腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因1與婦科惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

宋 振(綜述)，金 平(審校)

惡性腫瘤具有侵襲性和轉(zhuǎn)移性的重要生物學(xué)特性，其特性的發(fā)揮受多種復(fù)雜機(jī)制的調(diào)節(jié)。腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因1(tumor metastasis-associated gene 1，MTA1)是一種與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)的基因。研究發(fā)現(xiàn)，該基因在多種實(shí)體腫瘤如乳腺癌、食管癌、胃癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌等均有高表達(dá)，并與腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及預(yù)后密切相關(guān)。本文就MTA1的結(jié)構(gòu)、功能及其在婦科惡性腫瘤中的研究進(jìn)展綜述如下。

1 MTA1的結(jié)構(gòu)與功能

腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因(tumor metastasis-associated gene,MTA)是新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)基因家族，由3個(gè)成員組成(MTA1、MTA2和MTA3)，可表達(dá)為6種不同的異構(gòu)體(MTA1、MTA1S、MTA1-ZG29P、MTA2、MTA3和MTA3L)。MTA1的研究報(bào)道最多，也是最重要的成員之一。MTA1在該家族中首先被發(fā)現(xiàn)，它是1993年P(guān)encil等利用相差雜交技術(shù)首次從具有轉(zhuǎn)移潛能的鼠乳腺癌細(xì)胞株13762NF中分離出的一種新的乳腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)基因，后在人的高轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)了同源的MTA1基因。因其表達(dá)水平與乳腺癌轉(zhuǎn)移能力呈正相關(guān)，被命名為MTA1。MTA1-ZG29P是MTA1的N端截?cái)嘈问?。人類MTA1位于14q32.3上，全長(zhǎng)2.2 kb，其cDNA全長(zhǎng)2 756 bp，包含一個(gè)獨(dú)立開放閱讀框。MTA1、MTA2和MTA3 cDNA的核苷酸序列具有約30%的同源性；在蛋白質(zhì)水平上，三者的氨基酸具有約60%的同源性。MTA1基因編碼的蛋白質(zhì)含有715個(gè)氨基酸殘基，分子量約為80.8 kDa。MTA家族系列包含幾個(gè)共同的結(jié)構(gòu)域[BAH(bromo-adjacent homology)、ELM(egl-27 and MTA1 homology)、SANT(Swi,Ada2,N-CoR,TFIIIB-B)、GATA鋅指結(jié)構(gòu)域]和多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，通過蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間或蛋白質(zhì)與DNA間相互作用，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。多因素參與腫瘤轉(zhuǎn)移的調(diào)控，其中MTA家族成員發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，MTA1是核小體重塑和組蛋白去乙?；?nucleosome remodeling and histone deacetylase，NuRD)復(fù)合物的一個(gè)亞單位，與三磷酸腺苷依賴的染色質(zhì)重塑有關(guān)，并通過組蛋白的乙?；腿ヒ阴；瘏⑴c轉(zhuǎn)錄調(diào)控。乙酰化中和了組蛋白的正電荷，從而減少了基因組DNA與組蛋白乙酰化區(qū)域之間的結(jié)合，使基因組DNA和組蛋白結(jié)合變得松散，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。MTA1蛋白能與組蛋白去乙?；?histone deacetylases，HDACs)結(jié)合，募集HDACs到目標(biāo)基因的啟動(dòng)子區(qū)域，通過去除組蛋白的乙?；鶃碇厮苋旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，使其變得更加緊密而不利于轉(zhuǎn)錄。MTA1或許可以通過此類功能直接或者間接作用于某些抑制腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的基因，下調(diào)其轉(zhuǎn)錄。

