RPN2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的研究進展

吳 震 歐陽曉暉 蘇秀蘭

1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院普通外科，內(nèi)蒙古呼和浩特010050；3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010050

RPN2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的研究進展

吳 震1歐陽曉暉2蘇秀蘭3

1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院研究生學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院普通外科，內(nèi)蒙古呼和浩特010050；3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010050

簡述了RPN2的概況及其作用機制，并回顧其在各種腫瘤細胞中的相關(guān)研究進展，指出腫瘤細胞獲得耐藥表型是導(dǎo)致化療失敗的重要原因，下調(diào)作為N-寡糖基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合體成員之一的核糖體結(jié)合蛋白Ⅱ（RPN2）基因可顯著促進多西紫杉醇誘導(dǎo)的乳腺腫瘤細胞凋亡，沉默RPN2基因可增加乳腺腫瘤細胞對多西紫杉醇的敏感性。但是，RPN2表達的功能和與其他惡性腫瘤臨床特征的相關(guān)性仍有待闡明。本文根據(jù)最近的相關(guān)文獻就RPN2發(fā)生發(fā)展的研究進展作一綜述。

RPN2；腫瘤；進展

腫瘤進展是由一系列隨機發(fā)生的基因突變和DNA的表觀遺傳等改變，使得細胞增殖和存活異常，以及與惡性細胞表型相關(guān)聯(lián)的其他性狀所驅(qū)動的。因此，腫瘤細胞表現(xiàn)出較強的異質(zhì)性。目前的研究發(fā)現(xiàn)了一系列與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的因子，以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路相關(guān)機制。多藥耐藥基因MDR1編碼的蛋白產(chǎn)物P-糖蛋白（P-gp）介導(dǎo)的多藥耐藥被認為是腫瘤細胞抵抗傳統(tǒng)化療藥物的經(jīng)典機制，而RPN2基因沉默可降低P-gp糖基化而導(dǎo)致其膜定位受阻，進而增加乳腺癌細胞多西紫杉醇的敏感性。因此，沉默RPN2基因可增加腫瘤細胞對多西紫杉醇的敏感性，RPN2基因也有望成為基于RNA干擾的腫瘤耐藥治療方面的一個新靶點。

1 RPN2概述

人類核糖體結(jié)合蛋白Ⅱ（RPN2）基因已被定位于染色體20q12-13.1。基因的結(jié)構(gòu)和拓撲特征的分析揭示了RPN2是一個獨特的整體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜糖蛋白，參與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)獨特性的易位和維護。RPN2蛋白是一個N寡糖基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物，偶聯(lián)高甘露糖寡糖與天冬酰胺殘基的N-X-S/T共有基序的組分的新生多肽鏈［1］。

真核生物的細胞中許多蛋白質(zhì)都是糖蛋白。糖基化作用在生物體中非常普遍的存在。蛋白的糖基化是通過酶將一個或多個糖元連接在新生的多肽鏈上，可以在蛋白質(zhì)上連接單糖，也可以連接有側(cè)鏈的復(fù)雜多糖［2］。

蛋白的糖基化可影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、定位以及蛋白的分泌，進而在細胞功能中起著關(guān)鍵的作用。而糖蛋白的糖鏈結(jié)構(gòu)所連接的多肽可影響蛋白質(zhì)的分揀、折疊、構(gòu)象、投送，以及蛋白質(zhì)的抗原性、可溶性和生物活性等，糖鏈結(jié)構(gòu)的多樣性還為信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)提供了必要的基礎(chǔ)，如許多微生物（細菌、真菌、病毒等病原體）對宿主細胞的感染就是以宿主細胞表面糖蛋白上的糖類物質(zhì)和病原體表面凝聚素的黏著為前提的。糖蛋白在生物體內(nèi)的半衰期以及降解的部位也是受糖鏈結(jié)構(gòu)的差異所影響。

蛋白的糖基化過程非常復(fù)雜，需要一系列的酶參與其中。寡糖轉(zhuǎn)移酶是蛋白質(zhì)N-糖基化過程中一種重要的酶，它可將寡糖核心轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上新合成的多肽的Asn殘基上，形成糖蛋白前體。而RPN2是作為寡糖轉(zhuǎn)移酶蛋白復(fù)合體中一個必要的亞單位。

