PAX8基因與上皮性卵巢癌的相關(guān)性

劉健 趙晶 王蓉 陳雪 馬曉梅

卵巢癌(ovarian cancer,OC)是眾所周知的最致命的婦科惡性腫瘤[1],是一組涉及卵巢的異源性腫瘤。其中上皮性腫瘤(約90%)可分為四種主要組織型:漿液性、粘液性、子宮內(nèi)膜樣和透明細(xì)胞型,其中高級(jí)別漿液性卵巢癌(high-grade serous ovarian cancer,HGSOC)是上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC)中發(fā)生率和致死率最高的亞型,與BRCA1或 BRCA2和p53基因突變有關(guān),占卵巢癌死亡總數(shù)的70%,其高死亡率主要因?yàn)樵谠缙陔A段,HGSOC是無癥狀的,并且不存在特定的生物標(biāo)志物,因此大多數(shù)病例在晚期才被發(fā)現(xiàn),且發(fā)現(xiàn)時(shí)通常已伴有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(FIGO Ⅲ～Ⅳ期)[2]。該疾病主要治療方式包括手術(shù)減瘤、序貫紫杉烷類藥物和鉑類方案化療,治療初期藥物治療往往效果明顯,但很快就會(huì)發(fā)生化療耐藥,甚至疾病復(fù)發(fā)。因此,對(duì)于該類患者的診療,了解EOC的致瘤和轉(zhuǎn)移過程是至關(guān)重要的,最新的組織學(xué)、分子生物學(xué)和動(dòng)物模型證據(jù)表明,大多數(shù)HGSOC起源于輸卵管上皮[3]。研究發(fā)現(xiàn),幾乎所有HGSOC中都存在輸卵管上皮(fallopian tube epithelium,FTE)譜系特異性標(biāo)記配對(duì)盒基因8(paired box 8,PAX8),至于EOC的其他組織類型,PAX8基因在卵巢透明細(xì)胞癌和卵巢子宮內(nèi)膜樣腫瘤中高表達(dá),在卵巢黏液性腫瘤中低表達(dá)[4]。近年來,PAX8基因在卵巢癌中的致瘤作用已得到充分重視[5-6],所以將PAX8基因作為EOC的診斷標(biāo)志物,甚至作為HGSOC潛在治療靶點(diǎn)的研究越來越受到研究者的關(guān)注。本文就PAX8基因在EOC中的致瘤作用及臨床潛在應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展展開綜述。

1 PAX配對(duì)盒基因家族概述

PAX配對(duì)盒基因家族是一類在胚胎模式形成和器官發(fā)育中高度保守的轉(zhuǎn)錄基因家族。PAX基因最初發(fā)現(xiàn)于果蠅,隨后發(fā)現(xiàn)廣泛存在于許多不同的物種中[7]。它們?cè)诠壍呐咛グl(fā)育中影響幼蟲的分割并促進(jìn)眼睛和大腦發(fā)育[8]。這些基因編碼的轉(zhuǎn)錄因子包括四個(gè)功能域:具有DNA結(jié)合活性的N端配對(duì)域、保守的八肽基序、同源域(可作為第二個(gè)獨(dú)立的DNA結(jié)合區(qū))和C端的反式激活域[9]。在哺乳動(dòng)物中,PAX基因家族根據(jù)是否具有配對(duì)域末端的八肽基序、同源域以及所具有的同源域是否完整,可分為4個(gè)亞家族[10]。分別為:亞家族Ⅰ(PAX1和PAX9)由配對(duì)結(jié)構(gòu)域和八肽組成,亞家族Ⅱ(PAX2,PAX5和PAX8)除配對(duì)結(jié)構(gòu)域和八肽外還有部分同源結(jié)構(gòu)域,亞家族Ⅲ(PAX3和PAX7)由配對(duì)結(jié)構(gòu)域、完全同源結(jié)構(gòu)域和八肽組成,亞家族Ⅳ(PAX4和PAX6)由配對(duì)結(jié)構(gòu)域和完全同源結(jié)構(gòu)域組成。PAX基因家族編碼的蛋白質(zhì)為一組在胚胎發(fā)育和器官分化中極其重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,主要用于調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖,促進(jìn)更新,誘導(dǎo)前體細(xì)胞定向轉(zhuǎn)移和引導(dǎo)特定細(xì)胞系分化[11]。