2 MTA1與腫瘤淋巴血管生成的關(guān)系

腫瘤淋巴管血管生成是腫瘤生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的物質(zhì)基礎(chǔ)。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C(vascular endothelial growth factor C，VEGF-C)是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子家族的成員，參與多種惡性腫瘤淋巴血管生成，導(dǎo)致腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，影響預(yù)后。MTA1是NuRD復(fù)合物的重要組成部分，參與大量基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。MTA1通過穩(wěn)定缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)蛋白使其去乙?；?，增加HIF-1α的轉(zhuǎn)錄活性，并增強(qiáng)HIF-1α的靶分子血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)，在體內(nèi)外均能促進(jìn)血管生成，從而增加癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移潛能。Liu等運(yùn)用免疫組化技術(shù)檢測(cè)107例食管鱗癌組織和56份正常食管組織MTA1和VEGF-C的蛋白表達(dá)水平，評(píng)價(jià)微淋巴血管密度，并分析其與各項(xiàng)臨床病理因素的關(guān)系。結(jié)果表明，MTA1基因可能在食管鱗癌的發(fā)展、淋巴血管生成和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中起促進(jìn)作用，檢測(cè)活檢標(biāo)本中VEGF-C的表達(dá)水平對(duì)預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有幫助。Yang等在非小細(xì)胞肺癌中的研究也有類似結(jié)果，研究還發(fā)現(xiàn)MTA1高表達(dá)與膀胱癌的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

3 MTA1與婦科惡性腫瘤的關(guān)系

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MTA1與子宮內(nèi)膜癌 Balasenthil等利用免疫組化和蛋白質(zhì)印跡方法檢測(cè)子宮內(nèi)膜腺癌和不同時(shí)期良性子宮內(nèi)膜MTA1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)增殖期和分泌期的子宮內(nèi)膜，MTA1在腺體和間質(zhì)中均有表達(dá)，其定位于這些細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。MTA1在分泌期的表達(dá)低于增殖期。蛋白質(zhì)印跡分析MTA1在腫瘤標(biāo)本中的表達(dá)明顯增加。為進(jìn)一步了解MTA1在子宮內(nèi)膜腺癌組織中的亞細(xì)胞定位，研究者還對(duì)70例不同分期的子宮內(nèi)膜腺癌進(jìn)行免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)75.7%(53/70)的腫瘤標(biāo)本有MTA1表達(dá)，且在所有Ⅲ期標(biāo)本中染色強(qiáng)度相似。在Ⅰ期和Ⅱ期腫瘤中，MTA1同時(shí)存在于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。在Ⅲ期腫瘤中，MTA1只存在于細(xì)胞質(zhì)。這說明MTA1在子宮內(nèi)膜腺癌中具有潛在作用。楊益民等利用免疫組化方法檢測(cè)62例子宮內(nèi)膜癌和30份正常子宮內(nèi)膜組織中MTA1和VEGF的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)MTA1和VEGF在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)均高于正常子宮內(nèi)膜組織。MTA1和VEGF在子宮內(nèi)膜癌中的表達(dá)與臨床分期、病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和肌層浸潤(rùn)有關(guān)。這說明兩者與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生、發(fā)展呈正相關(guān)。MTA2與MTA1有65%的同源性。高靈通和劉瑋研究顯示，MTA2在子宮內(nèi)膜癌中的表達(dá)上調(diào)，MTA2在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織，且腫瘤分級(jí)越高，MTA2等表達(dá)量越高。miR-30c是子宮內(nèi)膜癌的一種腫瘤抑制因子，其在子宮內(nèi)膜癌組織的表達(dá)下調(diào)，而在雌激素受體陽(yáng)性的Ishikawa細(xì)胞和雌激素受體陰性的HEC-1-B細(xì)胞中均高表達(dá)，且雌二醇可使兩者表達(dá)下調(diào)。miR-30c通過miR-30c-MTA1信號(hào)通路直接抑制MTA1的表達(dá)，并作為腫瘤抑制因子發(fā)揮作用。王毅鋒和宋文廣采用免疫組化方法檢測(cè)子宮內(nèi)膜癌和正常子宮內(nèi)膜組織中MTA1蛋白的表達(dá)，采用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)測(cè)定組織和細(xì)胞中MTA1 mRNA的表達(dá)，采用蛋白質(zhì)印跡檢測(cè)細(xì)胞中MTA1蛋白的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜癌組MTA1蛋白陽(yáng)性率和MTA1 mRNA表達(dá)率明顯高于對(duì)照組(