2 RPN2的相關(guān)機制

2.1 RPN2通過GSK3b的功能抑制調(diào)節(jié)乳腺腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移

突變型p53（mtp53）的功能增益（gain of function）有助于腫瘤進展的各個方面，一些mtp53基因突變是通過等位基因的突變和其余野生型p53（wtp53）的反式顯性的失活來導(dǎo)致腫瘤抑制功能的損失（1ose of function）。重要的是，突變型p53（mtp53）有助于腫瘤的進展。這種機制被稱為mtp53的功能增益（GOF）［3］。GOF的一個關(guān)鍵特性是穩(wěn)定和積累mtp53。Takahashi等［4］研究發(fā)現(xiàn)RPN2通過糖原合酶激酶3b的失活（GSK3b）穩(wěn)定mtp53，抑制上皮細胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要調(diào)控因子Snai1。

RPN2在腫瘤干細胞組分高度表達，并且是腫瘤干細胞的組分維持所必需的。Honma等［5］的研究顯示，RPN2在乳腺癌細胞中腫瘤干細胞組分的產(chǎn)生中起著重要作用，且能調(diào)節(jié)腫瘤干細胞的腫瘤形成和轉(zhuǎn)移。

RPN2能通過物理相互作用拮抗GSK3b功能，它的敲除能促進GSK3b介導(dǎo)的熱休克蛋白的失活，從而誘導(dǎo)mtp53的退化。

結(jié)果表明，RPN2/mtp53調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的抑制是一個有前景的途徑，可以達到克服惡性乳腺腫瘤的進展和抑制腫瘤干細胞的表型。RPN2可能是用于抗腫瘤干細胞療法一個有希望的靶標。

2.2 RPN2介導(dǎo)的四旋CD63糖基化調(diào)節(jié)乳腺癌細胞惡性腫瘤

四旋家族是一組細胞表面蛋白為特征的4個跨膜結(jié)構(gòu)域。四旋蛋白調(diào)節(jié)幾種類型的生理特性，包括細胞形態(tài)、運動性、侵入、融合和腫瘤的信號傳導(dǎo)等等。CD63基因位于人染色體12q13，是四旋的第一表征。最近的研究有表明，CD63與許多不同的蛋白有相互作用，無論是直接或間接均可調(diào)節(jié)細胞內(nèi)運輸和定位［6］。此外，越來越多的研究表明，在細胞表面，CD63的表達與糖基化調(diào)控聯(lián)系緊密［7］。此外，已經(jīng)報道，CD63關(guān)聯(lián)實體腫瘤的生物學(xué)行為，尤其是那些具有轉(zhuǎn)移潛力的腫瘤。四旋CD63是調(diào)節(jié)癌癥惡性腫瘤高度N-糖基化蛋白。

Naoomi等［8］的研究證明了癌癥惡性腫瘤與CD63的糖基化由RPN2調(diào)節(jié)。RPN2表達的抑制導(dǎo)致了CD63 N-糖基化的減少。CD63沉默降低了化療抗性和惡性乳腺癌細胞的侵襲能力。在這項研究中，證明了RPN2通過調(diào)控CD63的N-糖基化增加了乳腺癌細胞惡性增殖等特性。由RPN2調(diào)控定位的CD63的N-糖基化會影響細胞質(zhì)，細胞膜和細胞周圍內(nèi)基質(zhì)的蛋白質(zhì)定位，其還具有介導(dǎo)MDR1的定位和增加癌的惡性程度，包括耐藥性和侵襲力的增加。

以往的研究表明，在腫瘤細胞中MDR1定位在細胞膜對藥物抵抗性很重要。因此，針對MDR1的小分子化合物或抗體是一種有效的策略來克服腫瘤的多重耐藥性［9-11］。

Naoomi等［8］提及的乳腺癌細胞中RPN2介導(dǎo)的CD63/MDR1糖基化途徑機制的原理圖模型見圖1。

圖1 乳腺癌細胞中RPN2介導(dǎo)的CD63/MDR1糖基化途徑機制的原理圖模型

在乳腺癌細胞，高表達的RPN2導(dǎo)致增加CD63/ MDR1的糖基化和增強CD63/MDR1的膜定位，這促進了癌的惡性程度。與此相反，抑制RPN2表達降低CD63/MDR1的糖基化和降低膜定位，從而在乳腺癌細胞中衰減癌癥惡性。

