RNA 結(jié)合蛋白生物學(xué)功能及其在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用機(jī)制和應(yīng)用研究進(jìn)展

李玲，馬建紅 ，馬杏，劉暢

1 蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000；2 蘭州大學(xué)第一醫(yī)院婦產(chǎn)科甘肅省婦科腫瘤重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

卵巢癌是致死率較高的婦科惡性腫瘤之一，手術(shù)聯(lián)合化療是卵巢癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案，但因其早期病情發(fā)展隱匿、高復(fù)發(fā)率、腫瘤化療耐藥等問(wèn)題，因此需要針對(duì)卵巢癌提出新的治療策略以期提高療效。RNA結(jié)合蛋白（RBP）是一類可以與mRNA結(jié)合并改變生成蛋白質(zhì)數(shù)量的內(nèi)源性蛋白質(zhì)，具有多種生物學(xué)功能，其通過(guò)參與RNA 可變剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和穩(wěn)定性、翻譯后修飾等過(guò)程調(diào)節(jié)RNA 轉(zhuǎn)錄物［1］。RBP 是轉(zhuǎn)錄后修飾的重要組成部分，參與調(diào)節(jié)RNA 成熟、運(yùn)輸、穩(wěn)定性和降解的關(guān)鍵代謝過(guò)程。在人類中總共有1 542個(gè)基因編碼RBP，約占所有蛋白質(zhì)編碼基因的7.5%，在基因表達(dá)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用［2］。RBP 在卵巢癌中異常表達(dá)并參與卵巢癌細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移惡性生物學(xué)行為，調(diào)節(jié)化療敏感相關(guān)基因表達(dá)水平致化療耐藥。研究［3］發(fā)現(xiàn)，將卵巢癌組織與鄰近的癌旁組織相比，RBP 在卵巢癌中異常表達(dá)并與其預(yù)后相關(guān)。因此，RBP或許可成為卵巢癌診斷、治療及預(yù)后的有效生物標(biāo)志物，為卵巢癌診療提供潛在靶點(diǎn)?，F(xiàn)就RBP生物學(xué)功能及其在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控作用機(jī)制和應(yīng)用研究進(jìn)展綜述如下。

1 RBP的生物學(xué)功能

RBP 結(jié)構(gòu)域通過(guò)排列順序改變，賦予RNA 可變剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和穩(wěn)定性及翻譯后修飾等生物學(xué)功能。

1.1 RNA 可變剪接 RNA 可變剪接是一種轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機(jī)制，有助于蛋白質(zhì)復(fù)雜性和多樣性的表達(dá)，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞表型的變化，其調(diào)節(jié)依賴于RBP，它作為剪接因子與位于外顯子或其相鄰內(nèi)含子中的RNA 基序精確結(jié)合［4］。RBP 異常與剪接體有關(guān)，剪接體是MYC 驅(qū)動(dòng)癌癥中致癌應(yīng)激的新靶點(diǎn)，可以為MYC 驅(qū)動(dòng)的癌癥提供新的治療切入點(diǎn)。富含絲氨酸/精氨酸（SR）蛋白和hnRNP 家族是重要的RBP，兩者作為RNA 可變剪接的調(diào)節(jié)劑發(fā)揮著保守的作用，SRSF3 和SRSF7 與末端外顯子中的不同位點(diǎn)結(jié)合并募集NXF1 來(lái)調(diào)節(jié)3'末端非翻譯區(qū)（3'UTR）的長(zhǎng)度［5］。

1.2 選擇性多聚腺苷酸化（CPA） CPA 是生成成熟RNA 必不可少的一個(gè)過(guò)程，在3'UTR 中通過(guò)切割和 CPA 產(chǎn)生不同的 mRNA 長(zhǎng)度，3'UTR 對(duì) mRNA 成熟、穩(wěn)定性、定位和翻譯有重要功能。CPA機(jī)制蛋白可調(diào)節(jié)mRNA 的切割和CPA，RBP 通過(guò)招募或與CPA機(jī)制蛋白競(jìng)爭(zhēng)從而影響3'UTR長(zhǎng)度。

