T細胞因子3在消化系統惡性腫瘤中的研究進展△

李勝杰，李沛東，黃程，閆在華，周彤#，張廣軍

1川北醫學院肝膽胰腸研究所，四川 南充 637000

2川北醫學院附屬醫院胃腸外二科，四川 南充 637000

惡性腫瘤是全球主要的疾病死亡原因之一[1]。近年來，中國消化系統惡性腫瘤的發病率和病死率逐年升高，由于消化系統惡性腫瘤發病隱匿，早期癥狀不明顯且診斷率低，大多數患者在確診時已處于晚期，因此迫切需要進一步探索消化系統惡性腫瘤進展的潛在機制，從而進行早期預防、診斷及治療。T 細胞因子3（T cell factor 3，TCF3）作為E 蛋白家族中的一員，在人體多種組織中特異性表達，參與大量基因的轉錄調控，在生理狀態下參與調控淋巴細胞的正常發育[2]。研究表明，TCF3缺失導致早期胚胎神經發育缺陷[3]，TCF3突變及過表達導致伯基特淋巴瘤、急性淋巴細胞白血病發病率增加[4-6]，此外，TCF3 對多種實體惡性腫瘤的發生發展起到促進或抑制作用[7]，但目前尚未有對TCF3 作用機制明確的概括和總結，本文對TCF3的生物學特性及其在消化系統惡性腫瘤中的作用機制和研究進展進行綜述，旨在為消化系統惡性腫瘤的診斷和治療提供參考依據。

1 TCF3 簡介

1.1 淋巴增強因子/T 細胞因子（lymphoid enhancer factor/T cell factor，LEF/TCF）家族

在哺乳動物中，LEF/TCF 家族包括4 個相關轉錄因子，分別為LEF1、TCF1、TCF3、TCF4，上述轉錄因子在控制細胞生長和發育的各種生物過程中起關鍵作用。LEF1 在成年人組織細胞中特異性表達，主要定位于胸腺細胞或T 細胞[8]。另有研究發現，在人類結直腸腫瘤中LEF1 表達水平上調[9]。TCF1 由TCF7基因編碼，對T 細胞的發育起著至關重要的作用，并在胸腺細胞發育過程中充當腫瘤抑制因子。研究表明，TCF1 缺乏會損害胸腺細胞的成熟，導致T 細胞在發育的雙陰性階段1（double negative 1，DN1）～雙陰性階段4（double negative 4，DN4）出現各種缺陷[10-11]。TCF4 又稱為E2-2、免疫球蛋白轉錄因子2（immunoglobulin transcription factor 2，ITF2）或SL3-3 增強因子2（SL3-3 enhancer factor 2，SEF2），在某些類型的細胞中充當上皮-間充質轉化的重要調節因子，在胚胎發育、組織修復及腫瘤轉移過程中發揮作用[12]。相關文獻報道，TCF4 異常表達會增加精神分裂癥等精神疾病的發病風險[13]。由此可知，LEF/TCF 家族在人體多個生物學過程中發揮重要作用。

1.2 TCF3

TCF3 與多功能堿性螺旋-環-螺旋轉錄因子E蛋白（Ⅰ類）家族相關，E 蛋白通過與靶基因上的調節性E 盒序列結合形成異二聚體或同源二聚體來激活轉錄，并被DNA 結合抑制劑（Ⅳ類）螺旋-環-螺旋蛋白的異二聚體抑制。E 蛋白在淋巴細胞生成過程中具有關鍵作用，并且編碼的蛋白是B 和T淋巴細胞發育所必需的[2,14-15]。TCF3基因缺失或編碼蛋白的活性降低可能在淋巴惡性腫瘤的發生發展過程中具有作用。該基因還參與與淋巴惡性腫瘤相關的幾種染色體異位，包括前B 細胞急性淋巴細胞白血病[t（1；19），PBX 同源盒1（PBX homeobox 1，PBX1）]、兒童白血病[t（19；19），TCF3 融合伙伴（TCF3 fusion partner，TFPT）]和急性白血病[t（12；19），鋅指蛋白384（zinc finger protein 384，ZNF384）][16-17]。另外，TCF3 和組織特異性堿性螺旋-環-螺旋蛋白形成的異二聚體對胚胎發生過程中的組織特異性分化起主要作用，如肌肉或早期B細胞分化。TCF3 亦可通過與TCF15 結合參與上皮-間充質轉化過程[12]。因此，TCF3 對調節細胞生長發育及信號轉導等生物學過程不可或缺。

