含溴結構域蛋白7在消化道腫瘤中的研究進展

宋濤 俞文恪

含溴結構域蛋白7（bromodomain-containing protein 7，BRD7）是含溴結構域蛋白家族成員之一，該類蛋白因含有高度保守的溴區結構域得名［1］。BRD7通過參與信號依賴的基因轉錄過程從而廣泛參與并調控細胞增殖、分化、遷移、乏氧及凋亡等過程［2-4］。編碼BRD7蛋白的相關基因是由余鷹等［5］在鼻咽癌的活檢組織標本中通過cDNA差異分析法克隆得到的一個基因。該基因被證實是一個核轉錄因子，定位于染色體16q12.1-12.2，檢測發現其cDNA全長為2,317 bp，開放閱讀框含有651個氨基酸。既往研究表明，該基因在鼻咽癌中的表達明顯缺失或下降，將該基因轉染至低表達的鼻咽癌細胞中，可顯著抑制鼻咽癌細胞增殖和阻滯細胞周期（G1-S期）的進程，并可以部分逆轉鼻咽癌的惡性表型［6］。在子宮內膜癌的研究中，BRD7通過靶向抑制miRNA-200c，從而顯著影響子宮內膜癌細胞的增殖和分化［7］；通過干擾miRNA-182和381的表達，在神經膠質瘤中也可以觀察到類似的作用［8］。基于上述特征及對該蛋白上下游作用分子的研究，BRD7被認為在腫瘤的發生發展中能夠發揮重要的抑制作用，并能夠促進腫瘤細胞的凋亡［1，4，9］。基于上述背景，本文就BRD7在消化道腫瘤的研究進展進行簡要闡述，希望為今后的研究提供新的診療靶點和依據。

1 BRD7與肝癌

我國是乙型肝炎和丙型肝炎（Hepatitis C virus，HCV）的高發國家，在慢性病毒性肝炎感染基礎上，原發性肝癌發病率居高不下，總體療效不佳［10］。既往研究已經證實，肝癌的發生、發展與細胞內多種信號通路，如Wnt/β-catenin，P53突變，PI3K/AKT/mTOR及MAP激酶等的激活密切相關［11］。ZHANG等［12］的研究發現，HCV通過激活肝癌細胞中Ras/Raf/MEK/ERK信號通路的正反饋調節機制，促進肝癌細胞的增殖，并通過促進HCV的復制，進一步增強肝癌細胞的增殖；另一方面，BRD7激活后，通過負反饋調節機制，抑制Ras/Raf/MEK/ERK信號通路，導致肝癌細胞的增殖減弱；然而，HCV的持續感染削弱了BRD7基因的表達，并促進了蛋白質的降解，導致細胞內持續釋放Ras/Raf/MEK/ERK信號通路相關蛋白，從而促進了肝癌細胞的增殖。總之，BRD7蛋白與Ras/Raf/MEK/ERK信號通路相關蛋白活性之間的平衡對于HCV感染導致肝細胞肝癌的發展非常重要。鄧愛民等［13］的研究也提示miR-300 通過靶向下調BRD7蛋白的表達，從而促進了肝癌細胞增殖和侵襲的過程。此外，細胞機制相關研究發現，LDB2（LIM蛋白家族成員之一）可以將BRD7募集至HEY1基因啟動子上，對肝癌患者的隨訪揭示，高表達HEY1與預后不良顯著相關，而BRD7通過阻斷HEY1基因的表達，顯著提升患者生存時間［14］。CHEN等［15］對159例接受手術切除的肝癌患者進行了回顧性分析，結果表明BRD7蛋白的表達量與患者的臨床分期和腫瘤大小密切相關。生存分析顯示，與BRD7蛋白低表達的患者相比，高表達組患者的生存率顯著提高。多因素分析表明BRD7表達量的高低是影響患者預后的一個獨立預測指標。體外研究進一步發現，過表達BRD7可以顯著抑制肝癌細胞的增殖、集落形成、遷移和侵襲等生物學行為，并導致細胞周期的停滯。此外，在小鼠的移植瘤模型中，過表達BRD7顯著抑制了小鼠體內肝癌細胞的致瘤性。基于上述研究基礎，最新研究成果發現［16］，BRD7通過直接結合p53轉錄起始位點的上游調控區，增強其啟動子的活性，從而上調p53的轉錄水平，而p53蛋白表達量的變化又可以進一步影響BRD7對肝癌細胞的生物學行為，起到抑制腫瘤生長的作用。此外，肝癌細胞中BRD7表達的變化顯著改變了p53信號通路相關分子如p21、Bax、Bcl-2和cyclin-D1的表達，表明BRD7可以正向調控p53信號通路的激活。基于上述結論，BRD7通過轉錄激活p53途徑從而在肝細胞肝癌的發生發展中發揮抗腫瘤作用，BRD7可能是治療肝細胞肝癌的新的分子靶點。

