损伤调节自噬调控基因1/DRAM1在恶性肿瘤中的研究进展

明昱均，王秀娟，杨琪，陈绍平

川北医学院附属医院呼吸与危重症医学科，四川南充 637000

自噬被认为可以作为癌症治疗的有效干预策略[1]，其可以在癌症发展的不同环境和阶段发挥中性、抑癌或促癌作用[2]。损伤调节自噬调控基因1（damage-regulated autophagy modulator 1, DRAM1）[3]在自噬相关通路中具有重要作用，近年来研究表明，DRAM1 在恶性肿瘤中存在表达差异，并且与肿瘤增殖、侵袭、转移以及预后关系紧密，有望成为恶性肿瘤治疗的新靶点及肿瘤患者预后生存预测的生物学标志，本文将对DRAM1 的结构、生物学功能以及在恶性肿瘤中的研究进展作一综述。

1 DRAM1 的结构与生物学功能

最初发现，DRAM1 位于染色体12q23，有7 个外显子，共编码238 个氨基酸，其表达的产物大约为26KD[3]，推断其有6 个疏水的跨膜区域，DRAM1 属于DRAM 蛋白家族成员之一，在许多脊椎动物中是一种高度保守的蛋白，该蛋白家族中DRAM2 是与DRAM1 关系最近的人类蛋白质，在氨基酸水平上有45%的同源性和67%的保守性。DRAM1 是p53的直接靶基因，应激通过p53/DRAM1 途径，诱导自噬溶酶体的聚集,从而激活细胞自噬。DRAM1 还能够通过增加溶酶体酸化、促使溶酶体与自噬小体的融合和增加自噬小体的清除来影响增强自噬，影响细胞的增殖。

2 DRAM1 在常见恶性肿瘤的作用

2.1 DRAM1 与肝癌

2.1.1 DRAM1 在肝癌中的表达 肝细胞癌是最常见的原发性肝癌，占所有肝癌病例的70%～90%，在我国，肝癌是癌症相关死亡的第二大原因[4]。倪培华[5]发现，DRAM1 在肝癌细胞中具有双重作用，一方面能促进肝癌细胞自噬，另一方面能加快细胞通过G1 期来促进细胞增殖，该研究还发现，肝癌组织中DRAM1 mRNA 的表达较正常组织低，在不同分化程度的肝癌细胞中，DRAM1 mRNA 的相对表达量不同，表明DRAMl 与肿瘤的生长及转移有关。

2.1.2 DRAM1 在肝癌发生发展中的作用 DRAM1 的表达还影响肝癌细胞的上皮间质转化能力（epithelial-mesenchymal transition, EMT）。 Chen C等[6]通过敲除DRAM1，在体内外均发现肝癌细胞自噬程度降低，细胞中波形蛋白的表达降低，而E-钙粘附素（E-cadgerin）的表达升高，导致EMT、侵袭及转移能力下降。

2.1.3 DRAM1 与肝癌的治疗 Liu K 等[7]发现，线粒体中的DRAM1 通过介导有丝分裂诱导肝癌细胞凋亡，饥饿情况下，磷脂酰肌醇 3- 激酶（phosphatidylin-ositol-3-kinase, PI3K)/AKT（蛋白激酶B）通路通过p-AKT 与细胞质中的DRAM1 结合，阻断DRAM1 向线粒体的移位，该研究提示增加DRAM1 与抑制PI3K/AKT 联合时可能发挥更强的抗肿瘤作用。不同的抗肿瘤药物，对于DRAM1 的调控结果也是不同的。中草药丹参中的丹参酮I 在诱导人肝癌细胞凋亡中，显著下调了抑癌基因P53 和DRAM1 的表达[8]。

2.2 DRAM1 与胃癌的关系

2.2.1 DRAM1 在胃癌中的表达及作用 胃癌是起源于胃黏膜上皮的恶性肿瘤，在全球常见恶性肿瘤中排名第五，亚洲是胃癌最高发区[9]。吴越[10]通过体外构建DRAM1 敲减和过表达细胞模型，发现DRAM1在胃癌组织及胃癌细胞中高表达，具有促进胃癌细胞发生转移及增殖、促进胃癌细胞发生上皮间质转化的作用。

