RNA 結合蛋白生物學功能及其在卵巢癌發生發展中的調控作用機制和應用研究進展

李玲，馬建紅 ，馬杏，劉暢

1 蘭州大學第一臨床醫學院，蘭州 730000；2 蘭州大學第一醫院婦產科甘肅省婦科腫瘤重點實驗室

卵巢癌是致死率較高的婦科惡性腫瘤之一，手術聯合化療是卵巢癌的標準治療方案，但因其早期病情發展隱匿、高復發率、腫瘤化療耐藥等問題，因此需要針對卵巢癌提出新的治療策略以期提高療效。RNA結合蛋白（RBP）是一類可以與mRNA結合并改變生成蛋白質數量的內源性蛋白質，具有多種生物學功能，其通過參與RNA 可變剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和穩定性、翻譯后修飾等過程調節RNA 轉錄物［1］。RBP 是轉錄后修飾的重要組成部分，參與調節RNA 成熟、運輸、穩定性和降解的關鍵代謝過程。在人類中總共有1 542個基因編碼RBP，約占所有蛋白質編碼基因的7.5%，在基因表達的調節中發揮著重要作用［2］。RBP 在卵巢癌中異常表達并參與卵巢癌細胞增殖、凋亡、侵襲、轉移惡性生物學行為，調節化療敏感相關基因表達水平致化療耐藥。研究［3］發現，將卵巢癌組織與鄰近的癌旁組織相比，RBP 在卵巢癌中異常表達并與其預后相關。因此，RBP或許可成為卵巢癌診斷、治療及預后的有效生物標志物，為卵巢癌診療提供潛在靶點。現就RBP生物學功能及其在卵巢癌發生發展中的調控作用機制和應用研究進展綜述如下。

1 RBP的生物學功能

RBP 結構域通過排列順序改變，賦予RNA 可變剪接、多聚腺苷酸化、RNA 定位和穩定性及翻譯后修飾等生物學功能。

1.1 RNA 可變剪接 RNA 可變剪接是一種轉錄后調控機制，有助于蛋白質復雜性和多樣性的表達，從而導致癌細胞表型的變化，其調節依賴于RBP，它作為剪接因子與位于外顯子或其相鄰內含子中的RNA 基序精確結合［4］。RBP 異常與剪接體有關，剪接體是MYC 驅動癌癥中致癌應激的新靶點，可以為MYC 驅動的癌癥提供新的治療切入點。富含絲氨酸/精氨酸（SR）蛋白和hnRNP 家族是重要的RBP，兩者作為RNA 可變剪接的調節劑發揮著保守的作用，SRSF3 和SRSF7 與末端外顯子中的不同位點結合并募集NXF1 來調節3'末端非翻譯區（3'UTR）的長度［5］。

1.2 選擇性多聚腺苷酸化（CPA） CPA 是生成成熟RNA 必不可少的一個過程，在3'UTR 中通過切割和 CPA 產生不同的 mRNA 長度，3'UTR 對 mRNA 成熟、穩定性、定位和翻譯有重要功能。CPA機制蛋白可調節mRNA 的切割和CPA，RBP 通過招募或與CPA機制蛋白競爭從而影響3'UTR長度。

1.3 RNA 定位和穩定性 RBP 通過與 mRNA 或非編碼RNA（ncRNA）的3'UTR 序列結合在亞細胞定位中發揮關鍵作用，兩者結合形成核糖核蛋白復合物（RNP），通過分子馬達將RNP 沿細胞骨架運輸到特定位置，這種機制有助于維持細胞極性。RBP在mRNA 或ncRNA 的穩定性中也起著關鍵作用，HuR 是一種 RBP，通過與 3'UTR 中的 ARE 結合來控制mRNA 的穩定性，HuR 介導的mRNA 穩定性依賴于HuR 的亞細胞定位，其定位到細胞質中并與細胞周期調節劑和炎癥有關。HuR 通過穩定編碼細胞周 期 蛋 白（A、B1、D1 和 E）、HIF-1a 和 VEGF的mRNA，增加相關蛋白質的表達，但癌細胞中的HuR 會破壞 c-Myc 和 WNT-5A 的 mRNA 穩定性［6］，因此阻止RBP 在癌細胞中的對mRNA 穩定性的破壞可能是治療癌癥的新靶點。

