RNA 结合蛋白生物学功能及其在卵巢癌发生发展中的调控作用机制和应用研究进展

李玲，马建红 ，马杏，刘畅

1 兰州大学第一临床医学院，兰州 730000；2 兰州大学第一医院妇产科甘肃省妇科肿瘤重点实验室

卵巢癌是致死率较高的妇科恶性肿瘤之一，手术联合化疗是卵巢癌的标准治疗方案，但因其早期病情发展隐匿、高复发率、肿瘤化疗耐药等问题，因此需要针对卵巢癌提出新的治疗策略以期提高疗效。RNA结合蛋白（RBP）是一类可以与mRNA结合并改变生成蛋白质数量的内源性蛋白质，具有多种生物学功能，其通过参与RNA 可变剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和稳定性、翻译后修饰等过程调节RNA 转录物［1］。RBP 是转录后修饰的重要组成部分，参与调节RNA 成熟、运输、稳定性和降解的关键代谢过程。在人类中总共有1 542个基因编码RBP，约占所有蛋白质编码基因的7.5%，在基因表达的调节中发挥着重要作用［2］。RBP 在卵巢癌中异常表达并参与卵巢癌细胞增殖、凋亡、侵袭、转移恶性生物学行为，调节化疗敏感相关基因表达水平致化疗耐药。研究［3］发现，将卵巢癌组织与邻近的癌旁组织相比，RBP 在卵巢癌中异常表达并与其预后相关。因此，RBP或许可成为卵巢癌诊断、治疗及预后的有效生物标志物，为卵巢癌诊疗提供潜在靶点。现就RBP生物学功能及其在卵巢癌发生发展中的调控作用机制和应用研究进展综述如下。

1 RBP的生物学功能

RBP 结构域通过排列顺序改变，赋予RNA 可变剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和稳定性及翻译后修饰等生物学功能。

1.1 RNA 可变剪接 RNA 可变剪接是一种转录后调控机制，有助于蛋白质复杂性和多样性的表达，从而导致癌细胞表型的变化，其调节依赖于RBP，它作为剪接因子与位于外显子或其相邻内含子中的RNA 基序精确结合［4］。RBP 异常与剪接体有关，剪接体是MYC 驱动癌症中致癌应激的新靶点，可以为MYC 驱动的癌症提供新的治疗切入点。富含丝氨酸/精氨酸（SR）蛋白和hnRNP 家族是重要的RBP，两者作为RNA 可变剪接的调节剂发挥着保守的作用，SRSF3 和SRSF7 与末端外显子中的不同位点结合并募集NXF1 来调节3'末端非翻译区（3'UTR）的长度［5］。

1.2 选择性多聚腺苷酸化（CPA） CPA 是生成成熟RNA 必不可少的一个过程，在3'UTR 中通过切割和 CPA 产生不同的 mRNA 长度，3'UTR 对 mRNA 成熟、稳定性、定位和翻译有重要功能。CPA机制蛋白可调节mRNA 的切割和CPA，RBP 通过招募或与CPA机制蛋白竞争从而影响3'UTR长度。

1.3 RNA 定位和稳定性 RBP 通过与 mRNA 或非编码RNA（ncRNA）的3'UTR 序列结合在亚细胞定位中发挥关键作用，两者结合形成核糖核蛋白复合物（RNP），通过分子马达将RNP 沿细胞骨架运输到特定位置，这种机制有助于维持细胞极性。RBP在mRNA 或ncRNA 的稳定性中也起着关键作用，HuR 是一种 RBP，通过与 3'UTR 中的 ARE 结合来控制mRNA 的稳定性，HuR 介导的mRNA 稳定性依赖于HuR 的亚细胞定位，其定位到细胞质中并与细胞周期调节剂和炎症有关。HuR 通过稳定编码细胞周 期 蛋 白（A、B1、D1 和 E）、HIF-1a 和 VEGF的mRNA，增加相关蛋白质的表达，但癌细胞中的HuR 会破坏 c-Myc 和 WNT-5A 的 mRNA 稳定性［6］，因此阻止RBP 在癌细胞中的对mRNA 稳定性的破坏可能是治疗癌症的新靶点。

