异质核糖核蛋白C生理功能、在肿瘤发生发展及治疗中的作用研究进展

谈元郡，张百红，马澜婧，岳红云

1 甘肃中医药大学第一临床医学院，兰州 730000；2 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院肿瘤科；3 中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院眼科

异质核糖核蛋白（HNRNPs）是一类RNA 结合蛋白，HNRNP 家族成员根据34～120 kDa 不同的分子量，按字母顺序从HNRNPA 到HNRNPU 命名。异质核糖核蛋白C（HNRNPC）定位于细胞核，其编码基因位于14 号染色体长臂1 区2 带，是最早被发现参与RNA 剪接的HNRNPs。HNRNPs 通常包含四种RNA 结合域，即RNA 识别基序、类RNA 识别基序、富含甘氨酸的RGG 盒、KH 结构域，在RNA 结构域旁边含有辅助结构［1］。HNRNPC 仅包含一个RNA结构域，其单体通过位于HNRNPC 辅助域中的亮氨酸拉链基序介导的聚寡能力发挥协同作用［2］。HNRNPC 通过参与mRNA 前体（pre-mRNA）可变剪接、pre-mRNA 选择性多聚腺苷酸化、N6-甲基腺苷（m6A）修饰过程调节RNA 代谢，并促进肿瘤进展，诱导肿瘤细胞化疗耐药、增加肿瘤细胞辐射抗性，且可能是临床肿瘤治疗的潜在靶点。现就HNRNPC 的生理功能及在肿瘤发生发展、治疗中的作用研究进展情况综述如下。

1 HNRNPC的生理功能

HNRNPs 作为一类RNA 结合蛋白参与RNA 代谢的多个方面，因其家族成员结构域组成不同，在RNA 代谢中发挥不同作用。HNRNPC 在真核细胞的细胞核中与新生转录本结合，通过不同作用机制调节基因的成熟和表达。

1.1 调节pre-mRNA 可变剪接 真核细胞转录形成的pre-mRNA 去除内含子，使外显子按照一定的顺序重新拼接在一起形成成熟mRNA 的过程称剪接，不同外显子组合产生不同成熟mRNA 的过程称为可变剪接（AS），也称选择性剪接［3］。HNRNPC 通过抑制特定的3'剪接位点来调节AS 事件。KONIG等［4］证实，在3'剪接位点，HNRNPC主要在前30个核苷酸内交联，这些核苷酸通常与聚尿苷序列（U-束）重合。XING 等［5］也发现，HNRNPC 与Tau pre-mRNA的内含子中U-束结合，并利用位于Tau pre-mRNA内含子9 和10 中的U-束基序促进外显子包合，敲低HNRNPC 诱导Tau 外显子10 跳跃，过表达HNRNPC促进Tau 外显子包合。异常AS 事件产生特殊的剪接亚型，影响细胞功能，例如HNRNPC 影响HIPPO通路效应蛋白Yes 相关蛋白1pre-mRNA 的AS 事件，从而调节心血管细胞外基质重塑，细胞外基质重塑为心力衰竭的特征性病变［6］。

1.2 调节pre-mRNA 选择性多聚腺苷酸化 选择性多聚腺苷酸化（APA）是真核生物重要的转录后调控方式，通过选择不同的Poly（A）位点，增加了细胞中mRNA亚型，影响mRNA的稳定性、翻译效率和蛋白的细胞定位等过程。HNRNPC 与Poly（A）位点附近的富含U（尿苷）的区域结合，调节APA，且调节效能随着结合位点与Poly（A）的距离而降低［7］。FISCHL 等［8］发现HNRNPC 调节亚甲基四氢叶酸脱氢酶1 样蛋白（MTHFD1L）pre-mRNA 的APA 事件，提高MTHFD1L 水平，加速细胞中四氢叶酸途径，提供利于细胞增殖的代谢环境。

1.3 参与m6A 甲基化修饰 m6A 修饰最早于二十世纪七十年代在真核生物信使RNA［9］和病毒核RNA［10］中被发现，现已被证实是真核生物体内最丰富的内部转录修饰，影响mRNA 的稳定性、定位、转运和翻译。m6A 甲基化修饰是一个动态可逆的过程，mRNA 在m6A 甲基转移酶（称为“写入器”）作用下发生腺苷酸第六位N 原子的甲基化，由m6A 结合蛋白（称为“读取器”）识别，甲基化腺苷也可在去甲基化酶（称为“橡皮擦”）作用下还原，恢复为腺苷，HNRNPC 作为“读取器”选择性识别并结合甲基化的mRNA，调控转录后基因表达。RNA 结合蛋白通过结合单链RNA 结合基序（RBM）控制细胞生物学过程，有时RBM 埋藏在局部RNA 结构中，抑制RNA-蛋白质相互作用。LIU 等［11］发现，m6A 修饰改变了mRNA 和LncRNA 中的局部结构，促进HNRN‑PC 结合，调节RNA-HNRNPC 相互作用，从而影响细胞核中的基因表达和成熟，这种m6A 控制RBM 的RNA 结构依赖性和可及性，影响RNA-蛋白质相互作用以进行生物调节的机制被称为“m6A开关”。