綜上分析提示，RPN2介導(dǎo)的CD63糖基化在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。

3 RPN2與腫瘤的聯(lián)系

3.1 RPN2與乳腺癌

Honma等［5］研究揭示在多西他賽抵抗的人乳腺癌細胞中多西紫杉醇的存在下，N寡糖基轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物的一部分即RPN2的下調(diào)，能有效誘導(dǎo)細胞凋亡。RPN2的沉默降低了P-糖蛋白的糖基化和降低膜的定位，由此使癌細胞對多西他賽敏感。這些發(fā)現(xiàn)表明，RPN2的表達是抵抗多西他賽為基礎(chǔ)的化療候選預(yù)測標志物。因此RPN2基因可以代表一個有前途的RNAi療法對抗多藥耐藥腫瘤的新靶標。

3.2 RPN2與食管鱗狀細胞癌

在各種化療組合方案中通常對進展期的食管鱗狀細胞癌（ESCC）使用多西紫杉醇，是一個標準的治療選擇。然而，在預(yù)測多西他賽對ESCC的影響中沒有有用的指標存在。RPN2的沉默降低了P-糖蛋白的糖基化，并降低膜定位，促進多西他賽依賴的凋亡。Kurashige等［12］利用免疫組化方法在活檢標本中評估RPN2的表達，在79例接受多西他賽為基礎(chǔ)的輔助化療淋巴結(jié)陽性的ESCC中，RPN2陰性組對多西他賽的臨床和病理反應(yīng)比RPN2陽性組更好，并發(fā)現(xiàn)在體外RPN2的抑制也能增加體外多西他賽的敏感性。

活檢標本的RPN2的表達在對多西他賽ESCC為基礎(chǔ)的新輔助化療的反應(yīng)中可能是一個有用的預(yù)測標志物。

3.3 RPN2與骨肉瘤

RPN2表達的功能和與其他惡性腫瘤臨床特征的相關(guān)性，包括間質(zhì)腫瘤，仍有待闡明。Tomohiro等［13］報道了RPN2表達的臨床和功能相關(guān)的骨肉瘤案例。

骨肉瘤活檢研究顯示，高表達RPN2與低表達樣本與患者生存顯著相關(guān)。免疫組化研究顯示，RPN2蛋白在所有這些標本中強烈表達，并定位于細胞質(zhì)。RPN2蛋白在正常組織中，包括間質(zhì)組織，如脂肪或纖維組織表達陰性或弱陽性，與先前的研究結(jié)果是一致的［5］。

在這項骨肉瘤細胞研究中，RPN2的沉默增加了細胞對阿霉素、氨甲蝶呤和多西他賽的敏感性［14-16］。研究還發(fā)現(xiàn)，RPN2表達也能調(diào)節(jié)骨肉瘤細胞的侵襲［17-20］，并具有調(diào)節(jié)骨肉瘤細胞球形細胞形成的作用，因此推測RPN2可能與抑制骨肉瘤干細胞相關(guān)，其也出現(xiàn)在乳腺癌細胞［8］。但是，這些表型與骨肉瘤中的RPN2的直接相互作用尚未闡明，需要進一步的研究以證明由RPN2沉默調(diào)控腫瘤抑制功能的潛在的分子機制。在這項研究中發(fā)現(xiàn)，RPN2的沉默有助于抑制腫瘤的生長和肺轉(zhuǎn)移在體內(nèi)的形成。RPN2的沉默有助于抑制細胞增殖，降低球形細胞形成能力和侵襲，而且可以使骨肉瘤細胞對標準化療方案致敏，從而為骨肉瘤患者提供了生存優(yōu)勢。

