生长应答因子1与胃癌的关系研究进展

吕鹏翔，闫新雍，钱宏亮，姬浩民，高振华

白银市第一人民医院消化道肿瘤外科，甘肃 白银 730900

早期生长应答因子1（EGR1）是EGR 家族中的重要一员，在肿瘤发生发展中起重要作用。EGR1位于5 号染色体长臂3 区1 带［1］，具有高度保守的锌指结构域，并可以介导细胞对氧化应激等外界刺激的应答，主要通过诱导EGR1 表达上调和翻译后修饰来实现对EGR1 的调控［2］。人类EGR1 启动子包含5 个血清反应元件和1 个环磷酸腺苷反应元件。部分转录因子可被招募到EGR1 启动子区域从而调节EGR1 的转录过程［2］。据报道，EGR1 具有多种生物学功能，参与调控肿瘤细胞的增殖、凋亡、侵袭等［3］。EGR1可直接调控多种肿瘤抑制基因的表达，如转化生长因子β1、抑癌基因p53 和磷酸酶及张力蛋白同源物（PTEN）［3］。此外，EGR1 在多种癌组织中高表达，在肿瘤的发生发展中起重要作用［4-5］。EGR1 的异常表达也与更高的胃癌临床分期、淋巴结转移等密切相关［6］。本文对EGR1 与胃癌的关系及作用机制进行综述，以期为临床诊治提供理论指导。

1 EGR1与胃癌的关系

研究显示，胃癌组织中EGR1 蛋白、mRNA 表达高于正常胃黏膜组织，伴有淋巴结转移或远处器官转移的胃癌组织中EGR1 mRNA 表达更高［7］。这表明EGR1 高表达与胃癌发生、淋巴结转移和远处器官转移密切相关。研究结果显示，EGR1 在胃癌及其癌旁正常组织中高表达，在正常胃黏膜中不表达或呈低表达［8］。ZHENG 等［9］的研究与以上研究一致，胃癌中EGR1 呈高表达且与肿瘤浸润、淋巴结和远处转移、肿瘤分期相关，但与肿瘤大小、组织学类型和肿瘤分化程度无关。值得注意的是，EGR1 只在有淋巴结转移的胃癌患者样本中呈高表达，而在无淋巴结转移的胃癌组织中表达未升高［10］。但该研究仅纳入了20例患者，以上结论仍需进一步验证。

尽管大多数研究显示，EGR1 在胃癌组织中表达升高，但仍有研究报道EGR1 在胃癌组织中低表达。FENG 等［6］分析了基因表达谱分析数据库中408 份胃癌组织和211 份正常胃黏膜样本中EGR1的表达情况，发现胃癌组织中EGR1 表达低于正常胃黏膜组织。基于生信分析的结果也显示，与曲妥珠单抗敏感性NCI-N87细胞相比，EGR1在曲妥珠抵抗性细胞中低表达［11］。

2 EGR1与癌前病变

三叶因子1（TFF1）在胃肠道黏膜屏障和修复中发挥重要作用。JOHNSON 等［12］构建了TFF1基因敲除小鼠模型，EGR1 在TFF1 基因敲除模型鼠的胃黏膜中高表达［12］。这表明EGR1 高表达在胃黏膜屏障和修复中也起重要作用，可能是胃肿瘤发生的早期事件。但这一研究主要基于动物模型，缺乏临床验证。此外，EGR1 在肠化生和异型增生的胃黏膜组织中也过度表达［13］。这表明EGR1 可能在胃癌癌前病变中起重要作用，是预测胃癌发生的潜在的生物标志物。韩国的研究也报道了类似结果，PARK等［14］的研究显示，在正常胃黏膜、低度异型增生胃黏膜、高度异型增生胃黏膜和胃腺癌组织中EGR-1 蛋白表达逐步增高。且EGR-1 过表达可以促进胃癌细胞增殖，刺激癌细胞迁移，这一过程与丝裂原激活蛋白激酶（p38、MAPK）和蛋白激酶B（AKT）的磷酸化密切相关。这提示EGR1 可能通过改变细胞的生物学行为从而介导正常胃黏膜的癌变过程。

幽门螺杆菌感染是胃癌发生的重要危险因素。球形幽门螺杆菌感染可通过激活细胞外调节蛋白激酶（ERK1/2）-EGR1-增殖细胞核抗原信号转导通路，诱导人胃腺癌细胞AGS 和人胃上皮细胞GES-1的增殖，促进胃癌的发生发展［15］。