2 PAX8基因在組織生長發(fā)育過程中的功能

PAX8基因位于人染色體2q12-q14上,是一種譜系特異性轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)基因[12]。研究表明,甲狀腺發(fā)育不良的PAX8基因缺失小鼠會(huì)發(fā)生嚴(yán)重發(fā)育不良,斷奶后不久將會(huì)死亡[13]。在發(fā)育過程中,小鼠的PAX8基因表達(dá)主要存在于腎臟、甲狀腺和苗勒管的正常上皮細(xì)胞中,其中苗勒管是雌性生殖系統(tǒng)的起源[14]。早期甲狀腺激素替代療法讓雌性PAX8基因缺失小鼠得以存活,但它們無法生育,因?yàn)闀?huì)伴隨苗勒管衍生組織的異常,例如子宮閉鎖、陰道口閉鎖和輸卵管積水導(dǎo)致的輸卵管損傷[15]。PAX8基因在雄性生殖系統(tǒng)的發(fā)育中也起著關(guān)鍵作用,并在胚胎期中腎管中表達(dá)[16]。用甲狀腺激素治療雄性PAX8基因缺失小鼠,可以治療先天性甲狀腺功能減退癥,但這些小鼠由于沒有附睪、輸出導(dǎo)管和精子而不能生育[17]。因此,PAX8基因在組織發(fā)育過程中起著重要作用,并可以指導(dǎo)兩性生殖器官的正常形成。同時(shí),胚胎發(fā)育和癌癥進(jìn)展之間的許多相似之處越來越得到研究者認(rèn)可,因?yàn)檫@兩個(gè)過程都需要許多細(xì)胞類型之間的相互作用和協(xié)調(diào),許多轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)錄因子家族參與胚胎分化和癌癥轉(zhuǎn)化和進(jìn)展的調(diào)節(jié)。

3 PAX8基因與上皮性卵巢癌的相關(guān)性

在正常成年組織中,PAX8基因表達(dá)于腎臟、甲狀腺和輸卵管上皮等,而不是卵巢上皮細(xì)胞。同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)PAX8基因也在HGSOC中高表達(dá)[18]。最新的證據(jù)證明FTE是主要的卵巢癌祖細(xì)胞部位,從健康FTE中敲除PAX8基因,幾乎沒有功能影響,并且沒有顯著改變基因的表達(dá)。然而,將HGSOC中PAX8基因敲除會(huì)降低腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,同時(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡,減慢腫瘤進(jìn)展[12]。有研究指出PAX8基因是輸卵管分泌細(xì)胞譜系的標(biāo)志物,其表達(dá)保留在96%的漿液性卵巢癌、89%的子宮內(nèi)膜樣癌和100%的透明細(xì)胞癌中,并影響腫瘤細(xì)胞增殖、形態(tài)和存活,癌癥基因組圖譜(TGCA)項(xiàng)目表明PAX8是卵巢癌細(xì)胞增殖所必需的存活基因[5]。證明卵巢腫瘤細(xì)胞依賴PAX8基因的表達(dá),而正常的FTE不受PAX8基因變化的影響,上皮性卵巢癌細(xì)胞的發(fā)生和PAX8基因的表達(dá)具有明顯的相關(guān)性。

4 PAX8基因在上皮性卵巢腫瘤發(fā)展中的作用

4.1 PAX8基因與腫瘤的關(guān)系 研究表明,PAX8基因與卵巢惡性腫瘤的發(fā)生之間有著重要的聯(lián)系[6]。PAX8基因能直接結(jié)合并增加抑癌基因P53的轉(zhuǎn)錄,激活定位于HGSOC細(xì)胞質(zhì)中的抑癌基因P21的表達(dá),誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞非典型的促增殖作用。Nik等[19]利用基因工程小鼠模型成功模擬了從輸卵管分泌上皮細(xì)胞到高級(jí)別漿液性卵巢癌的轉(zhuǎn)化。此外,基因譜研究也發(fā)現(xiàn)HGSOC的基因表達(dá)譜與輸卵管的關(guān)系比與卵巢表面上皮的關(guān)系更密切[20]。PAX8基因通過與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(retinoblastoma,RB)中細(xì)胞增殖因子E2F1直接結(jié)合,在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期中起著核心作用,包括PAX8基因在內(nèi)的幾種PAX蛋白(組織特異性發(fā)育調(diào)節(jié)因子)與RB蛋白相互作用,從而直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。

