三结构域家族蛋白在子宫内膜癌中的研究进展

范明喆 田永杰

1.山东大学，山东 济南 250012；2.山东省立医院，山东 济南 250000

在世界范围内，子宫内膜癌（endometrial cancer，EC）在女性最常见癌症中排名第6，是癌症相关死亡的第14个主要原因［1］。EC可大致分为两种类型：子宫内膜样癌和非子宫内膜样癌，其中子宫内膜样癌约占80%以上［2］。大多数患者在诊断为EC时都已绝经，诊断时的中位年龄为60岁［3］。近年来的调查显示，绝经前和绝经后女性的EC发病率均有所增加［4］。虽然手术、化疗和靶向治疗等治疗方式在过去的十几年不断发展，但是在提高这种越来越常见的恶性肿瘤患者的存活率方面收效甚微。所以急需更加深入地了解EC发生、发展的分子生物学机制，为子宫内膜癌的诊断和治疗提供新思路。近年来三结构域（tripartite motif，TRIM）家族蛋白在肿瘤分子生物学领域受到越来越多的关注，其中一些成员参与多种恶性肿瘤的进程。本综述总结了TRIM家族蛋白的结构功能，以及在EC中的研究进展，以期为EC的分子诊断和靶向治疗提供新的理论依据。

1 TRIM家族蛋白概述

TRIM家族蛋白是一类具有E3泛素连接酶活性的蛋白，参与蛋白质的泛素化修饰。泛素化是一种在真核细胞中广泛存在的蛋白质翻译后的修饰过程，包括一个或多个泛素分子与底物蛋白的共价结合，由此形成泛素化结合物，被引导进入26S蛋白酶体进行降解，参与调节细胞生理活动。泛素化过程由3种酶依次参与催化。泛素激活酶（E1）激活泛素并将其转移到泛素结合酶（E2），E2与泛素连接酶（E3）共同将泛素转移到目标靶蛋白质。E3是介导E2和底物之间的支架蛋白，目前普遍认为其直接负责底物识别［5］。TRIM家族蛋白代表了其中最大的一类E3泛素连接酶，参与许多生物学过程，包括基因转录调节、翻译后修饰、细胞内信号传导、细胞增殖和分化、细胞凋亡和自噬及免疫信号传导等［6-8］。因此，其蛋白或基因的改变与多种疾病如发育障碍、炎症性疾病、神经退行性疾病、病毒感染和恶性肿瘤等病理变化密切相关［6-9］。

2 TRIM家族蛋白结构

TRIM家族蛋白几乎存在于所有多细胞生物体内，目前在人类体内已经发现80余种。TRIM家族蛋白的典型特征是其具有3个保守的结构域。从N端到C端这3个结构域的顺序依次是RING锌指结构域（RING-finger domain）、1个或2个B-box结构域、1个螺旋卷曲结构域（coiled-coil region）［10-11］。RING结构域是一种特殊类型的锌指结构，通过与载有泛素的E2酶结合并促进泛素向靶蛋白的转移，因而赋予TRIM蛋白E3连接酶活性。基于RING结构域的存在，大多数TRIM蛋白被定义为E3泛素连接酶［10］。B-box结构域通常被认为连接锌指结构域和螺旋卷曲结构域，其具体功能尚不明确。有人提出，部分B-box结构域由于与RING结构域的相似性，可以起到增强E3连接酶活性的作用［12］。螺旋卷曲结构域则介导寡聚化，分别为与同源TRIM蛋白的二聚化和与其他异源TRIM蛋白潜在的更高阶的寡聚化［13-14］，发挥增加底物识别特异性的作用。此外，该家族还具有1个多变的C-末端结构域（Cterminal domain），因此TRIM蛋白也称为RBCC蛋白。不同的C-末端结构域决定了TRIM蛋白家族结构的主要差异，包括PRY结构域、SPRY结构域、富酸结构域、ADP-核糖基化因子家族结构域、溴结构域、COS结构域、细丝蛋白型IG结构域、纤维连接蛋白Ⅲ型重复序列、HT2A和LIN41结构域、PHD结构域等。根据C末端的不同，TRIM蛋白被分为11组（C-Ⅰ到C-Ⅺ）［8］。还有一些TRIM蛋白在TRIM基序内不具有RING结构域，构成第Ⅻ组未分类的TRIM蛋白。