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<0.05)。研究還采用RNA干擾技術(shù)沉默子宮內(nèi)膜癌HEC-1-C細(xì)胞中的MTA1基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉默子宮內(nèi)膜癌HEC-1-C細(xì)胞中的MTA1基因后,子宮內(nèi)膜癌HEC-1-C細(xì)胞中的MTA1蛋白和mRNA的表達(dá)下降,子宮內(nèi)膜癌HEC-1-C細(xì)胞的侵襲和遷移能力也下降，說明MTA1基因高表達(dá)能夠促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的侵襲和轉(zhuǎn)移。

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MTA1與宮頸癌 宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展涉及多個(gè)基因的改變，包括原癌基因、抑癌基因及MTA，這些基因的變化可引起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)異常。既往的研究證據(jù)證實(shí)，宮頸癌的發(fā)生主要與高危型人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的E6和E7病毒蛋白有關(guān)。Jia等研究HPV感染與宮頸癌細(xì)胞中主轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子MTA1上調(diào)之間的相關(guān)性后發(fā)現(xiàn)，MTA1在感染HPV16的宮頸癌細(xì)胞中高表達(dá)，而在HPV陰性宮頸癌細(xì)胞中弱表達(dá)。轉(zhuǎn)染HPV基因組可同時(shí)引起MTA1 mRNA和蛋白質(zhì)水平上調(diào)，僅高危E6就足以誘導(dǎo)MTA1上調(diào)。MTA1作為HPV感染的靶點(diǎn)及核因子-κB信號(hào)的調(diào)節(jié)器，在HPV感染引起的免疫下調(diào)中發(fā)揮重要作用。韓肖燕等利用pcDNA3-MTA1表達(dá)質(zhì)粒和pSilencer3.1-MTA1-siRNA干擾質(zhì)粒在宮頸癌中進(jìn)行研究，通過上調(diào)和下調(diào)宮頸癌CaSKi細(xì)胞中MTA1基因的表達(dá)觀察細(xì)胞生物學(xué)行為變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CaSKi細(xì)胞轉(zhuǎn)染pcDNA3-MTA1質(zhì)粒后，細(xì)胞生長(zhǎng)加速，克隆形成及劃痕后遷移能力增強(qiáng)，腫瘤細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的黏附、侵襲及體外遷移能力明顯增強(qiáng)，而轉(zhuǎn)染干擾載體pSilencer3.1-MTA1-siRNA質(zhì)粒降調(diào)MTA1基因表達(dá)后，上述細(xì)胞生物學(xué)行為受到明顯抑制。顧青等的研究也表明，MTA1基因能促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖，沉默MTA1基因表達(dá)能抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖及遷移能力，MTA1基因高表達(dá)可能參與宮頸癌的形成，為未來應(yīng)用RNA干擾技術(shù)進(jìn)行以MTA1基因?yàn)榘悬c(diǎn)的治療提供理論基礎(chǔ)。Liu等利用免疫組化方法檢測(cè)132例宮頸癌組織中MTA1的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)73例(55.3%)存在MTA1過表達(dá)，且與組織學(xué)分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)明顯相關(guān)。這說明MTA1過表達(dá)與宮頸癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移相關(guān)。侯曉梅等也通過免疫組化發(fā)現(xiàn)，MTA1蛋白在宮頸癌組的表達(dá)明顯高于宮頸上皮內(nèi)瘤變組及正常宮頸組，且陽(yáng)性表達(dá)與臨床分期、肌層浸潤(rùn)深度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

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<0.05)。這與王海清等的研究結(jié)果一致。Wang等通過多種實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)鏈非編碼RNA肺癌相關(guān)轉(zhuǎn)錄物1(lung cancer associated transcript 1,LUCAT1)的表達(dá)水平顯著高于正常宮頸上皮細(xì)胞系NC104，LUCAT1高表達(dá)促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，LUCAT1低表達(dá)水平的患者有較長(zhǎng)的總體生存率。LUCAT1過表達(dá)可上調(diào)MTA1蛋白質(zhì)水平，相關(guān)性分析表明，癌組織中MTA1表達(dá)水平與LUCAT1表達(dá)呈正相關(guān)。