2 HNRNPC在肿瘤发生发展中的作用

HNRNPC 在许多恶性肿瘤中呈高表达状态，包括口腔鳞状细胞癌（OSCC）［12］、前列腺癌（PRAD）［13］、乳腺癌（BRCA）［14］、胰腺癌（PAAD）［15］、非小细胞肺癌（NSCLC）［16］、胶质母细胞瘤（GBM）［17］、肾透明细胞癌（RCC）［18］、肝细胞癌（HCC）［19］等。PRAD 中，HNRNPC 表达水平与T 分期、N 分期、PSA 水平和较差的生存预后呈正相关，与肿瘤微环境中抗肿瘤免疫细胞，如NK细胞、效应记忆T细胞、浆样树突状细胞的浸润水平呈显著负相关［13］。HNRNPC 与HCC的多种恶性特征显著相关，包括肿瘤直径、微血管浸润、肿瘤分化程度和TNM 分期等［19］。NSCLC 中，HNRNPC 水平高的患者预后较差，HNRNPC 表达水平与肿瘤侵袭和淋巴结转移相关，是NSCLC 的不良预后生物标记物［20-21］。此外，HNRNPC 作为促癌因子在肿瘤发生发展中发挥重要作用。

2.1 促进肿瘤细胞增殖 WU 等［22］用siRNA 敲低BRCA 中HNRNPC 的表达发现内源性dsRNA 升高，并触发视黄酸诱导基因I（RIS-I）介导的Ⅰ型干扰素反应（内源性dsRNA 是干扰素反应的主要激活剂），降低了BRCA 细胞系MCF7 和T47D 细胞的增殖速率。LV 等［23］发现，BRCA 组织中环状RNAcirc‑BACH2 作为hsa-miR-944 海绵，通过MAPK 信号通路刺激HNRNPC 表达，circBACH2/hsa-miR-944/HNRNPC 轴相互作用网络促进BRCA 癌细胞增殖。此外，HNRNPC 过表达激活IFNα-JAK-STAT1 信号通路促进NSCLC 癌细胞在体内外的增殖［24］，HNRN‑PC敲低减弱了NSCLC癌细胞的克隆源性，抑制癌细胞增殖［20］。结直肠癌（CRC）中，环状RNAcric-0022340 募集HNRNPC 稳定EBF1 mRNA，从而激活SYT7 和miR-382-5p/ELK1 轴，促进CRC 细胞增殖［25］。

2.2 促进肿瘤细胞转移 上皮—间充质转化（EMT）是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程，该过程中上皮细胞顶端极性丧失、细胞黏附性降低，EMT 赋予肿瘤细胞转移特性，增强侵袭，并在远处器官定植。XIANG 等［26］认为，HNRNPC 与长链非编码RNA（LncRNA）DDX11反义RNA1相互作用促进GBM 的EMT过程，促进癌细胞侵袭转移。HUANG 等［12］发现，HNRNPC过表达增强OSCC 中N-钙黏蛋白、MMP9、Vimentin，抑制E-钙黏蛋白触发EMT 过程，促进OSCC 进展。ZHU 等［27］发现，在OSCC 中LncRNA CYTOR 抑制HNRNPC 泛素化降解，增加HNRNPC 表达，导致HNRNPC 和ZEB1 mRNA 之间的相互作用增强，CY‑TOR-HNRNPC-ZEB1轴调节肿瘤转移过程中的能量代谢。此外，HNRNPC 与LncRNA 瓢虫同源盒2 反义RNA1（LBX2-AS1）、EMT 相关转录因子锌指E 盒结合同源盒1（ZEB1）和锌指E 盒结合同源盒2（ZEB2）相互作用促进食管鳞状细胞癌的EMT进程，促进癌细胞迁移［28］。

