黃錦源,代蔭梅
(首都醫(yī)科大學附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院/北京婦幼保健院婦科,北京 100026)
腫瘤壞死因子受體相關因子(tumor necrosis factor receptor-related factor,TRAF)是腫瘤壞死因子超家族和Toll樣/白細胞介素-1受體超家族重要的細胞質(zhì)接頭分子,參與體內(nèi)信號傳遞過程[1]。TRAF家族蛋白能夠激活促分裂原活化的蛋白激酶、蛋白激酶B/糖原合成酶激酶3β等信號通路,參與細胞的增殖、分化、存活、凋亡、免疫和炎癥反應等體內(nèi)過程[2-4]。哺乳動物中TRAF有7個成員:TRAF1~TRAF7,按照C端是否有TRAF結(jié)構(gòu)域的共同氨基酸片段分為經(jīng)典成員(TRAF1~TRAF6)和非經(jīng)典成員(TRAF7)。其中,TRAF6已被證明在食管癌[5]、肺癌[6]、胃癌[7]、乳腺癌[4]和多形性膠質(zhì)母細胞瘤[8]等人類腫瘤疾病中表達上調(diào),并影響細胞增殖、侵襲、存活和凋亡等體內(nèi)外過程,從而促進腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。此外,TRAF6在急性腎損傷[9]、結(jié)腸炎[10]、中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥[11]和子宮內(nèi)膜炎[12]等炎癥性疾病中起促炎因子作用。隨著對TRAF6的深入研究,其在常見婦科疾病中的相關研究不斷增多。TRAF6通過多種作用機制在常見婦科疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。因此,明確TRAF6在常見婦科疾病中的具體作用機制和功能影響,有助于理解常見婦科疾病的病理過程?,F(xiàn)對TRAF6在常見婦科疾病中的相關研究進展予以綜述,以期為常見婦科疾病的早期診斷、靶向治療提供理論基礎和研究方向。
TRAF6最早是Ishida等[13]對小鼠T細胞淋巴瘤互補DNA文庫進行篩選、分離、核苷酸序列分析時發(fā)現(xiàn)的一種C端含有TRAF結(jié)構(gòu)域的多肽,是TRAF蛋白家族的第六個成員,由530個氨基酸殘基組成,其相對分子量為60 083,是白細胞介素-1和CD40的重要信號轉(zhuǎn)導分子[14]。TRAF6蛋白的N端含有一個具有E3泛素連接酶活性的環(huán)指結(jié)構(gòu)域(67~124位)和5個能夠為環(huán)狀結(jié)構(gòu)域活性提供結(jié)構(gòu)支撐的鋅指結(jié)構(gòu)(130~236位),而C端含有由一個卷曲螺管樣結(jié)構(gòu)域(莖)和一個保守的TRAF-C結(jié)構(gòu)域(頭)組成的高度保守的TRAF結(jié)構(gòu)域[15-17]。TRAF6蛋白主要功能區(qū)域由N端的環(huán)指結(jié)構(gòu)域和第一個鋅指結(jié)構(gòu)域組成,是發(fā)揮E3泛素連接酶作用所必需的,能夠與二聚體E2泛素結(jié)合酶13和泛素結(jié)合E2酶變異體1A復合物結(jié)合產(chǎn)生Lys63連接的多泛素鏈,共同調(diào)節(jié)多種蛋白的多聚泛素化降解,從而激活下游信號通路[15]。同時,其C端的TRAF結(jié)構(gòu)域也可通過介導上游信號蛋白和其他蛋白相結(jié)合過程,發(fā)揮重要的生物學功能[18]。
TRAF6被認為是一種癌基因,其過表達或失調(diào)與炎癥誘導的腫瘤發(fā)生密切相關。TRAF6調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶、天冬酰胺內(nèi)肽酶等蛋白的表達,觸發(fā)涉及髓樣分化因子88依賴和髓樣分化因子88非依賴的Toll樣受體4信號通路、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路、核因子κB信號通路、激活蛋白-1信號通路、Wnt信號通路、Yes相關蛋白信號通路等信號通路來調(diào)節(jié)細胞增殖、遷移、侵襲、凋亡、上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和腫瘤血管生成等惡性生物學行為,從而促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移[19-20]。