1.4 翻譯后修飾 RBP參與翻譯起始、延伸和終止及形成RNP 復合物整個過程，大量相關的RBP 與5'UTR 或3'UTR 結合，具有不同的翻譯效率。HuR通過其靶向3'UTR 增加Tam RNA 前體的豐度和翻譯從而促進癌癥進展［7］。

2 RBP在卵巢癌發生發展中的調控機制

卵巢癌發生發展過程復雜，越來越多的RBP 逐漸被關注，RBP 定位和表達異?？芍罗D錄水平的基因組發生變化，在卵巢癌中促進癌細胞增殖、抑制癌細胞凋亡及調節卵巢癌細胞轉移、EMT 和化療耐藥等。

2.1 RBP 促進卵巢癌細胞增殖 胰島素樣生長因子 2 mRNA 結合蛋白 1（IGF2BP1）屬于 RBP 保守家族，具有最保守的“致癌”作用，并與預后不良有關，其通過SRC/MAPK 通路促進卵巢癌細胞增殖［8-9］。N6-甲基腺苷（m6A）作用是修飾真核生物mRNA，部分m6A 相關分子也是RBP，YT521-B 同源結構域的蛋白質包括 YTHDF1-3、YTHDC1 和 YTHDC2，被認為是m6A 修飾的“閱讀器”，可特異性識別m6A 修飾的mRNA。YTHDF1 在卵巢癌中高表達，其上調與卵巢癌不良預后有關，它通過與m6A 修飾的EIF3C mRNA 特異性結合增加EIF3C 翻譯，同時促進整體翻譯輸出，從而促進卵巢癌細胞增殖與轉移［10］。FBW7 是一種抑癌基因，其與 YTHDF2 相互作用并拮抗YTHDF2，以改變m6A 修飾的BMF mRNA 表達水平，從而影響細胞增殖［11］，因此，YTHDF1-EIF3C 軸和 FBW7-YTHDF2 可作為治療卵巢癌的潛在靶點。RNA m6A 甲基化修飾與miRNA之間存在相關性，YTHDF2 是一種miR-145 抑制蛋白，可促進卵巢癌細胞的增殖和轉移，降低 m6A mRNA 水 平［12］。 線 粒 體 內 膜 轉 位 酶 44（TIMM44）是一種將蛋白質從線粒體內膜轉運到線粒體基質的外周膜蛋白，HuR 通過調節TIMM4 4 mRNA穩定性促進卵巢癌細胞增殖［13］。E2F2是一種轉錄激活因子，CircE2F2 與HuR 結合以穩定E2F2 mRNA，從而促進卵巢癌細胞增殖、糖代謝和轉移［14］。La 相關蛋白 1（LARP1）是 LARP 家族中高度進化保守的RBP，它可以調節與核糖體生物發生和細胞增殖相關的mRNA的穩定性和翻譯。LARP1與編碼促凋亡蛋白（BIK）和B 細胞淋巴瘤2（BCL2，編碼抗凋亡蛋白）的3'UTR 相互作用，穩定BCL2 并破壞BIK 穩定性，凈效應促進卵巢癌細胞增殖［15-16］。異質核核糖核蛋白（hnRNPs）是與細胞增殖和凋亡相關的RBP，包含hnRNPA2 和hnRNPB1 兩種異構體，在卵巢癌中hnRNPA2B1 表達上調，Lin28B是 hnRNPA2B1 的 靶 標 ，hnRNPA2B1 通 過 增強Lin28B 表達來促進卵巢癌細胞的增殖和轉移［17］，因此hnRNPA2B1 可作為卵巢癌新的診斷生物標志物和潛在治療靶點。Circ-NOLC1 是一種具有轉錄樣活性的蛋白質，在卵巢癌中高表達并且與FIGO分期、分化呈正相關，Circ-NOLC1 通過結合ESRP1 并調節細胞依賴性激酶1 和RhoA 的表達來促進卵巢癌細胞增值［18］。