PAX8基因在腎細(xì)胞癌、膀胱癌、卵巢癌和甲狀腺癌細(xì)胞系中經(jīng)常表達(dá),并且癌細(xì)胞系中PAX8基因的沉默導(dǎo)致E2F1及其靶基因表達(dá)的顯著降低,以及 RB蛋白的蛋白酶體依賴性不穩(wěn)定,而RB1 mRNA水平不受影響。Li等[21]研究提出PAX8基因轉(zhuǎn)錄直接調(diào)節(jié)E2F1啟動(dòng)子,并且RB耗竭后E2F1轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)。RB被募集在PAX8 基因結(jié)合位點(diǎn),并參與癌細(xì)胞中 PAX8基因介導(dǎo)的E2F1轉(zhuǎn)錄。在癌癥中,通過轉(zhuǎn)錄激活E2F1表達(dá)和RB-E2F1通路上調(diào)來控制細(xì)胞生長需要頻繁和持續(xù)的PAX8基因表達(dá)。Xiong等[5]認(rèn)為,在正常的EOC細(xì)胞中增加PAX8基因表達(dá),會(huì)上調(diào)叉頭盒基因(forkhead box M1,FOXM1)信號(hào)通路,增加細(xì)胞增殖、遷移和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變,與此相應(yīng),在3種人類卵巢癌細(xì)胞系中敲除PAX8基因后,FOXM1基因表達(dá)減少,癌細(xì)胞增殖減少,凋亡增加。但我們對(duì)PAX8基因的認(rèn)識(shí)仍在逐漸深入,研究表明,PAX8基因控制著參與調(diào)節(jié)腫瘤-基質(zhì)相互作用、細(xì)胞粘附、增殖、存活和轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)錄程序[22]。PAX8基因作為轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用驅(qū)動(dòng)特定目標(biāo)基因的激活,并與調(diào)節(jié)細(xì)胞命運(yùn)和身份的不同因素相關(guān)聯(lián)。

4.2 PAX8基因調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外間質(zhì)的相互作用 Soriano等[22]利用體外遷移實(shí)驗(yàn)和黏附分析發(fā)現(xiàn)上調(diào)PAX8基因表達(dá)可通過整合素異二聚體αvβ3增加細(xì)胞間粘附連接,在卵巢癌腫瘤細(xì)胞粘附細(xì)胞外間質(zhì)(extracellular matrix,ECM)過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,并驅(qū)動(dòng)腫瘤進(jìn)展和侵襲。據(jù)報(bào)道,整合素β3僅與另外兩個(gè)α整合素亞基結(jié)合:整合素αiib和整合素αv。αiibβ3二聚體存在于巨核細(xì)胞系細(xì)胞中,在血小板聚集時(shí)發(fā)揮作用;αvβ3二聚體存在于增殖的內(nèi)皮細(xì)胞和一些癌細(xì)胞中[23]。有證據(jù)表明異二聚體αvβ3在腫瘤生長和侵襲的多種機(jī)制中發(fā)揮作用,包括與ECM、基質(zhì)金屬蛋白酶、血小板衍生生長因子、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)、血管內(nèi)皮生長因子受體相互作用,以及防止細(xì)胞凋亡[24]。其中TGFβ是一種由腫瘤細(xì)胞和成纖維細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,參與導(dǎo)致實(shí)體瘤的ECM重塑。具體而言,TGFβ介導(dǎo)成纖維細(xì)胞向癌癥相關(guān)成纖維細(xì)胞的轉(zhuǎn)變,以促進(jìn)該類細(xì)胞轉(zhuǎn)移,ECM蛋白(如纖連蛋白和膠原蛋白)都通過增加組織剛度和增強(qiáng)成纖維細(xì)胞的浸潤最終影響免疫細(xì)胞浸潤而與疾病侵襲性相關(guān),膠原蛋白和纖連蛋白的沉積與不良的臨床預(yù)后和生存率呈直接相關(guān)關(guān)系[25]。