研究表明,TRAF6可以促進胰腺癌細胞的遷移和集落形成[21]、結(jié)腸癌細胞的增殖[22]以及胃癌細胞的自我更新、增殖和遷移[23]。TRAF6通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶和天冬酰胺內(nèi)肽酶表達水平在食管癌中介導促癌作用,TRAF6高表達食管癌患者的生存期明顯短于TRAF6低表達患者,而TRAF6基因的敲除顯著降低了食管癌細胞的遷移和侵襲能力[5]。小干擾RNA誘導的TRAF6基因敲除抑制肺癌細胞的遷移和侵襲,促進細胞凋亡[6]。此外,TRAF6是多形性膠質(zhì)母細胞瘤的獨立預后因子,可通過提高基質(zhì)金屬蛋白酶9的表達促進多形性膠質(zhì)母細胞瘤細胞的侵襲[8],抑制TRAF6可降低多形性膠質(zhì)母細胞瘤細胞對替莫唑胺的抗性[24]。因此,TRAF6有望成為不同類型腫瘤疾病中新的預后生物標志物或潛在的治療靶點。
TRAF6是具有免疫調(diào)節(jié)功能的多種受體的下游分子,在多種炎癥性疾病中起促炎因子的作用,因此,靶向TRAF6可能成為新型抗炎靶點。TRAF6可能促進小膠質(zhì)細胞的炎癥活化,從而加重腦部神經(jīng)元損傷,這可能成為中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥潛在的治療靶點[11]。含有微RNA(microRNA,miRNA/miR)-146a的細胞外囊泡可通過靶向TRAF6和白細胞介素-1受體相關激酶1減輕實驗性結(jié)腸炎[10]。miR-590-3p具有通過靶向TRAF6抑制脂多糖誘導的急性腎損傷和足細胞凋亡的能力[9],這可能為治療多種炎癥性疾病提供新的策略。
2.1TRAF6與子宮頸癌 2020年全球癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤,全球?qū)m頸癌發(fā)病率和死亡率均居女性新發(fā)癌癥的第4位,嚴重影響女性的身心健康[25]。人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)已是宮頸癌的主要原因,特別是持續(xù)感染高危型HPV與子宮頸癌發(fā)病密切相關,但具體致病機制還有待研究。TRAF6與HPV感染密切相關,在HPV感染不同階段的表達也可能不同[26]。多項研究發(fā)現(xiàn),TRAF6在體外宮頸癌細胞系中高表達,且在宮頸癌組織中表達量也顯著高于癌旁組織、非宮頸癌組織(宮頸糜爛和宮頸HPV感染患者)以及正常宮頸組織,表達譜的失調(diào)提示TRAF6可能參與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程[27-29]。景孌戀等[30]通過檢測30例女性體檢健康者、35例宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅰ級患者、22例宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅱ級患者、29例宮頸上皮內(nèi)瘤變Ⅲ級患者和31例宮頸癌患者的高危型HPV載量及宮頸陰道灌洗液和血清TRAF6表達水平發(fā)現(xiàn),5組高危型HPV載量、宮頸陰道灌洗液TRAF6水平、血清TRAF6水平均隨病變程度加重而升高,高危型HPV感染者宮頸陰道灌洗液和血清TRAF6水平與高危型HPV載量呈正相關,提示TRAF6可能是評估宮頸病變嚴重程度以及高危型HPV載量的參考指標。TRAF6作為宮頸癌組織的替代標本,通過血清、宮頸陰道灌洗液明確其表達水平可能具有一定的臨床應用潛力。
TRAF6能夠促進宮頸癌細胞系的增殖、遷移和侵襲,抑制細胞凋亡,而抑制TRAF6可能是通過下調(diào)細胞周期蛋白D1蛋白表達水平導致細胞G0/G1期阻滯;TRAF6表達下調(diào)可能通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶9表達而抑制宮頸癌浸潤、轉(zhuǎn)移;下調(diào)TRAF6的表達可能通過抑制核因子κB的激活促進胱天蛋白酶3的表達,進而促進細胞凋亡[31]。另有研究發(fā)現(xiàn),TRAF6與Toll樣受體4、髓樣分化因子88、轉(zhuǎn)化生長因子激活激酶1組成的復合物能夠與核因子κB/細胞周期蛋白D1/信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活因子3信號通路共同調(diào)控宮頸癌細胞系的增殖[32]。此外,宮頸癌細胞中過表達的miR-146a能夠通過靶向TRAF6、白細胞介素-1受體相關激酶1及核因子κB信號通路調(diào)節(jié)輔助性T細胞17的分化,從而促進宮頸癌細胞的生長并抑制其凋亡,并可能因此導致HPV持續(xù)感染,最終導致宮頸癌的發(fā)生[33-34]。因此,TRAF6在宮頸癌的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。
