TIPE2在腫瘤中的研究進展??

范 婉，于 濤 綜述，梁飛新 審校

(廣西醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院頜面外科，南寧 530021)

腫瘤壞死因子α誘導蛋白8樣分子2(tumor necrosis factor-α-induced protein 8-like 2，TNFAIP8L2)，也稱TIPE2，是TNFAIP8家族成員。TNFAIP8家族主要包括TNFAIP8(TIPE)、TNFAIP8L1(TIPEl)、TNFAIP8L2(TIPE2)、TNFAIP8L3(TIPE3)，它們在維持機體免疫平衡和調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生、發(fā)展中均發(fā)揮著重要作用。TIPE2作為一種新型免疫負調(diào)控分子，由美國賓夕法尼亞大學的SUN等[1]在實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)小鼠中首次發(fā)現(xiàn)并報道。SUN等[1]發(fā)現(xiàn)TIPE2在小鼠淋巴組織中廣泛表達，敲除此基因會導致小鼠自發(fā)性多器官炎癥、脾腫大和過早死亡；進一步研究表明，TIPE2通過抑制Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)和T細胞受體(T cell receptor，TCR)激活途徑調(diào)節(jié)先天免疫及獲得性免疫進而維持免疫穩(wěn)態(tài)。隨后有研究證實，與優(yōu)先表達于造血細胞的鼠TIPE2不同，人類TIPE2在肝細胞、腦和腦干中的神經(jīng)元細胞、食道和宮頸中的鱗狀上皮細胞、膀胱和輸尿管中變移上皮細胞等各種非造血細胞中也有廣泛表達[2]；人類獨特的表達譜提示TIPE2除了參與免疫調(diào)節(jié)，還可能具有其他功能。目前，在人肝癌[3]、胃癌[4]、肺癌[5]、腎癌[6]、皮膚癌[7]、結(jié)腸癌[8]、前列腺癌[9]、神經(jīng)膠質(zhì)瘤[10]、骨肉瘤[11]等諸多腫瘤疾病中有大量研究顯示TIPE2參與調(diào)控腫瘤發(fā)展，證實了TIPE2不僅在炎癥、免疫中表現(xiàn)出效應，在腫瘤領域也發(fā)揮著重要作用。

1 TIPE2的結(jié)構

TIPE2是由184個氨基酸組成的細胞質(zhì)蛋白，人類和小鼠具有94%的同源性。人TIPE2基因位于1號染色體(1q21.2-1q21.3)，鼠TIPE2基因位于3號染色體(3f1-3f3)[1]。高分辨率晶體結(jié)構顯示，TIPE2由6個反向平行的α-螺旋組成，具有與死亡效應結(jié)構域(DED)呈鏡像的拓撲結(jié)構，中央包含一個大的疏水性腔體，可能為輔因子結(jié)合位點[12]。迄今已發(fā)現(xiàn)TIPE2可能與3種結(jié)合伴侶，即RGL、Rac1及半胱天冬酶-8(Caspase-8)結(jié)合參與調(diào)控腫瘤進展。癌基因Ras結(jié)合RGL的Ras相互作用結(jié)構域發(fā)揮作用，TIPE2可競爭性結(jié)合RGL相應結(jié)構域，阻止Ras形成活性復合物，抑制Ras誘導的腫瘤發(fā)生[3]。TIPE2的C端CAAX模體可與Rac1的C端結(jié)合抑制Rac1膜轉(zhuǎn)位、激活和下游信號傳導[13]，在腫瘤中靶向Rac1可抑制腫瘤遷移和侵襲[14]。TIPE2還能夠結(jié)合Caspase-8[1]，通過Caspase-8抑制TLR4介導的腫瘤發(fā)展[8]。