盘状结构域受体2（DDDR2）属于受体酪氨酸激酶家族，与HCC 转移密切相关，HNRNPC与LncRNA CEBPA-DT 结合诱导HNRNPC 与DDDR2 mRNA 之间相互作用，减少DDDR2 mRNA降解，通过DDR2/β-连环蛋白轴促进肝癌细胞转移［29］。HNRNPC 下调通过降低缺氧诱导因子1α 亚基表达水平，减少肝癌细胞肺转移，延长总生存时间［19］。此外，HNRNPC 与GBM 中miR-21 直接结合，促进miR-21表达，进而抑制miRNA下游靶标程序性细胞死亡因子4，促进肿瘤细胞侵袭和转移［17］；与TATA 盒结合蛋白相关因子TAF8 pre-mRNA 的m6A位点结合刺激TAF8 的外显子跳跃，导致促转移亚型TAF8S 上调，促进PAAD 癌细胞在体内外的转移［15］；与含IQ 基序GTP 酶激活蛋白3 直接作用，激活EMT，诱导PAAD 癌细胞侵袭［30］；上调环状RNA XRCC5 的表达，促进胃癌细胞转移［31］。HNRNPC 还可通过下调MAP 激酶相互作用丝/苏氨酸激酶2pre-mRNA的可变剪接促进胃癌腹膜转移［32］。

3 HNRNPC在肿瘤治疗中的作用

获得性耐药和辐射抗性是肿瘤治疗疗效受限的主要原因，探究其发生机制，使耐药和放疗抵抗肿瘤细胞重新致敏是目前迫切需要解决的问题。HNRNPC 诱导了肿瘤细胞获得性耐药，以及辐射抗性的发生。

3.1 诱导肿瘤细胞耐药 研究［33］发现，自噬缺陷细胞对靶向治疗更敏感，自噬发生时，肿瘤蛋白p53诱导核蛋白2（TP53INP2）携带脱乙酰化的微管相关蛋白1 轻链3 出核，参与自噬体的形成。HNRNPC 通过可变剪接在转录后抑制TP53INP2 表达，LncRNA IGFL2-AS1 在RCC 细胞核内与HNRNPC 共定位，通过与HNRNPC 竞争性结合增强TP53INP2 表达，上调TP53INP2 增加自噬，最终导致舒尼替尼耐药［34］。IGFL2-AS1通过与HNRNPC 结合封装到细胞外囊泡（EVs），通过EVs 将舒尼替尼耐药性传递给敏感RCC 细胞。GBM 中沉默HNRNPC 可以通过降低miR-21 水平降低细胞增殖，增强依托泊苷诱导的细胞凋亡［17］。HUANG 等［35］也发现，胃癌细胞中过表达HNRNPC 促进化疗耐药，敲除HNRNPC 逆转了肿瘤细胞化疗耐药性。

3.2 诱导肿瘤细胞辐射抗性 放射治疗主要通过促进肿瘤细胞DNA 双链断裂来发挥其抗癌作用，DNA 双链断裂修复的失调诱导肿瘤细胞辐射抗性［36］。早有研究［37］表明，HNRNPC 促进暴露于电离辐射后细胞的同源重组或非同源末端重新连接修复途径在调节双链断裂修复中发挥重要作用。CHEN等［38］发现，HNRNPC 与LncRNA00662 相互作用稳定腺苷酸激酶4 mRNA 的表达，增强了OSCC 辐射抗性。XIA 等［39］发现，暴露于不同剂量照射时，过表达HNRNPC 的BxPC-1 和PanC-4 细胞（人胰腺癌细胞）集落形成率明显高于HNRNPC 沉默细胞，HNRNPC过表达通过RhoA/ROCK2-YAP/TAZ 信号通路增强PAAD 细胞辐射抗性，敲低HNRNPC 增加放疗敏感性。

总之，HNRNPC 通过参与pre-mRNA 可变剪接、pre-mRNA 选择性多聚腺苷酸化、m6A 修饰过程调控RNA 代谢，且可促进肿瘤细胞增殖、侵袭和转移，并诱导肿瘤细胞耐药、增强肿瘤细胞辐射抗性。靶向HNRNPC 可作为临床肿瘤治疗的新策略，同时靶向HNRNPC 也可应用于肿瘤联合治疗模式中。在肿瘤细胞发生获得性耐药时联合使用HNRNPC 抑制剂逆转肿瘤多药耐药，使肿瘤细胞重新致敏，提高药物疗效，延长患者生存期。HNRNPC 抑制剂也可作为放射治疗辅助用药，增加肿瘤细胞辐射敏感性，为肿瘤临床治愈提供更多的可能性。