2.2.2 DRAM1 与胃癌的治疗 有研究报道，核因子-κB 抑制剂具有抗肿瘤的作用，它能使胃癌细胞中DRAM1 蛋白水平显著增加，当加入核因子-κB 抑制剂前抑制P53 时，DRAM1 的表达被抑制，表明核因子-κB 抑制剂能通过P53/DRAM1 诱导胃癌细胞的凋亡[11]。并且DRAM1 能增加化疗药物的细胞毒作用，有望与化疗药物联合治疗，研究发现，京尼平（从栀子中提取的天然产物）能通过上调P53 及DRAM1 的表达，增加了奥沙利铂诱导的胃癌细胞死亡[12]。

2.3 DRAM1 与结直肠癌的关系

2.3.1 DRAM1 在结直肠癌中的表达 结直肠癌是世界上第三大最常见的癌症，发病率为10.2%，病死率是所有癌症的9.2%[9]，尽管诊断和治疗方法不断进步，但对人类的健康构成极大的威胁。Chang YT等[13]发现在结直肠癌症中，DRAM1 在肿瘤组织中的平均CT 值显著小于配对的非癌部位，表明DRAM1 的表达水平与结直肠癌有关。

2.3.2 DRAM1 与结直肠癌的治疗 研究发现，在经过PD-1（programmed cell death protein 1, PD-1）抑制剂处理后的结肠癌细胞中，DRAM1 的表达下调，提示DRAM1 具有结直肠癌免疫治疗方面的潜力。DRAM1 还能够影响大肠癌细胞的放疗敏感性[14]。研究发现，使用雷帕霉素上调大肠癌细胞中成纤维细胞（carcinoma associated fibroblasts, CAFs）的自噬水平后，DRAM1 等自噬相关基因表达上调，大肠癌细胞的放射敏感性降低，当抑制CAFs 自噬水平时，则出现相反的结果[15]。

2.4 DRAM1 与肺癌的关系

2.4.1 DRAM1 在肺癌中的表达 据估计，肺癌是我国最常见的癌症之一，也是癌症死亡相关的主要原因[16]。研究报道，与正常肺组织相比，肺癌组织中DRAM1 表达降低，在体内外，过表达DRAM1 抑制了携带突变EGFR（epidermal growth factor receptor,EGFR）的非小细胞肺癌细胞系的增殖、迁移、侵袭和EMT。上述研究提示DRAM1 能够抑制肺癌的发生发展[17]，然而另一项研究报道，DRAM1 可能是胞苷（32）/鸟苷（34）-2'-O-甲基转移酶的靶点，并促进肺癌的进展[18]。

2.4.2 DRAM1 与肺癌的治疗 DRAM1 能够影响肺癌患者含铂化疗的疗效与预后。研究发现，顺铂可加强放疗对肺癌细胞的杀伤作用，其作用机制之一是顺铂增强辐射诱导的自噬，顺铂与放疗联合应用可显著上调自噬信号基因磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3KIII）和自噬相关蛋白Beclin1，上调DRAM1 基因表达，这提示了DRAM1 可能影响了肺癌患者在含铂化疗中的疗效[19]。研究发现，位于DRAM1 基因上的SNP 位点rs7955890（G＞A)和rsl7032060（G＞A)与非小细胞肺癌含铂化疗的无疾病进展时间相关，表明DRAM1 可能影响肺癌患者化疗进程中对化疗药物的敏感性以及疾病的进展[20]。

2.4.3 DRAM1 与肺癌的预后 DRAM1 的表达水平与肺癌患者预后相关，DRAM1 高表达的肺癌患者具有更长的生存时间，Kaplan-Meier 网站数据表明，DRAM1 低表达的肺癌患者总体生存时间更短。Li X 等[21]构建了一种包含DRAM1 在内的3 个自噬相关基因肺腺癌预后预测模型，并对其准确度进行了验证，证实了DRAM1 低表达的肺腺癌患者预后不良。

