鄭意萍　吳林霞　高杰　王衍富

1大連醫(yī)科大學(xué)，大連116000

2大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科，大連116000

PAQR3與惡性腫瘤的研究進(jìn)展

鄭意萍1吳林霞1高杰1王衍富2#

1大連醫(yī)科大學(xué)，大連116000

2大連醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科，大連116000

孕激素和脂聯(lián)素分子受體3（PAQR3）是一類新命名的跨膜蛋白家族成員之一，通過與B-Raf和C-Raf結(jié)合而抑制Raf/MEK/ERK信號(hào)通路的高爾基體膜蛋白。PAQR3在能量代謝，細(xì)胞凋亡，腫瘤發(fā)生等方面發(fā)揮重要調(diào)控作用。近年研究發(fā)現(xiàn)PAQR3在某些腫瘤中低表達(dá)，提示其可能作為一種抑癌新基因，調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移。本文對(duì)PAQR3基因與惡性腫瘤之間的關(guān)系進(jìn)行綜述，有望從分子生物學(xué)水平揭示其在腫瘤發(fā)生中的作用，為腫瘤治療提供新的靶點(diǎn)。

PAQR3；惡性腫瘤；研究進(jìn)展

孕激素和脂聯(lián)素分子受體3（progestin and adipoQ receptor 3，PAQR3）作為一種跨膜蛋白，通過在空間上調(diào)控細(xì)胞內(nèi)Ras/Raf/MEK/ERK絲裂原信號(hào)通路來影響多種細(xì)胞功能［1-2］。進(jìn)一步研究顯示PAQR3能抑制血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和血管生成過程［3］，且可以調(diào)控哺乳動(dòng)物組蛋白H3賴氨酸4（H3K4）三甲基化［4］。PAQR3與肥胖、能量代謝、瘦素信號(hào)通路及胰島素信號(hào)通路密切相關(guān)［5-6］。近年越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，PAQR3與腫瘤密切相關(guān)，它既可以協(xié)同p53抑制腫瘤的發(fā)生，也可以調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）而對(duì)腫瘤的轉(zhuǎn)移起作用［7］。在細(xì)胞及動(dòng)物模型水平上，PAQR過表達(dá)能夠明顯抑制人惡性黑色素瘤細(xì)胞系A(chǔ)375細(xì)胞的生長及轉(zhuǎn)移。PAQR3基因的缺失不僅能促進(jìn)藥物誘導(dǎo)的腫瘤發(fā)生，提高皮膚乳突狀腫瘤的發(fā)生率，而且能促進(jìn)腫瘤的生長［8-9］。PAQR3基因在結(jié)腸癌、乳腺癌、胃癌、肝癌、骨肉瘤、急性白血病等組織中低表達(dá)，提示PAQR3在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中可能扮演著重要的角色。

1　PAQR3基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

PAQR3又名raf激酶高爾基體錨定蛋白（raf kinase trapping to Golgi，RKTG），隸屬于PAQR家族（progesterone and adipoQ receptor family）。人的PAQR3基因定位于4號(hào)染色體上（4q21.21），編碼37 kDa左右的膜蛋白。2007年首次發(fā)現(xiàn)PAQR3是一種特異定位于高爾基體膜上的細(xì)胞器膜蛋白，具有Ⅲ型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，N端朝向胞質(zhì)一側(cè)，C端位于高爾基體腔內(nèi)，朝向胞質(zhì)側(cè)的N端及Loop結(jié)構(gòu)區(qū)可以將胞質(zhì)內(nèi)的B-Raf和C-Raf激酶錨定到高爾基體上，造成Raf激酶空間分布上的變化，干擾Raf激酶與其上游活化G蛋白R(shí)as-GTP以及下游底物MEK激酶的結(jié)合，從而阻抑其活化信號(hào)的傳遞，阻礙絲裂原信號(hào)Ras/Raf/MEK/ERK通路的活化。免疫共沉淀實(shí)驗(yàn)和免疫熒光共定位檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，PAQR3只特異性地作用于Raf蛋白，與Ras、MAK-1并沒有結(jié)合，通過這種機(jī)制影響細(xì)胞的擴(kuò)增和惡性轉(zhuǎn)化［10-11］。