3 TRIM家族蛋白功能

3.1 TRIM蛋白与p53相互作用

p53是一种关键的肿瘤抑制因子，作为一种转录因子，在DNA损伤、缺氧、核糖体生物合成受损、癌基因激活等应激状态下，p53会在细胞内聚积并激活，调控细胞周期停滞、DNA修复、细胞凋亡、衰老、自噬等［15-17］，从而在肿瘤抑制中发挥核心作用。p53功能的破坏及其信号转导通路的失活会导致癌症的发生和发展。研究表明，许多TRIM蛋白参与p53信号通路的调控，与此同时许多TRIM蛋白也受p53调控。

研究表明，许多具有RING结构域的TRIM蛋白可以与p53结合，如TRIM24、TRIM39、TRIM32、TRIM59、TRIM71和TRIM23，导致p53泛素化和降解。TRIM24，又名TIF1α，是第一个被报道的直接靶向p53的TRIM家族蛋白。TRIM24与p53结合并促进其泛素化，导致p53的转录活性和表达水平降低［18］。在许多类型的肿瘤中可以观察到TRIM24的表达增加，包括乳腺癌、前列腺癌和神经胶质母细胞瘤［19-21］，这可能与TRIM24在肿瘤中导致的p53功能障碍有关。此外，TRIM31、TRIM32、TRIM39和TRIM59也可以与p53相互作用并泛素化p53，导致p53的蛋白酶体降解［22］。TRIM32负向调节p53水平以减少p53依赖性细胞凋亡、细胞周期停滞和衰老［23］。目前已在多种不同类型的人类癌症中观察到TRIM32过表达，包括结直肠癌、肺癌、肝癌和乳腺癌，这会促进癌细胞的增殖和抗性，并与癌症患者的不良预后有关。TRIM59在胃癌中过表达，导致p53水平降低并增强肿瘤细胞的增殖和转移［24］。TRIM71与p53结合并通过泛素化降解p53，从而在干细胞分化过程中起到拮抗p53依赖性促细胞凋亡和促分化的作用［25］。此外，在结直肠癌中过表达并与结直肠癌患者预后不良相关的TRIM23也被证实与p53相互作用并导致p53的泛素化和降解，从而促进癌细胞增殖［26］。除了泛素化之外，TRIM蛋白还通过小泛素相关修饰蛋白（small ubiquitin-like modifier，SUMO）修饰p53。TRIM19，也被称为早幼粒细胞白血病蛋白（recombinant promyelocytic leukemia protein，PML），对于亚核结构PML核体的形成至关重要，PML核体被认为是转录、DNA修复和病毒复制的场所。TRIM19直接与p53结合，并在386位赖氨酸处诱导其甲酰化，从而稳定和增强p53的转录活性［27］。TRIM29是一种不含RING结构域的TRIM蛋白。TRIM29与p53相互作用并将p53隔离在细胞质中，从而抑制结直肠癌细胞中的p53转录活性［28］。

如上所述，许多TRIM蛋白参与调控p53，与此同时许多TRIM蛋白也受p53调控。p53转录可调节TRIM8、TRIM19、TRIM22、TRIM24和TRIM32［29-31］。研究表明，编码一些TRIM蛋白的基因是p53的直接靶基因，如TRIM22就是p53靶基因，p53可以诱导TRIM22表达上调，从而降低白血病细胞的克隆生长，表明TRIM22有助于p53的肿瘤抑制功能［29］。TRIM22在乳腺癌和肾母细胞瘤中下调，可能与这些肿瘤中p53的功能障碍有关。而TRIM24和TRIM32反过来负性调控p53，与p53形成负反馈回路；TRIM8和TRIM19则正向调节p53并与p53形成正反馈回路。此外，一些TRIM蛋白可以通过不同的机制被p53间接调控。p53通过miR-34a/NMYC/miR-17-5p和miR-106b-5p途径间接诱导TRIM8表达，从而与TRIM8形成正反馈回路以调节细胞增殖和治疗反应［32］。