1.3 RNA 定位和穩(wěn)定性 RBP 通過(guò)與 mRNA 或非編碼RNA（ncRNA）的3'UTR 序列結(jié)合在亞細(xì)胞定位中發(fā)揮關(guān)鍵作用，兩者結(jié)合形成核糖核蛋白復(fù)合物（RNP），通過(guò)分子馬達(dá)將RNP 沿細(xì)胞骨架運(yùn)輸?shù)教囟ㄎ恢?，這種機(jī)制有助于維持細(xì)胞極性。RBP在mRNA 或ncRNA 的穩(wěn)定性中也起著關(guān)鍵作用，HuR 是一種 RBP，通過(guò)與 3'UTR 中的 ARE 結(jié)合來(lái)控制mRNA 的穩(wěn)定性，HuR 介導(dǎo)的mRNA 穩(wěn)定性依賴于HuR 的亞細(xì)胞定位，其定位到細(xì)胞質(zhì)中并與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)劑和炎癥有關(guān)。HuR 通過(guò)穩(wěn)定編碼細(xì)胞周 期 蛋 白（A、B1、D1 和 E）、HIF-1a 和 VEGF的mRNA，增加相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)，但癌細(xì)胞中的HuR 會(huì)破壞 c-Myc 和 WNT-5A 的 mRNA 穩(wěn)定性［6］，因此阻止RBP 在癌細(xì)胞中的對(duì)mRNA 穩(wěn)定性的破壞可能是治療癌癥的新靶點(diǎn)。

1.4 翻譯后修飾 RBP參與翻譯起始、延伸和終止及形成RNP 復(fù)合物整個(gè)過(guò)程，大量相關(guān)的RBP 與5'UTR 或3'UTR 結(jié)合，具有不同的翻譯效率。HuR通過(guò)其靶向3'UTR 增加Tam RNA 前體的豐度和翻譯從而促進(jìn)癌癥進(jìn)展［7］。

2 RBP在卵巢癌發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控機(jī)制

卵巢癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程復(fù)雜，越來(lái)越多的RBP 逐漸被關(guān)注，RBP 定位和表達(dá)異?？芍罗D(zhuǎn)錄水平的基因組發(fā)生變化，在卵巢癌中促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、抑制癌細(xì)胞凋亡及調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、EMT 和化療耐藥等。

