比如在肠道上皮细胞中，Scrib蛋白可通过干扰RNA来减少Dlg蛋白的表达，这不仅能改变细胞黏附连接的完整性，还能阻止由上皮型钙黏蛋白(E-cadherin,E-cad)调控的细胞通讯[16]。结肠癌细胞caco-2中E-cad缺失会导致Scrib蛋白错误定位,而Scrib蛋白缺失会使细胞黏着减少，且不能结合到由E-cad胞外结构域包被的组织培养基上，由此可见，Scrib蛋白在E-cad介导的细胞黏着中具有重要作用，Scrib蛋白可以间接调控E-cad[6]。

2 Scrib在细胞极性维持中的作用

细胞的增殖和迁移与上皮细胞的极性维持是两个相反的过程，而极性蛋白对于上皮细胞极性的建立和维持具有重要作用。位于基底膜区的Scrib复合物和位于顶膜区的Crb复合物可与顶膜区的Par复合物拮抗，Scrib复合物和Par复合物之间的功能平衡对生物体的正常发育至关重要。上皮细胞顶-底极性的确立主要依赖于顶膜区Par复合物与基底膜侧Scrib复合物之间的拮抗，当Scrib复合物活性下调或Par复合物活性上调时，两复合物间这种相互制约的平衡被打破，从而导致肿瘤发生[3]。Par复合物是一个三元蛋白复合物，由非典型性蛋白激酶C(atypical protein kinase C，aPKC)、Par3蛋白、Par6蛋白组成。近年来，越来越多的研究证实，aPKC是致癌基因[17-19]。人类aPKC基因是多种癌症的特异基因扩增位点，而且aPKC参与癌细胞多种表型的形成，如过度增殖、浸润和存活[17]。另外，近年有研究发现，在哺乳动物中，aPKC可通过破坏上皮细胞顶-底极性促进卵巢癌恶化[19]。因此，aPKC或可通过破坏组织结构和细胞极性来促进肿瘤恶化，但具体的分子机制至今尚未被阐明。目前已经有研究证实，c-Jun氨基末端激酶的激活和c-Jun的磷酸化在肿瘤发生中起重要作用，aPKC可以通过激活c-Jun氨基末端激酶信号通路破坏上皮组织结构和细胞极性[20]。此外，有研究发现，在哺乳动物肠上皮细胞中，c-Jun氨基末端激酶可以通过调节肌动蛋白骨架使细胞顶端的细胞连接解体，从而使细胞极性丧失[21]。

在上皮细胞顶膜区，aPKC能够结合并磷酸化Lgl蛋白，使Lgl蛋白失去活性，以此将Lgl蛋白的活性限定在基底侧膜区，而限定在基底侧膜区活性化的Lgl蛋白能够通过与Par3蛋白竞争性结合Par6-aPKC复合物，阻止Par复合物的形成，进而实现Scrib复合物与Par复合物在功能上的相互拮抗[22]。因此，一旦失去Scrib复合物的拮抗作用，Par复合物就会发挥其致癌潜能，使上皮细胞极性丢失，细胞发生癌变[3]。

3 Scrib蛋白在癌症中的表达和作用

丧失极性是细胞癌化的标志之一，目前在人类癌症中已经发现了顶-底极性复合物的异常表达。在结肠癌、眼部肿瘤、子宫内膜癌和乳腺癌患者和大鼠模型中观察到Scrib蛋白下调并转移到细胞质中[23-26]，这表明极性蛋白重定位可能对癌症的发生和(或)发展有直接的影响[27]。还有研究证明，Scrib蛋白是维持前列腺细胞稳态所必需的，Scrib蛋白的丢失可导致前列腺细胞失去极性和Ras/丝裂原活化蛋白激酶信号活化增加，进而引起前列腺肿瘤的发生[28]。近年有研究显示，Scrib蛋白双等位基因的丢失能显著增加肿瘤的多重性和促进原位模型中上皮内瘤变的进展，这表明Scrib蛋白可作为一种表皮肿瘤的抑制因子[29]。

研究发现，Scrib蛋白或可在大多数人类肿瘤中过表达[30]，这表明Scrib蛋白不仅仅在结肠癌、眼部肿瘤中存在表达下调和重定位，而且可能存在过表达，甚至可能在其他不同癌症中存在重定位。与Scrib蛋白在上皮组织肿瘤中的抑制功能不同，Scrib蛋白表达缺失能延迟Eμ-myc驱动的淋巴瘤(Eμ-myc基因修饰的B细胞淋巴瘤)的发病时间[31]。