2　PAQR3基因與惡性腫瘤的關(guān)系

2.1結(jié)腸癌

最新研究發(fā)現(xiàn)，PAQR3可能是結(jié)腸癌抑癌新基因［12］。在動(dòng)物模型的研究中發(fā)現(xiàn)，PAQR3基因能夠促進(jìn)一種可自發(fā)形成腸癌的APCmin小鼠腫瘤的形成，且能增加小鼠的腸腫瘤數(shù)量。而且PAQR3能負(fù)向調(diào)控EGF介導(dǎo)的EPK磷酸化及細(xì)胞核內(nèi)β-catenin而抑制SW-480結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖［12］。同時(shí)，在結(jié)腸癌組織樣本中PAQR3的表達(dá)水平明顯低于正常結(jié)腸組織，且這種改變與腫瘤的惡性程度密切相關(guān)。有學(xué)者用甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)（MSP）法檢測(cè)結(jié)直腸癌標(biāo)本中PAQR3基因甲基化水平，發(fā)現(xiàn)PAQR3基因啟動(dòng)子甲基化發(fā)生率為33.3%（18/54），明顯高于正常組織的5.6%（3/54）［13］。由此可見PAQR3在結(jié)直腸癌中低表達(dá)，其低表達(dá)可能與基因啟動(dòng)子甲基化有關(guān)，提示PAQR3在結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展中可能發(fā)揮重要作用。

2.2乳腺癌

20%乳腺癌患者的人類表皮生長因子受體2（HER2）陽性，HER2是重要的乳腺癌預(yù)后判斷因子。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，乳腺癌組織樣本及人乳腺癌細(xì)胞系中PAQR3表達(dá)顯著降低，低水平的PAQR3可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲［14］。而且，HER2的表達(dá)與PAQR3的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。表柔比星是乳腺癌輔助化療的基本藥物，黃劍波等［15］發(fā)現(xiàn)，PAQR3可通過Caspase相關(guān)信號(hào)通路及抑制表柔比星所致的ERK活化增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞對(duì)表柔比星的敏感性。上述研究結(jié)果表明，PAQR3表達(dá)水平的高低對(duì)HER2的致癌作用有關(guān)鍵作用，同時(shí)，PAQR3表達(dá)可能與乳腺腫瘤對(duì)表柔比星的敏感性密切相關(guān)。

2.3膀胱癌

國內(nèi)外研究提示PAQR3是一種潛在的腫瘤抑癌基因，生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)它是miR-137的目標(biāo)基因。先前的研究已經(jīng)證實(shí)，miR-137在人類膀胱癌組織和細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)。Xiu等［16］研究表明，miR-137通過與PAQR3的3-UTR端結(jié)合抑制PAQR3的表達(dá)，從而促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖、遷移和轉(zhuǎn)移。與此相互印證的是，由小型干擾RNA沉默PAQR3的表達(dá)同樣促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖、遷移和轉(zhuǎn)移。而恢復(fù)PAQR3的表達(dá)則抑制了膀胱癌細(xì)胞的生長。故認(rèn)為，低表達(dá)的PAQR3可能與膀胱癌的發(fā)生相關(guān)，這有可能成為治療膀胱癌潛在的策略。

2.4胃癌

Ling等［17］在基因和蛋白水平上的研究結(jié)果顯示，胃癌組織中PAQR3的表達(dá)水平明顯降低，且與幽門螺桿菌的感染程度、腫瘤大小、分期、靜脈和淋巴入侵、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及患者的存活率有關(guān)。進(jìn)一步證明了PAQR3可能通過ERK和AKT介導(dǎo)的通路抑制EMT表達(dá)，而EMT是上皮細(xì)胞來源的惡性腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的重要生物學(xué)過程。因此PAQR3對(duì)胃癌的調(diào)控作用可能使其成為研究胃癌發(fā)病機(jī)制的一個(gè)突破點(diǎn)。

