分析PRMT2及其剪接體在乳腺癌中的表達(dá)及臨床價(jià)值

王妮妮綜述，文芳，曹仁賢審校（南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院，湖南衡陽421001）

分析PRMT2及其剪接體在乳腺癌中的表達(dá)及臨床價(jià)值

王妮妮綜述，文芳，曹仁賢審校
（南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院，湖南衡陽421001）

乳腺腫瘤；雌激素受體α；蛋白精氨酸N-甲基轉(zhuǎn)移酶；細(xì)胞增殖；綜述

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤，也是導(dǎo)致女性死亡的主要原因之一，基因、激素、年齡和環(huán)境都是乳腺癌發(fā)病的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素[1]。乳腺癌現(xiàn)已發(fā)展成為女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，在西方8例女性中就有1例為乳腺癌患者，在我國患乳腺癌的人數(shù)呈逐年上升趨勢，其發(fā)病率與年齡存在著明顯關(guān)系。其年齡段主要集中在41～50歲，比西方提早了約10年，但隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步及對(duì)乳腺癌的深入研究，乳腺癌患者的5年生存率不斷提高，但乳腺癌仍是一種嚴(yán)重影響婦女身體健康及生存質(zhì)量的惡性腫瘤。目前，我國有60%～70%的乳腺癌患者雌激素受體（ER）或孕激素受體（PR）呈陽性，因而需要對(duì)乳腺癌內(nèi)分泌治療做更多的研究[2]。蛋白質(zhì)精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶家族（PRMT）在哺乳動(dòng)物中是一種常見的酶類，催化了精氨酸甲基殘基化，預(yù)計(jì)在哺乳動(dòng)物基因組中有超過1%的基因編碼甲基轉(zhuǎn)移酶，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其家族中共有11個(gè)成員，其中8種有生物學(xué)活性。這些在不同的細(xì)胞內(nèi)起著非常廣泛的作用[3]。其中RNA剪接與轉(zhuǎn)運(yùn)，以及轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展有著重要的關(guān)系。本文就PRMT2及其剪接體在乳腺癌中的表達(dá)及臨床價(jià)值作一綜述。

1 乳腺癌的發(fā)生及相關(guān)因子

1.1 乳腺癌的流行病學(xué)目前，乳腺癌已成為全世界女性中最常見的惡性腫瘤之一，逐漸呈現(xiàn)為低齡化，其發(fā)病率及病死率較以前明顯上升[4]。黃哲宙等[5]通過分析2003～2007年全國32個(gè)城市腫瘤登記地區(qū)的女性患乳腺癌的發(fā)病和死亡資料，總結(jié)出目前中國女性患乳腺癌的流行特征：（1）乳腺癌已經(jīng)成為中國女性中最常見的癌癥之一，其發(fā)病率在所有女性惡性腫瘤中位居第1位，其病死率位居第6位；（2）女性乳腺癌的發(fā)病率及病死率的差異不僅體現(xiàn)在城鄉(xiāng)之間，在城市之間、農(nóng)村之間差距也很顯著；（3）目前中國婦女的乳腺癌總體發(fā)病率和病死率處于世界較低的水平，但隨著生活環(huán)境及方式的變化，在一些乳腺癌高發(fā)的大城市（如廣州市），其發(fā)病率及病死率達(dá)到發(fā)達(dá)國家平均水平的60%左右，但低發(fā)地區(qū)的發(fā)病率和病死率仍與世界最低水平相當(dāng)。

1.2 ER的分型及應(yīng)用ER在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中扮演著重要角色?？锞S新等[6]通過對(duì)48例乳腺癌組織及癌旁組織中ER進(jìn)行免疫組化染色測定，結(jié)果顯示，癌旁組織中ER的陽性表達(dá)率高達(dá)87.5%，明顯高于癌組織中的37.5%，這一結(jié)果提示，ER在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中至關(guān)重要，且ER可以作為診斷乳腺癌的一個(gè)早期診斷指標(biāo)。ER包括ER-α和ER-β和雌激素G蛋白偶聯(lián)受體3種亞型[7]，其中ER-α在乳腺癌的發(fā)病機(jī)制中起著非常顯著的作用。ER-α是類固醇激素受體中重要的類別，是激素調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的代表性物質(zhì)，在女性生殖系統(tǒng)以及腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展以及凋亡中作用非凡[8]。雌激素通過與ER-α的配體結(jié)合區(qū)結(jié)合，促使其和另一個(gè)ER-α分子形成一個(gè)新的二聚體，該二聚體直接與靶基因啟動(dòng)子區(qū)中的雌激素反應(yīng)元件（ERE）綁定，或與一些特殊的轉(zhuǎn)錄因子[特異性蛋白1、激活蛋白-1（AP-1）、核因子-кB（NF-кB）]，通過蛋白與蛋白之間的相互作用而激活啟動(dòng)子。然后在這2種情況下，通過一系列共激活子和共抑制子的作用激活靶向基因轉(zhuǎn)錄[9]。目前在臨床上，ER-α已成為乳腺癌病理學(xué)分型的標(biāo)志之一，對(duì)乳腺癌治療方案的選擇及5年生存率提高具有極其重要的指導(dǎo)意義。目前已證實(shí)PRMT2為ER-α的共激活子之一，并可能參與了細(xì)胞生長的調(diào)節(jié)、炎性反應(yīng)、凋亡促進(jìn)、信號(hào)傳導(dǎo)、肺功能活動(dòng)等多種機(jī)制而發(fā)揮不同的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用。