综上所述，Scrib蛋白不仅仅是一种肿瘤抑制因子，还可能是一种致癌基因，这可能取决于癌症的来源和类型。

4 Scrib蛋白与肝癌

4.1 Scrib蛋白在肝癌中的表达 研究发现，Scrib蛋白在肝脏肿瘤中呈高表达，在增殖活跃的肝癌细胞株以及鼠和人肝癌标本中，Scrib蛋白主要表达于细胞质和细胞核中；在正常肝脏组织中，Scrib蛋白主要表达于细胞膜[5]。还有研究发现，在细胞质中由于异常突变而过表达的Scrib蛋白可能与肝癌的不良预后相关[4]。但目前关于Scrib蛋白在肝癌中表达的研究较少，Scrib蛋白与肝癌临床病理特征是否有关，Scrib蛋白对肝癌早期筛查、诊断、疗效评估、预后判断等是否有意义尚不明确。

4.2 Scrib蛋白在肝癌发生、发展中的作用 上皮-间质转化(epithelia1-mesenchymal transition，EMT)是癌变的标志之一，而细胞极性丧失是细胞发生EMT的重要特征[32]。通过下调极性相关基因的转录，使极性蛋白的异常表达、重定位，以及缺失与选择性剪切产物的出现，都会引起EMT[33-35]。研究发现，Scrib蛋白作为一种极性蛋白，在肝脏肿瘤中不仅存在高表达，而且存在重定位，它能够转移到细胞质和细胞核中，作为肿瘤抑制蛋白而抑制肿瘤细胞的生长[6]，这表明Scrib蛋白可能对肝脏肿瘤的发生和(或)发展有直接的影响。该研究进一步行体外试验，结果显示，Scrib蛋白过表达可通过抑制Yes相关蛋白1、c-Myc和G1/S-特异性周期蛋白-D1这3种癌基因来抑制肝癌细胞增殖；而在体内试验中，Scrib蛋白表达缺失能促进肝脏肿瘤生长。研究发现，在H-Ras的配合下，Scrib蛋白的丢失能够通过下调丝裂原活化蛋白激酶信号来促进细胞侵袭[36]。因此认为，Scrib蛋白在人类和动物的肝癌中具有抑制肿瘤生长的作用。

此外，有研究发现，与在肝癌细胞中稳定表达的野生型Scrib基因相比，细胞质中强化表达的突变型Scrib基因(ScribP305L)能促进肝癌的发生和侵袭[4]。这表明，ScribP305L是EMT和肝癌细胞侵袭过程所特有的一种典型基因信号和表型。作为激活蛋白1的化学成分，活化转录因子2和JunB能够诱导旁分泌富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白来调节依赖于ScribP305L的肝癌细胞侵袭；能通过同源性磷酸酶-张力蛋白和富含亮氨酸重复序列的蛋白磷酸酶1的失稳来减少蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)信号；在鼠肝脏中发现，ScribP305L 和致癌基因c-Myc的共表达能够通过水动力基因的传递来促进肿瘤形成和增加磷酸化AKT、活化转录因子2和富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白的表达丰度；而在人肝癌组织中，细胞质中Scrib蛋白的局限化与AKT和活化转录因子2磷酸化相关；在一些预后不良的肝癌患者中，ScribP305L依赖型基因信号也被强化表达[4]。还有研究报道，Scrib蛋白在果蝇体内是肿瘤抑制因子，但其突变后会引发脑部恶性肿瘤细胞的过度增殖[6]。上述研究结果提示，ScribP305L在肝癌的发生、发展中具有一定的作用。

目前，关于Scrib基因在肝癌中的作用机制尚不完全明确，通过上调野生型Scrib基因或阻断突变型Scrib基因(ScribP305L)的表达是否可以抑制肝癌细胞生长，达到治疗肝癌的目的，在细胞质中强化表达的突变型Scrib基因(ScribP305L)能否促进肝癌发生和侵袭，致癌基因ScribP305L是否会成为肝癌潜在的驱动基因仍有待进一步研究证实。

5 小 结

Scrib蛋白的过表达及其在细胞质中的浓聚，可通过特定的分子机制抑制肿瘤发生和肝癌细胞扩散，Scrib蛋白的这种生物标志物特征或许可用于识别具有高转移风险的肝癌患者。但目前对Scrib蛋白的分子生物学特性的研究还不够深入，Scrib蛋白在肝癌中的生物学特征和在癌症发生发展中的作用，以及如何利用Scrib蛋白诊断和治疗人类癌症，今后尚需更深入、广泛的研究探讨。