GRIM-19與泌尿男生殖系腫瘤發(fā)生發(fā)展關系的研究進展

秦家軒，邢金春

(廈門大學附屬第一醫(yī)院泌尿外科 福建省廈門市泌尿系統(tǒng)疾病診治中心 福建省廈門市泌尿系腫瘤與結石重點實驗室，福建 廈門 361003)

維甲酸和干擾素誘導的死亡相關基因19(gene associated with retinoic and interferon-induced mortality 19，GRIM-19)是由ANGELL等[1]在2000年通過遺傳篩選的方法分離出來的抑癌基因。在多種腫瘤細胞中，GRIM-19蛋白表達水平降低并參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展[2-11]。目前GRIM-19蛋白在部分泌尿男生殖系腫瘤中的作用已有較多研究，提示GRIM-19在部分泌尿男生殖系腫瘤中表達亦減低，并與腫瘤發(fā)生發(fā)展有關聯(lián)，但尚無針對GRIM-19與泌尿男生殖系腫瘤關系的綜述。本文作者通過系統(tǒng)檢索，詳細地回顧了GRIM-19與泌尿男生殖系腫瘤關系的相關研究并進行綜述，以期為廣大泌尿外科工作者及科研人員提供參考。

1 GRIM-19在細胞中的定位和功能

GRIM-19在維甲酸和干擾素誘導的細胞死亡通路中發(fā)揮抑制細胞增殖的作用。GRIM-19基因定位于染色體19p13.11，編碼相對分子質量約為16 000的GRIM-19蛋白。GRIM-19蛋白主要定位于線粒體內，并能在維甲酸和干擾素的作用下轉位到細胞核[12-13]。GRIM-19也被稱為還原型輔酶：泛醌氧化還原酶亞基A13(NADH: ubiquinone oxidoreductase subunit A13，NDUFA13)。GRIM-19蛋白是線粒體膜呼吸鏈煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脫氫酶復合物的亞基，對于NADH脫氫酶復合物(Ⅰ)的組裝和電子轉移活性必不可少[14]。GRIM-19蛋白能夠在多種細胞系中通過與信號轉導及轉錄活化因子3(signal transducers and activators of transcription 3，STAT3)相互作用來抑制STAT3蛋白的核轉位及轉錄活性[12]。STAT3蛋白作為轉錄因子通過其轉錄活性調控下游靶基因的表達，從而發(fā)揮抗凋亡和促增殖作用，GRIM-19蛋白則通過對STAT3蛋白的負調控來發(fā)揮抑癌作用。研究[15-16]提示：GRIM-19基因的體細胞和生殖系突變也能夠影響線粒體代謝及細胞死亡等。近年來，關于GRIM-19蛋白更多、更詳細的抑癌機制已被逐步揭示[2-11]，但GRIM-19蛋白在泌尿男生殖系腫瘤中的相關報道較少，尚需進一步深入研究。

2 GRIM-19與泌尿男生殖系腫瘤的關系

2.1 GRIM-19與前列腺癌(prostate cancer，PCa)劉艷波等[17]采用免疫組織化學法、Western blotting法和RT-PCR結合凝膠成像方法檢測了32例PCa組織、22例前列腺增生(benign prostatic hyperplasia，BPH)患者前列腺組織和16例正常前列腺組織中GRIM-19及存活素(Survivin)的表達情況，結果顯示：PCa組織中GRIM-19表達水平明顯低于BPH組織和正常前列腺組織，而Survivin表達水平明顯高于BPH組織和正常前列腺組織。Survivin屬于凋亡抑制蛋白。在PCa細胞系中過表達GRIM-19能夠抑制細胞增殖、促進細胞凋亡并促進半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)表達[18-20]。敲降Survivin同時過表達GRIM-19具有協(xié)同抑制PCa細胞系增殖的效應[21]，能調控增殖及凋亡相關蛋白STAT3、細胞周期蛋白D1(Cyclin D1)、原癌基因c-Myc、血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、B細胞淋巴瘤-xL(B-cell lymphoma-extra large,Bcl-xL)、Caspase-3和Ki67 mRNA的表達，并明顯抑制裸鼠PCa皮下移植瘤的生長[22]。在PCa細胞系中敲降Survivin同時過表達p53具有協(xié)同上調GRIM-19表達水平的作用[23]。在PCa細胞系中敲降STAT3同時過表達GRIM-19具有協(xié)同抑制PCa細胞系增殖、遷移和侵襲的效應[24]。全反式維甲酸和干擾素α共同作用于PCa細胞系，能夠發(fā)揮抑制增殖和促進凋亡作用，并使PCa細胞系中GRIM-19表達水平明顯升高、STAT3表達水平明顯降低[25]。研究[26-27]顯示：某些中藥成分如人參皂苷Rh2和尾葉香茶菜二萜類化合物B能夠調控GRIM-19在PCa細胞系的表達水平。