2.2 RBP 抑制卵巢癌細胞凋亡 Lin28 蛋白（Lin28A 和Lin28B）是一種RBP，Lin28A 正向結合并上調編碼ROCK2 mRNA，促進卵巢癌細胞增殖、侵襲和轉移，并抑制細胞凋亡［19］。LIN28B 在卵巢癌中高表達，可通過與DNA 損傷通路相關的AKT 2 mRNA 結合抑制癌細胞凋亡，調節FOXO3A 蛋白磷酸化并降低BIM的抗凋亡活性［20］。

2.3 RBP 調節卵巢癌細胞轉移及 EMT 研究［21］表明，IGF2BP1 通過削弱轉錄調節因子SRF mRNA的miRNA 定向衰變的方式，增強SRF 依賴性轉錄活性并促進卵巢癌細胞轉移。ESRP1是一種上皮細胞特異性RBP，在卵巢癌中高表達并參與EMT 過程，與卵巢癌預后不良有關［22］。LncRNA HOTAIR 是在卵巢癌中高表達的lncRNA，HuR 與lncRNA HOTAIR 結合正向調節microRNA-373 的表達并抑制Rab22a 的表達，從而促進癌細胞增殖、轉移［23］。胃癌相關lncRNA1（GClnc1）在卵巢癌轉移中起著關鍵作用，通過結合FOXC2 促進NOTCH1 轉錄，從而激活NF-κB/Snail 信號傳導并促進卵巢癌細胞轉移和EMT［24］。轉移相關肺腺癌轉錄本 1（MALAT1）是一種lncRNA，在卵巢癌中表達上調并與轉移相關，MALAT1 敲低可下調RBFOX2 以及調節抑癌基因KIF1B，從而導致癌細胞轉移［25］。

2.4 RBP調節卵巢癌的化療耐藥 SFPQ 是一種參與RNA 轉運和細胞凋亡過程的剪接因子，敲低調節卵巢癌細胞中caspase-9 mRNA 的可變剪接來促進鉑類化療誘導的細胞凋亡［26］。CPEB4是調節mRNA多腺苷酸化和翻譯的RBP，CPEB4 與TRAG-3/CSAG2 mRNA 結合促進卵巢癌細胞對紫杉醇的耐藥性，CPEB4 敲低恢復紫杉醇敏感性，CSAG2 被證明是體內細胞增殖和腫瘤生長所必需的基因，CSAG2 敲低減弱 CPEB4 介導的紫杉醇耐藥性［27］。因此，干擾CPEB4/CSAG2 軸可能有助于克服紫杉醇耐藥。RNA 結合基序蛋白3（RBM3）是富含甘氨酸的RBP，RBM3 通過調節參與DNA 損傷的凋亡相關介質BCL-2、BAX 和DNA 完整性來促進鉑敏感性，并改善化療后的細胞毒性作用［28］。DDX3X 是調節磷酸甘油酸脫氫酶（PHGDH）翻譯的RBP，促進PHGDH在卵巢癌順鉑耐藥細胞中上調，導致卵巢癌細胞順鉑耐藥［29］。因此，靶向 PHGDH 可能提供克服卵巢癌順鉑耐藥的潛在機會。上述列舉的RBP參與調控卵巢癌細胞增殖、凋亡、轉移及EMT 和化療耐藥，通過所總結的RBP 調控卵巢癌相關機制，我們發現與RBP 相關基因、蛋白及信號通路可作為卵巢癌的治療靶點，研究出相應藥物來阻斷RBP 對卵巢癌的調控作用，有望為卵巢癌的治療提供新的方向。