1.4 翻译后修饰 RBP参与翻译起始、延伸和终止及形成RNP 复合物整个过程，大量相关的RBP 与5'UTR 或3'UTR 结合，具有不同的翻译效率。HuR通过其靶向3'UTR 增加Tam RNA 前体的丰度和翻译从而促进癌症进展［7］。

2 RBP在卵巢癌发生发展中的调控机制

卵巢癌发生发展过程复杂，越来越多的RBP 逐渐被关注，RBP 定位和表达异常可致转录水平的基因组发生变化，在卵巢癌中促进癌细胞增殖、抑制癌细胞凋亡及调节卵巢癌细胞转移、EMT 和化疗耐药等。

2.1 RBP 促进卵巢癌细胞增殖 胰岛素样生长因子 2 mRNA 结合蛋白 1（IGF2BP1）属于 RBP 保守家族，具有最保守的“致癌”作用，并与预后不良有关，其通过SRC/MAPK 通路促进卵巢癌细胞增殖［8-9］。N6-甲基腺苷（m6A）作用是修饰真核生物mRNA，部分m6A 相关分子也是RBP，YT521-B 同源结构域的蛋白质包括 YTHDF1-3、YTHDC1 和 YTHDC2，被认为是m6A 修饰的“阅读器”，可特异性识别m6A 修饰的mRNA。YTHDF1 在卵巢癌中高表达，其上调与卵巢癌不良预后有关，它通过与m6A 修饰的EIF3C mRNA 特异性结合增加EIF3C 翻译，同时促进整体翻译输出，从而促进卵巢癌细胞增殖与转移［10］。FBW7 是一种抑癌基因，其与 YTHDF2 相互作用并拮抗YTHDF2，以改变m6A 修饰的BMF mRNA 表达水平，从而影响细胞增殖［11］，因此，YTHDF1-EIF3C 轴和 FBW7-YTHDF2 可作为治疗卵巢癌的潜在靶点。RNA m6A 甲基化修饰与miRNA之间存在相关性，YTHDF2 是一种miR-145 抑制蛋白，可促进卵巢癌细胞的增殖和转移，降低 m6A mRNA 水 平［12］。 线 粒 体 内 膜 转 位 酶 44（TIMM44）是一种将蛋白质从线粒体内膜转运到线粒体基质的外周膜蛋白，HuR 通过调节TIMM4 4 mRNA稳定性促进卵巢癌细胞增殖［13］。E2F2是一种转录激活因子，CircE2F2 与HuR 结合以稳定E2F2 mRNA，从而促进卵巢癌细胞增殖、糖代谢和转移［14］。La 相关蛋白 1（LARP1）是 LARP 家族中高度进化保守的RBP，它可以调节与核糖体生物发生和细胞增殖相关的mRNA的稳定性和翻译。LARP1与编码促凋亡蛋白（BIK）和B 细胞淋巴瘤2（BCL2，编码抗凋亡蛋白）的3'UTR 相互作用，稳定BCL2 并破坏BIK 稳定性，净效应促进卵巢癌细胞增殖［15-16］。异质核核糖核蛋白（hnRNPs）是与细胞增殖和凋亡相关的RBP，包含hnRNPA2 和hnRNPB1 两种异构体，在卵巢癌中hnRNPA2B1 表达上调，Lin28B是 hnRNPA2B1 的 靶 标 ，hnRNPA2B1 通 过 增强Lin28B 表达来促进卵巢癌细胞的增殖和转移［17］，因此hnRNPA2B1 可作为卵巢癌新的诊断生物标志物和潜在治疗靶点。Circ-NOLC1 是一种具有转录样活性的蛋白质，在卵巢癌中高表达并且与FIGO分期、分化呈正相关，Circ-NOLC1 通过结合ESRP1 并调节细胞依赖性激酶1 和RhoA 的表达来促进卵巢癌细胞增值［18］。