纖連蛋白是一種ECM糖蛋白,除了傷口愈合、胚胎發(fā)育和致癌轉(zhuǎn)化等過程外,還在細(xì)胞分化、遷移、侵襲和增殖中起著至關(guān)重要的作用。在卵巢癌中,纖連蛋白在細(xì)胞遷移、侵襲、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用,并作為預(yù)后生物標(biāo)志物[26]。與纖連蛋白類似,膠原蛋白通過控制基質(zhì)剛度在ECM重塑中發(fā)揮作用,并在卵巢癌細(xì)胞中提供轉(zhuǎn)移前生態(tài)位[27]。這些研究證明PAX8基因作為HGSOC免疫標(biāo)記物的可能,同時(shí)PAX8基因- ECM的相關(guān)性突出了PAX8基因?qū)δ[瘤細(xì)胞的潛在治療價(jià)值,即未來研究者有望開發(fā)有效的腫瘤轉(zhuǎn)移阻斷信號(hào)。Hardy等[28]發(fā)現(xiàn)PAX8基因是人類卵巢癌模型(OVCAR8RFP)以及源自卵巢表面上皮和輸卵管上皮的漿液性腫瘤模型中作為遷移和腹膜定植的統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)因素,但目前仍需對(duì)其他HGSOC細(xì)胞系模型進(jìn)行研究,以確認(rèn)PAX8基因在上皮性卵巢癌遷移中的主要調(diào)節(jié)作用。

4.3 PAX8基因招募MECOM 基因驅(qū)動(dòng)卵巢癌致癌功能 Bleu等[29]認(rèn)為PAX8基因是卵巢癌細(xì)胞的主要組織因子,它參與了大量基因組位點(diǎn)的表達(dá),其中PAX8基因在特定的基因組位點(diǎn)上特異性招募MDS1-EVI1復(fù)合基因集(MDS1-EVI1 complex locus,MECOM)。MECOM是一個(gè)轉(zhuǎn)錄單元,最初由2個(gè)主要的啟動(dòng)子(500 kb)組成,驅(qū)動(dòng)MDS1和EVI1蛋白的表達(dá)[30]。在卵巢癌和急性髓性白血病中因發(fā)生剪接導(dǎo)致MDS1-EVI1融合蛋白的表達(dá)[31]?；騊AX8和MECOM剪接變異體,表達(dá)于同一蛋白復(fù)合體中,以調(diào)控特定的共同基因模塊,支持體內(nèi)腫瘤生長,細(xì)胞外間質(zhì)生成和細(xì)胞粘附[29]。Bleu 等[29]發(fā)現(xiàn)PAX8和MECOM是同一轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的一部分,并確定了PAX8-MECOM基因特征,該基因特征是預(yù)后不良的OC患者,PAX8基因在非HGSOC中的作用與HGSOC相似。另一項(xiàng)研究報(bào)告稱,敲低PAX8基因表達(dá)可降低腫瘤細(xì)胞的粘附水平,減少腫瘤負(fù)荷[32]。此外,卵巢譜系特異性PAX8基因調(diào)節(jié)子參與決定苗勒管器官發(fā)生過程中細(xì)胞命運(yùn)和表型的決定性事件,如果失調(diào)有助于卵巢癌發(fā)生[33]。這些研究說明PAX8基因驅(qū)動(dòng)的細(xì)胞致癌功能涉及多種因子參與,這將為未來相關(guān)研究奠定一定理論基礎(chǔ)。

4.4 腫瘤微環(huán)境中PAX8基因與脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的作用 上皮性卵巢癌是一種獨(dú)特的實(shí)性腫瘤,起源于腹腔,轉(zhuǎn)移和再發(fā)于腹腔,并形成其特有的微環(huán)境[34]。腫瘤微環(huán)境(tumor micro-environment)由免疫細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和腫瘤組織間的非細(xì)胞成分等組成,TME在卵巢癌的轉(zhuǎn)移和耐藥中有著重要影響[35]。大網(wǎng)膜上的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose‐derived mesenchymal stem cells,ADSCs)可以顯著提高卵巢癌的生長速度和侵襲能力,提示卵巢癌的進(jìn)一步發(fā)展[36]。Chu等[37]發(fā)現(xiàn)ADSC明顯上調(diào)卵巢癌細(xì)胞PAX8基因表達(dá),參與激活河馬(Hippo)信號(hào)通路,該通路核心包含一個(gè)激酶級(jí)聯(lián),哺乳動(dòng)物ste20樣激酶1/2(Mammalian Ste20-like kinases 1/2,MST1/2)和大型腫瘤抑制因子1/2(Large tumour suppressor 1/2,LATS1/2),以及下游效應(yīng)器,即轉(zhuǎn)錄共激活因子YES相關(guān)蛋白(transcriptional co-activator Yes-associated protein,YAP)和具有PDZ結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共激活劑(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif,TAZ)。TAZ參與調(diào)節(jié)多種腫瘤細(xì)胞的生長、凋亡、遷移和侵襲以及上皮間質(zhì)的轉(zhuǎn)化和干細(xì)胞化。PAX8基因上調(diào)促進(jìn)TAZ在卵巢癌中的轉(zhuǎn)錄,間接影響腫瘤進(jìn)展,并參與調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境和原發(fā)腫瘤之間的相互作用[38]。