3.2 TRIM蛋白与TGF-β信号通路

转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）是一种参与多种细胞功能的细胞因子。TGF-β信号通路以环境依赖的方式调节细胞活动，在细胞生长、凋亡、分化、迁移和转移中起着关键作用。TGF-β信号通路的失调被证实与许多包括癌症在内的疾病有关。值得注意的是TGF-β通路在癌症中起到双重作用，在肿瘤发展的早期，TGF-β起到肿瘤抑制作用，而在晚期，癌细胞对TGF-β的生长抑制作用产生抵抗，TGF-β可以转换为肿瘤促进因子，促进上皮-间充质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、血管生成和免疫监视逃逸［33］。部分TRIM家族蛋白已被证明参与TGF-β信号通路的调控。TRIM33通过参与Smad4的泛素化，从而导致Smad4的降解并抑制TGF-β信号传导［34］。Smad4的功能失活与多种人类癌症发生发展密切相关，如胰腺癌和结直肠癌。有报道表明，TRIM33在胰腺癌发生过程中与Smad一起作为互补激动剂分 子 共 同 发 挥 作 用［35］。Chen等［36］研 究 报 道，TRIM62作为染色体1p35肿瘤抑制因子和TGF-β/Smad信号的负性调节因子发挥作用。TRIM62通过特异性结合Smad3促进Smad3的泛素化和降解，导致TGF-β/Smad3靶基因的表达减少，包括Snail1和Snail2，它们则是EMT的主要转录调节因子。这些研究表明，TRIM62是TGF-β诱导的EMT的重要调节因子。除了发挥负性作用，TRIM家族蛋白同样被证实参与TGF-β通路的正向调控。TRIM25在结直肠癌和胃癌组织中表达升高，并通过激活TGF-β信号通路促进癌细胞的迁移和侵袭［37-38］。TRIM28则促进TGF-β诱导的EMT、细胞迁移和肺癌细胞的侵袭［39］。TRIM59在膀胱癌和乳腺癌组织中高度表达，并通过TGF-β/Smad2/3信号通路促进肿瘤细胞转移和侵袭［40-41］。TRIM59表达的下调有助于抑制TGF-β信号通路，从而降低TGF-β和Smad2/3磷酸化水平。

3.3 TRIM与EMT

EMT是指上皮细胞失去上皮特征获得间质特征的过程，在这一过程中，上皮细胞失去细胞间粘附连接及极性等上皮表型特征，转化为具有高运动性、侵袭、转移、抗凋亡及降解细胞外基质等特征的间质细胞。研究证明，EMT参与多种恶性肿瘤的转移、侵袭及化疗耐药性，在恶性肿瘤的发生发展过程中起关键作用。在肿瘤细胞发生EMT过程中，除了增加抗药性，还可以诱导普通肿瘤细胞获得肿瘤干细胞特性［42］。EMT过程还伴随着某些细胞标志物变化，上皮细胞标志物如E-钙黏蛋白（Ecadherin）和某些细胞角蛋白表达减低；同时，间质细胞标志物如N-钙黏蛋白（N-cadherin）、波形蛋白（vimentin）等表达上调。某些转录因子如Snail（Snail-1）、Slug（Snail-2）、ZEB、Twist、SIP1等，通过抑制E-钙黏蛋白的表达诱导EMT发生，也被认为是EMT标志物。

多项研究表明，敲除某些TRIM家族蛋白基因会影响EMT相关标志物的表达，并影响肿瘤细胞转移、侵袭能力。在胃癌细胞系中过表达TRIM11后β-catenin蛋白水平及其下游蛋白如CyclinD1和Cmyc表达上调，波形蛋白水平增加，E-cadherin降低，而TRIM11敲低显示相反的效果，证明TRIM11可能通过激活β-catenin信号促进胃癌的增殖、迁移、侵袭和EMT［43］。在肝细胞癌中也观察到同样的现象，证实TRIM11上调有助于肝细胞癌细胞的增殖、侵袭和EMT［44］。Miao等［45］的研究表明，TRIM37可能通过TGF-β1/Smad2/3/Snail/ZEB1信号传导通路促进肾细胞癌细胞的转移能力和EMT过程。另一项关于胃癌的体外实验证实，TRIM14过表达显著降低上皮标志物E-cadherin的水平，同时增加间充质标志物N-cadherin和Vimentin的水平，证明其可能参与EMT的发生过程［46］。敲低TRIM66表达后可显著降低骨肉瘤细胞中MMP2、MMP19、Twist1、ZEB1、Snail1和Snail2的表达，同时增加E-cadherin的表达［47］。敲低TRIM59后，膀胱癌细胞中的Ncadherin、Vimentin和MMP-9表达减少，这表明TRIM59可以促进膀胱癌细胞中的EMT过程［40］。另外，TRIM62也是重要的EMT调节因子。TRIM家族蛋白中的多个成员参与EMT过程，证明其与肿瘤的转移、侵袭同样关系密切。