2 BRD7與胰腺癌

胰腺癌惡性程度高，預后差，總體5年生存率＜5%［17］。既往一項研究分析了編碼SWI/SNF復合物主要成分的6種基因（Smarc4、SMCRB1、PBRM1、BRD7、ARID1和ARID2）中的14個常見突變與罹患胰腺癌風險之間的關聯。結果表明編碼BRD7基因第8個內含子中的rs11644043突變顯示出與胰腺癌風險增加存在相關性［18］。此外，BRD7蛋白還被證實能夠增加細胞中維生素D受體和多溴BRG1相關因子（PBAF）之間的相互作用，從而維持小鼠β細胞功能并降低葡萄糖水平［19-20］。LEE等［21］的研究采用肝臟特異性 BRD7 敲除小鼠模型，發現降低BRD7表達水平會導致小鼠體重增加而對葡萄糖代謝幾乎無影響。另一方面，在幼年期小鼠即開始上調肝臟中BRD7的表達，則可以保護小鼠在受到高脂肪飲食的挑戰時，不會因體重過重而發展成葡萄糖耐受不良和胰島素抵抗。

3 BRD7與結直腸癌

近年來結直腸癌的發病率仍表現為明顯升高趨勢［22］。WU等［23］的研究結果表明，BRD7蛋白的表達量與患者的TNM分期以及病理分化程度呈正相關；與BRD7蛋白高表達的患者相比，BRD7未/低表達患者的總生存時間顯著縮短，多因素分析表明BRD7表達量是影響患者生存的獨立預后因素。林凱東［24］的研究結果也支持BRD7蛋白的表達水平與結直腸癌患者腫瘤大小、分期、淋巴轉移等因素顯著相關。提示BRD7蛋白可能在腫瘤侵襲、淋巴轉移中扮演重要角色。VAN等［25］研究了在結直腸癌內皮細胞中BRD7蛋白對抑制血管生成的價值。結果表明，BRD7蛋白過表達會導致內皮細胞增殖活力顯著降低。對敲低或過表達BRD7蛋白的細胞進行全基因組關聯分析，低表達組中與轉錄、血管生成及細胞因子活性相關基因的表達（如血管生成素-2、VEGF受體-1、神經肽-1、CXCL1 和 CXCL6）明顯增加；但與細胞免疫監視相關基因的表達（如TNF-α、NF-κB、ICAM-1）則顯著下調。ZHAO等［26］的研究進一步發現，在小鼠結直腸癌模型中，BRD7蛋白能夠與c-Myc蛋白相互作用并抑制其泛素-蛋白酶體途徑降解。與前述矛盾的是臨床研究發現，BRD7蛋白和c-Myc蛋白的高表達與患者的臨床分期和預后不良顯著相關［23］，因此仍需大樣本量臨床研究進一步明確。

4 BRD7與胃癌

我國是“胃癌大國”，胃癌發病率和死亡率均占全球近半數。NEMTSOVA等［27］對135例胃癌患者表觀遺傳過程中涉及的25個基因進行了突變分析，發現編碼BRD7基因的rs200218240位點存在突變，但其臨床意義仍有待進一步深入研究。LI等［28］在胃癌中首先鑒定了一種長鏈非編碼RNA（lncRNA，long noncoding RNAs），并命名為LENGA（Low Expression Noncoding RNA in Gastric Adenocarcinoma），繼續就LENGA的生物學功能進行研究發現，通過與BRD7和TP53蛋白的相互作用，LENGA可以在轉錄水平上調節p53通路中相關蛋白如細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑-1A（CDKN1A）和原粘附素蛋白7（PCDH7）的表達，提示LENGA/BRD7/TP53軸可能是胃癌治療領域中潛在的治療靶點。

5 總結與展望

綜上所述，BRD7除了參與消化道惡性腫瘤的發生發展外，還在其他多種實體腫瘤的形成和發展中扮演重要角色［29-32］。當前，對于BRD7在消化道腫瘤中的臨床價值仍有待進一步探索。總體看，多數研究支持BRD7扮演抑癌蛋白的角色，但相關機制研究仍較為缺乏；即使在同一個癌種中，BRD7作用的研究結果也不一致。因此，BRD7與消化道腫瘤的關系及其具體分子機制還需要更多的研究。一項來自MASON的研究表明，采用靶向小分子抑制劑TP-472可以在惡性黑色素瘤中通過下調編碼各種細胞外基質蛋白基因的表達從而誘導腫瘤細胞的凋亡［33］。此外，含溴結構域蛋白家族包含諸多成員，如BRD2、BRD3、BRD4和BRDT等，其中BRD4靶向抑制劑已經在歐美國家進行臨床試驗（NCT03655704），聯合分析多個含溴結構域蛋白家族成員的表達情況及作用機制可能具有更好的科學意義和應用前景。