2.5 DRAM1 与乳腺癌的关系

2.5.1 DRAM1 在乳腺癌中的表达 乳腺癌是我国女性中最常见的恶性肿瘤之一，其发病率、病死率随年龄的增长而增加[22]。Moussay E 等[23]发现DRAM1 基因在乳腺癌细胞中表达上调，表明DRAM1 与乳腺癌的发生发展相关。

2.5.2 DRAM1 与乳腺癌的治疗 既往研究表明，DRAM1 能增强辐射诱导的细胞毒作用，成为乳腺癌治疗中提高放射敏感性的潜在靶点，Meng C 等[24]等发现DRAM1 是microRNA-26b 的靶基因，在乳腺癌细胞中，抑制microRNA-26b 能使DRAM1 的表达上调，从而增强电离辐射诱导的自噬。亦有研究报道，乳腺癌细胞经射线照射后，细胞中DRAM1 和P53 过表达，而沉默P53 能够降低DRAM1 表达，该研究还观察到，DRAM1 的沉默部分阻止了辐射诱导的乳腺癌细胞死亡[25]。部分药物通过调控乳腺癌细胞中DRAM1 的表达，从而发挥抗肿瘤的作用，比如 Mohammadpour R 等[26]的研究表明，磺胺噻唑和磺乙酰胺均能上调乳腺癌细胞中DRAM1 的表达，表明高表达的DRAM1 有助于抗癌药物诱导乳腺癌细胞的细胞毒作用。

2.6 DRAM1 与骨肿瘤的关系

肉瘤是起源于间充质组织的多种肿瘤，影响骨和软组织，其中骨肉瘤和尤文肉瘤是罕见的恶性肿瘤，但其发病率和病死率较高[27]。有研究报道，抗肿瘤化合物2- 甲氧基雌二醇（2-methoxyestradiol, 2-ME)能通过JNK/DRAM1 途径诱导尤文肉瘤细胞的细胞毒作用，该研究表明2-ME 或其他增加DRAM1 表达或功能的抗癌疗法可以有效地治疗肉瘤患者。在有关骨肉瘤的研究中，DARM1 参与了不同的途径来诱导肿瘤细胞自噬[28]。Wirries A 等[29]发现，组蛋白去乙酰化酶抑制剂通过P53/DRAM1 途径诱导人骨肉瘤细胞自噬，从而发挥抗肿瘤作用。

2.7 DRAM1 与胶质母细胞瘤的关系

胶质母细胞瘤是成人中枢神经系统中最常见和最具侵袭性的原发性恶性肿瘤，尽管治疗方法不断发展，但对改善胶质母细胞瘤患者的预后影响非常有限[30]。Galavotti S 等[31]发现人群中高水平表达DRAM1 的胶质母细胞瘤患者生存期较短，肿瘤中DRAM1 和P62 的 表 达，与 活 化MAPK（mitogenactivated protein kinase, MAPK）途径和间质标记CMet 的表达有关，敲除DRAM1 和P62 能导致细胞生物能学的改变和侵袭迀移能力受抑制，从而影响肿瘤的转归。该研究提示DRAM1 可作为胶质母细胞瘤的潜在治疗靶点与预后标记物。

2.8 DRAM1 与膀胱癌的关系

膀胱癌是世界上泌尿系统最常见的肿瘤之一，准确预测肿瘤的发生发展对于膀胱癌患者的诊断和治疗决策非常重要[32]。Zhou C 等[33]从肿瘤基因组图谱数据库（TCGA-BLCA）收集膀胱癌数据，筛选出与总生存期（overall survival, OS）相关的自噬相关基因，发现其中DRAM1 与膀胱癌OS 显著相关，能够作为预测膀胱癌患者生存结果的有效预后生物标志物。

3 小结与展望

综上所述，DRAM1 与肿瘤细胞的增殖、侵袭、迁移和EMT 密切相关。在肝癌和肺癌中，DRAM1似乎发挥着双重作用，说明DRAM1 的多种功能可能在不同类型的肿瘤或不同的肿瘤发生阶段有所不同，与自噬在癌症具有中多种作用相符。在恶性肿瘤治疗方面，在肿瘤患者的含铂化疗或放疗中，DRAM1 的表达能影响患者的疗效与预后，部分抗整肿瘤药物是通过调控DRAM1 的表达，从而诱导肿瘤细胞的细胞毒作用。DRAM1 还与肿瘤患者的生存时间相关。现阶段DRAM1 在肿瘤中的作用机制的研究尚不全面，就目前研究而言，DRAM1 可作为一种预测肿瘤发生、发展及预后的生物学标记物，并且其在肿瘤治疗方面也具有极大潜力，可为肿瘤的靶向治疗提供新的方向。