ALCHANATI等[28]采用免疫組織化學法檢測了8例以色列患者和10例中國患者的PCa組織和正常前列腺組織中GRIM-19表達情況，結果顯示：部分患者PCa組織中GRIM-19表達減低，其中10例中國患者PCa組織皆來自于吉林大學病理生理學教研室，可能與上述標本存在重疊。 LIN等[29]發(fā)現(xiàn)：miR-423-5p在人PCa組織及細胞系中高表達，miR-423-5p可能通過靶向負調控GRIM-19的表達發(fā)揮促癌作用。

上述相關研究提示：與正常前列腺組織比較，PCa組織中GRIM-19表達水平明顯降低。GRIM-19與Survivin、STAT3及特定microRNA相互作用共同調控PCa細胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲。一些植物成分也能參與調控GRIM-19在PCa細胞系中的表達。

2.2 GRIM-19與腎細胞癌(renal cell carcinoma，RCC)ALCHANATI等[28]通過蛋白質組學分析，首次發(fā)現(xiàn)人RCC組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低甚至缺失，并通過Western blotting法檢測了11例以色列患者RCC組織及其配對正常腎組織GRIM-19蛋白水平，通過實時定量PCR法檢測了6例以色列患者RCC組織及其配對正常腎組織GRIM-19 mRNA水平，結果顯示：與正常腎組織比較，在上述RCC(大部分為透明細胞癌)組織中GRIM-19蛋白和mRNA水平均明顯降低；在RCC細胞系中敲降GRIM-19能夠增加STAT3轉錄活性及STAT3下游靶基因細胞周期蛋白B1(Cyclin B1)的表達，促進細胞增殖，過表達GRIM-19能夠誘導細胞凋亡；裸鼠荷瘤實驗中，GRIM-19敲降的RCC細胞誘導形成的腫瘤體積明顯大于對照組。

HE等[30]研究顯示：與正常腎組織比較，在11例腎透明細胞癌組織中有9例GRIM-19明顯降低，在4例非透明細胞癌組織中(1例乳頭狀RCC，1例顆粒狀RCC，2例未分類RCC)有2例GRIM-19明顯降低。同時，HE等[30]發(fā)現(xiàn)了1個新的GRIM-19 mRNA選擇性剪接體，該剪接體只存在于RCC組織而不存在于配對正常腎組織，剪接位點在內含子3中，功能尚待進一步研究。

汲坤等[31]采用免疫組織化學法檢測21例腎透明細胞癌組織和7例正常腎組織中GRIM-19的表達，結果顯示：與正常腎組織比較，RCC組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低，并且病理分級越高的RCC組織中GRIM-19蛋白表達水平越低；采用RT-PCR法結合凝膠成像方法檢測8例透明細胞癌組織和4例正常腎組織中GRIM-19的表達，結果顯示：RCC組織中GRIM-19 mRNA表達水平明顯降低。

裴隆[32]采用免疫組織化學法分別檢測50例(42例透明細胞癌、4例乳頭狀RCC、2例多房囊性RCC、1例黏液樣小管狀及梭形細胞癌和1例集合管癌)RCC組織和20例非腫瘤腎組織中GRIM-19、STAT3和磷酸化STAT3(p-STAT3)蛋白表達水平，結果顯示：與非腫瘤腎組織比較，RCC組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低，STAT3和p-STAT3蛋白表達水平明顯升高，GRIM-19與STAT3及p-STAT3蛋白表達水平呈負相關關系；臨床分期越高、分化程度越低，RCC組織中STAT3和p-STAT3表達越高，但STAT3和p-STAT3表達水平與淋巴結轉移情況無關；RCC組織分化程度越低GRIM-19表達越低，但GRIM-19與RCC臨床分期和淋巴結轉移情況無關。

CUI等[33]研究結果顯示：與正常腎組織比較，RCC組織中GRIM-19和Bcl-2相關X蛋白(Bcl-2-associated X protein,Bax)表達水平明顯降低，STAT3和Cyclin B1表達水平明顯升高，且RCC臨床分期越高，STAT3和Cyclin B1表達水平越高，GRIM-19和Bax表達水平越低；將全反式維甲酸、干擾素β單獨或共同作用于RCC細胞系，能夠發(fā)揮抑制細胞增殖、促進細胞凋亡作用，并使RCC細胞系中GRIM-19表達水平明顯升高，STAT3表達水平明顯降低；在RCC細胞系中，過表達GRIM-19能夠上調Bax表達，下調STAT3、Cyclin B1、VEGF、基質金屬蛋白酶2(MMP-2)和基質金屬蛋白酶9(MMP-9)的表達，抑制細胞增殖、遷移和侵襲，促進細胞凋亡；敲低STAT3能夠反向上調GRIM-19表達并抑制細胞增殖并促進細胞凋亡。上述相關研究提示：RCC組織中GRIM-19表達水平明顯降低，且與STAT3、p-STAT3和STAT3下游靶基因的表達呈負相關關系，與Bax表達呈正相關關系，并可能與RCC的病理分級有關聯(lián)，但與RCC患者臨床分期和轉移情況的關系尚未明確。GRIM-19在RCC中能夠影響STAT3轉錄活性及表達水平，進而影響STAT3下游靶基因的表達，發(fā)揮抑制細胞增殖、遷移和侵襲及促進細胞凋亡的作用。GRIM-19基因突變及選擇性剪接在RCC中的功能尚需進一步研究。

