RGC32在肿瘤中的研究进展

禹 乐综述,余英豪审校

0 引 言

自20 世纪90年代补体应答基因32（response gene to complement 32，RGC32）被发现以来，其参与细胞周期的调控、促进组织细胞的分化、免疫调节、肿瘤的转移等多种生物学作用受到广泛关注，RGC32 分布极为广泛，可在多种正常组织及肿瘤中广泛表达，其异常表达具有肿瘤相关性和组织差异性，在不同肿瘤组织中发挥着促进或抑制的作用，并与多种因素相互作用参与肿瘤的发生、生长、转移等过程，近期RGC32 在肿瘤中的作用及其分子机制上已成为一个研究热点。本文就RGC32 在肿瘤中的研究作一综述。

1 RGC32基因结构及表达分布

人类RGC32定位于13q14.11，全长为1126个bp，包含5个外显子和4个内含子，编码137个氨基酸，人类RGC32 蛋白除去N 端较鼠类RGC32 蛋白少了20个氨基酸残基以外，其余部分与鼠类的RGC32 蛋白具有高达92%的同源性［1-2］。RGC32 是一种补体应答基因，可在多种人体正常组织中广泛稳定地表达，并参与其正常的生理功能，但在不同组织中的表达水平却存在明显差异。RGC32 在肝、肾、骨骼肌、胎盘、脂肪组织、巨噬细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞中稳定表达，在脑组织和心脏中表达较低，在肺组织中几乎未见表达［3-4］。RGC32 蛋白在细胞中的表达规律可能与细胞周期相关，在细胞间期RGC32 蛋白主要位于细胞质，而在细胞有丝分裂期则转移至细胞的中心体位置。RGC32 在不同的肿瘤组织中表达各不相同，如在结直肠癌、胰腺癌、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、食管癌和前列腺癌等多种肿瘤中具较高的表达，在多发性骨髓瘤、神经胶质瘤中出现低表达现象，而在非小细胞肺癌中既可高表达又可低表达［5-7］。

2 RGC32的生物学功能

2.1 RGC32 与细胞周期调控RGC32 已被证明是细胞周期蛋白依赖激酶p34CDC2 的底物和刺激物，可增强p34cdc2 激酶活性，并与活化的细胞周期素Bl 形成复合体，进入细胞核内与相应的受体结合，诱导处于静止期的主动脉平滑肌细胞进入细胞周期的活性阶段，启动有丝分裂，由此表明RGC32 可促进平滑肌细胞增殖，并在多项研究结果中得到证实[8-10]。Saigusa 等[11]还发现RGC32 也可在无细胞因子和血清的条件下诱导细胞进入S 期，启动有丝分裂，RGC32 基因还可阻止生长因子和补体诱导的主动脉内皮进入细胞周期的活性阶段[12]。研究证实RGC32 还参与了亚溶解剂量补体C5b-9 介导的细胞增殖功能[13]。

2.2 促进细胞间质转化在一些关于肾损伤肾小管修复的研究结果显示，RGC32 在肾小管上皮细胞损伤修复过程中发挥重要作用，RGC32 可通过与Smad3相互作用调控人肾近端小管细胞的平滑肌上皮间质转化［14-15］。徐然等［16］应用TGF-β1 受体特异性抑制剂SB-431542 处理A549 细胞，RGC32 蛋白表达显著下调，A549细胞的凋亡增加，增殖活力降低，RGC32作为转化生长因子TGF-β信号通路下游重要的调控基因，可能在肺腺癌细胞增殖、分化的能力上起到一定调节作用。Wang 等［17］研究结果显示，RGC32 的过度表达可使结直肠癌组织E-cadherin 表达降低，波形蛋白Vimentin的表达增加，RGC32可通过激活Smad/Sip1 信号通路促进直肠癌细胞进行上皮间质转化。