1.3 TCF3 在惡性腫瘤中的主要作用機制

TCF3 作為腫瘤刺激因子，通過與LEF/TCF 家族的其他成員競爭性結合β-聯蛋白（β-catenin）或DNA 激活WNT 信號轉導通路中靶基因的轉錄，在肝癌、大腸癌、乳腺癌、神經膠質瘤及腎母細胞瘤等惡性腫瘤中促進腫瘤細胞生長、遷移和侵襲[18-21]。分泌型卷曲相關蛋白1（secreted frizzled related protein 1，SFRP1）可抑制神經膠質瘤進展，TCF3 可通過激活DNA 甲基轉移酶1（DNA methyltransferase 1，DNMT1）轉錄抑制SFRP1 的表達，然后通過下游效應器WNT 通路促進腫瘤進展[22]。E-鈣黏蛋白可抑制腫瘤細胞侵襲，TCF3 作為轉錄抑制因子，在腫瘤進展過程中通過下調E-鈣黏蛋白的表達促進腫瘤轉移[23]。此外，TCF3突變會影響TCF3的選擇性剪切，使Burkitt 淋巴瘤的發病率升高[24]。

2 TCF3在消化系統惡性腫瘤中的研究進展

2.1 胃癌

近幾十年來，全球胃癌發病率及病死率均有所下降，但胃癌仍是全球第三大腫瘤死亡原因和第五大常見惡性腫瘤[25-27]，控制相關危險因素和通過篩查進行快速診斷是降低胃癌發病率和病死率的主要策略[28-29]。激活轉錄因子3（activating transcription factor 3，ATF3）是一種應激誘導基因，可在許多類型的惡性腫瘤中抑制腫瘤生長和轉移，如胃癌[30]、結腸癌[31]及膀胱癌[32]。細胞遷移誘導透明質酸結合蛋白（cell migration inducing hyaluronan binding protein，CEMIP）是一種分泌因子，據報道，CEMIP 在多種惡性腫瘤中高表達，包括乳腺癌[33]、胃癌[34]和結腸癌[35]。ATF3 是典型的WNT/β-catenin信號通路下游效應因子，Xie 等[30]研究表明，激活的TCF3/β-catenin 信號通路可在轉錄水平上抑制ATF3 的表達，而CEMIP 是ATF3 下游的直接靶點，ATF3 表達降低可促進CEMIP 表達和WNT/βcatenin 信號轉導，并影響胃癌進展。微小RNA（mircoRNA，miRNA）是一種小的調節性RNA，可通過與不同靶mRNA 的3'-非翻譯區（3'-untranslated region，3'-UTR）結合維持正常細胞生長代謝，單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）會影響靶基因3'-UTR 中的miRNA 結合位點，并導致各種人類惡性腫瘤的發生[36-37]。Mohammadi 等[38]研究發現，rs72618599 等位基因改變了TCF3基因3'-UTR 的結合位點，使miRNA-526b-5p 與TCF3基因3'-UTR的結合親和力下降，導致TCF3轉錄因子高表達，從而促進胃癌細胞的增殖和轉移。這些研究結果表明，TCF3 可能成為治療胃癌的潛在靶點。