2.5肝細(xì)胞癌

在肝癌組織中，PAQR3基因和蛋白的表達(dá)也明顯降低，免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)高表達(dá)PAQR3的樣本PAQR3位于細(xì)胞質(zhì)，且PAQR3的表達(dá)與血清甲胎蛋白（AFP）及肝癌的臨床分級(jí)、大小及肝癌患者的生存時(shí)間等密切相關(guān)［18］。但尚無PAQR3基因在肝癌細(xì)胞中的生物學(xué)研究。

2.6骨肉瘤

在骨肉瘤患者腫瘤組織及癌旁組織中進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)PAQR3在骨肉瘤組織中表達(dá)下調(diào)，且低水平的PAQR3都與臨床骨肉瘤患者的轉(zhuǎn)移相關(guān)。此外，PAQR3 mRNA及蛋白在人骨肉瘤細(xì)胞株（MG-63，U2OS，SOSP-9607和SAOS-2）中均下調(diào)，通過轉(zhuǎn)染PAQR3質(zhì)粒過表達(dá)PAQR3的骨肉瘤細(xì)胞株MG-63的增殖、遷移和侵襲能力明顯受到抑制，進(jìn)一步通過Western Bloting蛋白質(zhì)印跡法驗(yàn)證，PAQR3通過抑制EPK磷酸化這一途徑對(duì)骨肉瘤細(xì)胞發(fā)生作用［19］。PAQR3可能充當(dāng)骨肉瘤腫瘤抑制劑，為人類骨肉瘤的治療和選擇提供一個(gè)新的選擇。

2.7腎癌

腎癌組織中PAQR3的表達(dá)水平也是降低的［1］。有學(xué)者進(jìn)一步從細(xì)胞和動(dòng)物水平方面，證明了在血管內(nèi)皮細(xì)胞中，PAQR3能夠抑制VEGF介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和血管生成過程［4］。目前，PAQR3參與的腎癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制可能涉及缺氧條件下，PAQR通過干擾缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）-1α與p300之間的相互作用來阻斷HIF轉(zhuǎn)錄激活活性，抑制由HIF-1介導(dǎo)的VEGF自分泌。這揭示了PAQR3作為抑癌因子在抗腫瘤中新的作用機(jī)制，但尚未在全面的實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。

3　小結(jié)與展望

在過去的幾年里，PAQR3與腫瘤的研究取得了長足的進(jìn)步。然而，PAQR3作為一種潛在的抑癌基因，由于其復(fù)雜的多系統(tǒng)、多靶細(xì)胞、多信號(hào)傳導(dǎo)通路的調(diào)控作用，要闡明PAQR3在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中的影響，并非易事。基因啟動(dòng)子區(qū)高甲基化常導(dǎo)致抑癌基因轉(zhuǎn)錄沉默，使之功能喪失［20］，PAQR3在癌組織中低表達(dá)是否與甲基化相關(guān)，能否通過調(diào)控甲基化狀態(tài)，進(jìn)而干擾相關(guān)癌基因的表達(dá)或許是未來研究的方向。相信對(duì)PAQR3進(jìn)一步的擴(kuò)充研究，將有助于揭示腫瘤的發(fā)病機(jī)制，為治療提供新的靶點(diǎn)和新的策略。

［1］Feng L，Xie X，Ding Q，et al.Spatial regulation of Raf kinase signaling by RKTG［J］.Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（36）:14348-14353.

［2］Garitaonandia I，Smith JL，Kupchak BR，et al.Adiponectin identified as an agonist for PAQR3/RKTG using a yeastbased assay system［J］.J Recept Signal Transduct Res，2009，29（1）:67-73.

