介體復合物亞基1在性激素依賴性惡性腫瘤中的研究進展△

解晨露，陳景景，金蓉蓉，于鴻#

1大連醫(yī)科大學研究生院，遼寧 大連 116044

2泰州市人民醫(yī)院病理科，江蘇 泰州 225300

性激素依賴性惡性腫瘤包括乳腺癌、前列腺癌及卵巢癌等，其中乳腺癌和前列腺癌是兩種最常見的性激素依賴性惡性腫瘤[1]。性激素依賴性惡性腫瘤具有共同的特征，即分別依賴雌性或雄性激素促進腫瘤細胞生長，是腫瘤生長的促進劑。參與腫瘤進展的受體是雌激素受體（estrogen receptor，ER）和雄激素受體（androgen receptor，AR），其中ER 由2 個不同的基因編碼，產生兩種亞型，即ERα和ERβ，這兩種受體與不同底物有不同的結合力，但二者均對內源性雌二醇具有較高的親和力；AR 與2 個雄激素配體（睪酮或5α-雙氫睪酮）結合后被激活[2]，配體與這些類固醇激素受體結合后可誘導一系列級聯事件，如結構構象變化、與熱休克蛋白解離、磷酸化、二聚化，從而招募協同調節(jié)因子，這些調節(jié)因子可與特定基因啟動子區(qū)的反應元件結合，導致基因轉錄[3]。協同調節(jié)因子的表達可能是類固醇激素刺激腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要決定因素。

過去十年中，性激素依賴性惡性腫瘤潛在分子機制的研究是臨床熱點，且分子機制與治療密切相關，可為患者提供新的治療方案。但這些新的治療方案雖然延長了患者的無進展生存期和總生存期，也易產生耐藥性并發(fā)生侵襲性改變[4]。近年來，已有研究確定轉錄共激活劑——介體復合物亞基（mediator complex subunit，MED）1 是乳腺癌及前列腺癌轉移和耐藥的關鍵特異性介質。因此，本文對MED1 在乳腺癌及前列腺癌中的表達及發(fā)生發(fā)展機制，特別是在腫瘤細胞生長、侵襲、治療和耐藥中的相關問題進行綜述。

1 MED1 概述

人介體復合物由25～30 個蛋白質亞基組成[5-6]，MED1基因位于17q12 染色體[7]，其蛋白主要表達為核質陽性。作為介體復合物的關鍵亞基，核受體通過招募MED1 等多種轉錄共激活因子作為橋梁，來結合基因特定部位的核受體反應元件，以指導基因的特異性轉錄[8]。MED1 作為經典的核受體結合靶點，包含2 個LxxLL 基序，也稱為核受體盒，2 個MED1 LxxLL 基序分別與不同的特異性核受體結合：類固醇激素受體優(yōu)先與第1 個LxxLL 基序結合；而非類固醇激素受體，如甲狀腺激素受體（thyroid hormone receptor，TR）和維生素D 受體（vitamin D receptor，VDR）則與第2 個LxxLL 基序相互作用[9-11]。MED1 是核受體依賴靶基因轉錄的關鍵調控因子，已被證實與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關，尤其是乳腺癌及前列腺癌，MED1 均促進了其發(fā)展進程。

2 MED1 在乳腺癌中的作用

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤之一，世界范圍內，乳腺癌約占女性惡性腫瘤的30%[12]。2020 年GLOBOCAN 統計數據顯示，在中國74 歲以下人群中，乳腺癌的發(fā)病率居所有惡性腫瘤第3 位，病死率居第6 位。乳腺癌亞型分類的依據之一為某些標志物的表達，最常見的是通過免疫組化法檢測ER、孕激素受體（progesterone receptor，PR）及人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）的表達情況，將乳腺癌分為Luminal A 型（ER 和/或PR 陽性、HER2 陰性）、Luminal B 型（ER 和/或PR 陽性、HER2 陽性）、HER2 陽性型（ER 和PR 陰性、HER2 陽性）和三陰性乳腺癌（ER、PR 和HER2 陰性）[13-14]。

2.1 MED1 在ERα陽性乳腺癌中調節(jié)微小RNA（microRNA，miRNA）的表達并與ER 相互作用

雌激素信號轉導是促進乳腺癌發(fā)生、發(fā)展和轉移的主要驅動因素[15]，ERα是雌激素信號轉導的關鍵功能介質，在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關鍵作用[16]。臨床上超過70%的乳腺癌患者ERα呈陽性表達。研究表明，MED1 在ERα介導的基因轉錄中發(fā)揮重要作用，即與配體結合的ER 招募多種轉錄輔助因子，最終招募MED/Mediator 復合物，將信號傳遞給RNA 聚合酶Ⅱ和通用轉錄因子（general transcription factor，GTF）以啟動靶向基因轉錄[17]。Nagpal等[18]通過分析癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數據庫發(fā)現，20%的乳腺癌患者發(fā)生了MED1突變（主要是擴增），并且與患者的不良預后相關，包括ER 在內的多種核受體均以MED1 為靶點進行轉錄。

