狐猴酪氨酸激酶3與多種惡性腫瘤的關系研究進展

李悅，鄒彥，馮繼紅，邢繼娜，鐘文君

(遵義醫科大學附屬醫院，貴州遵義563000)

狐猴酪氨酸激酶(LMTKs)屬于絲氨酸-蘇氨酸-酪氨酸激酶家族，亦被稱為狐猴激酶或凋亡相關的酪氨酸激酶[1]。LMTKs家族包括LMTK1、LMTK2、LMTK3，主要參與細胞的分化及凋亡，在組織中廣泛表達。LMTK3是近年新發現的腫瘤相關基因，可催化蛋白質磷酸化，直接或間接參與多種細胞信號通路轉導，如雌激素受體通路、Wnt信號通路、miR-34a、FOX03等，在腫瘤的發生、發展過程中發揮重要作用[2]。相關研究表明，在不同類型的腫瘤(甲狀腺癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、結直腸癌、前列腺癌及白血病等)中，LMTK3發揮的作用可能有所不同。從整體上看，LMTK3的生物學功能主要包括促進惡性腫瘤細胞的增殖、侵襲、遷移、染色質重塑及先天和后天的內分泌抵抗[3]。因此，我們推測LMTK3可能作為一個重要的致癌基因參與多種惡性腫瘤的進程，其高表達與腫瘤不良預后有關，LMTK3可能是評估惡性腫瘤預后的重要因子。目前針對LMTK3在惡性腫瘤中的表達及其調控機制的研究尚不夠深入，現就LMTK3與多種惡性腫瘤的關系研究進展作一綜述。

1 LMTK3與甲狀腺癌的關系

甲狀腺癌是近年來最常見的內分泌癌，發病率在頭頸部惡性腫瘤中居首位，且女性發病率約為男性的3倍[4,5]。甲狀腺癌可分為乳頭狀甲狀腺癌(PTC)、增生型甲狀腺癌(ATC)和濾泡性甲狀腺癌(FTC)組成，其中PTC最常見，占80%～90%[6,7]。頸部淋巴結外延長及淋巴結轉移是否陽性，與甲狀腺癌的疾病進展、復發及預后息息相關[8]。相關文獻提出雌激素(E)是甲狀腺細胞強有力的生長因子，這與E及雌激素受體(ER)在甲狀腺癌中發揮的作用有關。ER包括ERα及ERβ，在PTC中以ERα表達為主。研究發現，ERα在甲狀腺癌中表達與T2期腫瘤包膜浸潤呈正相關，而ERβ與T1期腫瘤血管侵犯呈負相關，二者發揮的作用相反，ERα陽性和ERβ陰性多表達于侵略性強的甲狀腺癌[9]。細胞內ERα和ERβ表達的平衡影響甲狀腺癌的生長。Giamas等[10]研究發現，LMTK3是最有效的調節ERα活性的蛋白激酶，從而參與了乳腺癌細胞的耐藥。

楊濤羽等[11]分別檢測了PTC患者血清中的LMTK3及腫瘤組織中的LMTK3 mRNA、LMTK3蛋白、ERα蛋白，結果表明，LMTK3在PTC患者血清中的表達明顯高于甲狀腺良性病變患者及健康人；LMTK3在PTC患者腫瘤組織中表達明顯上調，與腫瘤TNM分期有關；腫瘤組織中LMTK3與ERα的表達呈正相關。Lu等[12]發現，LMTK3表達水平與甲狀腺癌的臨床分期、病理類型呈正相關；通過敲除LMTK3基因表達可抑制SW579細胞的增殖、侵襲、遷移并誘導細胞凋亡，從而抑制甲狀腺癌細胞的生長。另有研究發現，LMTK3表達沉默而ERα陽性表達的PTC細胞系BCPAP的增殖、遷移和侵襲受到顯著抑制。上述研究表明，LMTK3在人甲狀腺癌組織和甲狀腺癌細胞系中高表達，且在一定程度上影響甲狀腺癌細胞的生物學功能，與患者的預后、療效評估相關。因此，LMTK3有望作為甲狀腺癌診斷的生物標志物和治療靶點。

