黎旺紅 唐津天 舒 垠 劉 晨 王瑞賓 王伯慶
新疆醫科大學附屬腫瘤醫院肝膽胰外科,新疆烏魯木齊 830011
選擇性剪切的異常在惡性腫瘤的發病過程中起著至關重要的作用[1-4]。早在2005 年,研究人員利用質譜的方法研究與SRm160(一種剪切共激活子)相互作用的蛋白時,發現了一類富含Arg、glu、Asp 三種氨基酸的蛋白質,分子量大約為120 kD,遂將其命名為RED120,后發現此蛋白與RBM 家族蛋白有共性,遂改名為RNA 結合基序蛋白25(RBM25)[5]。目前已證實[6-10],RBM25 在細胞內主要發揮剪切功能,調控細胞內蛋白結構和功能的多樣性。其異常剪切的發生與人類多種疾病相關[11],惡性腫瘤也不例外[12-15],且在不同類型的惡性腫瘤中作用不盡相同[16-17]。本文系統地綜述了目前已有的關于RBM25 在惡性腫瘤中作用的相關研究,旨在為RBM25 與惡性腫瘤的進一步研究提供參考。
RNA 結合蛋白家族與特定的RNA 結構緊密結合進而發揮剪接因子的作用,它們在調控可變剪接、細胞的增殖與凋亡以及腫瘤的發生發展過程中起著重要的作用[18-19]。RBM25 屬于這個大家庭中的一員,基因組定位于14q24.2(圖1),其特征表明,它在mRNA的可變剪接中起著重要作用,并且這種調控是具有基因特異性的[20]。

圖1 RBM25 基因組定位
RBM25 表達蛋白定位于細胞核核斑點上(圖2),包含843 個氨基酸,它與多種剪接組分相互作用組裝成剪接體復合物,從而參與到剪接過程中[21]。

圖2 RBM25 表達蛋白定位
在結構方面,RBM25 蛋白的N 端含有一個脯氨酸富集的區域和一個RRM 結構域,中間含有一個RE/RD 氨基酸富集的區域,C 端是一個PWI 結構域[20,22]。在功能方面,RBM25 蛋白調控著細胞凋亡因子Bcl-x基因的選擇性剪切過程。其機制為RBM25 蛋白特異地結合在剪切增強序列CGGGCA(位于Bcl-x pre-mRNA的2 號外顯子)上,通過與Luc7A 蛋白(U1snRNP 的輔助因子) 的相互作用進而召集U1snRNP 剪接體連接到Bcl-xS 5’端剪切位點上,從而發揮選擇性剪切功能[20]。
在AML 發病過程中。pre-mRNA 經常出現異常剪切過程。Ge 等[23]研究發現,在動物實驗中,RBM25參與了AML 的發病過程,并且主要作用于最原始的白血病細胞,對腫瘤細胞的生長起到抑制作用。
從機制上講[23],RBM25 的抗增殖作用與細胞周期的延遲、凋亡的增加和髓系分化的加快等眾多因素有關。并且,RBM25 對細胞增殖、剪接及凋亡過程的影響不僅具有高度劑量依賴性,而且很有可能具有細胞類型依賴性。MYC 是一種類型的癌基因,一般情況下,MYC 具有促進腫瘤細胞增殖的作用。MYC 活性的控制是RBM25 的核心功能,它是分子變阻器的一部分,以保持正常細胞的MYC 活性處于控制之下,從而避免特定細胞類型的過度生長。在白血病中,當RBM25 下調時,癌前病變細胞或惡性細胞獲得MYC 的促進增殖的優勢,同時能夠逃避凋亡程序。具體來說,在AML 患者中,RBM25 低表達患者,其樣本表達為高水平的MYC 靶基因。因此,調節RBM25 水平或活性可能成為AML 患者亞群的一種潛在治療選擇。
在正常人體前列腺細胞中,circAMOTL1L(一種類型的circRNA)通常會結合到miR-193a-5p 上,從而降低了miR-193a-5p 對Pcdha 基因簇(cadherin 超家族成員的一個子集)的抑制作用。然而,在前列腺癌的發病過程中,circAMOTL1L 呈下調狀態,導致了circAMOTL1L-miR-193a-5p-pcdha 調控通路的失調。從而促使EMT(上皮細胞來源的惡性腫瘤細胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學過程)和前列腺癌的進展。Yang 等[24]通過熒光素酶報告基因檢測和芯片分析證實,RBM25 直接與circAMOTL1L 結合并誘導前列腺癌發生,然而,p53 可以直接通過激活RBM25基因來調控EMT。由此可見,RBM25 是p53 的一個直接轉錄靶點。此研究成果將p53-RBM25 介導的circAMOTL1L-miR-193a-5p-Pcdha 調節軸與前列腺癌發病過程中的EMT 聯系在了一起。在此基礎上,Cheng 等[25]進一步研究發現,RBM25 在前列腺癌的發病過程中起到致癌作用,期待將來有進一步的研究表明其與預后的關系。
病毒感染在很大程度上增加了全球癌癥負擔。Wu 等[26]研究發現,HPV 感染延長了RBM25 轉錄本可變聚腺苷酸化(APA)上3′-未翻譯區(3′UTR)的長度,進而通過增加RNA 結合蛋白(RBPs)的結合位點數量招募更多的RNA 結合蛋白,包括FUS 和DGCR8。然而,在沒有足量的FUS 和DGCR8 存在的情況下,HPV 感染后,PD-1 的表達呈上調狀態。因此,RBM25是PD-1 的一個潛在調節因子。綜上所述,在頭頸部惡性腫瘤,HPV 感染可以影響RBM25 的轉錄過程,進而促進頭頸部惡性腫瘤細胞生長。