2.3 RGC32 免疫调控RGC32 作为一种补体应答基因与CSb-9 可刺激多种细胞产生氧自由基类脂质等炎性介质介导炎症反应，RGC32 作为CDC2 诱导活化CSb-9 介导炎细胞增殖反应过程中是必不可少的关键因子，在机体免疫应答过程起到重要作用［13］。Tang 等［18］研究发现RGC32 还可通过PKC 途径提高巨噬细胞的吞噬功能；Sun 等［19］认为RGC32是一种新的调节巨噬细胞发生经典活化的关键因子，RGC32可与NF-κB蛋白相互作用，并通过与启动子相结合来促进iOS 和IL-1β 的表达，RGC32 缺乏会损害M1 巨噬细胞的极化，并减弱iNOS 和IL-1β 的产生。Cui 等［20］研究发现RGC32 的缺失可抑制内皮细胞间黏附分子-1和血管细胞黏附分子-1在体内和体外的表达，减轻巨噬细胞的浸润和炎症的发展，RGC32 表现出与动脉粥样硬化发展过程密切相关的作用。Li 等［10］关于一项扩张型心肌病研究发现，RGC-32的过表达伴随着Th17的增加和Treg表达的减少，RGC32 上调可导致扩张型心肌病患者Treg/Th17细胞失衡。

2.4 RGC32 的其他作用Chen 等［21］研究显 示，RGC32 的缺失可防止高脂饮食诱导的小鼠肥胖和胰岛素抵抗，RGC32 通过激活肝X 受体促进新生脂肪的生成，诱导固醇调节原件结合蛋白1c（SREBP-1c）及其靶基因，促进肝脂肪变性的发生。Shen等［15］的研究结果提示，RGC32 可能具有一定的抗氧化活性，在肾小管上皮细胞体外修复过程中的细胞纤维化和细胞黏附作用有着重要影响。

3 RGC32与肿瘤

3.1 RGC32 与结直肠癌近年来多项研究结果显示，结直肠癌组织中RGC32 的表达明显高于正常结直肠黏膜组织，且在结肠腺瘤中的表达明显高于正常的结肠黏膜组织，在晚期结肠癌中RGC32 的表达明显高于癌前状态和早期癌，由此表明RGC32 可能促进结肠癌的发展，结肠癌组织中RGC32 高表达与患者性别、年龄无关，与肿瘤的分化程度、大小和淋巴结转移等呈正相关，RGC32 高表达促进结直肠癌肿瘤细胞增殖和侵袭，RGC32 在结直肠癌组织中高表达与患者的预后相关［18，22-23］。田杰等［24］研究结果显示转染了RGC32 过表达质粒的结直肠癌细胞株可出现一些结构性变化，如细胞的微丝纤维束变长且数量增多，细胞膜伸出伪足等改变，这些变化使细胞便于运动，细胞的迁移能力增强，从而促使肿瘤发生转移。研究证实TGF-β 及其下游信号分子在上皮间质转换（epithelial mesenchymal transition，EMT）中起着重要作用，当启动TGF-β 信号传导时，激活的TGF-βI 型受体磷酸化下游信号介质Smad2和Smad3，然后与Smad4 结合并转运到细胞核中，作为转录因子激活参与EMT 的TGF-β 反应基因的表达。研究发现RGC32 作为TGF-β 下游Smad 信号通路的关键调控分子，参与了TGF-β 诱导的人类近端肾小管上皮细胞的EMT［25-27］。Wang 等［17］研究证实RGC32 高表达促进结直肠癌肿瘤细胞增殖和侵袭，RGC32 在结直肠癌组织中高表达与患者的预后相关，并使用靶向Smad 相互作用蛋白1（Sip1）的siRNAs 敲除SW620 细胞中的内源性Sip1，Western Blot分析显示，在sip1 敲低的CRC 细胞中，作为上皮标志物的E-cadherin 表达水平出现上调现象，而作为间充质标志物的N-cadherin 和vimentin 表达水平则出现下调现象，在随后的体外划伤愈合实验和迁移能力实验中对Sip1 在CRC 细胞迁移中的作用进行研究，结果显示Sip1 的下调降低了CRC 细胞的迁移能力，表明受RGC32 调控的Smad/Sip1 信号通道可通过EMT促进CRC细胞迁移。