2.3 GRIM-19與膀胱癌(bladder cancer，BC)ALCHANATI等[28]采用免疫組織化學法檢測了3例BC患者(種族不詳)的癌組織，結果發(fā)現(xiàn)：BC患者癌組織中GRIM-19表達水平與正常膀胱組織相近。彭曉暉等[34]研究顯示：與正常膀胱組織比較，BC患者癌組織和癌旁組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低、STAT3蛋白表達水平明顯增高，GRIM-19與STAT3蛋白表達水平呈負相關關系，其中50例BC(初發(fā)32例，復發(fā)18例)患者術后病理皆為移行細胞癌。彭曉暉等[35]進一步分析了BC患者癌組織中GRIM-19蛋白表達水平與BC患者病理分級、臨床分期和轉移情況的關系，結果顯示：病理分級高、臨床分期高和存在轉移的BC患者BC組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低。

曹正國等[36]研究顯示：BC患者癌組織中GRIM-19 mRNA陽性率明顯低于相應癌旁組織和正常膀胱組織，并且分級高、存在淋巴轉移的BC患者癌組織中GRIM-19 mRNA陽性率明顯降低，T2-T4分期BC患者癌組織中GRIM-19 mRNA陽性率較Ta-T1分期BC患者降低，但差異無統(tǒng)計學意義；同時采用Western blotting法檢測上述組織中STAT3和P63蛋白的表達水平，結果顯示：BC患者癌組織中STAT3和P63蛋白表達水平明顯高于癌旁組織和正常膀胱組織，GRIM-19 mRNA表達水平與STAT3和P63蛋白表達水平呈負相關關系。

NI等[37]研究發(fā)現(xiàn)：在中國人進展期BC中抑制GRIM-19的表達，能夠擾亂泛素化介導的Bcl-xL降解過程，從而增強了進展期BC對順鉑類化療藥物的抵抗能力；同時通過實時定量PCR和免疫組織化學法檢測了57例BC患者(臨床分期不詳)癌組織及21例癌旁正常膀胱組織中GRIM-19的表達，結果顯示：高病理分級的BC患者癌組織中GRIM-19 mRNA和蛋白表達水平明顯低于低病理分級癌組織及癌旁正常膀胱組織；對56例接受以順鉑類藥物化療為一線治療方案的進展期BC患者活檢組織行實時定量PCR和免疫組織化學法檢測，結果顯示：復發(fā)的27例BC患者癌組織中的GRIM-19表達水平明顯低于29例順鉑類藥物化療敏感患者。

上述相關研究提示：GRIM-19表達水平在多數(shù)中國BC患者癌組織中減低且與STAT3表達呈負相關關系，并可能與BC的病理分級、臨床分期、轉移情況和順鉑類化療藥物抵抗有關聯(lián)。

2.4 GRIM-19與其他泌尿男生殖系腫瘤ALCHANATI等[28]采用免疫組織化學法檢測了1例腎盂乳頭狀移行細胞癌組織(種族不詳)中GRIM-19蛋白表達水平，結果顯示：與正常組織比較，癌組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低。HE等[30]研究顯示：1例腎盂乳頭狀移行細胞癌組織中GRIM-19表達水平較其配對正常組織明顯降低；1例腎血管平滑肌脂肪瘤組織與其配對正常腎組織中的GRIM-19表達水平相近；與配對正常腎組織比較，2例腎母細胞瘤組織和1例腎苗勒氏管腺肉瘤組織中GRIM-19蛋白表達水平明顯降低。苗勒氏管腺肉瘤臨床并不常見，偶發(fā)現(xiàn)于女性生殖系統(tǒng)[38]，位于腎臟的苗勒氏管腺肉瘤罕有報道[39]。

劉隨等[40]采用實時定量PCR和免疫組織化學法檢測了33例佩吉特病患者皮損組織及34例健康人皮膚組織中GRIM-19的表達水平，其中6例患者(男女各半)病灶在腹股溝，結果顯示：與健康人皮膚組織比較，佩吉特病患者皮損組織中GRIM-19蛋白和mRNA表達水平明顯降低，提示GRIM-19可能與泌尿男生殖系佩吉特病有關聯(lián)。

3 展 望

綜上所述，GRIM-19作為抑癌基因在大多數(shù)泌尿男生殖系腫瘤組織中低表達，具有指導腫瘤預后、提供腫瘤治療新靶點的潛在價值。雖然目前針對泌尿男生殖系腫瘤的診斷治療水平較以往有了明顯提高，但仍面臨許多挑戰(zhàn)，如放化療不敏感腎癌、去勢抵抗性前列腺癌等治療，進展期腫瘤患者延長生存期和提高生存質量等。GRIM-19為泌尿男生殖系腫瘤的治療提供了一個研究方向。雖然近年GRIM-19在泌尿男生殖系腫瘤中的相關研究取得了一定進展，但仍有許多問題需進一步驗證和闡明，期待研究者開展更多大樣本量、多中心和設計合理的臨床研究。