這些數(shù)據(jù)表明，RPN2基因可能是用于RNAi療法針對骨肉瘤的一種新目標。

3.4 RPN2與胃癌

Tein等［21］的研究旨在評估RPN2在胃癌中的表達，并研究RPN2的表達和細胞對臨床抗癌藥物的反應(yīng)之間可能存在的關(guān)聯(lián)。

目前的研究使用AGS、SCM-1、TMK-1和MKN-45胃癌細胞株進行調(diào)查RPN2的表達是否是一個胃癌化療的候選目標，胃癌是世界范圍內(nèi)最常見的人類癌癥之一。特別是RPN2在臨床上使用抗癌藥物療效中的作用，用5-FU、多西紫杉醇、阿霉素、伊立替康、順鉑和奧沙利鉑進行了實驗。

通常情況下，細胞具有一些機制來保護細胞免受有害環(huán)境侵害。已報道抗癌藥物的耐藥機制包括：減少藥物的吸收，增加藥物外排，藥物解毒，抗凋亡因子誘導(dǎo)，抑制凋亡因子，增強DNA修復(fù)和DNA損傷耐受性的增加［22-26］。

siRNA介導(dǎo)RPN2的下調(diào)能夠增加AGS細胞對抗癌藥物誘導(dǎo)細胞凋亡的敏感性。數(shù)據(jù)表明RPN2的表達有可能是胃癌治療可行的獨立靶點。

4 RPN2的展望

雖然RPN2的相關(guān)分子機制不是很清楚，與其他惡性腫瘤臨床特征的相關(guān)性也有待闡明，目前RPN2與大腸癌也有相當程度的關(guān)聯(lián)［27］，并參與介導(dǎo)磷脂酰絲氨酸依賴抗凝血酶原抗體對單核細胞組織因子的表達［28］。鑒于RPN2的多種生物學(xué)作用，進一步調(diào)查旨在了解RPN2在與腫瘤進展相關(guān)進程中的作用是非常有必要的。耐藥性和轉(zhuǎn)移是腫瘤的致死特性，RPN2基因可以代表一個有前途的RNAi療法對抗多藥耐藥腫瘤的新目標。大量關(guān)于RPN2的實驗研究需要開展下去，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，相信RPN2基因能夠成為基于RNA干擾的腫瘤耐藥治療方面的一個新的靶點。

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Research progress of RPN2 in the development of tumor

WU Zhen1OUYANG Xiaohui2SU Xiulan3
1.Graduate Schoo1 of Medica1 Sciences，Baotou Medica1 Co11ege，Inner Mongo1ia University of Science and Techno1ogy，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Baotou014010，China；2.Department of Genera1 Surgery，the Inner Mongo1ia Autonomous Region Peop1e's Hospita1，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Huhhot010050，China；3.C1inica1 Medica1 Research Center，Inner Mongo1ia Medica1 University Affi1iated Hospita1，Inner Mongo1ia Autonomous Region，Huhhot 010050，China

This artica1 describes the RPN2 overview and effect mechanism，and reviews the re1ated research progress in a variety of tumor ce11s.It is pointed out that tumor ce11s acquire resistance phenotype is an important cause for the fai1ure of chemotherapy and cut as N-1inked carbohydrate based transfer member of the enzyme comp1ex of ribosome combined with protein II（RPN2）gene cou1d significant1y promote the docetaxe1 induction of apoptosis in breast cancer ce11s，the si1ence RPN2 gene can increase the sensitivity of breast cancer ce11s to docetaxe1.However，the re1evance of the features of RPN2 expression and the c1inica1 features associated with other ma1ignancies remains to be e1ucidated. This paper overviewed the research progress of occurrence and deve1opment of RPN2 based on the recent 1iterature.

RPN2；Tumor；Progress

R730.2

A

1673-7210（2016）07（c）-0062-04

2016-04-08本文編輯：趙魯楓）

國家自然科學(xué)基金資助項目（8145004）。

吳震（1989-），男，內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院2013級普通外科學(xué)專業(yè)在讀碩士研究生，主要從事胃癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移相關(guān)分子機制的研究。

歐陽曉暉（1961-），男，碩士，教授，主任醫(yī)師，主要從事急性壞死性胰腺炎、膽道系統(tǒng)惡性腫瘤、胃癌的相關(guān)研究。蘇秀蘭（1956-），女，碩士，教授，內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學(xué)研究中心主任，主要從事腫瘤、細胞分子生物學(xué)的相關(guān)研究。