3.2 RGC32 与胰腺癌研究发现RGC32 在胰腺癌组织中的表达水平明显高于正常胰腺和慢性胰腺炎组织，RGC32 的表达情况与胰腺癌患者淋巴结转移以及TNM 分期有关，推测出RGC32可能是胰腺癌发生转移的一种促进因子，胰腺癌组织中RGC32 和E-cadherin 两者的阳性表达率呈正相关，表明RGC32 可能参与了胰腺癌的EMT 过程，从而促进其侵袭和转移，随后又利用非依赖性信号通路的化学抑制剂阻断相应的通路，结果显示TGF-β 可通过非依赖于性Smad 信号传导通路诱导胰腺癌细胞发生EMT［28-29］。多项研究表明TGF-β 持续刺激胰腺癌细胞可诱导发生其发生EMT 的同时并伴有RGC32 的表达水平的升高，RGC32 可通过p38-MAPK 和Erk-MAPK 两条信号通路，介导由TGF-β 诱导发生的EMT 过程，TGF-β 诱导肿瘤细胞发生EMT 是促进胰腺癌发生侵袭和转移的一大重要因素［30］。朱亮等［31］使 用RGC32 表达质粒pcDNA3.1/myc-His CRGC-32 瞬时转染胰腺癌BxPC-3 细胞，RGC32 过表达可抑制胰腺癌BxPC-3细胞的增殖，但是对胰腺癌BxPC-3 细胞的凋亡作用无明显影响，随后Guzmán等［32］和Fujiwara 等［33］学者的相关研究也得出了类似的结论。这似乎与RGC32 在胰腺癌组织中的高表达现象相互矛盾，反映了RGC32 在胰腺癌中可能具有双重作用，既能抑制胰腺癌细胞的增殖，又可促进胰腺癌细胞发生转移，RGC32 很可能是介导TGFβ 双重作用的关键分子之一。也有学者在一项关于增强CT定量参数与胰腺癌病灶内增殖、侵袭基因表达量的相关性研究时发现，胰腺癌组病灶组织中RGC32 mRNA 的表达量低于胰腺炎组，并认为RGC32 在胰腺癌的发生和发展中扮演抑癌基因的角色［34］。

3.3 RGC32 与肺癌现有资料显示，RGC32 在肺腺癌组织中表达明显高于正常肺组织，RGC32 在肺癌细胞的增殖、侵袭过程中发挥正向调控作用。Xu等［25］研究发现，RGC32 在肺腺癌组织中表达明显上调，应用SiRNA 干扰技术，在体外敲低RGC32 基因在人肺癌细胞株A549 中的表达，结果显示A549 细胞的增殖能力、集落形成能力、迁移能力和侵袭能力均出现明显减低的现象，表明RGC32 可能参与了人肺癌的发生，随后的研究发现RGC32 受TGFβ1信号通路调控。徐然等［16］研究发现，RGC32 和TGFβ1在肺腺癌组织中表达均呈现显著增加，且两者呈正相关，应用TGF-β1 受体特异性抑制剂SB-431542处理A549 细胞，结果RGC32 蛋白表达水平显著下调，A549细胞的增殖能力降低，凋亡增加，进一步的研究发现在肺腺癌细胞中RGC32 是TGF-β1 信号通路下游重要的调控基因，参与肺腺癌细胞增殖能力的调节。Guo等［12］研究发现在RGC32过表达的肺癌细胞中会出现肿瘤细胞增殖速度加快、分化能力和侵袭性增强的现象，同时此类肿瘤细胞的细胞周期停滞，凋亡增加。Sun 等［35］用表达载体pcdna3.1-RGC32 转染到A549 细胞，发现RGC32 的过度表达增加了基质金属蛋白酶-2 和A549 细胞的表达和活性，NF-κB抑制剂Bay 11-7028明显减弱了由RGC32诱导的E-钙黏蛋白的下调，RGC32 可通过NF-κB 信号通路途径介导肺癌细胞的侵袭和EMT 过程促进肺癌细胞的侵袭和发生上皮间质转化过程。Kim等［36］报道在非小细胞肺癌中，RGC32 受到表观遗传沉默的影响，恶性和相应非恶性的肺组织中出现较低或不可检测的RGC32 mRNA 表达水平与可能是由该基因的启动子甲基化引起的。

