Elf-1與腫瘤關系的研究進展

王婷婷，杜云翔，韋淑貞，李前文，張闖，楊艷

(1.蚌埠醫學院，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠醫學院附屬解放軍第82醫院 腫瘤中心，江蘇 淮安 223001)

·綜 述·

Elf-1與腫瘤關系的研究進展

王婷婷1，2，杜云翔2，韋淑貞2，李前文2，張闖2，楊艷2

(1.蚌埠醫學院，安徽 蚌埠 233000； 2.蚌埠醫學院附屬解放軍第82醫院 腫瘤中心，江蘇 淮安 223001)

Elf-1是具有啟動子特性的轉錄因子，在多種腫瘤中表達，與腫瘤的增殖、分化、凋亡、遷移、侵襲、血管生成等有關，同時可指導腫瘤的靶向治療。作者就Elf-1基因的基本特征及在腫瘤中的作用作一綜述。

Elf-1； Ets-1； 腫瘤； 文獻綜述

Ets(erythroblast transformation specific)基因是一類癌基因，1983年研究鳥白血病毒理時被首次發現，由一系列高度保守的同源序列基因組成，參與調控腫瘤的浸潤及轉移，目前發現有20多個成員。Elf-1(E74-like factor 1)基因是Ets家族中一種T細胞特異性相關轉錄因子，最具代表性，在許多人類腫瘤中已檢測到其有高活性，其結構、功能及在腫瘤中的作用備受關注。

1 Elf-1的結構及功能

Elf-1基因是1992年從T細胞cDNA文庫中發現的Ets家族新成員，又稱Ets-1。依據Ets域成員的氨基酸序列、位置及亞群特異性可分為若干亞群，Elf-1的Ets域位于中部，其定位于13q13染色體上，Elf-1與果蠅E74因子(可被蛻皮素誘導的果蠅轉錄因子)高度同源。Elf-1基因主要在淋巴細胞中表達，由619個氨基酸殘基組成，翻譯后的加工決定其亞細胞定位、生物活性和代謝降解等過程，其中86～265個氨基酸定位于細胞核，對靶基因起著轉錄激活或抑制的不同作用，糖基化及磷酸化在細胞調節的各個方面發揮著重要作用，Elf-1是目前所知的較少同時受這兩種方式修飾的轉錄因子，兩者是協調還是競爭修飾同一殘基或不同殘基都屬未知，還需要進一步明確對Elf-1轉錄因子功能的影響機制[1]。Elf-1的活性是通過與Rb(視網膜細胞瘤結合型蛋白)結合的相互作用來調控的，細胞周期的失控是細胞異常增殖和癌變的原因[2]，Elf-1已被證實是特定細胞周期中的重要調控因子。

Elf-1在細胞質和細胞核內編碼的蛋白功能及相對分子質量不同，前者主要與造血有關，后者主要參與細胞因子的轉錄，在T細胞活化之前，細胞質中的Elf-1先被PKCθ(protein kinase C-θ)催化磷酸化和N-乙酰氨基葡糖胺(GlcNAc)轉移酶催化N-乙酰氨基糖基化，進入細胞核后相對分子質量由在細胞質內的68×103轉變為細胞核內的80×103。癌蛋白磷酸酶2A抑制劑(CIP2A)被確認為人類腫瘤的特征性標志，促進惡性腫瘤細胞生長。Khanna等[3]指出，Ets-1增加EGFR-MEK1/2-ERK通路活動，介導CIP2A誘導癌癥的可能機制，促使癌細胞生長、侵襲及供應腫瘤營養的血管生成。

Kim等[4]報道，Elf-1基因參與JNK1通路，為該信號通路的靶基因，參與細胞生長、分化及癌基因轉化、凋亡等病理生理過程。表皮生長因子受體(EGFR)介導的絲裂原活化蛋白激酶/ERK(細胞外信號調節激酶)/激酶(MEK)l/2-ERK-MAPK信號通路已被證實幾乎可以調節包括腫瘤形成、發展的各個環節，可通過Ras(膜結合型的GTP/GDP結合蛋白)信號磷酸化活化，Elf-1氨基末端域的蘇氨酸突變可抑制Ras通路激活后產生的轉錄效應。

