RAB14在癌癥中的研究進展*

吳思锜 綜述,劉龍飛△,莫中成 審校

1.南華大學附屬南華醫院，湖南衡陽 421002；2.桂林醫學院基礎醫學院，廣西桂林 541199

1 RAB14概述

根據最新的統計數據顯示，2020年全球估計有1 930萬新發癌癥病例和近1 000萬癌癥死亡病例(不包括非黑色素瘤皮膚癌)[1]。全球確診率最高的癌癥前三位分別是乳腺癌、肺癌和前列腺癌；死亡率最高的前三位分別是肺癌、肝癌和結直腸癌[2]。因此尋找新的治療靶點和診斷、預后生物標志物非常重要。近年來RAB14因其特殊的生物學功能，受到眾多研究者的關注。RAB14是RAB蛋白家族的成員之一，由小GTP結合蛋白(G蛋白)構成，其相對分子質量為(20～40)×103[3]。據研究RAB蛋白家族具有調節囊泡運輸[4]、信號轉導[5]和各種膜受體循環[6]等重要功能，如RAB鳥苷三磷酸酶(GTPases)依賴的內吞途徑通過N-鈣黏蛋白的轉運來調節神經元細胞成熟和遷移[7]。而越來越多的研究發現，RAB蛋白家族在癌癥的發生發展過程中扮演著重要角色，其中被證實了的是RAB27A在乳腺癌中具有促進侵襲和轉移的作用[8]。RAB14在人類癌癥中的致癌作用已經被大量的臨床和基礎研究所證實[9-18]，越來越多的科學證據證實了RAB14在人類癌癥中的治療相關性和生物學作用，因此有必要作一綜述。

2 RAB14的臨床相關性

通過與正常組織相比較，RAB14被發現高表達于以下癌癥：肝細胞癌、非小細胞肺癌、胃癌、結直腸癌、乳腺癌、口腔鱗狀細胞癌、食管癌、胰腺癌、卵巢癌、膀胱癌[9-18]。而RAB14這種在癌組織中高表達的特點被發現與癌癥的臨床表型相關，如RAB14高表達與肺癌TNM分期較晚和淋巴結轉移顯著相關[10]。同樣的現象也在食管癌中被發現，且RAB14高表達與食管癌患者總體生存率低相關[15]。而在乳腺癌的研究中發現,RAB14表達水平與乳腺癌大小、淋巴結轉移、遠處轉移、組織學分級和臨床淋巴結轉移分期呈正相關,且RAB14高表達的乳腺癌患者總體生存時間較短[13]。另一項研究發現，RAB14的高表達與膀胱癌淋巴結轉移、高級別腫瘤分期、分化不良和膀胱癌患者預后不良顯著相關[18]。RAB14的高表達與晚期胰腺癌相關，提示胰腺癌患者預后不良[16]。上述研究結果都表明，RAB14的高表達與癌癥患者的分期和預后相關，具有重要意義，提示RAB14可以作為人類癌癥潛在惡性程度分級和預后評估的生物標志物。

3 RAB14在人類癌癥中的作用機制

3.1Hippo/Yes相關蛋白(YAP)信號通路 Hippo信號通路是一條經典的抑制細胞生長的通路，YAP是信號通路的主要效應者之一，同時也是一種轉錄因子，通過轉錄增強關聯域(TEAD)轉運到細胞核并調節基因表達。而Hippo信號通路激活后會磷酸化YAP，磷酸化的YAP無法進入細胞核而被隔離在細胞質中，隨后被降解，最終無法發揮效應[19-21]。YAP的轉運是一個需要內吞作用的活躍過程，而據報道RAB蛋白家族恰好參與這一過程[4]。在非小細胞肺癌中，YAP在是一種癌蛋白，可以通過促進細胞周期素D1(Cyclin D1)、細胞周期素E(Cyclin E)和結締組織生長因子(CTGF)的表達來調節細胞周期[22]。研究發現，RAB14可以通過直接上調YAP蛋白的表達來增加YAP/TEAD的活性，從而抑制Hippo信號轉導，還可通過降低YAP的磷酸化來抑制Hippo信號轉導[10]。沉默YAP顯著降低了RAB14對Cyclin D1、Cyclin E、CTGF表達的促進作用，以及對促進肺癌細胞增殖和侵襲的影響[9]。