3.4 RGC32 与乳腺癌现有研究结果显示，RGC32在乳腺乳头状瘤及导管上皮不典型增生等癌前病变的组织中呈阳性表达，且表达水平显著高于正常的乳腺组织，RGC32 在晚期乳腺癌中的表达水平明显高于癌前病变和早期乳腺癌，表明RGC32的过表达与乳腺癌的发生存在相关性［8］。Lu 等［6］研究表明，在乳腺癌细胞中RGC32基因的上调对过敏毒素C5a产生显著的刺激反应，C5a 的刺激可增强人类乳腺癌细胞的体外增殖，阻断C5a 受体可显著降低RGC32 的表达和在C5a 刺激下的乳腺癌细胞增殖，表明C5a可能通过激活RGC32基因的表达来促进乳腺癌细胞的增殖；磷酸肌醇3 激酶（PI3K）/AKT 信号通路是人类癌症中最常见的失调途径之一，AKT 的激活可促进细胞增殖以响应补体的刺激，在乳腺癌细胞中抑制AKT 激活可以降低RGC32 的表达以及由C5a 诱导的乳腺癌细胞的增殖，表明AKT 激活参与了C5a 诱导的RGC32 表达和乳腺癌细胞的增殖。Ebrahim 等［37］研究发现乳腺癌组织中RGC32 mRNA的表达水平明显高于非肿瘤组织，虽然甲基化表型在肿瘤组织中比在非肿瘤乳腺组织中更常见，但两者中RGC32基因的启动子甲基化无明显差异。

3.5 RGC32 与胃癌胃癌是消化系统常见恶性肿瘤，在我国发病率、死亡率均较高。胃癌的发生发展是一个多步骤、多阶段的过程，其主要原因可能是原癌基因的激活、抑癌基因的失活、黏附机制的失调等，但目前其具体发生发展的机制并不十分清楚。夏祥伟等［38］采用免疫组S-P 法检测胃癌进程中不同阶段胃组织中的RGC32 蛋白表达情况，结果显示正常胃组织、癌前病变组织、胃癌组织中阳性表达率有逐渐增高的趋势，RGC32 的异常表达可能参与了胃癌的发生发展过程。RGC32 蛋白的表达情况与胃癌的肿瘤分化程度、淋巴结转移和TNM 分期有关，ZEB1 是一种重要的EMT 诱导因子，在胃癌组织、癌前病变组织中RGC32 与ZEB1 的表达呈正相关，表明在胃癌中RGC32 蛋白的异常表达可能也存在促进肿瘤细胞发生EMT，导致肿瘤细胞的浸润转移。尚超等［39］采用RT-PCR 法检测胃癌组织及配对癌旁组织标本的RGC32 mRNA 相对表达量，结果胃癌组织中RGC32 mRNA 的相对表达明显高于癌旁组织，Borrmann Ⅲ/Ⅳ型、分化程度低、弥漫型生长、浸润程度深、存在脉管癌栓、淋巴结分期晚的患者胃癌组织中的RGC32 mRNA 表达明显升高，RGC32 mRNA的表达与患者年龄、性别、肿瘤部位及癌灶大小的差异均无统计学意义，低表达组为64.2%，而高表达组的5年生存率仅为31.0%，两者比较差异有统计学意义，提示RGC32 基因的过表达与胃癌的转移、浸润等恶性生物学行为和患者预后不良有关。

目前关于RGC32 在子宫颈癌、胶质瘤、多发骨髓瘤等其他肿瘤中表达与作用机制的研究报道相对较少［40］，RGC32 的表达异常所导致的肿瘤细胞转移浸润等过程中的机制尚有待于进一步研究。

4 结 语

恶性肿瘤是导致人类死亡的最主要的原因之一，肿瘤的发生发展与原癌基因激活、抑癌基因的失活等一系列的异常改变存在着密切关系。RGC32与各种肿瘤的发生发展密切相关，但RGC32 在不同肿瘤中的表达及其作用却是不尽相同的。目前对RGC32 的分子结构和功能，组织细胞分布和表达规律、确切的生物学功能，以及在肿瘤的发生发展中的详细作用机制尚不清楚，现有的研究资料对RGC32在肿瘤中是起到抑制还是促进作用尚未形成统一的观点。相信随着不断地研究探索，RGC32 有可能成为恶性肿瘤的诊疗提供新的思路和新的靶点。