在宮頸癌的發(fā)生過程中,HPV感染后炎癥通路的過度激活可促進宮頸低度病變向浸潤性宮頸癌的發(fā)展。人工合成的類黃酮衍生化合物7-4-[雙(2-羥乙基)-氨基]-丁氧基-5-羥基-8-甲氧基-2-苯基鉻-4-酮(V8)[35]可抑制脂多糖誘導的宮頸癌細胞系的TRAF6、Toll樣受體4、髓樣分化因子88的表達和轉(zhuǎn)化生長因子激活激酶1的磷酸化及其與Toll樣受體4的相互作用,通過抑制核因子κB的激活對宮頸癌細胞發(fā)揮抗炎作用,從而發(fā)揮抗腫瘤作用[36]。TRAF6在宮頸癌中起促癌作用,在靶向TRAF6治療宮頸癌中具有可行性。植物激素家族中的N6-異戊烯基腺嘌呤核苷可以結(jié)合TRAF6的環(huán)指結(jié)構(gòu)域,阻斷Ubc13與TRAF6的自然絡合,抑制蛋白激酶B泛素化,降低蛋白激酶B和轉(zhuǎn)化生長因子激活激酶1的磷酸化水平,從而抑制宮頸癌細胞增殖,誘導其凋亡,發(fā)揮抗腫瘤作用[37]。死亡相關蛋白激酶相關的凋亡誘導激酶1直接與TRAF6的TRAF結(jié)構(gòu)域結(jié)合,通過干擾TRAF6蛋白的自身泛素化和同源寡聚化導致TRAF6的自噬降解,從而抑制炎癥信號介導的晚期宮頸癌細胞的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移[38],有望成為治療TRAF6相關晚期宮頸癌的潛在生物標志物和新的治療靶點。探索TRAF6與HPV感染、宮頸癌之間的具體作用機制以及TRAF6與臨床病理特征、5年生存率、生存分析之間的關系,可以為研究宮頸癌發(fā)病機制、治療靶標、預測預后提供新的思路以及新的可行靶點。
2.2TRAF6與卵巢癌 卵巢癌是常見的婦科惡性腫瘤之一,2020年全球共有313 956例卵巢癌新發(fā)病例和207 252例卵巢癌死亡病例,其新發(fā)病率和死亡率均居女性惡性腫瘤第8位[25]。雖然卵巢癌在手術、化療、放療、免疫治療和靶向藥物治療等相關治療取得了一定的進展,但由于早期診斷困難、高化療耐藥性和高復發(fā)率等,患者5年生存率較低、總體預后不良。因此,迫切需要進一步探索卵巢癌潛在的發(fā)生發(fā)展以及耐藥機制,以為臨床治療提供有效可行的治療靶點。石琳和李麗[39]通過檢測102例卵巢癌患者的腫瘤組織標本及相應癌旁正常卵巢組織的TRAF6表達水平發(fā)現(xiàn),卵巢癌組織中TRAF6的陽性表達率顯著高于癌旁正常卵巢組織,且TRAF6表達水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期顯著相關,但與卵巢癌患者年齡、腫瘤大小、有無腹水、組織學類型和病理分級無相關性;TRAF6陽性表達患者的5年生存率顯著低于陰性表達患者,提示TRAF6在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展中有一定的作用,有望成為卵巢癌潛在的診斷和預后因子。研究發(fā)現(xiàn),人外周血的單核細胞系、由人外周血的單核細胞系分化誘導后的M2型巨噬細胞或卵巢癌患者外周血單個核細胞與卵巢癌細胞系共生長環(huán)境培養(yǎng),其共培養(yǎng)組中TRAF6表達水平高于單獨培養(yǎng)組,可能由卵巢癌微環(huán)境通過刺激和活化Toll樣受體1、Toll樣受體2、Toll樣受體6信號通路引起[40-43]。此外,轉(zhuǎn)化生長因子-β1在激活Notch3信號通路的同時也能上調(diào)TRAF6的表達,而特異性抑制TRAF6能夠抑制轉(zhuǎn)化生長因子-β1對Notch3信號通路的激活作用,因此認為TRAF6介導了轉(zhuǎn)化生長因子-β1活化Notch3信號通路的過程,進而促進卵巢癌細胞的增殖、遷移和侵襲能力,提示TRAF6作為致癌基因參與卵巢癌的進展,可能成為卵巢癌的生物標志物[44]。劉艷和施勤[45]發(fā)現(xiàn),重組人CD40配體通過下調(diào)B細胞淋巴瘤-2基因和B細胞淋巴瘤-特大型基因表達改變細胞內(nèi)TRAF表達,如顯著下調(diào)TRAF6的表達,使卵巢癌細胞系的增殖阻滯于G1期,并促進其凋亡,因此通過重組人CD40配體靶向TRAF6抑制卵巢癌的進展具有一定的理論基礎。而TRAF6的卵巢相關研究多集中于去卵巢體內(nèi)模型或破骨細胞生成相關疾病,如絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、卵巢切除后誘發(fā)的骨質(zhì)疏松,而與卵巢癌直接相關的研究較少,其在診斷、治療和預后等方面的作用仍需要進一步探索[46-47]。