3 RBP在卵巢癌診斷、治療及預后判斷中的應用

卵巢癌的篩查方法主要有經陰道超聲、組織學檢查及傳統的腫瘤標志物，但這些方法在臨床應用上有一定的局限性。例如CA125 檢測在早期階段敏感性較低，在月經期或子宮內膜異位癥等特殊情況下可能會受到干擾，且大多數卵巢癌患者經診斷時已發生盆腹腔轉移，因此為提高卵巢癌的早期診斷及改善預后，尋找新的卵巢腫瘤標志物具有重要意義。隨著科學技術的發展，越來越多研究發現RBP 對卵巢癌有一定的診療和預后價值，其中IGF2BP1表達上調并與不良預后相關［8］，IGF2BP3與卵巢癌中更具侵襲性的表型和較差的生存率有關［30］，ESRP1 在卵巢癌中表達上調并與預后不良有關［22］，miRNAs 是在轉錄后控制靶基因的非編碼RNA，它們與腫瘤的發生、凋亡、增殖、侵襲、轉移和化療耐藥有關，miRNAs 在卵巢癌中失調，可作為卵巢癌的診斷和預后生物標志物［31］。另外由于RBP在卵巢癌中的差異性表達，其或許可成為卵巢癌診斷的新型標志物，目前還尚未將RBP 作為卵巢癌的新型標志物應用于臨床實踐，未來需要更多相關研究來證實RBP 作為卵巢癌潛在診斷和預后生物標志物的應用價值。在卵巢癌中潛在的治療性生物標志物包括反義寡核苷酸、多肽和小分子抑制劑。研究［32］發現 AMOS、LNAs 等反義寡核苷酸能抑制卵巢癌細胞的侵襲和遷移，可作為卵巢癌的治療靶點。多肽包括小分子和合成肽，具有低毒和免疫原性，同時對卵巢癌治療顯示出療效，其中在臨床前模型中已證實載脂蛋白A-I（ApoA-I）和ApoJ 模擬多肽抑制卵巢癌的有效性，這些載脂蛋白模擬物多肽可以作為安全的、新型的藥物治療卵巢癌［33］，合成肽也可以在沒有任何細胞毒性的情況下阻止腫瘤進展，研究發現Rbm38和eIF4E 結合時相對應的合成肽可破壞Rbm38-eIF4E 復合物，誘導野生型p53 表達，從而抑制腫瘤生長和進展［34］，因此，合成肽也可作為卵巢癌潛在治療劑。近年來茶多酚、姜黃素、KBU2046、Benc-511、ZD6474 等小分子抑制劑被報道具有抑制腫瘤轉移的作用，KBU2046 是一種新的小分子抑制劑，具有顯著的抗轉移作用，然而KBU2046 雖能有效抑制腫瘤細胞的轉移，但無細胞毒性作用，因此即使用了這些小分子抑制劑，腫瘤細胞仍然可以在原位增殖，這也是小分子抑制劑治療腫瘤的一個缺陷［35］。現階段卵巢癌的治療性生物劑尚未廣泛應用于臨床，未來需要更多相關臨床研究來證實其在卵巢癌中作為治療性生物標志物的作用。

綜上所述，RBP異常表達可影響癌基因、抑癌基因和基因組穩定性，多種RBP 參與卵巢癌細胞增值、凋亡、轉移及EMT、化療耐藥的調控，故針對RBP參與調控的多個環節進行干預或許可有效治療卵巢癌。目前已報道RBP 數百種，新的RBP 及生物學功能在不斷地被探索，現提出在體外使用小分子抑制劑、多肽或反義寡核苷酸選擇性拮抗RBP 或與RBP-RNA 相互作用抑制腫瘤進展，并提出RBP可作為卵巢癌診斷、治療和預后的有效生物標志物。未來RBP 研究前景廣闊，將卵巢癌相關的RBP 應用于臨床治療是最終目標，我們應在局限腫瘤組織外的更多臨床樣本中檢測RBP 的表達，需要更充分的科學研究來闡明RBP 的生物發生機制，以期更多新的RBP 發現能夠為卵巢癌的診治提供新的視角。