2 PRMT2 及其剪接體在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用

2.1 PRMT2的發(fā)現(xiàn)及分型PRMT2是在哺乳動(dòng)物中的一種常見酶類，在哺乳動(dòng)物基因組中約有超過1%的基因編碼甲基轉(zhuǎn)移酶[10]，根據(jù)精氨酸殘基甲基化產(chǎn)生的不同種類，PRMTs分為3種主要的類型：Ⅰ型為PRMTs催化精氨酸側(cè)鏈的ω-N形成不對(duì)稱的二甲基精氨酸和單甲基精氨酸，主要包括PRMT1、PRMT3、PRMT4（CARM1）、PRMT6和PRMT8；Ⅱ型是PRMTs催化精氨酸側(cè)鏈的ω-N形成對(duì)稱的二甲基精氨酸和單甲基精氨酸，主要包括PRMT5和PRMT9；Ⅲ型為PRMTs催化精氨酸側(cè)鏈的ω-N形成單甲基精氨酸[11]。最近論證得出，PRMT7是唯一真正屬于PRMTsⅢ型的甲基轉(zhuǎn)移酶[12-13]。PRMTs在生物體內(nèi)所表達(dá)的酶產(chǎn)物通過剪接方式的改變?cè)诓煌慕M織中特異表達(dá)[14]，部分與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。已有研究證實(shí)，PRMT1、PRMT4（CARM1）、PRMT6在肺癌、膀胱癌和乳腺癌細(xì)胞中的高表達(dá)可能與腫瘤細(xì)胞的增殖有關(guān)[15-16]。而且，PRMT1的差異剪接體在乳腺癌細(xì)胞中具有不同的亞細(xì)胞定位及功能活性[17]。

2.2 PRMT2的結(jié)構(gòu)及作用PRMT2是PRMTs的成員之一，最初是根據(jù)其與PRMT1的蛋白質(zhì)序列的相似性而從其中分離出來的（相似度約為50%）[18]，此基因定位于人染色體21q22上，編碼一條由433個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì)，其相對(duì)分子質(zhì)量為48×103，其N端還含有一個(gè)SH3結(jié)構(gòu)域[19]，此結(jié)構(gòu)域可能與細(xì)胞內(nèi)活動(dòng)有潛在的關(guān)系。PRMT2在體內(nèi)分布非常廣泛，主要表達(dá)于如甲狀腺、乳腺、卵巢和子宮等雌激素含量較高的組織器官中，而在雄激素含量較高的組織器官中，如肝臟、前列腺、睪丸等中表達(dá)常較少。但目前有研究表明，PRMT2也可以提高雄激素受體的轉(zhuǎn)錄活性，并可能通過如轉(zhuǎn)錄因子甲基化、組蛋白甲基化和RNA差異剪接等多種機(jī)制在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮不同的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用[20]。

2.3 PRMT2剪接體的發(fā)現(xiàn)及分布選擇性剪接又稱可變剪接或差異剪接，是提高蛋白質(zhì)組多樣性的重要機(jī)制，多發(fā)生在參與信號(hào)傳導(dǎo)和表達(dá)調(diào)節(jié)等復(fù)雜過程的基因上，在組織特異性表達(dá)、機(jī)體發(fā)育、疾病發(fā)生發(fā)展等方面有著重要作用[21-22]。Zhong等[23-24]在乳腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，PRMT2由不同的剪接機(jī)制形成了4個(gè)新的剪接體，包括（PRMT2L2、PRMT2α、PRMT2β、PRMT2γ）。PRMT2基因含有11個(gè)外顯子，這些亞型是因?yàn)橥怙@子7～10的序列改變而形成的。首先發(fā)現(xiàn)的剪接體是PRMT2L2，其是PRMT2基因由于多聚腺苷酸化而產(chǎn)生的。隨后通過PRMT2 Pre-mRNA的3′C末端的外顯子丟失發(fā)現(xiàn)了PRMT2α、PRMT2β、PRMT2γ。目前還未發(fā)現(xiàn)這些剪接體亞型有甲基化活動(dòng)，且這些剪接體在細(xì)胞內(nèi)存在不同的亞細(xì)胞定位。用綠色熒光蛋白（GFP）標(biāo)記亞細(xì)胞定位于PRMT2，檢測發(fā)現(xiàn)PRMT2，PRMT2α、PRMT2γ主要存在細(xì)胞核核仁中，PRMT2β亞型相對(duì)而言分布在整個(gè)細(xì)胞核中，包括細(xì)胞核仁，同樣細(xì)胞質(zhì)中也有。PRMT2L2集中存在于圍繞細(xì)胞核周圍的細(xì)胞質(zhì)中。研究發(fā)現(xiàn)，PRMT2L2在乳腺，甲狀腺、子宮、卵巢與胎腦中表達(dá)較高，而在成年人肝與睪丸基本上沒有表達(dá)。