2.3TRAF6和子宮內(nèi)膜炎 子宮內(nèi)膜炎是一種普遍存在的伴有細菌感染的炎癥性疾病[48]。細菌產(chǎn)生的脂多糖可引發(fā)炎癥反應,危及女性的生殖健康。Zhao等[12]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)脂多糖處理的人子宮內(nèi)膜上皮細胞高表達TRAF6,低表達miR-643;而敲除TRAF6基因可減輕脂多糖誘導的人子宮內(nèi)膜上皮細胞的炎癥反應,進一步研究發(fā)現(xiàn),miR-643過表達可通過靶向TRAF6抑制脂多糖誘導的炎癥反應。TRAF6不僅能夠參與激活核因子κB信號通路,也是Toll樣受體4信號通路中的下游分子。Wu等[49]探討黃杞苷對脂多糖誘導的子宮內(nèi)膜炎小鼠模型中炎癥反應的影響發(fā)現(xiàn),黃杞苷可抑制TRAF6的水平,也能通過Toll樣受體4調(diào)節(jié)的核因子κB途徑負性調(diào)節(jié)促炎介質(zhì),對脂多糖刺激的小鼠子宮內(nèi)膜炎有保護作用,這為子宮內(nèi)膜炎的治療靶點提供了新的視角。
2.4TRAF6和子宮平滑肌瘤 子宮平滑肌瘤是女性生殖系統(tǒng)中最常見的一種良性腫瘤,也是最常見的女性疾病之一。子宮平滑肌瘤是子宮平滑肌的激素反應性腫瘤,Plewka等[50]分析育齡期和圍絕經(jīng)期子宮平滑肌瘤患者TRAF6蛋白的表達發(fā)現(xiàn),肌瘤組TRAF6蛋白水平高于正常子宮肌層組,但TRAF6蛋白表達水平與年齡無關,提示TRAF6與子宮肌瘤的發(fā)生發(fā)展有一定相關性,但具體作用機制尚不清楚,仍需要進一步分析。
2.5TRAF6和卵巢早衰 卵巢早衰是由多因素引起的卵巢功能下降,其中卵巢顆粒細胞凋亡在卵巢早衰中起重要作用。Chen等[51]研究表明,與年齡匹配的健康女性血漿標本和人卵巢顆粒細胞株COV434中miR-146a表達水平相比,卵巢早衰患者血漿和卵巢顆粒細胞中miR-146a表達明顯上調(diào),可通過直接靶向卵巢顆粒細胞白細胞介素-1受體相關激酶1和TRAF6的3′非編碼區(qū)調(diào)節(jié)Toll樣受體信號轉(zhuǎn)導,進而影響核因子κB和核因子κB抑制蛋白α的活性,最終影響胱天蛋白酶級聯(lián)反應,因此miR-146a/白細胞介素-1受體相關激酶1/TRAF6/胱天蛋白酶8信號通路介導了卵巢顆粒細胞的凋亡,提示TRAF6可能參與卵巢早衰的發(fā)生發(fā)展過程。
TRAF6過表達與宮頸癌、卵巢癌、子宮內(nèi)膜炎等常見婦科疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關,因此靶向TRAF6治療腫瘤疾病、炎癥性疾病成為可行的方法。但TRAF6在先天性免疫、獲得性免疫炎癥以及免疫耐受中具有重要作用,抑制或敲除TRAF6的研究需同時考慮其對免疫的影響,避免免疫紊亂而引發(fā)的不可預估的不良反應。TRAF6具有獨特的結(jié)構(gòu),故應積極尋找天然或人工合成TRAF6特異性抑制劑,并針對特定功能性結(jié)構(gòu)域或下游信號轉(zhuǎn)導通路,達到有效的抗腫瘤、抗炎目的,同時保持正常的免疫調(diào)節(jié)。
目前有關TRAF6在其他婦科疾病中的相關研究較少,如子宮內(nèi)膜癌、外陰惡性腫瘤、輸卵管惡性腫瘤、子宮肉瘤等惡性婦科疾病,以及多囊卵巢綜合征、子宮內(nèi)膜異位癥、子宮腺肌病、葡萄胎等良性婦科疾病。TRAF6在婦科疾病中作用機制、與臨床病理特征以及預測預后的研究均較局限,限制了TRAF6在婦科疾病診斷、治療和預后等方面的臨床應用。隨著研究的深入,闡明TRAF6的調(diào)控機制及其與其他信號分子相互作用,將為TRAF6為靶點的抗腫瘤、抗炎作用機制提供更多的理論基礎,其有望成為婦科疾病診斷和治療的潛在可行靶點。