3 EGR1与胃癌化疗耐药

YAN 等［16］发现，与亲代胃癌细胞相比，顺铂耐药细胞株中EGR1呈高表达；而高表达的EGR1进一步激活血管生成因子（CCL2）和上皮间充质调节因子，促进血管生成和上皮间充质转化。而CCL2 又可激活CC趋化因子受体2-ERK-癌基因ELK1-EGR1信号通路，从而形成一个正的前馈回路，促进胃癌细胞顺铂耐药［16］。此外，YANG 等［11］比较了4 株曲妥珠抵抗性胃癌细胞和1株曲妥珠敏感性胃癌细胞转录组的差异，研究发现，EGR1 在曲妥珠抵抗性胃癌细胞中呈低表达。这表明，干预EGR1 表达可能对靶向或化疗耐药胃癌患者的治疗有潜在益处。

4 EGR1与胃癌治疗

ZENG 等［17］用槲皮素处理人胃癌细胞NCI-N87后，EGR1 mRNA 表达显著上调，推测槲皮素可能通过调控EGR1 发挥抗癌作用［18］。研究显示，从传统草药香加皮中提取的杠柳素可以通过激活ERK1/2上调EGR1，进而诱导胃癌细胞凋亡；进一步研究显示，杠柳素也可通过激活ERK1/2-EGR1上调死亡受体（DR4、DR5）的表达，增加胃癌对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体的敏感性，发挥抑癌作用［19］。此外，EGR1 也可通过上调抑癌基因p21 表达发挥抑癌作用。用栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物京尼平处理胃癌细胞，发现京尼平可通过p53 非依赖性EGR1-p21信号通路，以剂量依赖性方式诱导癌细胞凋亡，从而发挥抗癌作用［20］。这与以下研究一致。KIM 等［21］发现，从紫草中提取的萘醌化合物紫草素也可通过EGR1-p21 信号通路抑制肿瘤细胞增殖。YU等［22］报道，从雪莲中提取的黄酮类物质高车前素能够通过p53 非依赖性ERK1/2-EGR1-p21 信号通路诱导AGS 胃癌细胞G1/S 期阻滞和细胞凋亡。这些化合物可能是潜在的胃癌治疗药物。

除ERK1/2-EGR1-p21 信号通路，EGR1-酪氨酸激酶受体（RON）通路也在癌症治疗中扮演重要角色。RON 是属于间充质-上皮转化原癌基因家族的一种酪氨酸激酶受体。RON 的活性在肿瘤发生、发展和转移中起重要作用。肿瘤启动子PMA 可通过EGR1 诱导RON 表达，进而增强胃癌细胞AGS 的侵袭性［23］。从绿茶中提取的酚类物质表没食子儿茶素没食子酸酯可通过抑制胃癌细胞系AGS、MKN28、TMK-1 中EGR1 激活来控制RON 表达，从而发挥抗癌作用［24］。XIA 等［25］的研究显示，白杨素可以通过下调胃癌细胞AGS 中EGR1、NF-κB 的表达来抑制RON表达，从而抑制胃癌细胞的侵袭能力。

除了从植物中提取的化合物，临床常用的曲格列酮和维生素D 也被发现具有抑癌作用。WANG等［26］的研究显示，曲格列酮可上调EGR1 蛋白表达，从而抑制人胃癌细胞系BGC-823 的增殖，并促进癌细胞凋亡。PAN 等［27］的研究显示，维生素D3可以通过维生素D 受体、EGR1 和p300 以协同方式诱导抑癌基因PTEN 表达，促进胃癌细胞HGC-27 凋亡，发挥抑癌作用。

这些研究显示EGR1 参与上述化合物发挥抑癌作用的过程。值得注意的是，目前的研究都基于细胞实验完成，缺乏动物实验和临床实验验证，有待进一步研究认证。

5 EGR1与胃癌预后

韩国研究发现，在正常胃黏膜、正常淋巴结、胃癌转移累及的淋巴结、胃癌组织中EGR1 表达逐渐增加；而EGR1 阳性表达与肿瘤的大小、浸润深度、淋巴结转移、肿瘤分期显著相关；随访结果显示，EGR1 阳性表达患者比阴性表达患者死亡风险升高2.03 倍，其总生存率显著低于阴性表达患者［28］。而FENG 等［6］的研究显示，EGR1 呈阳性表达的胃癌患者死亡风险是阴性患者的0.6倍，这表明EGR1是胃癌的保护性因素。这一结果与YANG 等［11］的研究结果一致。