2.2 RBP 抑制卵巢癌细胞凋亡 Lin28 蛋白（Lin28A 和Lin28B）是一种RBP，Lin28A 正向结合并上调编码ROCK2 mRNA，促进卵巢癌细胞增殖、侵袭和转移，并抑制细胞凋亡［19］。LIN28B 在卵巢癌中高表达，可通过与DNA 损伤通路相关的AKT 2 mRNA 结合抑制癌细胞凋亡，调节FOXO3A 蛋白磷酸化并降低BIM的抗凋亡活性［20］。

2.3 RBP 调节卵巢癌细胞转移及 EMT 研究［21］表明，IGF2BP1 通过削弱转录调节因子SRF mRNA的miRNA 定向衰变的方式，增强SRF 依赖性转录活性并促进卵巢癌细胞转移。ESRP1是一种上皮细胞特异性RBP，在卵巢癌中高表达并参与EMT 过程，与卵巢癌预后不良有关［22］。LncRNA HOTAIR 是在卵巢癌中高表达的lncRNA，HuR 与lncRNA HOTAIR 结合正向调节microRNA-373 的表达并抑制Rab22a 的表达，从而促进癌细胞增殖、转移［23］。胃癌相关lncRNA1（GClnc1）在卵巢癌转移中起着关键作用，通过结合FOXC2 促进NOTCH1 转录，从而激活NF-κB/Snail 信号传导并促进卵巢癌细胞转移和EMT［24］。转移相关肺腺癌转录本 1（MALAT1）是一种lncRNA，在卵巢癌中表达上调并与转移相关，MALAT1 敲低可下调RBFOX2 以及调节抑癌基因KIF1B，从而导致癌细胞转移［25］。

2.4 RBP调节卵巢癌的化疗耐药 SFPQ 是一种参与RNA 转运和细胞凋亡过程的剪接因子，敲低调节卵巢癌细胞中caspase-9 mRNA 的可变剪接来促进铂类化疗诱导的细胞凋亡［26］。CPEB4是调节mRNA多腺苷酸化和翻译的RBP，CPEB4 与TRAG-3/CSAG2 mRNA 结合促进卵巢癌细胞对紫杉醇的耐药性，CPEB4 敲低恢复紫杉醇敏感性，CSAG2 被证明是体内细胞增殖和肿瘤生长所必需的基因，CSAG2 敲低减弱 CPEB4 介导的紫杉醇耐药性［27］。因此，干扰CPEB4/CSAG2 轴可能有助于克服紫杉醇耐药。RNA 结合基序蛋白3（RBM3）是富含甘氨酸的RBP，RBM3 通过调节参与DNA 损伤的凋亡相关介质BCL-2、BAX 和DNA 完整性来促进铂敏感性，并改善化疗后的细胞毒性作用［28］。DDX3X 是调节磷酸甘油酸脱氢酶（PHGDH）翻译的RBP，促进PHGDH在卵巢癌顺铂耐药细胞中上调，导致卵巢癌细胞顺铂耐药［29］。因此，靶向 PHGDH 可能提供克服卵巢癌顺铂耐药的潜在机会。上述列举的RBP参与调控卵巢癌细胞增殖、凋亡、转移及EMT 和化疗耐药，通过所总结的RBP 调控卵巢癌相关机制，我们发现与RBP 相关基因、蛋白及信号通路可作为卵巢癌的治疗靶点，研究出相应药物来阻断RBP 对卵巢癌的调控作用，有望为卵巢癌的治疗提供新的方向。