4 TRIM家族蛋白与EC

4.1 TRIM22

研究表明，与正常子宫内膜组织相比，EC组织中TRIM22的表达降低［48］。并且TRIM22的表达与EC的临床分期有关，免疫组化结果表明，TRIM22的表达随着EC肿瘤分期的增高而降低，且高表达TRIM22的EC患者的总生存率明显更高。在同一项研究中发现，TRIM22在EC细胞系中的表达降低，且可以降低KLE、Ishikawa和RL-952细胞系的增殖、迁移和侵袭能力，并在体内抑制裸鼠异种移植瘤的生长［48］。

细胞内模式受体2（nucleotide-binding oligomerization domain-containing protein 2，NOD2）是细胞内模式受体（NLRs）家族成员之一，参与了许多信号通路的调节，包括NF-κB、PI3K和MAPK信号通路。Zhang等［48］研究发现，过表达TRIM22可以诱发NOD2的表达上调，并且上调NF-κB-p65和IκBα的蛋白水平，相反则使它们的磷酸化降低，导致NF-κB信号传导减弱。TRIM22还抑制NF-κB-p65从细胞质向细胞核转移，抑制其转录过程［49］。这些结果都表明TRIM22可以通过NOD2抑制NF-κB通路，从而抑制子宫内膜癌的发生、进展，并且与EC患者的预后有关。

4.2 TRIM25

TRIM25在EC中的作用尚存在争议。研究发现，与健康子宫内膜组织相比，子宫内膜肿瘤中的TRIM25表达水平降低［50-51］，并且TRIM25与ERα和PR的表达呈正相关［50］。尽管有研究表明，TRIM25对EC的影响可能与ERα信号传导有关，但体外实验并不支持此项结论。两项独立研究表明，无论是否用雌激素处理，在ERα阳性和ERα阴性EC细胞系中，TRIM25下调后的生长速率都会降低［52-53］。此外，在未进行激素治疗的情况下，TRIM25下调减少了EC细胞的迁移，并阻止了异种移植小鼠模型体内的肿瘤生长，这表明TRIM25影响EC的进程可能与ERα信号传导无关［53］。

目前已经提出了几种不同的机制解释TRIM25在EC进展中的作用。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是血管生成的重要调节因子，TRIM25参与VEGF的雌激素依赖性激活［54］。此外，敲低TRIM25使14-3-3σ蛋白水平表达增加。在HEC-1A和Ishikawa细胞系中的研究结果表明，TRIM25刺激NF-κB介导的转录并调节Ishikawa和HEC-1A细胞中NF-κB相关基因如STAT3、STAT5、IFN-γ、IFN-α、IL6ST和IL18的表达［53］。总的来说，TRIM25通过下调14-3-3σ蛋白和增强NF-κB信号传导参与EC的发生发展。

4.3 TRIM27与TRIM44

TRIM27/RET锌指蛋白（RFP）是一种转录因子，属于TRIM蛋白家族。TRIM44和TRIM27被证实与EC中的恶性表型相关。与正常子宫内膜组织相比，TRIM44在EC组织中的表达升高，并且与高FIGO分期、高组织学分级和淋巴结转移相关［55］。且TRIM44蛋白水平较高的EC患者总生存期较差。TRIM27也被证实与EC患者的不良预后有关。体外实验表明，TRIM27促进EC细胞的转移和侵袭，并伴随ITGB1和ITGA2（两种与癌症进展有关的整合素）的蛋白水平的降低［56］。TRIM27与TRIM44两种蛋白都被证实与EC的预后有关，由此可见其作为新的治疗靶点的潜在可能，对EC的靶向治疗具有临床意义。

5 小结与展望

综上所述，TRIM家族蛋白与子宫内膜癌在内的多种肿瘤的发生发展联系密切，主要通过介导NFκB信号通路参与子宫内膜癌的增殖、转移、侵袭等过程。目前已有的研究提示，TRIM家族中的TRIM22、TRIM25、TRIM27、TRIM44通过不同机制发挥促进或抑制子宫内膜癌的作用，将其作为子宫内膜癌分子诊断和判断预后的分子标志物有着一定的应用前景，同时还有可能成为子宫内膜癌的治疗靶点。目前对于该家族在子宫内膜癌中的研究较少，且对于其下游靶向基因和作用机制了解甚少，因此需要更进一步的探索，深入研究TRIM家族蛋白在子宫内膜癌发生发展中的生物学机制，以期为子宫内膜癌在基因水平上的精准诊断、靶向治疗及判断子宫内膜癌患者的预后，提供新的理论依据和诊疗策略。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突