4.5 卵巢癌非編碼體細(xì)胞突變集中在PAX8通路 在卵巢癌細(xì)胞突變中,約96%位于非蛋白質(zhì)編碼DNA區(qū)域,并提出部分非編碼體細(xì)胞突變可能通過修改調(diào)節(jié)元件的功能驅(qū)動(dòng)癌癥發(fā)展,PAX8基因表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合發(fā)生在非啟動(dòng)子區(qū)域,包括增強(qiáng)子和超增強(qiáng)子區(qū)域[39]。Corona等[40]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子PAX8與超增強(qiáng)子在所有上皮性卵巢癌組織型中均被檢測(cè)到,并且在HGSOC和子宮內(nèi)膜樣中最為活躍。這表明PAX8基因可能為HGSOC中非編碼體細(xì)胞突變所致轉(zhuǎn)錄失調(diào)的主要參與者。

4.6 SOX17與PAX8協(xié)同控制腫瘤轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò) Reddy等[41]開發(fā)了癌癥核心轉(zhuǎn)錄因子特異性(CaCTS)算法,用來識(shí)別腫瘤驅(qū)動(dòng)主轉(zhuǎn)錄因子(MTF),即一組與超級(jí)增強(qiáng)子(super enhancers,SE)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子,其預(yù)測(cè)的結(jié)合基序在SE上富集,表現(xiàn)出腫瘤類型特異性表達(dá)。通過這種方法,發(fā)現(xiàn)PAX8基因、SOX17基因和MECOM形成了驅(qū)動(dòng)高級(jí)別漿液性卵巢癌細(xì)胞系中腫瘤細(xì)胞存活的核心調(diào)節(jié)回路。其中,SOX17基因是一個(gè)新譜系生存轉(zhuǎn)錄因子,是SOXF家族的成員,該家族具有β-連環(huán)蛋白結(jié)合和反式激活結(jié)構(gòu)域,它與上皮性卵巢癌中的PAX8基因有著共同表達(dá)模式,SOX17或 PAX8基因的破壞同樣抑制腫瘤細(xì)胞的活性并且下調(diào)譜系相關(guān)轉(zhuǎn)錄物的譜系。腫瘤細(xì)胞通常依賴于一組相互關(guān)聯(lián)的MTF來維持其惡性表型[42]。為了進(jìn)一步探討SOX17的致癌潛能,Lin等[43]從癌癥基因組圖譜(TCGA)中初步證實(shí)了其在HGSOC中的優(yōu)先基因表達(dá)。在泛癌分析的基礎(chǔ)上,HGSOC表現(xiàn)出SOX17mRNA的最高水平; 作為比較,PAX8基因表達(dá)在HGSOC中相對(duì)受限。