2 TIPE2在腫瘤中的表達

不同腫瘤中TIPE2表達水平有較大差異。大量研究表明TIPE2在腫瘤中表達下調(diào)甚至缺失，如食管癌[15]、前列腺癌[9]、乳腺癌[16]組織和細胞中TIPE2表達降低，小細胞肺癌組織中TIPE2表達缺失[17]，神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞系中TIPE2 mRNA及蛋白表達明顯低于正常星形膠質(zhì)細胞[10]，肝癌細胞TIPE2表達明顯低于相鄰正常肝細胞，并且約20%肝癌細胞TIPE2表達極少甚至完全缺失[3]。另外，LI等[5]通過免疫組織化學法研究非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)，發(fā)現(xiàn)NSCLC組織中TIPE2表達水平明顯低于正常肺組織，且TIPE2的下調(diào)與晚期TNM分期明顯相關。類似的，與相鄰非癌骨組織相比，骨肉瘤標本中TIPE2水平明顯降低，較低水平的TIPE2與較高轉(zhuǎn)移率、較差的5年生存率相關[11]。胃癌中也發(fā)現(xiàn)TIPE2表達下調(diào)甚至缺失，且TIPE2水平與胃癌進展呈負相關[4]。

而另有一些研究顯示，TIPE2在腫瘤中表達上調(diào)。LI等[8]在結(jié)腸癌中觀察到，與正常組織相比，結(jié)腸癌細胞和組織中TIPE2表達更為顯著，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和結(jié)腸癌Dukes分期相關。腎細胞癌中TIPE2的表達與正常組織相比也明顯上調(diào)，TIPE2 mRNA表達水平與腎癌的TNM分期呈正相關[6]。在非霍奇金淋巴瘤中檢測彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL)和外周T細胞淋巴瘤的TIPE2表達均明顯上調(diào)[18]，且TIPE2主要在惡性B淋巴細胞和T淋巴細胞中表達；另外在DLBCL中，生發(fā)中心B細胞(germinal center B-cell，GCB)型的TIPE2表達明顯強于非GCB型，表明TIPE2可能是DLBCL預后較好的預測指標。

3 TIPE2在腫瘤中的作用及機制

最新研究顯示，作為新型免疫負調(diào)控分子被認知的TIPE2在腫瘤中也可發(fā)揮調(diào)控作用。多數(shù)研究認為TIPE2是潛在腫瘤抑制因子，也有報道顯示TIPE2起促瘤作用。TIPE2通過多種信號傳導途徑參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展，在不同腫瘤中可能扮演不同角色。

3.1 TIPE2抑制腫瘤的作用及機制

3.1.1抑制腫瘤細胞增殖 有研究發(fā)現(xiàn)在胃癌中，TIPE2表達與胃炎、胃癌進展呈負相關，TIPE2可能是胃癌進展的潛在生物標志物[4]。其機制可能是由于TIPE2通過核因子-κB(NF-κB)刺激干擾素調(diào)節(jié)因子4(IRF4)相關信號級聯(lián)反應，促進p27表達，從而恢復對細胞周期和細胞分裂的控制，由此抑制胃癌細胞增殖[4]。另外，TIPE2過表達可顯著抑制人胃癌細胞AGS和HGC-27生長，同時檢測到胃癌中磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)和p-ERK1/2表達下調(diào)，說明TIPE2可能通過負調(diào)節(jié)蛋白激酶B(AKT)和ERK1/2信號抑制胃癌生長[19]。ZHANG等[20]在乳腺癌中觀察到，過表達TIPE2可顯著抑制體外乳腺癌細胞增殖和體內(nèi)腫瘤發(fā)生，同時AKT和p38的磷酸化被抑制，說明TIPE2可能通過調(diào)控AKT和p38信號通路抑制乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展。由此可見，TIPE2可調(diào)控NF-κB、IRF4、p27、AKT、ERK1/2、p38等信號通路影響細胞生長，通過抑制細胞增殖抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

3.1.2誘導腫瘤細胞凋亡 GUS-BRAUTBAR等[3]在肝癌中觀察到，TIPE2過表達可誘導肝癌細胞凋亡并顯著抑制癌基因Ras誘導的小鼠腫瘤發(fā)生，其機制可能是TIPE2結(jié)合了RalGDS蛋白家族的Ras相互作用結(jié)構域，阻止Ras形成活性復合物，進而抑制下游信號分子Ral和AKT的活化，由此誘導肝癌細胞凋亡[3]。在肺癌中也觀察到，過表達TIPE2促進肺癌H446細胞凋亡，抑制肺癌細胞體外生長和體內(nèi)腫瘤形成，且在TIPE2過表達細胞中Caspase-3、Caspase-9和Bax顯著上調(diào)，Bcl-2下調(diào)，但同時增殖細胞核抗原Ki-67水平無明顯變化[17]。Bcl-2/Bax平衡在細胞凋亡中起重要作用[21]，Caspase在執(zhí)行凋亡的最終途徑中起關鍵作用[22]，因此研究者推斷TIPE2不是通過影響增殖而是通過促細胞凋亡來抑制腫瘤生長[17]。胃癌中也有相似研究證明，過表達TIPE2通過調(diào)節(jié)Bcl-2/Bax平衡，增強Caspase表達誘導腫瘤細胞凋亡[19]。這些數(shù)據(jù)揭示了TIPE2可調(diào)控Ras、Bcl-2/Bax、Caspase等多重途徑引發(fā)內(nèi)在凋亡激活，通過促凋亡抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