3.2蛋白激酶B(AKT)信號通路 經典的AKT信號通路是磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)通路，此外還有非PI3K/AKT依賴性的腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/AKT/mTOR等通路[23]，當PI3K或AMPK激活后，致使AKT的蛋白結構改變并使其活化，并以磷酸化作用激活或抑制下游一系列底物，如凋亡相關蛋白B淋巴細胞瘤-2基因相關啟動子(Bad)、半胱氨酸天門冬氨酸蛋白酶9(Caspase9)活性，從而調節細胞的增殖、分化、凋亡以及遷移等。有研究發現，AKT在體內外均能磷酸化細胞周期蛋白依賴激酶 2(CDK2)，不僅影響細胞周期轉換，還能改變亞細胞定位，促進細胞凋亡[24]。在胃癌的研究中，RAB14可以激活AKT蛋白使其發生磷酸化[11]。沉默RAB14可以降低磷酸化AKT(pAKT)的磷酸化水平，而總AKT的蛋白表達沒有變化，導致Cyclin D1和CDK2水平降低，進而調控了胃癌細胞的細胞周期，促進了胃癌細胞的調亡。此外，促凋亡蛋白B細胞淋巴瘤/白血病-2基因(Bcl-2)相關X調控因子(Bax)作為凋亡相關的PI3K下游靶點,RAB14過表達可顯著抑制Bax的表達，而敲除RAB14可通過促進Bax蛋白的表達促進細胞凋亡。以上這些研究結果表明，RAB14通過AKT信號通路促進胃癌細胞癌變。在骨肉瘤的研究中發現，RAB14作為微小RNA(miR)-451的靶標，其介導的AMPK/AKT/mTOR信號通路發揮著重要作用，具體表現為沉默miR-451后RAB14表達水平顯著升高，而磷酸化AMPK(pAMPK)表達水平顯著降低，AMPK水平顯著升高，相應下游蛋白pAKT和磷酸化mTOR(pmTOR)的表達水平顯著降低，進而抑制骨肉瘤細胞增殖、侵襲和黏附[25]。

3.3Wnt/β-catenin信號通路 Wnt/β-catenin信號通路的異常激活參與了癌癥的發生與進展。當Wnt與七次跨膜受體Frizzled(FZD)結合，激活胞內蛋白Dvl并抑制糖原合酶激酶3β(GSK3β)等蛋白形成的β-catenin降解復合物的降解活性。胞漿中穩定積累的游離態β-catenin進入細胞核后結合T細胞因子/淋巴增強因子(TCF/LEF)轉錄因子家族，啟動下游靶基因(如c-myc、Cyclin D1等)的轉錄[26]。在卵巢癌的研究中發現，RAB14激活了Wnt信號并誘導Wnt的下游靶基因c-myc和金屬蛋白酶7(MMP7)，同時也促進了β連環蛋白的核移位和TCF/LEF轉錄活性的激活，進而表現為RAB14可以促進卵巢癌細胞的增殖和侵襲[17]。進一步研究發現，在RAB14過表達后，GSK3β的磷酸化水平隨著β-catenin的核位移而上調[17]。RAB14對GSK3β的作用機制尚不清楚。考慮到其在細胞內囊泡運輸中的作用，RAB14可能通過調節某些Wnt配體/受體的循環，進而激活GSK3β和Wnt信號，促進卵巢癌的進展[17]。

3.4絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)/細胞外調節蛋白激酶(ERK)信號通路 MAPK級聯反應是調控多種細胞過程的關鍵信號通路，包括增殖、分化、凋亡和應激反應[27]。MAPK/ERK信號通路包括一個三級激酶模式，在這個級聯的磷酸化激活過程中，MAPK激酶激酶(MKKK)首先磷酸化激活MAPK激酶(MEK)，MEK再磷酸化激活MAPK,MAPK磷酸化激活底物ERK[27-28]。而ERK通常位于細胞質中，激活的ERK進入細胞核，調節轉錄因子活性和基因表達[29]。研究表明ERK的表達對腫瘤的發生發展至關重要，其過度激活在腫瘤的發生發展中起著重要作用[30]。而在真核細胞中發現的4種級聯通路中，Ras/Raf/MAPK(MEK)/ERK通路是MAPK信號轉導通路中最重要的通路，對腫瘤細胞的生存和發展起著至關重要的作用[31]。近來有研究發現，RAB14通過上調MAPK1/MAPK8和下調雙特異性磷酸酶6/SHC-轉化蛋白1/FOS蛋白(DUSP6/SHC1/FOS)激活Ras/Raf/MAPK(MEK)/ERK信號通路，促進膀胱癌的發生發展[18]。