2 促腫瘤發生發展的可能機制

2.1 與細胞凋亡的關系

survivin是目前發現的凋亡抑制蛋白(IAP)中最強的凋亡抑制因子，楊東霞等[5]報道Elf-1在非小細胞肺癌中的表達與survivin正相關，并采用免疫組化及原位末端標記法(TUNEL)證明Elf-1在非小細胞肺癌組織中表達與腫瘤細胞的凋亡呈負相關。真核細胞中絕大部分調控蛋白的降解是通過泛素-蛋白酶體通路進行的，Elf-1可調節泛素-蛋白酶體途徑，并調控細胞的凋亡及生長。

caspase抗凋亡途徑發生在細胞增殖的G2/M期間，許多惡性腫瘤在此細胞周期形成，Elf-1參與該途徑，并導致k2/Cycline激活及磷酸化，磷酸化的Rb蛋白失去對細胞生長的抑制作用，導致細胞失控性生長，打破了正常細胞的增殖與凋亡平衡，導致癌癥的發生。

2.2 調節血管生成

1971年，Falkman等首先發現腫瘤的生長有賴于腫瘤組織的血管生成，如果沒有血管的營養支持，腫瘤超過1～2 mm3就不能生長。在血管內皮細胞內，Elf-1、環磷酸腺苷反應元件結合(CREB)和早期生長反應因子1/3(EGR-1/3)被證明在基因轉錄中發揮重要作用，Elf-1在內皮細胞中上調血管生成因子，并促進其增殖[6]，Elf-1結合位出現點突變可引起CREB啟動子胚胎血管中活性降低，導致成人內皮表達的缺失。Lin等[7]同樣支持轉錄因子Ets-1在血管生成、細胞外基質重塑和腫瘤轉移中起重要作用，Ets-1基因參與新生血管形成的各個階段包括促血管生成素、基質金屬蛋白酶(MMPs)和蛋白酶抑制劑的生成等。

2.3 與Ki-67的關系

Ki-67抗原與細胞分裂增殖有關，Ki-67的標記指數能可靠而迅速地反映惡性腫瘤增殖率，與多種惡性腫瘤的發展、轉移、預后相關。Kong等[8]在2014年報道采用組織芯片構建和免疫組化方法發現64例肺癌組織中Elf-1和Ki-67蛋白的表達較在10例正常肺組織顯著高表達，且表達高低與腫瘤分化程度、臨床分期和淋巴結轉移有關，同時發現Elf-1與Ki-67表達正相關。隨后Furlan等[9]在乳腺癌致瘤模型中也發現Ets-1與Ki67陽性細胞的比率呈正相關，可促進腫瘤生長，敲除該基因后可抑制腫瘤生長及轉移，指出Ets-1表達與癌癥侵襲及預后有關。

3 Elf-1在腫瘤中的表達及其臨床意義

Ets家族在癌變過程中起重要作用，與包括結腸癌、胃癌、肝癌、胰腺癌在內的多種腫瘤發生、發展、惡化均有關系[10]。Ets-1基因被指出在消化道腫瘤中表達，同時與細胞信號轉導、血管生成及浸潤轉移有關[11]。Elf-1可與多種基因的啟動子結合，在癌癥中的高表達可預測患者預后及指導治療等。

3.1 乳腺癌

乳腺癌是發達國家威脅婦女生命最常見的惡性腫瘤，Kalet等[12]在4株ERA(雌激素受體A)陽性的乳腺癌細胞系中研究發現Ets-1促進乳腺癌進展，在MCF7克隆細胞中驗證Ets-1轉錄因子具有增殖、遷移和侵襲特性，Ets-1高表達的MCF7腫瘤細胞生長率[(7.36±2.47)mm·(3 d)-1]明顯增加，而對照組較低[(2.52±1.70)mm·(3 d)-1]，Ets-1高表達的腫瘤表現出中心大片壞死和凋亡染色增高。隨后Puzovic[13]通過對免疫組化方法分析121例原發性乳腺癌Ets-1、MMP-2和MMP-9的表達與其他臨床病理的聯系，并根據現有的臨床隨訪資料進行生存分析，發現Ets-1蛋白在腫瘤細胞中高表達，并發現Ets-1在癌癥細胞陽性率占56.2%，Ets-1蛋白的表達與腫瘤的大小及分級顯著相關，而與激素水平、總生存期及無病生存期負相關，同時預測Ets-1表達可作為乳腺癌患者的一個不良預后因素。