6 EGR1在胃癌发生发展中的作用机制

6.1 通过相关信号通路介导胃癌发生发展 Wnt/β-catenin、MAPK 信号通路参与了EGR1介导胃癌发生发展的过程。研究发现，EGR1、β-catenin 蛋白表达上调与胃癌更高的临床分期和浸润深度密切相关［29］。进一步基于人胃癌细胞系SGC7901 的实验表明，EGR1 过表达可以上调β-catenin 蛋白表达，促进癌细胞增殖，增加S期细胞数量，增强胃癌细胞的迁移和侵袭能力［29］。β-catenin蛋白是Wnt信号通路的重要调节蛋白，在Wnt 信号激活的细胞中由胞质进入胞核成为转录激活因子，进而激活癌基因表达。这表明Wnt/β-catenin信号通路可能在EGR1介导胃癌发生发展的过程中起重要作用。LEE等［30］在人胃癌细胞系AGS、NCI-N87 中开展的研究表明，将胃癌细胞暴露于初级胆汁酸可上调EGR1 和癌基因的表达，而MAPK 抑制剂可降低EGR1 和癌基因的表达。

6.2 通过非编码RNA 介导胃癌发生发展 非编码RNA（ncRNA）是指不编码蛋白质的RNA，包括非编码单链RNA、环状RNA（circRNA）、长链非编码RNA等。非编码RNA 的共同特点是都能从基因上转录而来，但不翻译为蛋白质，仅在RNA 水平上发挥生物学功能。非编码RNA在EGR1介导胃癌发生发展的过程中也起重要作用。

DONG 等［31］基于生物信息学分析结果显示，6种circRNA （hsa_circ_0000390、 hsa_circ_0000615、hsa_circ_0001438、 hsa_circ_0002190、 hsa_circ_0002449 和hsa_circ_0003120）在胃癌组织中的表达降低，而EGR1 是circRNA-miRNA-mRNA 网络中的核心基因。但该研究并未揭示EGR1 在胃癌circRNA-miRNA-mRNA 网络中所发挥的生物学作用。进一步研究显示，作为转录因子，高表达的EGR1 可以通过linc01503-双特异性磷酸酶5（DUSP5）/细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A（CDKN1A）途径促进胃癌细胞增殖。linc01503 可介导胃癌中DUSP5和CDKN1A 的转录沉默［32］。DUSP5 是抑癌基因p53的直接转录靶点，而CDKN1A 可以阻滞细胞周期，两种基因的转录沉默将使细胞抑癌能力降低，促进肿瘤进展。此外，LIU 等［33］研究也发现，EGR1 可与长链非编码RNA HNF1A-AS1 的启动子区域直接结合并激活其转录。而HNF1A-AS1 可以上调细胞分化周期蛋白34（CDC34）的表达［33］。CDC34 可以参与G1/S 期转变，启动DNA 复制，从而促进胃癌的进展。一些其他的研究也显示，EGR1 可通过miR-195/AKT3通路促进胃癌细胞增殖［34］。

这些研究表明，非编码RNA 在EGR1 的下游发挥重要作用，可能是胃癌治疗的潜在靶点；但非编码RNA 是否在EGR1 的上游发挥作用仍有待进一步探索。

6.3 其他机制 除了ncRNA，其他基因也被发现在EGR1 介导的胃癌发生发展过程中起调节作用。高表达的EGR1可与Bcl2相关永生基因3（BAG3）启动子结合，促进BAG3 表达升高，进而调控胃癌细胞增殖、迁移和侵袭，发挥促癌作用［35］。而ZHAO 等［36］发现，减数分裂重组蛋白（REC8）在胃癌细胞中呈高表达，高表达的REC8 可与EGR1 蛋白直接结合，从而下调EGR1 表达，促进上皮间充质转化，促进癌细胞迁移。FENG 等［6］的研究也显示，E3 泛素连接酶环指蛋白在胃癌中高表达，并进一步通过泛素化途径介导下游EGR1 降解，从而导致胃癌患者预后不良。这两项研究为EGR1 低表达与胃癌预后不良提供了部分分子层面的解释。但低表达的EGR1 的下游分子促进上皮间充质转化、导致预后不良的具体机制仍不清楚。

EGR1 的生物学功能较为复杂，目前多数研究支持EGR1 在人胃癌组织中呈高表达，且随着正常胃黏膜的癌变进程其表达逐渐升高。因此，EGR1可能是一个潜在的预测性生物标志物，有利于早癌的筛查。此外，多种化合物都显示出对胃癌细胞的抑制效应，而EGR1 在其中发挥着重要的作用。这些化合物可能是未来胃癌联合治疗的潜在药物，但其抗癌作用仍需要在动物模型和临床实验中进一步验证。EGR1 与胃癌患者更高的临床分期、淋巴结和远处转移、不良预后密切相关。检测胃癌患者EGR1 的表达将有助于预测患者肿瘤转移病情和不良预后，以实现更早期、更精准的治疗。在EGR1 介导胃癌发生发展和耐药的机制探索中，包括ncRNA在内的多种分子在EGR1 的上下游都发挥着调控作用。这些分子及其所涉及的通路可能是潜在的干预靶点。