同樣,SOX17基因和PAX8基因在苗勒氏管起源的子宮內(nèi)膜癌組織也高表達(dá),細(xì)胞模型顯示SOX17與PAX8基因共定位于細(xì)胞核中,并且分別在SOX17或PAX8基因表達(dá)免疫沉淀物中檢測(cè)到內(nèi)源性PAX8或SOX17基因。臨床樣本的生化分析證明SOX17與PAX8基因都顯示出苗勒管譜系特異性共表達(dá),并共同調(diào)控廣泛的下游基因,包括參與細(xì)胞周期和組織形態(tài)發(fā)生的基因。SOX17和PAX8基因表達(dá)對(duì)新開發(fā)的 CDK12/13共價(jià)抑制劑非常敏感,這些抑制劑有效地抑制體外腫瘤活性和體內(nèi)異種移植物生長。因此,SOX17和 PAX8基因協(xié)同控制致瘤轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)并呈現(xiàn)可靶向苗勒氏管譜系特異性轉(zhuǎn)錄裝置。同樣,Moreira等[44]也通過多項(xiàng)細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在蛋白質(zhì)水平上,敲除PAX8基因可導(dǎo)致 SOX17基因表達(dá)幾乎完全消失,SOX17基因的敲低同樣導(dǎo)致 PAX8基因表達(dá)水平大幅下降,同時(shí)PAX8-SOX17基因復(fù)合體與SERPINE1(也稱為絲氨酸蛋白酶抑制劑1)表達(dá)關(guān)系密切,其中SERPINE1為Serpin家族E成員,是血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)通路的有效抑制因子。據(jù)報(bào)道,其抗血管生成作用主要通過與玻連蛋白結(jié)合并阻斷整合素αvβ3和uPAR結(jié)合位點(diǎn)介導(dǎo),可阻斷細(xì)胞粘附、遷移并抑制血管生成[45]。Moreira等[44]通過轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)分析認(rèn)為,在卵巢細(xì)胞中,激活 PAX8-SOX17基因信號(hào)傳導(dǎo)時(shí),SERPINE1作為腫瘤血管生成的重要抑制劑,處于明顯下調(diào)狀態(tài)。該研究者提出假設(shè),在腫瘤發(fā)生過程中,通過PAX8-SOX17基因復(fù)合體激活抑制SERPINE1表達(dá),在體內(nèi)觸發(fā)VEGF通路激活并促進(jìn)腫瘤血管生成,所以在未來的研究中,抑制 PAX8-SOX17基因通路可能具有潛在價(jià)值,作為治療卵巢癌的抗血管生成的新方向。

5 PAX8基因相關(guān)靶向藥物試驗(yàn)

HGSOC仍然是影響全球女性的最致命的惡性腫瘤之一,因?yàn)榇蠖鄶?shù)病例是在發(fā)生腹膜轉(zhuǎn)移等不良結(jié)局后才得以診斷,導(dǎo)致預(yù)后不良,且目前在臨床治療中仍然缺乏該類疾病特異性的靶向藥物。由于HGSOC細(xì)胞類型和組織類型的特異性、在健康成人細(xì)胞中的低表達(dá)以及HGSOC的發(fā)病及發(fā)展過程中對(duì)PAX8基因表達(dá)和活性的依賴性,其被認(rèn)為是HGSOC中非常有前途的診斷和治療靶點(diǎn)。多項(xiàng)研究都指出 PAX8蛋白是OC致病相關(guān)信號(hào)通路中的重要調(diào)節(jié)因子,它與正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中不同介質(zhì)結(jié)合的證據(jù)表明,PAX8蛋白復(fù)合物可以特異性地靶向腫瘤細(xì)胞,使正常細(xì)胞和組織完全不受影響。硫鏈絲菌肽(Thiostrepton)是一種硫肽抗生素,可特異性結(jié)合70S原核核糖體抑制基因翻譯[46]。Hardy等[28]發(fā)現(xiàn)PAX8基因可上調(diào)上皮性卵巢癌中的叉頭盒基因FOXM1水平,其中FOXM1是一種致癌基因,在超過80%的HGSOC腫瘤樣本中呈激活狀態(tài),它是漿液性腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素[47]。而硫鏈絲菌素可靶向影響配對(duì)盒基因PAX8基因和叉頭盒基因FOXM1的表達(dá),已有報(bào)道硫鏈絲菌素通過下調(diào)FOXM1基因表達(dá)抑制乳腺癌細(xì)胞遷移、轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化[48]。Hardy等[28]利用硫鏈絲菌素靶向PAX8基因和FOXM1基因降低其蛋白水平的原理,將膠束封裝硫鏈絲菌肽試驗(yàn)性治療有效減少了腫瘤負(fù)荷,這一發(fā)現(xiàn)突出了在HGSOC中利用藥物特異性靶向PAX8基因的治療潛力。Lin等[43]發(fā)現(xiàn)SOX17與PAX8基因在培養(yǎng)的細(xì)胞系和臨床腫瘤標(biāo)本中發(fā)生物理相互作用,這兩種核蛋白結(jié)合到重疊的基因組區(qū)域,并調(diào)控一組共同的下游基因,包括那些參與細(xì)胞周期和組織形態(tài)發(fā)生的基因,此外,轉(zhuǎn)錄周期蛋白依賴性激酶(CDKs)的小分子抑制劑可以有效降低SOX17和PAX8基因的表達(dá)。