2.1 RBP 促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖 胰島素樣生長(zhǎng)因子 2 mRNA 結(jié)合蛋白 1（IGF2BP1）屬于 RBP 保守家族，具有最保守的“致癌”作用，并與預(yù)后不良有關(guān)，其通過(guò)SRC/MAPK 通路促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖［8-9］。N6-甲基腺苷（m6A）作用是修飾真核生物mRNA，部分m6A 相關(guān)分子也是RBP，YT521-B 同源結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)包括 YTHDF1-3、YTHDC1 和 YTHDC2，被認(rèn)為是m6A 修飾的“閱讀器”，可特異性識(shí)別m6A 修飾的mRNA。YTHDF1 在卵巢癌中高表達(dá)，其上調(diào)與卵巢癌不良預(yù)后有關(guān)，它通過(guò)與m6A 修飾的EIF3C mRNA 特異性結(jié)合增加EIF3C 翻譯，同時(shí)促進(jìn)整體翻譯輸出，從而促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖與轉(zhuǎn)移［10］。FBW7 是一種抑癌基因，其與 YTHDF2 相互作用并拮抗YTHDF2，以改變m6A 修飾的BMF mRNA 表達(dá)水平，從而影響細(xì)胞增殖［11］，因此，YTHDF1-EIF3C 軸和 FBW7-YTHDF2 可作為治療卵巢癌的潛在靶點(diǎn)。RNA m6A 甲基化修飾與miRNA之間存在相關(guān)性，YTHDF2 是一種miR-145 抑制蛋白，可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，降低 m6A mRNA 水 平［12］。 線 粒 體 內(nèi) 膜 轉(zhuǎn) 位 酶 44（TIMM44）是一種將蛋白質(zhì)從線粒體內(nèi)膜轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體基質(zhì)的外周膜蛋白，HuR 通過(guò)調(diào)節(jié)TIMM4 4 mRNA穩(wěn)定性促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖［13］。E2F2是一種轉(zhuǎn)錄激活因子，CircE2F2 與HuR 結(jié)合以穩(wěn)定E2F2 mRNA，從而促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖、糖代謝和轉(zhuǎn)移［14］。La 相關(guān)蛋白 1（LARP1）是 LARP 家族中高度進(jìn)化保守的RBP，它可以調(diào)節(jié)與核糖體生物發(fā)生和細(xì)胞增殖相關(guān)的mRNA的穩(wěn)定性和翻譯。LARP1與編碼促凋亡蛋白（BIK）和B 細(xì)胞淋巴瘤2（BCL2，編碼抗凋亡蛋白）的3'UTR 相互作用，穩(wěn)定BCL2 并破壞BIK 穩(wěn)定性，凈效應(yīng)促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖［15-16］。異質(zhì)核核糖核蛋白（hnRNPs）是與細(xì)胞增殖和凋亡相關(guān)的RBP，包含hnRNPA2 和hnRNPB1 兩種異構(gòu)體，在卵巢癌中hnRNPA2B1 表達(dá)上調(diào)，Lin28B是 hnRNPA2B1 的 靶 標(biāo) ，hnRNPA2B1 通 過(guò) 增強(qiáng)Lin28B 表達(dá)來(lái)促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移［17］，因此hnRNPA2B1 可作為卵巢癌新的診斷生物標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)。Circ-NOLC1 是一種具有轉(zhuǎn)錄樣活性的蛋白質(zhì)，在卵巢癌中高表達(dá)并且與FIGO分期、分化呈正相關(guān)，Circ-NOLC1 通過(guò)結(jié)合ESRP1 并調(diào)節(jié)細(xì)胞依賴性激酶1 和RhoA 的表達(dá)來(lái)促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增值［18］。

2.2 RBP 抑制卵巢癌細(xì)胞凋亡 Lin28 蛋白（Lin28A 和Lin28B）是一種RBP，Lin28A 正向結(jié)合并上調(diào)編碼ROCK2 mRNA，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，并抑制細(xì)胞凋亡［19］。LIN28B 在卵巢癌中高表達(dá)，可通過(guò)與DNA 損傷通路相關(guān)的AKT 2 mRNA 結(jié)合抑制癌細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)FOXO3A 蛋白磷酸化并降低BIM的抗凋亡活性［20］。

2.3 RBP 調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移及 EMT 研究［21］表明，IGF2BP1 通過(guò)削弱轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子SRF mRNA的miRNA 定向衰變的方式，增強(qiáng)SRF 依賴性轉(zhuǎn)錄活性并促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。ESRP1是一種上皮細(xì)胞特異性RBP，在卵巢癌中高表達(dá)并參與EMT 過(guò)程，與卵巢癌預(yù)后不良有關(guān)［22］。LncRNA HOTAIR 是在卵巢癌中高表達(dá)的lncRNA，HuR 與lncRNA HOTAIR 結(jié)合正向調(diào)節(jié)microRNA-373 的表達(dá)并抑制Rab22a 的表達(dá)，從而促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移［23］。胃癌相關(guān)lncRNA1（GClnc1）在卵巢癌轉(zhuǎn)移中起著關(guān)鍵作用，通過(guò)結(jié)合FOXC2 促進(jìn)NOTCH1 轉(zhuǎn)錄，從而激活NF-κB/Snail 信號(hào)傳導(dǎo)并促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移和EMT［24］。轉(zhuǎn)移相關(guān)肺腺癌轉(zhuǎn)錄本 1（MALAT1）是一種lncRNA，在卵巢癌中表達(dá)上調(diào)并與轉(zhuǎn)移相關(guān)，MALAT1 敲低可下調(diào)RBFOX2 以及調(diào)節(jié)抑癌基因KIF1B，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移［25］。