3.1.3抑制腫瘤遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移 腫瘤流行病學資料顯示，多達90%的癌癥相關性死亡與其遠處轉(zhuǎn)移相關[23]。近年研究報道，TIPE2可通過抑制上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)、Wnt /β-catenin、AKT、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等多種途徑抑制腫瘤遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移。EMT在癌癥進展和轉(zhuǎn)移中至關重要[24]。YIN等[25]在胃癌中發(fā)現(xiàn)，過表達TIPE2的胃癌細胞其遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移潛力在體外及裸鼠體內(nèi)均被抑制，且細胞中上皮標志物E-鈣黏蛋白明顯上調(diào)，間充質(zhì)標記物N-鈣黏蛋白和波形蛋白表達下調(diào)，EMT誘導轉(zhuǎn)錄因子(EMT-TFs)Snail1、Snail2/Slug和Zeb1，以及胃癌特異性轉(zhuǎn)移標志物TRIM29、PRL-3的表達水平均下調(diào)，說明TIPE2可能通過逆轉(zhuǎn)EMT抑制胃癌細胞遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移。β-連環(huán)蛋白(β-catenin)通常被認為是促進腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的致癌基因[26]，Wnt/β-catenin信號通路在EMT中發(fā)揮重要作用[27]。WANG等[16]發(fā)現(xiàn)過表達TIPE2可下調(diào)乳腺癌細胞中Wnt/β-catenin級聯(lián)成分β-catenin、細胞周期蛋白D1(cyclin D1)和原癌基因(c-Myc)，通過抑制Wnt/β-catenin通路的激活抑制EMT，由此抑制乳腺癌細胞遷移、侵襲、體外增殖和體內(nèi)生長。類似的，低氧誘導神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞Wnt/β-catenin通路的激活和EMT可被過表達TIPE2抑制，同時腫瘤細胞遷移和侵襲也均受到抑制[10]。食管癌中也有同樣作用，TIPE2通過抑制Wnt/β-catenin途徑抑制食管癌細胞增殖、侵襲，誘導癌細胞凋亡且抑制體內(nèi)異種移植瘤的生長[15]。

AKT途徑是調(diào)節(jié)包括細胞增殖、形態(tài)、遷移和凋亡在內(nèi)多種癌癥生理學的中樞信號轉(zhuǎn)導途徑[28]。胃癌細胞中過表達TIPE2可顯著抑制細胞遷移、侵襲，同時細胞中p-AKT、pGSK3β、β-catenin的總水平及β-catenin的核內(nèi)水平降低，GSK3β磷酸化后其活性受到抑制，結(jié)果說明TIPE2可通過抑制AKT、激活GSK3β來下調(diào)β-catenin信號傳導從而抑制胃癌侵襲、遷移和轉(zhuǎn)移[29]。PI3K/AKT通路調(diào)節(jié)增殖、遷移、侵襲和EMT，在腫瘤發(fā)生中起關鍵作用[30-31]。LU等[9]發(fā)現(xiàn)，過表達TIPE2可抑制前列腺癌DU-145和PC-3細胞中PI3K和AKT的磷酸化水平，抑制腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲和EMT。相似作用在乳腺癌[20]、肺癌[17]中也有報道，證明TIPE2可通過負調(diào)節(jié)AKT通路信號轉(zhuǎn)導發(fā)揮腫瘤抑制作用。MMPs在腫瘤遷移和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[32]。肝癌細胞HepG2在脂多糖(LPS)處理后遷移能力增強，而過表達TIPE2可通過抑制肝癌細胞Erk1/2和NF-κB的活化，抑制LPS誘導的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)對MMP-13/MMP-3的上調(diào)，由此抑制腫瘤轉(zhuǎn)移[33]。DENG等[11]報道，TIPE2可介導紫草素對骨肉瘤細胞MMP-13的抑制作用，抑制細胞侵襲。CAO等[14]在肝癌細胞系中也觀察到過表達TIPE2可靶向Rac1抑制F-肌動蛋白(F-actin)聚合，減少MMP-9和尿激酶纖溶酶原激活劑(urokinase plasminogen activator，uPA)表達，抑制腫瘤遷移和侵襲。