研究顯示，MED1 可以調節(jié)乳腺癌中各種編碼蛋白質的基因的表達水平[17,19]。Nagpal 等[18]研究發(fā)現，在TCGA 數據庫乳腺癌數據集中，被證明表達失調的miRNA-191-5p、miRNA-425-5p、miRNA-100-5p、miRNA-422a 的表達與MED1 的表達呈正相關，致癌miRNA 簇miRNA-191/miRNA-425 通路可促進ER 陽性乳腺癌細胞增殖、遷移和化學抵抗[20-23]，且MED1 過表達會誘導該簇基因轉錄。在雌激素存在的情況下，ERα將MED1 招募到miRNA-191/miRNA-425 簇的上游雌激素反應元件（estrogen response element，ERE）中以促進其轉錄[18]。此外，有研究發(fā)現，ERα和MED1 的相互作用是配體依賴性的，雌激素增強了ERα和MED1 之間的物理相互作用[18]。由此可見，MED1/ERα/miRNA-191通路可促進乳腺癌細胞的增殖和遷移，可作為潛在的治療靶點。

2.2 MED1 及其LxxLL 基序參與HER2 驅動的乳腺癌的發(fā)生發(fā)展

HER2/neu 受體是一種表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）家族跨膜酪氨酸激酶，其在20%～30%的乳腺癌中擴增和過表達[24-25]。MED1也稱為HER2擴增子，并在幾乎所有乳腺癌中與HER2共擴增[7,26]。Cui 等[27]通過人類乳腺癌的組織微陣列分析發(fā)現，MED1 表達與腫瘤的HER2 狀態(tài)呈正相關。

為探討MED1 及其LxxLL 基序是否參與體內HER2 驅動的乳腺腫瘤的發(fā)生，Yang 等[28]首先將MED1KI/KI小鼠與小鼠乳腺腫瘤病毒（mouse mammary tumor virus，MMTV）-HER2 轉基因小鼠雜交建立MMTV-HER2/MED1KI/KI模型小鼠，結果顯示，MMTV-HER2/MED1KI/KI小鼠乳腺腫瘤的發(fā)生顯著延遲、腫瘤細胞生長減慢且肺轉移減少，并且發(fā)現MED1LxxLL 基序突變顯著抑制了模型小鼠的腫瘤細胞增殖和ER 靶基因表達，同時影響腫瘤干細胞（cancer stem cell，CSC）[29]形成、轉移和上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）。Yang 等[30]在隨后的研究中建立了MED1 乳腺特異性過表達小鼠，并將其與MMTV-HER2 小鼠模型雜交形成MMTV-HER2/MMTV-MED1 小鼠模型，結果發(fā)現，MMTV-HER2/MMTV-MED1 雙轉基因小鼠顯示出腫瘤形成早、生長速度快和重量增加的趨勢，并且該小鼠腫瘤細胞的遷移和侵襲能力顯著增強。由此可見，MED1 過表達可以促進HER2驅動腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉移。此外，還有研究發(fā)現，HER2/MED1 通路下游靶基因c-Jun 激活域結合蛋白1（c-Jun activation domain binding protein 1，JABl）與MED1 之間存在相互作用，有助于促進HER2 陽性乳腺癌細胞的侵襲、遷移和CSC 形成[30]，并且JAB1 可作為HER2 和ER 雙陽性Luminal B 型乳腺癌的治療靶點。