ZSQ1722是一種新型的口服CDK12/13共價(jià)拮抗劑,在異種移植模型中表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗腫瘤活性。此外,靶向PAX因子的另一種策略是抑制其結(jié)合活性。Grimley 等[49]在227種潛在的PAX2基因抑制劑中發(fā)現(xiàn)了一種稱為EG1的小分子,可有效阻斷PAX2-5-8 DNA結(jié)合活性并降低癌細(xì)胞的活力。同一研究小組使用無偏倚的、基于細(xì)胞的高通量篩選分離抑制PAX2-5-8基因復(fù)合體反式激活能力的化合物。這些抑制劑不會(huì)干擾 PAX2-5-8 DNA結(jié)合活性,但對(duì)PAX2-5-8基因復(fù)合體轉(zhuǎn)錄激活以及癌細(xì)胞增殖具有抑制作用[50]。鑒于EG1和抑制劑通過兩種不同的機(jī)制發(fā)揮其作用,或許兩種分子的結(jié)合可能會(huì)在未來增加治療益處。

基于PAX8基因在HGSOC中的核心作用,Shi等[33]等發(fā)現(xiàn)HGSOC中的PAX8 基因調(diào)節(jié)子對(duì)組蛋白脫乙酰酶(HDAC)拮抗劑敏感,HDAC拮抗劑作為單一藥物有效抑制卵巢腫瘤的生長和擴(kuò)散,并與標(biāo)準(zhǔn)化療聯(lián)合發(fā)揮協(xié)同作用,這一發(fā)現(xiàn)或許能為PAX8基因相關(guān)性的卵巢癌提供治療方面的思路。Liu[51]研究發(fā)現(xiàn)姜黃醇可能通過降低卵巢癌細(xì)胞中PAX8的表達(dá)抑制了卵巢癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移,該項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,姜黃醇抑制裸鼠移植卵巢癌的生長,與尼拉帕尼有協(xié)同作用,加了尼拉帕尼對(duì)卵巢癌的化療敏感性。這些研究均揭示了卵巢癌中可操作的譜系存活轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,可通過產(chǎn)生一系列化合物在藥理學(xué)上靶向這種難以治療的惡性腫瘤,從而為以后新型抗卵巢癌的藥物的發(fā)現(xiàn)提供了一定基礎(chǔ)。

6 PAX8基因?qū)β殉舶?fù)發(fā)和生存期的影響

研究者認(rèn)為漿液性卵巢癌患者的無進(jìn)展生存期和總生存期與PAX8基因表達(dá)有關(guān)[52];子宮內(nèi)膜癌和卵巢癌組織中PAX8基因的上調(diào)伴隨著更高的死亡風(fēng)險(xiǎn)和疾病復(fù)發(fā)[53]。研究指出不同F(xiàn)IGO分期、不同病理分級(jí)的卵巢癌患者中PAX2基因、PAX8基因表達(dá)存在明顯差異,且其陽性率隨著FIGO分期、不同病理分級(jí)的增加而改變,提示PAX2基因、PAX8基因表達(dá)與疾病進(jìn)展存在一定關(guān)聯(lián),可有效評(píng)估患者病情進(jìn)展情況[54]。由此可以推測(cè)出PAX8基因與EOC的發(fā)生、疾病進(jìn)展、復(fù)發(fā)及預(yù)后關(guān)系密切,故未來有理由相信PAX8基因作為EOC疾病預(yù)測(cè)因子為卵巢癌患者的臨床管理帶來益處。

7 展望

上皮性卵巢癌中,PAX8基因通過促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、遷移和存活能力而提供生長優(yōu)勢(shì),更是卵巢高級(jí)別漿液性腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素,在一定程度上PAX8基因的表達(dá)能夠預(yù)測(cè)卵巢癌的進(jìn)展和預(yù)后,以便指導(dǎo)臨床對(duì)該疾病患者的管理。同時(shí),PAX8基因在控制卵巢癌細(xì)胞狀態(tài)和遷移方面的核心作用,也表明卵巢癌PAX8基因及其表達(dá)的蛋白可能成為一種高效的抗癌療法,具有廣闊的應(yīng)用前景,靶向這些蛋白質(zhì)有望減慢患者的腫瘤生長和進(jìn)展,并顯著提高生存率。PAX8基因具有組織特異性,因此與通過普遍表達(dá)干擾靶標(biāo)的方法相比,這種治療策略還可能具有更低的毒性水平,這或?qū)⒊蔀槲磥鞥OC開發(fā)靶向療法或精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要新機(jī)會(huì)。