来源：中华病理学杂志
作者：唐高燕，周韧，张伟（浙江大学医学院病理学与法医学研究所浙江大学医学院病理学与病理生理学系）
人类食管癌相关基因4（esophagealcancerrelatedgene4,ECRG4）是一种潜在的抑癌基因，该基因在食管鳞状细胞癌[1,2,3,4]、乳腺癌[5]、结肠癌[6,7]、胶质瘤[6,8]、肾癌[9]、喉癌[10]等多种肿瘤细胞中具有抑癌作用，并且在这些肿瘤细胞中低表达或者不表达，但在人类正常组织中广泛表达。目前研究发现，ECRG4的抗肿瘤作用可能包括阻滞肿瘤细胞周期、促进细胞凋亡、抑制细胞迁移与侵袭等。本文就ECRG4抗肿瘤的分子机制进行综述，并讨论该基因在肿瘤治疗方面的应用前景。
1ECRG4简介ECRG4是中国医学科学院肿瘤研究所病因室在年首次克隆和鉴定的肿瘤相关基因；该基因位于染色体2q14.1-14.3，全长跨度约个碱基；cDNA全长为bp，开放阅读框由个碱基组成，编码个氨基酸残基的多肽[3]。生物信息学分析ECRG4在多种细胞和免疫系统中是一种分泌蛋白[11,12,13]，推测可能是胞外的一种信号分子；但是有研究报道ECRG4在人类胚胎肾细胞和前列腺上皮细胞中是一种膜蛋白，因此，ECRG4蛋白的定位和分布可能具有细胞特异性。目前研究发现，ECRG4基因在人体正常组织中广泛表达，但在多种肿瘤中表达下调或缺失，其基因启动子区CpG岛的异常高甲基化可能是导致ECRG4表达降低的主要机制之一[1,6,8,9,14,15]。在一些肿瘤细胞中诱导ECRG4过表达具有抑制细胞生长、促进凋亡、抑制迁移和侵袭等作用，并且该基因表达水平的高低与患者预后呈正相关，因而被看作是候选的抑癌基因[2,5,7,8,9,10]。
2ECRG4的抑癌分子机制1.ECRG4基因对肿瘤细胞周期的影响
肿瘤是一种细胞周期性疾病，细胞周期调控异常在多种肿瘤的发生发展中起关键作用。已知细胞周期各时相中有各自特异性的细胞周期蛋白，控制细胞周期有序进行，例如，cyclinA是G1期向S期转移的限速因素，cyclinB能促进G2期向M期的过渡；此外，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子对细胞周期起负调控作用，如p16参与抑制细胞周期G1/S的转化，p21可能阻碍细胞进入S期。Xu等[16]通过向人头颈部鳞状细胞癌M2细胞中转入ECRG4表达载体诱导其表达，发现过表达ECRG4的M2细胞的增殖能力明显下降；通过流式细胞术检测细胞周期发现，转染了ECRG4的M2细胞在G0/G1期的比例明显升高（P0.05）；进一步研究发现，过表达ECRG4的细胞中cyclinA表达明显降低，但是cyclinE的表达变化不大，说明ECRG4可能通过降低cyclinA表达，使细胞无法顺利进入S期，导致细胞周期被阻滞在G0/G1期，进而抑制细胞的增殖。在结肠癌中，ECRG4通过降低cyclinD1和cyclinE的表达，将细胞阻滞在G0/G1期[7]；cyclinD1、E在细胞周期的G1期发挥作用，对细胞顺利通过G1期至关重要[17]。Li等[4]发现ECRG4蛋白能够提高食管癌细胞内p21的表达，推测ECRG4通过与p21相互作用参与调控细胞周期发挥抑癌基因的功能，从而将细胞阻断在G1期。另外，在乳腺癌细胞中，ECRG4可能通过抑制泛素耦联酶UBE2C的表达，将细胞周期阻滞在M期[18]；UBE2C参与细胞周期进程，其表达缺失阻碍纺锤体的组装，使细胞周期停留在G2/M期[19]。
2.ECRG4基因促进肿瘤细胞凋亡的分子机制
凋亡是指细胞为维持自身内环境稳定，由基因控制的细胞自主有序的死亡。凋亡过程受多基因严格控制，这些基因在种属之间非常保守，如Caspase家族和bcl-2家族基因。Caspase家族成员大多数是凋亡的启动子或效应子，在细胞凋亡过程中发挥重要作用[20]。在bcl-2家族成员中，有些成员对凋亡起抑制作用，如bcl-2、bcl-XL；有些可促进凋亡，如Bid、Bax、Bak等[21]。Xu等[16]利用流式细胞术检测细胞凋亡发现，在过表达ECRG4的人头颈部鳞状细胞癌M2细胞中，其凋亡率明显高于低表达的细胞（P0.05），利用Westernblot技术发现ECRG4过表达后可提高促凋亡蛋白Bax水平，降低抗凋亡蛋白bcl-2水平；已知bcl-2在线粒体引发凋亡的途径中发挥重要作用，说明在过表达ECRG4的M2细胞中，ECRG4可能通过线粒体途径引发细胞凋亡。另外，Jia等[10]发现在转染了ECRG4的喉癌细胞中，细胞凋亡率升高，Hoechst染色显示染色质固缩，细胞核浓染；Westernblot检测凋亡相关蛋白发现，Bax、剪切的caspase-3、剪切的聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）表达量上升，而bcl-2表达量下降，说明在喉癌细胞中，提高ECRG4的表达可以激活凋亡信号通路从而诱导细胞凋亡。类似地，Cai等[7]发现ECRG4促进结肠癌细胞发生凋亡，其促凋亡机制与Jia等[10]报道的一致。
