含溴结构域蛋白7在消化道肿瘤中的研究进展

宋涛 俞文恪

含溴结构域蛋白7（bromodomain-containing protein 7，BRD7）是含溴结构域蛋白家族成员之一，该类蛋白因含有高度保守的溴区结构域得名［1］。BRD7通过参与信号依赖的基因转录过程从而广泛参与并调控细胞增殖、分化、迁移、乏氧及凋亡等过程［2-4］。编码BRD7蛋白的相关基因是由余鹰等［5］在鼻咽癌的活检组织标本中通过cDNA差异分析法克隆得到的一个基因。该基因被证实是一个核转录因子，定位于染色体16q12.1-12.2，检测发现其cDNA全长为2,317 bp，开放阅读框含有651个氨基酸。既往研究表明，该基因在鼻咽癌中的表达明显缺失或下降，将该基因转染至低表达的鼻咽癌细胞中，可显著抑制鼻咽癌细胞增殖和阻滞细胞周期（G1-S期）的进程，并可以部分逆转鼻咽癌的恶性表型［6］。在子宫内膜癌的研究中，BRD7通过靶向抑制miRNA-200c，从而显著影响子宫内膜癌细胞的增殖和分化［7］；通过干扰miRNA-182和381的表达，在神经胶质瘤中也可以观察到类似的作用［8］。基于上述特征及对该蛋白上下游作用分子的研究，BRD7被认为在肿瘤的发生发展中能够发挥重要的抑制作用，并能够促进肿瘤细胞的凋亡［1，4，9］。基于上述背景，本文就BRD7在消化道肿瘤的研究进展进行简要阐述，希望为今后的研究提供新的诊疗靶点和依据。

1 BRD7与肝癌

我国是乙型肝炎和丙型肝炎（Hepatitis C virus，HCV）的高发国家，在慢性病毒性肝炎感染基础上，原发性肝癌发病率居高不下，总体疗效不佳［10］。既往研究已经证实，肝癌的发生、发展与细胞内多种信号通路，如Wnt/β-catenin，P53突变，PI3K/AKT/mTOR及MAP激酶等的激活密切相关［11］。ZHANG等［12］的研究发现，HCV通过激活肝癌细胞中Ras/Raf/MEK/ERK信号通路的正反馈调节机制，促进肝癌细胞的增殖，并通过促进HCV的复制，进一步增强肝癌细胞的增殖；另一方面，BRD7激活后，通过负反馈调节机制，抑制Ras/Raf/MEK/ERK信号通路，导致肝癌细胞的增殖减弱；然而，HCV的持续感染削弱了BRD7基因的表达，并促进了蛋白质的降解，导致细胞内持续释放Ras/Raf/MEK/ERK信号通路相关蛋白，从而促进了肝癌细胞的增殖。总之，BRD7蛋白与Ras/Raf/MEK/ERK信号通路相关蛋白活性之间的平衡对于HCV感染导致肝细胞肝癌的发展非常重要。邓爱民等［13］的研究也提示miR-300 通过靶向下调BRD7蛋白的表达，从而促进了肝癌细胞增殖和侵袭的过程。此外，细胞机制相关研究发现，LDB2（LIM蛋白家族成员之一）可以将BRD7募集至HEY1基因启动子上，对肝癌患者的随访揭示，高表达HEY1与预后不良显著相关，而BRD7通过阻断HEY1基因的表达，显著提升患者生存时间［14］。CHEN等［15］对159例接受手术切除的肝癌患者进行了回顾性分析，结果表明BRD7蛋白的表达量与患者的临床分期和肿瘤大小密切相关。生存分析显示，与BRD7蛋白低表达的患者相比，高表达组患者的生存率显著提高。多因素分析表明BRD7表达量的高低是影响患者预后的一个独立预测指标。体外研究进一步发现，过表达BRD7可以显著抑制肝癌细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭等生物学行为，并导致细胞周期的停滞。此外，在小鼠的移植瘤模型中，过表达BRD7显著抑制了小鼠体内肝癌细胞的致瘤性。基于上述研究基础，最新研究成果发现［16］，BRD7通过直接结合p53转录起始位点的上游调控区，增强其启动子的活性，从而上调p53的转录水平，而p53蛋白表达量的变化又可以进一步影响BRD7对肝癌细胞的生物学行为，起到抑制肿瘤生长的作用。此外，肝癌细胞中BRD7表达的变化显著改变了p53信号通路相关分子如p21、Bax、Bcl-2和cyclin-D1的表达，表明BRD7可以正向调控p53信号通路的激活。基于上述结论，BRD7通过转录激活p53途径从而在肝细胞肝癌的发生发展中发挥抗肿瘤作用，BRD7可能是治疗肝细胞肝癌的新的分子靶点。