3.5其他機制 RAB14可以調控多種下游基因的表達來發揮致癌作用，其本身也受到各種因子的調控。在大多數情況下，RAB14因其癌基因的功能而作為下游靶標。RAB14在其3′端非翻譯區(3′ UTR)與多種miRNA有結合位點,因此有多種miRNA可以直接靶向RAB14從而調控癌癥的發生和發展。例如miR-338-3p可以直接靶向RAB14抑制肺癌細胞的增殖[32]，調控胃癌細胞的遷移和侵襲[33]。此外，miR-451也可以通過靶向RAB14調控骨肉瘤的失巢凋亡，發揮抑制非小細胞肺癌的作用[34]。環狀RNA(circRNA)和長鏈非編碼RNA(lncRNA)與miRNA存在著許多不同的相互作用，其中比較常見的是circRNA和lncRNA靶向有相互作用的miRNA進而調控下游靶蛋白或靶因子。例如lncRNA-SNHG15和hsa_circ_0000326均通過與miR-338-3p的相互作用分別促進大腸癌細胞增殖[35]、肺腺癌進展[36]。類似的調控軸還有促進透明細胞腎細胞癌進展的lncRNA-HCG18/miR-152-3p/RAB14[37]，促進胃癌進展的circTMCO3/miR-577/RAB14[38]，促進口腔鱗癌細胞遷移和抑制凋亡的lncRNA-KCNQ1OT1/miR-185-5p/RAB14[39]，促進乳腺癌細胞增殖并抑制細胞凋亡的lncRNA ILF3-AS1/miR-4429/RAB14[40]，促進宮頸癌進展的lncRNA TMPO-AS1/miR-577/RAB14[41]。近來有新的研究發現，RAB14參與調控乳腺癌細胞的生長和外泌體的分泌[42]。此外還發現親細胞非均質分子脂質促進肝細胞癌的遷移和侵襲作用是由RAB14介導的[43]。以上這些研究結果表明多種機制協同作用能夠促進癌癥的發生、發展。

4 治療抵抗

放化療一直是癌癥的重要治療手段，而癌癥的耐藥性嚴重限制了化療的效果，RAB14參與了這一重要過程并增強了癌癥的耐藥性。在肝癌的研究中被發現，RAB14的高表達可增強肝癌細胞對順鉑的耐藥性[9]。同樣的現象也在腎癌的研究中被發現，RAB14的表達水平上升會降低腎細胞癌對順鉑的敏感性[44]。此外，研究還發現RAB14過表達通過Bcl-2和線粒體功能調節胰腺癌對吉西他濱的敏感性[15]。RAB14可增強卵巢癌細胞對紫杉醇的耐藥性[17]。對于RAB14在放療中的作用,有研究發現下調RAB14會增加鼻咽癌細胞系的放療敏感性[45]。此外RAB14基因的下調可降低肉毒堿棕櫚酰基轉移酶1A(CPT1A)介導的脂肪酸轉運和抗輻射能力[46]。總的來說，RAB14在癌癥的放化療抵抗中起著重要的作用。

5 小 結

RAB14作為近年來研究較多的RAB蛋白家族成員之一，在病理和生理條件下都是基因表達的重要調節因子，其功能涵蓋細胞增殖、遷移、侵襲和治療抵抗等。本文綜述了RAB14在癌癥中主要參與調控的Hippo/YAP信號通路、AKT信號通路、Wnt/β-catenin信號通路、MAPK/ERK信號通路等。雖然RAB14調控信號通路的具體機制還有待進一步研究，但可從RAB家族蛋白具有的功能進行猜想，即RAB14是否通過調控上述通路的囊泡運輸和膜受體進而參與信號轉導，最終影響特定的基因表達導致了癌癥表型的改變。RAB14高表達于各種類型的癌癥，且與癌癥患者的臨床分期和預后緊密相關，是癌癥惡性程度分級和預后評估的潛在生物標志物。此外，RAB14還參與癌癥放化療抵抗，雖具體機制尚不明確，但可能也與RAB蛋白家族的功能相關。目前針對RAB14的靶向藥物還有待研究，但是RAB14與癌癥臨床表型的相關性，特別是與預后不良有關這一特點，在臨床診斷中作為一項預測指標有較大的實用價值。未來如何在現有的研究基礎上深入研究RAB14在癌癥發生發展中的作用機制，并將其作為臨床上準確診斷、個性化治療及精準預后判斷的生物標志物，將是該領域的研究熱點。