2 LMTK3與乳腺癌的關系

乳腺癌是發生在乳腺腺上皮組織的惡性腫瘤，99%的乳腺癌發生在女性[13]，發病率在女性惡性腫瘤中居前三。超過2/3的乳腺腫瘤表達ERα。內分泌治療藥物的應用能有效延長乳腺癌患者的無病生存期(DFS)及總生存期(OS)，但也有30%～40%的ER陽性的乳腺癌患者會出現內分泌治療耐藥，相關耐藥機制研究已取得一定成果[14]。Giamas等[10]通過體外激酶實驗顯示，相比其他調節ERα的基因，調節ER活性最有效的是LMTK3蛋白。LMTK3通過磷酸化直接保護ERα免于泛素介導的蛋白酶體降解，通過蛋白激酶C(PKC)調控失活間接保護ERα。除ERα信號通路外，miR-34a在乳腺癌MCF-7細胞系過表達后可調控Wnt1蛋白表達，導致Wnt/β-catenin通路失活，抑制乳腺癌進展[13]。MCF-7細胞中，miR-196a2和miR-182可在轉錄后水平穩定地過表達LMTK3。另外，LMTK3通過穩定LMTK3/KAP1相互作用，導致乳腺癌細胞染色質凝聚和基因表達抑制[14]。LMTK3通過誘導GRB2與RTKs結合，調控RAS-ERK/MAPK通路，促進細胞增殖，再通過CDC42-SRF通路調控細胞運動，從而促進乳腺癌細胞的侵襲[15]。LMTK3豐度和內含子多態性與乳腺癌患者的DFS、OS及內分泌治療療效密切相關。LMTK3可能是乳腺癌內分泌治療的評估指標，并可為進一步研究乳腺癌臨床耐藥的機制提供參考。有學者[16]對LMTK3進行了結構研究，并設計其潛在的抑制劑，從虛擬篩選結果分析，ATP-LMTK3結合腔中關鍵殘基Tyr185、Asp284、D284可能有助于設計人類LMTK的潛在抑制劑。其次，姜黃色素衍生物與LMTK3具有較弱的親和力但擁有很強的結合力。

姜黃素是否能作為未來的抗乳腺癌藥物，需進一步的實驗研究證實。有學者[17]研究了LMTK3在乳腺癌細胞毒性治療中可能發揮的作用，借助二維和三維組織培養模型，發現LMTK3過表達降低了乳腺癌細胞系對細胞毒性(阿霉素)治療的敏感性。因此，LMTK3有望作為乳腺癌內分泌治療的一個靶點，對此進行一系列研究有助于抑制乳腺癌進展、預防腫瘤復發。

3 LMTK3與胃癌的關系

與ERα主要是在生殖系統中表達不同，ERβ主要表達于消化道。有研究[18]表明，E2對胃癌細胞的保護作用受血漿E2水平和胃癌細胞中E2表達的影響。Wakatsuki等[19]通過觀察胃癌患者LMTK3基因多態性，發現rs9989661位點T/T基因型和rs8108419位點G/G基因型均與胃癌預后不良相關，尤其是rs9989661位點T/T基因型有助于預測胃癌復發，而rs8108419位點G/G基因型則可能是OS中預后不良的因素。該項研究結果表明，LMTK3基因多態性可能是胃癌預后的影響因素，ER通路可能是胃癌治療的新靶點。Li等[20]檢測了胃癌組織中的LMTK3蛋白，分析了LMTK3與胃癌預后的關系，發現LMTK3在胃癌組織表達顯著高于正常胃黏膜組織，且LMTK3表達與浸潤深度顯著相關。綜合分析認為LMTK3是胃癌的獨立預后影響因素，同時推測LMTK3基因多態性可能預示著胃癌的不良預后。因此，進一步研究LMTK3在胃癌中的生物學功能有助于發現新的治療方案，使患者生存獲益。

4 LMTK3與肺癌的關系

肺癌是世界范圍內發病率和病死率增長最快的惡性腫瘤，其中非小細胞肺癌(NSCLC)約占全部肺癌病例的80%[21]。Zhang等[22]發現NSCLC組血清sLMTK3表達明顯高于肺良性病變組和健康對照組，定位于細胞核和細胞質；sLMTK3表達與患者年齡、臨床分期和淋巴結轉移相關；sLMTK3對NSCLC具有較好的診斷價值。Xu等[23]也發現LMTK3在NSCLC患者血清及腫瘤組織中表達水平顯著升高，與腫瘤的進展有關。LMTK3可作為原發性NSCLC篩查、預測NSCLC進展的一種潛在的血清標志物。朱文等[24]觀察了LMTK3表達下調的人肺腺癌細胞系A549生物學功能的變化，認為LMTK3參與調控A549細胞的增殖和遷移，但其中相關機制不清楚，有待大量研究予以明確。