2 BRD7与胰腺癌

胰腺癌恶性程度高，预后差，总体5年生存率＜5%［17］。既往一项研究分析了编码SWI/SNF复合物主要成分的6种基因（Smarc4、SMCRB1、PBRM1、BRD7、ARID1和ARID2）中的14个常见突变与罹患胰腺癌风险之间的关联。结果表明编码BRD7基因第8个内含子中的rs11644043突变显示出与胰腺癌风险增加存在相关性［18］。此外，BRD7蛋白还被证实能够增加细胞中维生素D受体和多溴BRG1相关因子（PBAF）之间的相互作用，从而维持小鼠β细胞功能并降低葡萄糖水平［19-20］。LEE等［21］的研究采用肝脏特异性 BRD7 敲除小鼠模型，发现降低BRD7表达水平会导致小鼠体重增加而对葡萄糖代谢几乎无影响。另一方面，在幼年期小鼠即开始上调肝脏中BRD7的表达，则可以保护小鼠在受到高脂肪饮食的挑战时，不会因体重过重而发展成葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗。

3 BRD7与结直肠癌

近年来结直肠癌的发病率仍表现为明显升高趋势［22］。WU等［23］的研究结果表明，BRD7蛋白的表达量与患者的TNM分期以及病理分化程度呈正相关；与BRD7蛋白高表达的患者相比，BRD7未/低表达患者的总生存时间显著缩短，多因素分析表明BRD7表达量是影响患者生存的独立预后因素。林凯东［24］的研究结果也支持BRD7蛋白的表达水平与结直肠癌患者肿瘤大小、分期、淋巴转移等因素显著相关。提示BRD7蛋白可能在肿瘤侵袭、淋巴转移中扮演重要角色。VAN等［25］研究了在结直肠癌内皮细胞中BRD7蛋白对抑制血管生成的价值。结果表明，BRD7蛋白过表达会导致内皮细胞增殖活力显著降低。对敲低或过表达BRD7蛋白的细胞进行全基因组关联分析，低表达组中与转录、血管生成及细胞因子活性相关基因的表达（如血管生成素-2、VEGF受体-1、神经肽-1、CXCL1 和 CXCL6）明显增加；但与细胞免疫监视相关基因的表达（如TNF-α、NF-κB、ICAM-1）则显著下调。ZHAO等［26］的研究进一步发现，在小鼠结直肠癌模型中，BRD7蛋白能够与c-Myc蛋白相互作用并抑制其泛素-蛋白酶体途径降解。与前述矛盾的是临床研究发现，BRD7蛋白和c-Myc蛋白的高表达与患者的临床分期和预后不良显著相关［23］，因此仍需大样本量临床研究进一步明确。

4 BRD7与胃癌

我国是“胃癌大国”，胃癌发病率和死亡率均占全球近半数。NEMTSOVA等［27］对135例胃癌患者表观遗传过程中涉及的25个基因进行了突变分析，发现编码BRD7基因的rs200218240位点存在突变，但其临床意义仍有待进一步深入研究。LI等［28］在胃癌中首先鉴定了一种长链非编码RNA（lncRNA，long noncoding RNAs），并命名为LENGA（Low Expression Noncoding RNA in Gastric Adenocarcinoma），继续就LENGA的生物学功能进行研究发现，通过与BRD7和TP53蛋白的相互作用，LENGA可以在转录水平上调节p53通路中相关蛋白如细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂-1A（CDKN1A）和原粘附素蛋白7（PCDH7）的表达，提示LENGA/BRD7/TP53轴可能是胃癌治疗领域中潜在的治疗靶点。

5 总结与展望

综上所述，BRD7除了参与消化道恶性肿瘤的发生发展外，还在其他多种实体肿瘤的形成和发展中扮演重要角色［29-32］。当前，对于BRD7在消化道肿瘤中的临床价值仍有待进一步探索。总体看，多数研究支持BRD7扮演抑癌蛋白的角色，但相关机制研究仍较为缺乏；即使在同一个癌种中，BRD7作用的研究结果也不一致。因此，BRD7与消化道肿瘤的关系及其具体分子机制还需要更多的研究。一项来自MASON的研究表明，采用靶向小分子抑制剂TP-472可以在恶性黑色素瘤中通过下调编码各种细胞外基质蛋白基因的表达从而诱导肿瘤细胞的凋亡［33］。此外，含溴结构域蛋白家族包含诸多成员，如BRD2、BRD3、BRD4和BRDT等，其中BRD4靶向抑制剂已经在欧美国家进行临床试验（NCT03655704），联合分析多个含溴结构域蛋白家族成员的表达情况及作用机制可能具有更好的科学意义和应用前景。