3.1.4抑制腫瘤血管生成 TIPE2還具有抗血管生成特性，其下調(diào)可增加血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表達水平[34]。在NSCLC中LI等[35]觀察到，TIPE2的過表達抑制了腫瘤細胞集落形成、遷移和侵襲，并通過抑制Rac1的激活隨之削弱其下游作用，包括F-actin聚合和VEGF表達，明顯降低腫瘤微環(huán)境中的血管生成，降低腫瘤侵襲性。

3.1.5介導抗腫瘤免疫應答 ZHANG等[36]觀察到，過表達TIPE2顯著抑制乳腺癌細胞的體內(nèi)外增殖，且在體內(nèi)利用表達TIPE2的小環(huán)質(zhì)粒構建非病毒靶向基因治療系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)乳腺癌的生長、轉(zhuǎn)移受到顯著抑制，同時腫瘤微環(huán)境中T淋巴細胞和自然殺傷細胞(NK細胞)增加，骨髓來源的抑制性細胞(MDSCs)減少，脾和腫瘤微環(huán)境中CD8+T淋巴細胞和NK細胞細胞毒活性增強，且產(chǎn)生的干擾素-γ(IFN-γ)和TNF-α上調(diào)，說明TIPE2可能通過促進CD8+T淋巴細胞和NK細胞介導的抗腫瘤免疫應答抑制乳腺癌的發(fā)展和轉(zhuǎn)移，TIPE2可能是治療乳腺癌的潛在靶點。

3.2TIPE2促腫瘤作用及機制 大多數(shù)研究指向TIPE2為腫瘤抑制基因，但近期發(fā)現(xiàn)皮膚鱗狀細胞癌(squamous cell carcinoma，SCC)中TIPE2可調(diào)節(jié)腫瘤相關巨噬細胞(TAMs)與SCC之間的相互作用，起促瘤作用[7]。TAMs分泌各種趨化因子和生長因子促進腫瘤新血管生成和腫瘤細胞生長轉(zhuǎn)移，而這些TAMs主要是M2型巨噬細胞[37]。研究者在Transwell共培養(yǎng)體系中觀察到，皮膚SCC細胞可通過巨噬細胞中的TIPE2誘導其極化為促腫瘤的M2表型，參與癌細胞生長和遷移；此結(jié)論也得到了臨床研究的支持，即手術切除的皮膚鱗狀細胞癌組織內(nèi)巨噬細胞TIPE2高表達的患者的5年生存率較差[7]。提示腫瘤微環(huán)境中TIPE2不僅有抑瘤作用，也可能促進腫瘤發(fā)展，其作用需在不同腫瘤中具體研究。

4 小 結(jié)

近年來大量研究證實，TIPE2作為一種新型免疫負調(diào)控分子，不僅參與炎癥和免疫的調(diào)節(jié)，在腫瘤中也發(fā)揮重要作用，與腫瘤發(fā)生和發(fā)展、臨床分期及預后均密切相關。已有研究顯示TIPE2在肝癌、胃癌、肺癌、食管癌、前列腺癌、乳腺癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、骨肉瘤等多種腫瘤中表達下調(diào)，在腎癌、結(jié)腸癌、非霍奇金淋巴瘤等腫瘤中表達升高；TIPE2可通過多種途徑抑制腫瘤增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移，但在皮膚鱗狀細胞癌中也可起促瘤作用。由此可見，TIPE2在不同腫瘤中表達水平、功能作用均有不同，其與腫瘤的關系十分重要且復雜。但目前TIPE2在腫瘤領域的研究仍不廣泛，其具體作用及相關機制也未得到系統(tǒng)闡明，需要進一步的研究和探索。TIPE2作為溝通炎癥、免疫及腫瘤三大領域的橋梁，揭示其復雜功能或可成為未來解決腫瘤防治難題的突破口。