2.3 MED1 在乳腺癌抗激素治療及抗HER2 治療中的作用

MED1 是乳腺癌細胞內HER2 和ER 信號通路的新型關鍵串擾點，研究表明，MED1擴增或過表達與接受激素治療的乳腺癌患者的不良結局顯著相關[31]。鑒于在乳腺癌中，HER2 與MED1 間的共擴增和相關性，Cui 等[27]分析了MED1 在抗雌激素耐藥中的作用，即在HER2 過表達細胞系中，即使在他莫昔芬存在的情況下，磷酸化的MED1 也會代替轉錄共抑制物核受體抑制因子（nuclear co-repressor，N-CoR）和類視黃醇/甲狀腺素受體沉默因子（silencing mediator for retinoid and thyroid hormone receptor，SMRT）被招募到ER 反應基因——三葉因子1（trefoil factor 1，TFF1）的基因啟動子中，導致腫瘤靶基因仍可進行轉錄，從而產生耐藥性；而敲低MED1的表達會增加HER2 過表達細胞對他莫昔芬的敏感性。Zhang 等[32]發(fā)現，無論是在體外還是在原位異種移植瘤小鼠模型中，敲低MED1的表達可使耐藥性乳腺癌細胞對另一種抗雌激素藥物氟維司群同樣敏感。此外，Yang 等[30]發(fā)現，MED1 過表達在調節(jié)HER2 陽性乳腺癌對拉帕替尼治療的反應中也發(fā)揮著關鍵作用，盡管使用拉帕替尼進行了治療，但MMTV-HER2/MMTVMED1 模型小鼠腫瘤細胞的生長速度與接受載體治療的MMTV-HER2 對照組小鼠一樣快。值得注意的是，拉帕替尼可以有效阻斷MMTV-HER2 模型小鼠腫瘤細胞的肺轉移，但MMTV-HER2/MMTV-MED1 小鼠腫瘤細胞即使在拉帕替尼治療下也能轉移到肺部。因此，MED1 過表達對HER2和ER 陽性乳腺癌患者的靶向治療均可產生耐藥作用。此外，Nagalingam 等[33]研究發(fā)現，在肥胖乳腺癌患者中，瘦素-miRNA-205-MED1 和瘦素-HER2-表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）-MED1 通路可能是肥胖/高瘦素血癥患者接受他莫昔芬治療發(fā)生不良反應的原因。

3 MED1 在前列腺癌中的作用

前列腺癌是男性常見的惡性腫瘤之一，2020年GLOBOCAN 統計數據顯示，在中國74 歲以下人群中，前列腺癌的發(fā)病率居所有惡性腫瘤的第6位，病死率居第12 位。研究顯示，AR 是核受體超家族成員，在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著關鍵作用[34]。

3.1 MED1 參與前列腺癌的發(fā)生發(fā)展

研究顯示，MED1 可以與多個核受體結合，包括AR[8]。Jin 等[35]首次證實，MED1 可在前列腺癌細胞中過表達，MED1擴增可促進腫瘤細胞生長并促進其增殖。在NKX3.1 和磷酸酶張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）突變的前列腺癌進展和去勢抵抗性小鼠模型中，MED1 水平顯著升高，研究結果進一步提示前列腺癌中MED1擴增的一種潛在機制源于過度活化的細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）和/或蛋白激酶B（protein kinase B，PKB，又稱AKT），MED1 磷酸化通過激活ERK 和/或AKT 信號通路可直接參與前列腺癌細胞中MED1 的穩(wěn)定表達。

miRNA-205 是前列腺癌抑制因子，Hulf 等[36]發(fā)現，在人類前列腺癌中，miRNA-205 基因位點高度甲基化，致使miRNA-205 表達下調，MED1 表達上調，而MED1 表達上調與前列腺癌患者的不良預后有關。MED1 作為miRNA-205 的靶點，miRNA-205基因位點的高甲基化和去甲基化可能與體內MED1 水平的調節(jié)有關，并且高miRNA-205 甲基化可預測局限性前列腺癌患者較差的預后。

Cai等[37]研究發(fā)現，miRNA-1291可以作為前列腺癌的抑制因子，而MED1是前列腺癌中miRNA-1291的直接靶點，因此，前列腺癌組織中miRNA-1291的表達和MED1 的表達呈負相關。研究發(fā)現，MED1 可受到miRNA-1291 過表達的抑制，其低表達可抑制前列腺癌細胞的增殖。由此可見，miRNA-1291 在體外和體內均可通過下調MED1 的表達調節(jié)前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過程，并調節(jié)腫瘤細胞增殖。這些發(fā)現表明miRNA-1291 可能是前列腺癌生物學診斷和治療的新靶點。

3.2 MED1 在前列腺癌治療中的作用

轉移性去勢抵抗性前列腺癌（metastatic castration-resistant prostate cancer，mCRPC）的惡性程度較高，由AR 驅動的轉錄引起。Rasool 等[38]研究發(fā)現，細胞周期蛋白依賴性激酶7（cyclin dependent kinase 7，CDK7）介導的蘇氨酸1457 位點的MED1磷酸化是AR 功能的關鍵調節(jié)因子，在細胞培養(yǎng)和體內模型中，阻斷CDK7/MED1 通路可顯著抑制AR 陽性前列腺癌細胞的生長。由此可見，磷酸化的MED1 作為晚期前列腺癌患者預后的標志物和靶向AR 信號通路的激活劑，為前列腺癌的治療奠定了分子基礎。