Vav1是鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF)Rho(Ras homologous)家族苷酸酶及參與各種細胞活動的造血蛋白，近年來通過免疫沉淀(芯片)及免疫共沉淀(CoIP)證明，Vav1在乳腺癌中異常表達，轉錄因子Elf-1與雌激素受體結合，促進Vav1對細胞周期蛋白及細胞周期影響，促進腫瘤擴散，Vav1可被ER拮抗劑他莫昔芬抑制[14]，Elf-1異常表達有望指導乳腺癌的靶向藥物治療。三陰型乳腺癌治療被當作一種特殊的疾病治療，Park等[15]針對三陰型乳腺癌治療報道指出，Ets-1高表達的三陰型乳腺癌采用他汀類藥物治療有效。

3.2 宮頸癌

宮頸癌是全球婦女中僅次于乳腺癌和結直腸癌的第3個常見的惡性腫瘤，早期發現及治療對預后非常關鍵。Nicol等[16]研究發現Elf-1在宮頸癌中高表達。人乳頭狀瘤病毒(HPV)被普遍認為是感染宮頸癌的病原體，hPygo2基因可作為細胞感染人類乳頭瘤病毒(HPV)相關疾病的標志物，通過宮頸癌的腫瘤基因芯片顯示hPygo2在惡性細胞及鱗癌中比在正常的上皮細胞中高表達，而Elf-1是hPygo2在宮頸癌表達及癌細胞增殖必不可少的基因，其表達增高可作為細胞惡性標志[17]。

3.3 膠質瘤

低分化腦膠質瘤具有侵襲性及致命性，Bazzoli等[18]報道轉錄因子Elf-1(MEF，也稱為Elf4)在人和小鼠膠質母細胞瘤中高表達，Elf-1基因對小鼠神經干細胞和膠質母細胞瘤中神經干細胞球形成有著重要的影響，同時有誘導細胞具有干細胞的特征。隨后Sahin等[19]發現Elf-1在大鼠C6膠質瘤細胞中高表達。

3.4 前列腺癌

前列腺癌為威脅男性健康第二大惡性腫瘤，如何早期診治腫瘤是臨床醫師目前面臨的巨大挑戰。Shaikhibrahim等[20]在前期實驗研究結果Elf-1在前列腺癌過表達的基礎上，應用定量RT-PCR研究Ets家族中27個成員的表達模式，指出Elf-1基因在前列腺正常組織及癌變腺體之間表達有顯著差異，Efl-1為前列腺癌細胞內的嵌合蛋白，其頻繁異位易導致前列腺癌發生，并指出Elf-1在前列腺癌中高表達，且與病理分期有關。隨后Li等[21]對69例晚期前列腺癌(包括25例接受雄激素去勢作為主要治療的患者)采用免疫組化法研究發現，Ets-1的表達與前列腺癌的分期及Gleason(格里森)評分水平呈正相關(P<0.05)。Ets-1表達與去勢雄激素療法(ADT)難治性疾病進展時間及快速發展明顯有關。這些數據表明，Ets-1基因可以作為患者預后差的分子標記。

在前列腺癌患者中研究紫杉醇化療藥物抵抗與Ets-1mRNA及蛋白的關系中，Kato等[22]發現Ets-1基因的表達水平與紫杉醇抗藥性明顯相關，提出針對Ets-1基因治療可成為克服藥物抵抗(例如紫杉烷類抵抗性)的新策略。

3.5 口腔癌

口腔癌的確切病因尚未明確，目前認為免疫功能紊亂是口腔癌患者的標志。Munkert等[23]采用免疫印跡、共聚焦顯微鏡和流式細胞術方法發現,Elf-1在口腔癌中表達與腫瘤分期及浸潤呈正相關，同時指出Elf-1主要通過泛素-蛋白酶體通道參與腫瘤形成。