2.4 RBP調(diào)節(jié)卵巢癌的化療耐藥 SFPQ 是一種參與RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞凋亡過(guò)程的剪接因子，敲低調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞中caspase-9 mRNA 的可變剪接來(lái)促進(jìn)鉑類化療誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡［26］。CPEB4是調(diào)節(jié)mRNA多腺苷酸化和翻譯的RBP，CPEB4 與TRAG-3/CSAG2 mRNA 結(jié)合促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇的耐藥性，CPEB4 敲低恢復(fù)紫杉醇敏感性，CSAG2 被證明是體內(nèi)細(xì)胞增殖和腫瘤生長(zhǎng)所必需的基因，CSAG2 敲低減弱 CPEB4 介導(dǎo)的紫杉醇耐藥性［27］。因此，干擾CPEB4/CSAG2 軸可能有助于克服紫杉醇耐藥。RNA 結(jié)合基序蛋白3（RBM3）是富含甘氨酸的RBP，RBM3 通過(guò)調(diào)節(jié)參與DNA 損傷的凋亡相關(guān)介質(zhì)BCL-2、BAX 和DNA 完整性來(lái)促進(jìn)鉑敏感性，并改善化療后的細(xì)胞毒性作用［28］。DDX3X 是調(diào)節(jié)磷酸甘油酸脫氫酶（PHGDH）翻譯的RBP，促進(jìn)PHGDH在卵巢癌順鉑耐藥細(xì)胞中上調(diào)，導(dǎo)致卵巢癌細(xì)胞順鉑耐藥［29］。因此，靶向 PHGDH 可能提供克服卵巢癌順鉑耐藥的潛在機(jī)會(huì)。上述列舉的RBP參與調(diào)控卵巢癌細(xì)胞增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移及EMT 和化療耐藥，通過(guò)所總結(jié)的RBP 調(diào)控卵巢癌相關(guān)機(jī)制，我們發(fā)現(xiàn)與RBP 相關(guān)基因、蛋白及信號(hào)通路可作為卵巢癌的治療靶點(diǎn)，研究出相應(yīng)藥物來(lái)阻斷RBP 對(duì)卵巢癌的調(diào)控作用，有望為卵巢癌的治療提供新的方向。