5 LMTK3與結直腸癌的關系

目前對LMTK3在結直腸癌中發揮的功能及其相關調控機制尚不清楚。Shi等[25]研究發現LMTK3在結直腸癌組織中的表達水平明顯高于對照組；LMTK3表達與淋巴結轉移有關，但與性別、年齡、腫瘤位置、腫瘤大小、腫瘤浸潤深度、組織學分化程度無關；Kaplan-Meier生存曲線顯示，LMTK3低表達患者整體生存率明顯高于LMTK3高表達患者。以上研究結果表明，LMTK3可能有助于預測結直腸癌的進展和預后，LMTK3高表達意味著結直腸癌患者整體生存率較低。進一步的實驗研究發現LMTK3可作用于Wnt/β-catenin通路，當Wnt通路存在時，GSK3β處于未激活狀態，此時β-catenin在細胞質中積聚隨后進入細胞核，與TCF/LEF家族共同激活下游與癌細胞轉移和侵襲有關的靶基因。

6 LMTK3與前列腺癌的關系

Sun等[26]檢測了前列腺癌細胞系PC3、LNCaP中的LMTK3，結果發現LMTK3在前列腺上皮細胞中表達，其表達增強可抑制PC3和LNCaP細胞的生長，在體外和體內均能誘導細胞凋亡。LMTK3通過抑制AKT和ERK1/2的磷酸化，促進p38激酶和Junk激酶的磷酸化和活化，從而參與上述調控過程[27]。該研究還發現，與正常前列腺組織相比，LMTK3在前列腺癌組織中的表達減少，提示LMTK3可能是前列腺癌的腫瘤抑制因子。據此推測，LMTK3可能是前列腺癌綜合治療中一個很有前途的干預目標，而且前列腺癌組織中以雄激素表達為主，LMTK3與其或許存在一定關聯。

7 LMTK3與白血病的關系

文獻報道，酪氨酸和磷酸肌苷激酶在調控多種腫瘤細胞生物學活動中起著關鍵作用，例如細胞存活和細胞運動等，其中酪氨酸激酶在多種血液系統惡性腫瘤中異常表達，發揮重要作用[27,28]。大多數急性髓系白血病(AML)母細胞都表現出STAT5磷酸化，這可作為酪氨酸激酶活性的標志。慢性髓系白血病(CML)可解除酪氨酸特異性激酶ABL蛋白對BCR-ABL融合基因的調控。部分慢性髓單核細胞白血病(CMML)患者已被證實伴有酪氨酸激酶激活突變，其中一種等位基因突變(JAK2V617F)也導致骨髓增生性疾病的發生，如紅細胞增多癥、原發性骨髓纖維化等[29]。Tyner等[30]為更好了解異常酪氨酸激酶組在惡性血液病中的作用，開發了一種RNA輔助蛋白靶向識別技術，該技術可單獨評估酪氨酸激酶基因家族每個成員的靶向性。該研究從患者體內篩選原發性白血病細胞，快速識別腫瘤細胞生存至關重要的靶點基因。研究結果顯示，抗JAK2的酪氨酸激酶抑制劑能有效控制CMML的進展，說明腫瘤細胞對LMTK3等激酶表達下調的特異反應表現在其生物學功能受到明顯抑制，從而延緩腫瘤發生發展。RAPID等功能篩選技術的精確運用，將有助于預測這種敏感性，使患者從治療中獲益。

綜上所述，LMTK3在一些人類惡性腫瘤中異常表達，可能有助于相關惡性腫瘤的診斷、療效和預后評估。關于LMTK3在腫瘤發生發展中的具體作用機制尚不明確，仍需大量深入研究。LMTK3在乳腺癌中主要通過ER通路參與調節ERα磷酸化，與腫瘤對內分泌藥物的抗性有關。同樣，在有ER表達的甲狀腺癌、胃癌組織中也檢測到LMTK3不同程度異常表達，推測LMTK3的上述作用可能與ER通路有關。另一方面，LMTK3還有可能通過Wnt/β-catenin、整合素蛋白等通路，參與腫瘤的發生、發展。在此基礎上研究LMTK3在放療增敏及耐藥逆轉中的作用有助于發現新的治療途徑。再者，針對LMTK3研制小分子靶向阻斷劑可能為肺癌、乳腺癌、前列腺癌的綜合治療實現新突破。