3.ECRG4基因抑制肿瘤细胞迁移与侵袭的分子机制
研究发现，ECRG4可抑制多种肿瘤细胞的迁移与侵袭，进而抑制细胞的转移。Li等[8]发现，低表达ECRG4的胶质瘤细胞过表达ECRG4后，其迁移与侵袭能力明显减弱。Lu等[18]通过划痕实验发现过表达ECRG4的乳腺癌细胞出现缺陷的划痕愈合，而敲除ECRG4的细胞促进划痕愈合，说明ECRG4可抑制肿瘤细胞发生迁移。Xu等[16]通过transwell和细胞划痕实验证实，ECRG4可降低人头颈部鳞状细胞癌细胞的迁移与侵袭能力，深入研究发现，在过表达ECRG4的人头颈部鳞状细胞癌中，E-钙黏蛋白表达上调；已知E-钙黏蛋白是维持细胞间互相黏附和连接的一类跨膜糖蛋白，其表达下调可诱导上皮细胞发生上皮-间质转化（EMT），而EMT在肿瘤细胞的侵袭与转移过程中发挥重要作用[22]，所以Xu等[16]推测，在人头颈部鳞状细胞癌中，ECRG4抑制细胞迁移可能与E-钙黏蛋白表达上调后降低了EMT的发生有关。
4.ECRG4基因抑制肿瘤细胞生长的其他分子机制
ECRG4基因除了阻滞肿瘤细胞周期、促进细胞凋亡、抑制细胞迁移与侵袭以外，还可能从其他方面抑制细胞的生长，比如促进肿瘤细胞的衰老和自噬等。自噬是指在饥饿、能量代谢缺乏等应激状态下的一种细胞自我消化过程[23]，作为细胞死亡的重要方式之一，自噬在许多类型肿瘤中已得到证实；而且越来越多的证据表明自噬在肿瘤细胞的生长、分化和抗肿瘤药物的疗效上扮演着重要角色[24]。You等[25]发现，转染ECRG4的鼻咽癌细胞CNE1能增强对化疗药物顺铂化合物的敏感性，其抑制细胞增殖的能力比未转染ECRG4的细胞高，为进一步探究ECRG4作用机制，You等利用细胞免疫荧光和Westernblot检测发现，过表达ECRG4的细胞经药物处理后，自噬相关蛋白LC-3表达明显上调；但是当用自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）处理后，细胞的增殖能力又明显升高（P0.01），说明在鼻咽癌细胞中，ECRG4可能通过促进肿瘤细胞的自噬来提高细胞对顺铂化合物诱导的死亡率。另外，ECRG4在小鼠少突胶质细胞前体细胞（mOPC）中是一种诱导细胞衰老的分泌因子，可通过加速cyclinD1和D3的降解，促进细胞的衰老[26]。除此之外，Xu等[16]发现，ECRG4基因可抑制蛋白激酶AKT（PKB）发生磷酸化，已知在磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）/AKT信号转导通路中，PI3K激活AKT发生磷酸化，活化的AKT进一步激活下游的靶分子，进而促进肿瘤发展[27]；所以在人头颈部鳞状细胞癌中，ECRG4基因可能参与抑制PI3K/AKT通路进而发挥抑癌作用。在食管癌中，ECRG4抑制肿瘤细胞的恶性增殖可能通过抑制NF-κB核心亚基p65和NF-κB下游效应靶基因环氧合酶2（COX-2）的表达实现的[3]，COX-2已经证实参与多种肿瘤的发生、血管生成、侵袭和转移等。Li等[8]发现，在胶质瘤细胞中，ECRG4也可能通过NF-κB信号通路抑制细胞的生长，但具体机制仍不清楚。
3ECRG4的潜在应用价值由于ECRG4在多种肿瘤中可能为潜在的抑癌基因，对其表达水平的调控有望为临床上防治肿瘤提供策略。已知DNA甲基化是调节基因表达的一种重要机制，与肿瘤发生、发展密切相关；研究发现，ECRG4基因启动子区高甲基化可能是导致该基因表达下调的主要原因之一[1,5,6,9,14,15]，所以对ECRG4甲基化状态的测定可能会成为新的诊断靶点，并对此开发高效的去甲基化药物，恢复ECRG4在肿瘤中的表达有可能成为肿瘤治疗的一种新途径。
4总结和展望我们综述了ECRG4在阻滞肿瘤细胞周期、促进细胞凋亡、抑制细胞迁移与侵袭、促进细胞衰老及自噬等方面可能的分子机制，有望将ECRG4抑癌机制与信号通路联系起来，为肿瘤的分子靶向治疗提供科学依据。但是，到目前为止，对ECRG4功能和抑癌分子机制的研究还不是很多，而且有研究发现，ECRG4在某些肿瘤中可能是促癌分子，如Chen等[28]发现，ECRG4在甲状腺乳头状癌中的表达量比正常甲状腺组织高，在甲状腺癌中的甲基化水平比较低，并且通过促进细胞周期运转提高肿瘤细胞的增殖能力；因此，明确ECRG4具体的功能及抑癌分子机制还需要进一步的实验论证。到目前为止，已发现ECRG4在多种肿瘤中具有抑癌作用，而且与ECRG4抑癌相关的分子在多种肿瘤中是一样的，所以其抑癌作用所涉及的信号通路可能在多种肿瘤中相同或相似，因此明确ECRG4的具体功能及分子机制在临床上对肿瘤的诊断、治疗具有广泛的作用，从而为多种肿瘤的治疗提供可能。
预防白癜风的方法有哪些哈市白癜风医院
转载请注明地址:http://www.liangjiufamen.com/sgazq/676.html