恩雜魯胺是第二代AR 拮抗劑，對前列腺癌患者的治療有效。研究發(fā)現，恩雜魯胺激活基因，如核受體亞家族3C 組成員1（nuclear receptor subfamily 3 group C member 1，NR3C1）、溶質載體家族7成員 11（solute carrier family 7 member 11，SLC7A11）、TSC22 域家族成員3（TSC22 domain family member 3，TSC22D3）、溶酶體相關膜蛋白3（lysosomal associated membrane protein 3，LAMP3）、血管內皮生長因子A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）、細胞遷移誘導透明質酸結合蛋白（cell migration inducing hyaluronidase 1，CEMIP）沉默顯著增強了恩雜魯胺抑制腫瘤細胞生長的作用，表明這些基因過表達損害了恩雜魯胺抑制前列腺癌細胞生長的能力。鑒于轉錄共激活劑在雄激素誘導的轉錄中的重要作用[39-40]，Yuan 等[41]探討MED1 在恩雜魯胺誘導的基因激活中的作用，結果發(fā)現，MED1沉默顯著抑制了恩雜魯胺誘導的上述6 個基因的轉錄，MED1 和MED14 共激活了恩雜魯胺誘導的基因轉錄。GATA 珠蛋白轉錄因子（globin transcription factor，GATA）2 和GATA3 是GATA 家族成員，二者主要在前列腺中表達，其中GATA2 在前列腺組織中的表達水平最高，與前列腺癌細胞的侵襲性有關[42]。GATA2 通過招募AR、MED1/MED14 和PolⅡ到恩雜魯胺反應基因的調節(jié)元件，來指導恩雜魯胺誘導的基因轉錄，從而產生耐藥性。重要的是，GATA2 抑制劑——K7174 通過減少與GATA2/AR/Mediator/PolⅡ轉錄復合物的結合來抑制恩雜魯胺誘導的轉錄，提高了前列腺癌細胞對恩雜魯胺治療的敏感性[41]。

4 MED1 新型納米技術

多數乳腺癌組織中可表達ERα，但約50%的ERα陽性乳腺癌具有內在或獲得性內分泌治療抵抗。研究表明，MED1 和HER2 之間的串擾在人類乳腺癌對他莫昔芬的耐藥性中起著重要作用[30,43]。隨著MED1 被認為是人類乳腺癌治療耐藥的關鍵決定因素，有研究提出，MED1 是新型RNA 納米技術克服耐藥性的潛在靶標[44-45]。近年來，來自噬菌體Phi29 DNA 包裝電機的三向連接（3-WJ）包裝RNA（pRNA）納米顆粒已被廣泛表征[46-47]，這些RNA 納米顆粒的大小為10～100 nm，這些尺寸可以使納米顆粒避免被腎臟清除，同時保持有效靶向和穿透腫瘤組織的能力。由于RNA 納米顆粒具有高度可修飾性及高度穩(wěn)定性，所以允許不同治療和診斷試劑的摻入。Zhang 等[45]組裝了一個3-WJ pRNA-HER2apt-siMED1 納米顆粒，其可以通過沉默MED1及其下游基因的表達來抑制HER2 過表達乳腺癌細胞的生長和轉移，且pRNA-HER2aptsiMED1 納米顆粒還可以通過抑制腫瘤細胞生長、肺轉移、乳腺癌干細胞和相關基因的表達來克服他莫昔芬對HER2 過表達乳腺癌的治療耐藥性。

Wang 等[48]制備的VEGF 抑制劑siV 和MT/PC/siV-D NPs 表現出較好的穩(wěn)定性，其聯合NPs 抑制了腫瘤細胞的增殖和侵襲，誘導了M2 型巨噬細胞重新極化為M1 型，下調VEGF 和MED1 的表達，此外，NPs 還顯著緩解了乳腺癌的進展。配備EGF 抑制劑和MED1小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）的多功能納米粒可以通過靶向腫瘤相關巨噬細胞（tumor-associated macrophage，TAM）和乳腺癌細胞來抑制腫瘤進展，因此納米技術為晚期轉移性和他莫昔芬耐藥性乳腺癌的潛在治療提供了方向。

5 小結與展望

本文通過對現存文獻分析，明確了MED1 是參與乳腺癌和前列腺癌生長、轉移、CSC 形成和治療耐藥的關鍵調節(jié)劑，同時，相應通路可對MED1 過表達的分子機制提供新的見解。根據MED1 在乳腺癌激素治療耐藥中的作用，在此基礎上對MED1新納米技術進行了研究，多功能RNA 納米顆粒克服了MED1 的相關耐藥性，打破了治療局限，對未來治療方式的選擇提供了新思路。但目前MED1與子宮內膜癌的相關研究還未見報道，未來可以進一步研究二者的相關性，為激素依賴性惡性腫瘤的治療提供參考。