3 PRMT2 及其剪接體在乳腺癌中表達(dá)的臨床意義

3.1 乳腺癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)乳腺癌的早期診斷對(duì)于乳腺癌的治療及預(yù)后具有重要的意義，目前乳腺癌的診斷方法包括放射影像學(xué)、超聲、核素顯像、穿刺活檢以及腫瘤標(biāo)記物的測定，其中穿刺活檢成為診斷乳腺癌的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但影像學(xué)及穿刺活檢對(duì)乳腺癌的診斷都存在一定的不足。針對(duì)腫瘤標(biāo)記物的檢查成為當(dāng)今診斷腫瘤的新方向，目前癌胚抗原（CEA）對(duì)腺癌的診斷價(jià)值較大，可作為乳房腫瘤惡變的有用指標(biāo)[25]。

3.2 ER-α與乳腺癌的關(guān)系近年來，大量研究已證實(shí)，ER-α在雌激素介導(dǎo)的乳腺癌發(fā)生發(fā)展中具有直接的作用。總結(jié)出ER-α在乳腺癌中的表達(dá)有以下特點(diǎn)：（1）乳腺癌的惡性程度越高，ER-α在癌組織中的表達(dá)就越與年齡無關(guān)聯(lián)，反映了其在乳腺組織癌變過程中的自主性和失控性；（2）ER-α在癌組織中的表達(dá)明顯高于臨近的癌旁組織；（3）一般情況下，婦女絕經(jīng)后雌激素的水平是下降的，但是這些乳腺癌患者的ER-α轉(zhuǎn)錄活性卻仍然很高。ER-α轉(zhuǎn)錄活性的增強(qiáng)，其中一個(gè)重要的因素是ER-α共調(diào)節(jié)因子的變化，主要包括表達(dá)水平的改變和基因突變。目前，主要還是以通過降低ER-α的轉(zhuǎn)錄活性為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)對(duì)乳腺癌內(nèi)分泌治療的研究。因此，ER-α轉(zhuǎn)錄活性的共調(diào)節(jié)因子的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)功能的研究是乳腺癌基礎(chǔ)研究的一個(gè)重點(diǎn)，對(duì)于今后開展乳腺癌內(nèi)分泌治療具有極其重要的意義[26]。

3.3 PRMT2及其剪接體在乳腺癌中的作用PRMT2是一種ER-α的新共激活子，PRMT2可能通過對(duì)雄性激素的作用間接地作用于ER-α，以雌激素依賴的方式調(diào)節(jié)ER-α轉(zhuǎn)錄活性，進(jìn)而達(dá)到治療乳腺癌的作用。研究發(fā)現(xiàn)，PRMT2在乳腺癌組織中的表達(dá)是明顯升高的，且在ER-α陽性的乳腺癌組織中的表達(dá)顯著高于ER-α陰性的乳腺癌組織。而且，PRMT2在ER-α陽性的乳腺癌組織中的表達(dá)與乳腺癌組織學(xué)分級(jí)有關(guān)。PRMT2亞型的mRNA及蛋白的表達(dá)在ER、PR細(xì)胞系（MCF7、T47D、BT474和ZR-75-1）中是明顯高于雙重否定細(xì)胞系（MDAMB-231、MDA-MB-453和SK-BR-3）的。此外，所有PRMT2亞型的mRNA表達(dá)相對(duì)臨近的正常乳腺組織而言，在乳腺癌組織中是明顯增多的。同PRMT2一樣，其剪接體亞型在ER-α陽性的乳腺癌組織中的表達(dá)是顯著高于ER-α陰性的乳腺癌組織。PRMT2的剪接體也是ER-α的共激活子，且能直接調(diào)節(jié)snail、E-cadherin的啟動(dòng)子活性[13，23-24]。增加snail的轉(zhuǎn)錄活性能明顯增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲力。所有這些剪接體的轉(zhuǎn)錄活性較低于PRMT2。此外，PRMT2β具有最低的雌激素刺激轉(zhuǎn)錄活性和與ER-α有最低的相互作用關(guān)系。這些可論證出PRMT2剪接體在細(xì)胞內(nèi)可能起著不同的生物學(xué)作用。PRMT2的剪接體無論在體內(nèi)還是體外均能與ER-α相互作用。

綜上所述，可以推測出PRMT2通過其差異性剪接體對(duì)乳腺癌中ER-α進(jìn)行影響，調(diào)節(jié)ER-α轉(zhuǎn)錄活性并導(dǎo)致乳腺癌的生成及發(fā)展，但具體機(jī)制仍需臨床試驗(yàn)去證明，這為乳腺癌的臨床早期診斷及預(yù)后提供一個(gè)新的研究方向。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.03.021

A

1009-5519（2015）03-0374-03

2014-09-27）

王妮妮（1988-），女，湖南邵陽人，碩士研究生，主要從事乳腺癌細(xì)胞增殖的研究；E-mail：465791168@qq.com。