3.6 卵巢上皮性腫瘤

卵巢癌是最常見的婦科腫瘤，發病率位列全球婦科腫瘤的第二。目前對其生物學行為認識較有限，治療手段有很大的研發空間。Takai等[24]應用免疫組化染色法發現，Elf-1蛋白在26例卵巢上皮性癌中高表達，在10例卵巢良性囊腺瘤中低表達，陽性定位于細胞核和部分細胞質，且Elf-1的表達高低與腫瘤的臨床分期、臨床療效、組織學分型、生存率及預后等有關，與組織學分級無關，Ets-1在一些惡性腫瘤中與侵襲、血管生成和耐藥性有關，微陣列分析確定共有548個基因在卵巢癌中受Ets-1調節，Ets-1可能參與生物的生理和病理過程，如與對刺激的反應、血管內皮生長因子生成及形態、細胞增殖、細胞黏附及信號轉導有關，Ets-1通過復雜的多步驟過程可調節其靶基因的轉錄促進卵巢癌的進展[25]。

3.7 胰腺癌

胰腺癌是十大常見惡性腫瘤之一，早期不易發現，診斷明確后多已為晚期，預后差。Li等[26]對Ets-1在上皮-間充質轉變(EMT)中作用的研究發現，Ets-1基因表達與N-鈣黏蛋白呈正相關，與E-鈣黏蛋白mRNA呈負相關。為進一步研究Ets-1作用，構建了攜帶Ets-1短發夾核糖酸(shRNA)表達的綠色熒光蛋白質粒，同時將質粒轉染胰腺癌細胞，發現在該胰腺癌細胞系中敲除Ets-1，可減弱EMT的作用，在這些細胞中觀察到細胞遷移和黏附性減少及轉移率降低，進一步顯示該基因與胰腺癌的發生發展有關。

3.8 直腸癌

結直腸癌(CRC)在全球惡性腫瘤中發病率居第3位，死亡率居第4位。Li等[27]指出Ets-1促進腸癌細胞的增殖及侵襲。隨后Sun等[28]對免疫組化證實Ets-1高表達的158例直腸癌患者進行5年隨訪，結果顯示，71例(44.9%)死亡患者被證實與Ets-1轉錄因子有關，失訪、未死亡或死于結腸癌以外原因患者占55.1%，進一步指出Ets-1與腫瘤發生發展有關，腫瘤細胞通過局部微環境轉移，然而，控制腫瘤轉移相互作用的機制尚不清楚，Liu等[29]發現，Ets-1可通過成纖維細胞受體因子4途徑激活結直腸腫瘤細胞，促進其轉移。

3.9 肝癌

RhoC是Ras超家族同源基因家族Rho家族的成員，已證明與腫瘤發生和腫瘤進展有關，乙型肝炎病毒蛋白質在肝細胞性肝癌(HCC)發生及發展中發揮著重要作用。Qin[30]研究表明，Ets-1的高表達可上調RhoC啟動子活性及mRNA和蛋白水平的表達。乙型肝炎病毒-腺病毒重組病毒感染后可導致Ets-1的上調，進而導致腫瘤發生。Jiang等[31]通過對肝細胞系中Ets-1表達研究也證明其促進肝細胞肝癌侵襲和轉移。

4 展 望

綜上所述，Elf-1基因在大多數腫瘤中表達上調，研究已證實在腫瘤細胞的發生、遷移、侵襲和擴散方面起重要作用，已有文獻報道Elf-1基因可指導腫瘤的治療，靶向治療為一種抗腫瘤性更強、安全、適應證廣泛的干預途徑，目前針對Elf-1基因的靶向治療還處于初期研究階段，進一步深入研究具有廣闊前景，將為腫瘤早期診斷、指導治療及評價預后提供重要價值。

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2015-04-17

2015-05-15

國家“863”計劃項目(2014AA020901)

王婷婷(1989-)，女，山東濟寧人，在讀碩士研究生。E-mail:992801280@qq.com

杜云翔 E-mail:82zheGuo@163.com

王婷婷，杜云翔，韋淑貞，等.Elf-1與腫瘤關系的研究進展[J].東南大學學報：醫學版，2015，34(5)：851-855．

R730.2

A

1671-6264(2015)05-0851-05

10.3969/j.issn.1671-6264.2015.05.039