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MTA1與卵巢癌 卵巢癌發(fā)病過程隱匿，早期常無(wú)特異性檢查，確診時(shí)多數(shù)已屬晚期，出現(xiàn)盆腹腔及多臟器轉(zhuǎn)移，預(yù)后較差，患者常死于并發(fā)癥。因此，臨床上尋找預(yù)示卵巢癌進(jìn)展轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)指標(biāo)和有效的治療方法非常重要。研究發(fā)現(xiàn)，MTA1蛋白的表達(dá)與卵巢癌的分期和大網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Dannenmann等對(duì)115例漿液性卵巢癌標(biāo)本的研究顯示出MTA1水平與卵巢癌有很強(qiáng)的相關(guān)性。MTA1蛋白在晚期卵巢癌組織中的表達(dá)明顯高于早期卵巢癌組織，前者表現(xiàn)為腫瘤低分化，更大程度的腹膜轉(zhuǎn)移和腹水形成。MTA1不僅增強(qiáng)了軟瓊脂中的集落形成活性，還下調(diào)了上皮細(xì)胞鈣黏蛋白(epithelial cadherin,E-cadherin)和MTA3的表達(dá)。MTA1還增強(qiáng)了轉(zhuǎn)錄抑制因子SNAIL和SLUG的表達(dá)，降低了雌激素受體β的表達(dá)。此外，MTA1還上調(diào)了細(xì)胞因子GRO、CXCL1、IL6和IL8的表達(dá)，這些細(xì)胞因子是調(diào)節(jié)生長(zhǎng)的癌基因。Yi等報(bào)道MTA1的mRNA表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)。Yang等研究發(fā)現(xiàn)，MTA1可通過介導(dǎo)雙鏈DNA斷裂修復(fù)促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖，而利用基于siRNA的方法可以下調(diào)MTA1，從而顯著抑制卵巢癌細(xì)胞增殖。這說明MTA1可能成為治療癌癥的靶點(diǎn)。郭玲等利用免疫組化方法檢測(cè)68例卵巢癌組織和30份正常卵巢組織中MTA1和VEGF蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)兩者在卵巢癌中的表達(dá)均顯著高于正常卵巢組織。這說明MTA1和VEGF蛋白表達(dá)在卵巢癌發(fā)生、發(fā)展過程中可能起一定協(xié)調(diào)作用。He等通過多種實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，MTA1過表達(dá)不影響卵巢癌A2780細(xì)胞的生長(zhǎng)活性，但能顯著增強(qiáng)A2780細(xì)胞的基質(zhì)非依賴的生長(zhǎng)能力，在軟瓊脂中形成大的集落，說明MTA1是通過促進(jìn)轉(zhuǎn)移而不是提高細(xì)胞生長(zhǎng)活性來促進(jìn)細(xì)胞增殖。因此，MTA1過表達(dá)促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的侵襲，在卵巢癌的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。Zhao等通過體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，PGPIPN(一種從牛β酪蛋白中提取的六肽)能與卵巢癌細(xì)胞的細(xì)胞膜結(jié)合，可能通過調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞中MTA1的表達(dá)以及相關(guān)的信號(hào)通路來抑制卵巢癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，顯示了其作為卵巢癌輔助治療的新藥研究前景。

4 結(jié)語(yǔ)

MTA1在MTA家族中首先被發(fā)現(xiàn)，是MTA家族的重要成員，通過多種途徑和機(jī)制參與惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。多項(xiàng)研究結(jié)果表明，MTA1高表達(dá)與包括婦科惡性腫瘤在內(nèi)的多種上皮來源惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移有關(guān)，MTA1基因的降調(diào)表達(dá)能顯著抑制惡性腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為。隨著對(duì)MTA1參與原癌基因激活、抑癌基因失活、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)等過程研究的進(jìn)一步深入，MTA1的具體功能將得到確認(rèn)，以MTA1為靶向的治療可能成為治療婦科惡性腫瘤的新方法。