2.2 肝癌

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一，也是世界范圍內惡性腫瘤死亡的主要原因[1]，腫瘤侵襲轉移是影響肝癌患者術后長期生存的主要危險因素，也是導致肝癌患者復發率高的主要原因。肝癌的侵襲轉移取決于多個信號通路的抑制和激活，其中WNT/β-catenin 信號通路起到重要作用[39]。Li 等[40]研究發現，血液神經表達1 樣蛋白（hematological and neurological expressed 1 like，HN1L）轉錄上調了甲基轉移酶樣13（methyltransferase like 13，METTL13）基因表達，然后通過上調TCF3 的表達促進肝癌細胞增殖和遷移。Feng 等[41]研究證實，肝癌組織中TCF3 表達水平明顯高于正常肝組織，TCF3表達上調促進了人肝癌PLC/PRF/5 細胞的遷移和侵襲，TCF 表達下調減弱了人高轉移肝癌細胞HCCLM3 的轉移能力，導致肝癌患者的總生存率降低。因此，TCF3 可能成為抑制肝癌侵襲和轉移的靶點。

2.3 結直腸癌

結直腸癌已成為嚴重威脅人類生命健康的惡性腫瘤之一[42]。原癌基因MYC的異常表達與結直腸癌的發生發展密切相關，在細胞核中，TCF 與轉錄激活因子β-catenin 結合，在細胞外WNT 配體存在的情況下，TCF/β-catenin 復合體通過調控WNT通路激活MYC 的表達，從而促進結直腸癌的發生發展[43-44]。Shah 等[45]研究發現，在結直腸癌中，TCF3/β-catenin 和TCF4/β-catenin 轉錄復合體通過競爭性結合下游MYC 3'Wnt 響應性DNA 調節元件（Wnt responsive DNA regulatory element，WRE）控制細胞周期中MYC 的表達，當細胞由G0期（靜止期）到G1期（DNA 合成前期）過渡時，TCF4 與MYC 3'WRE 結合增加，MYC 表達升高；當細胞由G1期到S 期（DNA 合成期）過渡時，TCF3 與MYC 3'WRE 結合增加，MYC 表達降低；當TCF3被敲減時，MYC 3'WRE 能更好地結合TCF4/β-catenin 轉錄復合體，然后通過抑制糖原合酶激酶3β（glycogen synthase kinase 3 beta，GSK3B）的表達刺激下游WNT/β-catenin 信號通路，從而激活MYC 的表達。表明在結直腸癌細胞中，TCF3 轉錄因子在抑制MYC基因表達方面具有關鍵作用。Li 等[23]研究發現，在復發和轉移的結直腸癌組織中可檢測到TCF3 表達上調，且TCF3 高表達與組織類型和無瘤生存期顯著相關，復發轉移結直腸癌組織中TCF3啟動子甲基化頻率低于未復發轉移結直腸癌組織，提示啟動子低甲基化是TCF3 表達上調的主要機制。上述研究結果表明，TCF3 在結直腸癌發病機制中存在潛在的異質性，可成為該病的治療靶點。

3 小結與展望

綜上所述，TCF3 在多種消化系統惡性腫瘤組織中異常表達，且絕大多數TCF3 通過下游效應器WNT 信號通路調控消化系統惡性腫瘤的發生發展。除此之外，TCF3 的異常表達及其對下游因子（如E-鈣黏蛋白、SFRP1）的抑制亦可促進血液、神經系統惡性腫瘤的進展。盡管大量的研究表明TCF3 在消化系統惡性腫瘤的發生發展過程中發揮重要作用，但在不同腫瘤中的作用機制仍不清楚。在結直腸癌中，TCF3/β-catenin 轉錄復合體可通過競爭性結合下游MYC 3'WRE 抑制MYC 的表達，從而抑制結直腸癌的發展，但在復發轉移的結直腸癌組織中可檢測到TCF3 表達上調，這種矛盾現象可能是因為原發性結直腸癌和轉移性結直腸癌的腫瘤性質不同，需進一步研究探索其具體原因。目前，盡管TCF3 在消化系統惡性腫瘤中的研究還不夠全面和詳盡，其在各個類型腫瘤中的作用機制也不盡相同且存在異質性，但以TCF3 為治療靶點可提高腫瘤的分子診斷效率和基因治療效果，不失為一種新的診療消化系統惡性腫瘤的策略及方向。