［3］Zhang Y，Jiang X，Qin X，et al.RKTG inhibits angiogenesis by suppressing MAPK-mediated autocrine VEGF signaling and is downregulated in clear-cell renal cell carcinoma［J］. Oncogene，2010，29（39）:5404-5415.

［4］Liu C，Zhang Y，Hou Y，et al.PAQR3 modulates H3K4 trimethylation by spatial modulation of the regulatory subunits of COMPASS-like complexes in mammalian cells［J］. Biochem J，2015，467（3）:415-424.

［5］Wang L，Wang X，Li Z，et al.PAQR3 has modulatory roles in obesity，energy metabolism，and leptin signaling［J］.Endocrinology，2013，154（12）:4525-4535.

［6］Wang X，Wang L，Zhu L，et al.PAQR3 modulates insulin signaling by shunting phosphoinositide 3-kinase p110α to the Golgi apparatus［J］.Diabetes，2013，62（2）:444-456.

［7］Jiang Y，Xie X，Li Z，et al.Functional cooperation of RKTG with p53 in tumorigenesis and epithelial-mesenchymal transition［J］.Cancer Res，2011，71（8）:2959-2968.

［8］Fan F，F(xiàn)eng L，He J，et al.RKTG sequesters B-Raf to the Golgi apparatus and inhibits the proliferation and tumorigenicity of human malignant melanoma cells［J］.Carcinogenesis，2008，29（6）:1157-1163.

［9］Xie X，Zhang Y，Jiang Y，et al.Suppressive function of RKTG on chemical carcinogen-induced skin carcinogenesis in mouse［J］.Carcinogenesis，2008，29（8）:1632-1638.

［10］項(xiàng)捷，秦鴻雁，韓驊.PAQR膜蛋白家族研究進(jìn)展［J］.現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，12（1）:166-170.

［11］陳雁，謝小多.RKTG基因功能研究［J］.細(xì)胞生物學(xué)雜志，2009，31（1）:9-14.

［12］Wang X，Li X，F(xiàn)an F，et al.PAQR3 plays a suppressive role in the tumorigenesis of colorectal cancers［J］.Carcinogenesis，2012，33（11）:2228-2235.

［13］宋艷敏，李日恒，張濤，等.結(jié)直腸癌中PAQR3甲基化水平及mRNA表達(dá)的研究［J］.醫(yī)學(xué)研究與教育，2015，（1）: 55-60.

［14］Li Z，Ling ZQ，Guo W，et al.PAQR3 expression is downregulated in human breast cancers and correlated with HER2 expression［J］.Oncotarget，2015，6（14）:12357-12368.

［15］黃劍波，羅鑫榮，孔令泉，等.PAQR3增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞SK-BR-3的表柔比星敏感性［J］.第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（16）:1658-1662.

［16］Xiu Y，Liu Z，Xia S，et al.MicroRNA-137 upregulation increases bladder cancer cell proliferation and invasion by targeting PAQR3［J］.PLoS One，2014，9（10）:e109734.

［17］Ling ZQ，Guo W，Lu XX，et al.A Golgi-specific protein PAQR3 is closely associated with the progression，metastasis and prognosis of human gastric cancers［J］.Ann Oncol，2014，25（7）:1363-1372.

［18］Yu L，Zhou L，Cheng Y，et al.MicroRNA-543 acts as an oncogene by targeting PAQR3 in hepatocellular carcinoma［J］.Am J Cancer Res，2014，4（6）:897-906.

［19］Ma Z，Wang Y，Piao T，et al.The tumor suppressor role of PAQR3 in osteosarcoma［J］.Tumour Biol，2015，36（5）: 3319-3324.

［20］李燦美，楊凌，曾云.DNA高甲基化與腫瘤的研究進(jìn)展［J］.云南醫(yī)藥，2011，32（5）:505-507.

R730.2

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.06.06

2015-07-25）

（corresponding author），郵箱：wangyanfu2000@163.com