3 RBP在卵巢癌診斷、治療及預(yù)后判斷中的應(yīng)用

卵巢癌的篩查方法主要有經(jīng)陰道超聲、組織學(xué)檢查及傳統(tǒng)的腫瘤標(biāo)志物，但這些方法在臨床應(yīng)用上有一定的局限性。例如CA125 檢測(cè)在早期階段敏感性較低，在月經(jīng)期或子宮內(nèi)膜異位癥等特殊情況下可能會(huì)受到干擾，且大多數(shù)卵巢癌患者經(jīng)診斷時(shí)已發(fā)生盆腹腔轉(zhuǎn)移，因此為提高卵巢癌的早期診斷及改善預(yù)后，尋找新的卵巢腫瘤標(biāo)志物具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn)RBP 對(duì)卵巢癌有一定的診療和預(yù)后價(jià)值，其中IGF2BP1表達(dá)上調(diào)并與不良預(yù)后相關(guān)［8］，IGF2BP3與卵巢癌中更具侵襲性的表型和較差的生存率有關(guān)［30］，ESRP1 在卵巢癌中表達(dá)上調(diào)并與預(yù)后不良有關(guān)［22］，miRNAs 是在轉(zhuǎn)錄后控制靶基因的非編碼RNA，它們與腫瘤的發(fā)生、凋亡、增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和化療耐藥有關(guān)，miRNAs 在卵巢癌中失調(diào)，可作為卵巢癌的診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物［31］。另外由于RBP在卵巢癌中的差異性表達(dá)，其或許可成為卵巢癌診斷的新型標(biāo)志物，目前還尚未將RBP 作為卵巢癌的新型標(biāo)志物應(yīng)用于臨床實(shí)踐，未來(lái)需要更多相關(guān)研究來(lái)證實(shí)RBP 作為卵巢癌潛在診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物的應(yīng)用價(jià)值。在卵巢癌中潛在的治療性生物標(biāo)志物包括反義寡核苷酸、多肽和小分子抑制劑。研究［32］發(fā)現(xiàn) AMOS、LNAs 等反義寡核苷酸能抑制卵巢癌細(xì)胞的侵襲和遷移，可作為卵巢癌的治療靶點(diǎn)。多肽包括小分子和合成肽，具有低毒和免疫原性，同時(shí)對(duì)卵巢癌治療顯示出療效，其中在臨床前模型中已證實(shí)載脂蛋白A-I（ApoA-I）和ApoJ 模擬多肽抑制卵巢癌的有效性，這些載脂蛋白模擬物多肽可以作為安全的、新型的藥物治療卵巢癌［33］，合成肽也可以在沒(méi)有任何細(xì)胞毒性的情況下阻止腫瘤進(jìn)展，研究發(fā)現(xiàn)Rbm38和eIF4E 結(jié)合時(shí)相對(duì)應(yīng)的合成肽可破壞Rbm38-eIF4E 復(fù)合物，誘導(dǎo)野生型p53 表達(dá)，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)和進(jìn)展［34］，因此，合成肽也可作為卵巢癌潛在治療劑。近年來(lái)茶多酚、姜黃素、KBU2046、Benc-511、ZD6474 等小分子抑制劑被報(bào)道具有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的作用，KBU2046 是一種新的小分子抑制劑，具有顯著的抗轉(zhuǎn)移作用，然而KBU2046 雖能有效抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，但無(wú)細(xì)胞毒性作用，因此即使用了這些小分子抑制劑，腫瘤細(xì)胞仍然可以在原位增殖，這也是小分子抑制劑治療腫瘤的一個(gè)缺陷［35］?，F(xiàn)階段卵巢癌的治療性生物劑尚未廣泛應(yīng)用于臨床，未來(lái)需要更多相關(guān)臨床研究來(lái)證實(shí)其在卵巢癌中作為治療性生物標(biāo)志物的作用。

綜上所述，RBP異常表達(dá)可影響癌基因、抑癌基因和基因組穩(wěn)定性，多種RBP 參與卵巢癌細(xì)胞增值、凋亡、轉(zhuǎn)移及EMT、化療耐藥的調(diào)控，故針對(duì)RBP參與調(diào)控的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行干預(yù)或許可有效治療卵巢癌。目前已報(bào)道RBP 數(shù)百種，新的RBP 及生物學(xué)功能在不斷地被探索，現(xiàn)提出在體外使用小分子抑制劑、多肽或反義寡核苷酸選擇性拮抗RBP 或與RBP-RNA 相互作用抑制腫瘤進(jìn)展，并提出RBP可作為卵巢癌診斷、治療和預(yù)后的有效生物標(biāo)志物。未來(lái)RBP 研究前景廣闊，將卵巢癌相關(guān)的RBP 應(yīng)用于臨床治療是最終目標(biāo)，我們應(yīng)在局限腫瘤組織外的更多臨床樣本中檢測(cè)RBP 的表達(dá)，需要更充分的科學(xué)研究來(lái)闡明RBP 的生物發(fā)生機(jī)制，以期更多新的RBP 發(fā)現(xiàn)能夠?yàn)槁殉舶┑脑\治提供新的視角。