在歐洲人群中,大多數乳腺癌患者存在復雜的基因突變現象。Zhang 等[27]思考,是否在亞洲人群中也存在同樣的突變現象,遂對上海市乳腺癌研究所納入的11 例早期發病乳腺癌患者進行研究,從乳腺癌癌組織及其與之相對應的癌旁組織中提取出了DNA,采用Sequenom MassARRAY 系統進行全外顯子組測序(WES)。最后發現RBM25 基因在乳腺癌癌細胞的復制階段發生過一次基因突變。由此可見,RBM25 的基因突變與乳腺癌的發病有著密切的關系,但目前尚不清楚RBM25 表達量與乳腺癌發病之間的關系以及與患者預后之間的關系。期待進一步的研究。
韓學艷等[28]通過免疫組織化學的方法對75 例術前未行放射治療和化學治療且臨床病理資料完整的肺腺癌患者檢測了癌組織及相應的癌旁組織中RBM25 的表達水平,并統計分析了肺腺癌癌組織中RBM25 表達水平與患者臨床病理參數及生存預后的關系。結果顯示,RBM25 主要定位于細胞核內,在癌組織中RBM25 的表達陽性率明顯低于與之相對應的癌旁組織。且RBM25 表達陽性率與TNM 分期及腫瘤最大徑相關,但與年齡、性別、淋巴結轉移及病理分級無關。生存分析結果顯示,RBM25 陽性患者較陰性患者的累計生存率更長,且差異有統計學意義(P <0.05)。最后得出結論:RBM25 在肺腺癌癌組織中呈低表達水平,且其低表達可能與肺腺癌患者腫瘤的增殖以及不良預后相關。換言之,肺腺癌癌組織中RBM25 的表達水平與患者累積生存時間呈正相關,RBM25 表達水平越高,肺腺癌患者累積生存時間越長。
骨肉瘤是一種原發性骨腫瘤,在兒童和青少年中有較高的發病率和死亡率。為了進一步理解在骨肉瘤中microRNA-199a-3p(miR-199a-3p)相關的調控機制,為骨肉瘤的發病提供理論依據,Yang 等[29]開始探討miR-199a-3p 操作系統中潛在的調控靶點。遂在microRNA 相關的基因表達芯片(Omnibus 芯片和ArrayExpress 芯片)上進行檢測miR-199a-3p 的表達情況,并探討其潛在的臨床應用價值。結果顯示,miR-199a-3p 操作系統在骨肉瘤的發病過程中呈下調狀態。最后應用免疫組織化學(IHC)和免疫細胞化學(ICC)技術發現,在骨肉瘤的發病過程中,RBM25 為miR-199a-3p 操作系統中所存在的一個潛在靶基因(總共包含391 個靶基因),且被認為是一個樞紐聯合目標基因。目前其臨床價值尚不清楚,期待后續進一步研究證明RBM25 靶基因是否有治療價值。
左側結腸癌(LC)和右側結腸癌(RC)在分子特征、治療及預后等方面存在顯著的差異。為了進一步區別兩側結腸癌在分子層面的差異,Huang 等[30]系統地分析了全基因組中LC 和RC 中可變剪接事件和剪接因子。遂建立了基于差異表達可變剪接的預后模型與剪接因子的相關網絡,最后證實RBM25 為樞紐基因,在LC 和RC 的發病過程中均有參與。此結果引起了其團隊對RBM25 的關注。遂進一步開始分析RBM25 在結腸癌中的臨床意義。最后發現RBM25 在結腸癌癌組織中的表達明顯高于與之相對應的癌旁組織。但生存分析結果顯示,RBM25 高表達和低表達患者的總生存期比較,差異無統計學意義(P > 0.05)并無顯著差異。
最后,Huang 等[30]推測RBM25 主要影響細胞代謝,其廣泛地協調整個基因組的基因表達。但RBM25在結腸癌中的作用機制尚不完全清楚,期待有進一步更深入的研究。
RBM25 作為一類典型的剪切因子,調控著細胞內蛋白質結構與功能的多樣性。從前文可以看出,其異常剪切與腫瘤的發生發展有密切的關系。在AML[23]以及肺腺癌[28]的發病過程中,RBM25 起著抑制腫瘤細胞生長的作用。尤其是在肺腺癌[28]方面已經明確,RBM25 的高表達與良好的預后之間存在正相關。相反,在前列腺癌中,RBM25 起著促進腫瘤細胞生長的作用[24-25]。在HPV 陽性頭頸部惡性腫瘤患者中,可見HPV 感染后通過影響RBM25 的轉錄過程,導致了異常剪切的發生,進而促進腫瘤的生長[26]。在乳腺惡性腫瘤方面,研究表明RBM25 基因在腫瘤的發病過程中有突變發生[27],但目前尚不清楚具體的發病機制以及在診斷和預后方面有無臨床價值。在骨肉瘤方面,目前只發現RBM25 為其發病過程中所存在的一個潛在的靶基因[29]。在結腸癌的發病過程中,RBM25 在癌組織中的表達較與之相對應的癌旁組織呈高表達狀態,但是生存分析顯示,RBM25 的表達量對患者的總生存期無顯著差異[30]。
關于RBM25 與惡性腫瘤關系的報告尚不多,其在惡性腫瘤的發生發展過程中具體的生物學功能以及分子機制目前了解較淺,仍需進一步深入研究。希望隨著分子生物技術的廣泛應用以及多學科的聯合發展,RBM25 能夠早期應用于臨床,為惡性腫瘤的早期診斷、靶向治療以及預測轉歸等方面提供幫助。