3 RBP在卵巢癌诊断、治疗及预后判断中的应用

卵巢癌的筛查方法主要有经阴道超声、组织学检查及传统的肿瘤标志物，但这些方法在临床应用上有一定的局限性。例如CA125 检测在早期阶段敏感性较低，在月经期或子宫内膜异位症等特殊情况下可能会受到干扰，且大多数卵巢癌患者经诊断时已发生盆腹腔转移，因此为提高卵巢癌的早期诊断及改善预后，寻找新的卵巢肿瘤标志物具有重要意义。随着科学技术的发展，越来越多研究发现RBP 对卵巢癌有一定的诊疗和预后价值，其中IGF2BP1表达上调并与不良预后相关［8］，IGF2BP3与卵巢癌中更具侵袭性的表型和较差的生存率有关［30］，ESRP1 在卵巢癌中表达上调并与预后不良有关［22］，miRNAs 是在转录后控制靶基因的非编码RNA，它们与肿瘤的发生、凋亡、增殖、侵袭、转移和化疗耐药有关，miRNAs 在卵巢癌中失调，可作为卵巢癌的诊断和预后生物标志物［31］。另外由于RBP在卵巢癌中的差异性表达，其或许可成为卵巢癌诊断的新型标志物，目前还尚未将RBP 作为卵巢癌的新型标志物应用于临床实践，未来需要更多相关研究来证实RBP 作为卵巢癌潜在诊断和预后生物标志物的应用价值。在卵巢癌中潜在的治疗性生物标志物包括反义寡核苷酸、多肽和小分子抑制剂。研究［32］发现 AMOS、LNAs 等反义寡核苷酸能抑制卵巢癌细胞的侵袭和迁移，可作为卵巢癌的治疗靶点。多肽包括小分子和合成肽，具有低毒和免疫原性，同时对卵巢癌治疗显示出疗效，其中在临床前模型中已证实载脂蛋白A-I（ApoA-I）和ApoJ 模拟多肽抑制卵巢癌的有效性，这些载脂蛋白模拟物多肽可以作为安全的、新型的药物治疗卵巢癌［33］，合成肽也可以在没有任何细胞毒性的情况下阻止肿瘤进展，研究发现Rbm38和eIF4E 结合时相对应的合成肽可破坏Rbm38-eIF4E 复合物，诱导野生型p53 表达，从而抑制肿瘤生长和进展［34］，因此，合成肽也可作为卵巢癌潜在治疗剂。近年来茶多酚、姜黄素、KBU2046、Benc-511、ZD6474 等小分子抑制剂被报道具有抑制肿瘤转移的作用，KBU2046 是一种新的小分子抑制剂，具有显著的抗转移作用，然而KBU2046 虽能有效抑制肿瘤细胞的转移，但无细胞毒性作用，因此即使用了这些小分子抑制剂，肿瘤细胞仍然可以在原位增殖，这也是小分子抑制剂治疗肿瘤的一个缺陷［35］。现阶段卵巢癌的治疗性生物剂尚未广泛应用于临床，未来需要更多相关临床研究来证实其在卵巢癌中作为治疗性生物标志物的作用。

综上所述，RBP异常表达可影响癌基因、抑癌基因和基因组稳定性，多种RBP 参与卵巢癌细胞增值、凋亡、转移及EMT、化疗耐药的调控，故针对RBP参与调控的多个环节进行干预或许可有效治疗卵巢癌。目前已报道RBP 数百种，新的RBP 及生物学功能在不断地被探索，现提出在体外使用小分子抑制剂、多肽或反义寡核苷酸选择性拮抗RBP 或与RBP-RNA 相互作用抑制肿瘤进展，并提出RBP可作为卵巢癌诊断、治疗和预后的有效生物标志物。未来RBP 研究前景广阔，将卵巢癌相关的RBP 应用于临床治疗是最终目标，我们应在局限肿瘤组织外的更多临床样本中检测RBP 的表达，需要更充分的科学研究来阐明RBP 的生物发生机制，以期更多新的RBP 发现能够为卵巢癌的诊治提供新的视角。