林曉露 楊能紅（通訊作者）

（1貴州醫(yī)科大學(xué) 貴州 貴陽(yáng) 550004）（2貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院肝膽外科 貴州 貴陽(yáng) 550004）

CSE1L（染色體分離樣蛋1），又稱(chēng)為細(xì)胞凋亡易感基因(cellular apoptosis susceptibility，CAS)，最早發(fā)現(xiàn)于乳腺癌細(xì)胞，定位于人染色體20q13上，與酵母染色體分離基因(CSE 1)同源，高表達(dá)于肝癌、前列腺癌、乳腺癌和胃癌細(xì)胞中。其表達(dá)產(chǎn)物CSE1L作為核轉(zhuǎn)運(yùn)因子，參與調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡[1]、增殖[2]、染色體聚集[3]、微泡形成[4,5]及癌轉(zhuǎn)移[2]，并在早期胚胎生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮重要作用[6]。另外，CSE1L也是一項(xiàng)癌癥血清生物標(biāo)志物。研究表明，CSE1L可以調(diào)節(jié)RAS誘導(dǎo)下的ERK（細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶），還可以調(diào)節(jié)CREB（環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白）和MITF（小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子）的過(guò)表達(dá)和磷酸化過(guò)程，并由此參與黑色素原形成和黑色素瘤進(jìn)展[7]，而ERK信號(hào)通路是大部分癌癥靶向藥物的重要作用靶點(diǎn)。因此，CSE1L可作為一項(xiàng)潛在的血清標(biāo)志物，用來(lái)監(jiān)控靶向治療中的藥物耐藥性。

1.CSE1L分子生物學(xué)功能

CSE1L蛋白分子量約100kDa，共由971個(gè)氨基酸組成，表達(dá)于細(xì)胞漿中。其分子生物學(xué)功能為介導(dǎo)轉(zhuǎn)入蛋白(Importin α)從胞核到胞漿的回收[8]。

1.1 Importin α從胞漿到胞核的過(guò)程

位于胞質(zhì)中的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NLS)先與Importin α結(jié)合，再與Importin β結(jié)合形成 NLS—Importin α/β復(fù)合體 ，NPC內(nèi)核孔素蛋白與上訴復(fù)合體上的Importin β位點(diǎn)結(jié)合，并將該復(fù)合體定位在NPC胞質(zhì)纖絲上，然后將復(fù)合體遞呈到細(xì)胞NPC中央插銷(xiāo)蛋白上，再通過(guò)解離、結(jié)合和平衡作用，復(fù)合體被送入細(xì)胞核內(nèi)。而NLS-Importin α/β復(fù)合體在通過(guò)NPC中央孔時(shí)，由RanGTPase水解GTP提供能量，同時(shí)可激活 Importin β，使NLS—Importin α/β復(fù)合體釋放NLS和Importin α；NLS分子在核內(nèi)馬達(dá)分子(motor)的推動(dòng)下沿核內(nèi)骨架發(fā)生固相傳輸。釋放到核內(nèi)的Importin β與RanGTP 結(jié)合再運(yùn)回細(xì)胞質(zhì)。胞質(zhì)中，Importin β/RanGTP二聚體在RanGTPase的作用下解離為RanGDP與Importinβ。

1.2 Importin α從胞核內(nèi)回收到胞漿的過(guò)程

核內(nèi)Importin α在CSE1L蛋白和RanGTP作用下形成三聯(lián)體回到胞質(zhì)，然后三聯(lián)體在胞質(zhì)RanGTPase作用下解離為Importin α、CSE1L蛋白和RanGDP，而Importin α繼續(xù)參與下一輪NLS蛋白的入核轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，CSE1L蛋白直接返回細(xì)胞核內(nèi)。

2.CSE1L與惡性腫瘤

眾所周知，染色體20q13在多種癌癥組織中都呈現(xiàn)為擴(kuò)增狀態(tài)。而染色體20q13的擴(kuò)增與多種癌癥的進(jìn)展有關(guān)，包括乳腺癌、胰腺癌、髓母細(xì)胞瘤、腎細(xì)胞癌、星形細(xì)胞瘤等。此外，據(jù)報(bào)道，染色體20q的擴(kuò)增與還與癌癥的侵襲性、不良預(yù)后及轉(zhuǎn)移性有關(guān)[9-11]。研究發(fā)現(xiàn)，敲低CSE1L后可降低大腸癌在軟瓊脂中的集落形成能力，并可誘導(dǎo)其細(xì)胞凋亡[12]。Yuksel[13]等人表明，胞質(zhì)中CSE1L的表達(dá)與腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有顯著相關(guān)，這一發(fā)現(xiàn)證明了CSE1L在乳腺癌轉(zhuǎn)移中的關(guān)鍵作用。廖等人[14]報(bào)告說(shuō)，CSE1L低表達(dá)可抑制黑色素瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。陳等人[15]發(fā)現(xiàn)敲低CSE1L表達(dá)時(shí)不僅可抑制體外骨肉瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，也可阻礙體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)。這些發(fā)現(xiàn)均表明了CSE1L作為致癌基因可導(dǎo)致腫瘤的形成。Lorenzato等人[16]報(bào)告說(shuō)，AKT的激活促使了CSE1在卵巢癌細(xì)胞中的核積累，這可能會(huì)影響致癌基因信號(hào)物質(zhì)的傳遞。李等人[17]報(bào)告說(shuō)，CSE1L是micror-137的靶基因，它在mir137介導(dǎo)的腫瘤抑制中起著重要作用。Shiraki等[18]表明，CSE1L在人HCC細(xì)胞系中表達(dá)明顯，并且主要位于細(xì)胞漿內(nèi)。增殖細(xì)胞核抗原標(biāo)記指數(shù)在肝癌細(xì)胞中的表達(dá)明顯高于非腫瘤組織。這些結(jié)果說(shuō)明在肝癌組織中，增生與凋亡都較非腫瘤組織明顯增多。

3.CSE1L與惡性腫瘤的治療

腫瘤產(chǎn)生耐藥性是影響術(shù)后化療治療效果的主要原因之一。化療藥物Adr，可抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶IIa的活性[19],阻礙DNA 轉(zhuǎn)錄及復(fù)制，使細(xì)胞發(fā)生凋亡。可見(jiàn)，DNA損傷修復(fù)在化療過(guò)程中起了重要作用,其功能異常可能會(huì)誘導(dǎo)DNA錯(cuò)誤修復(fù),從而增加DNA不穩(wěn)定性,誘發(fā)腫瘤產(chǎn)生耐藥性。陳峰[20]等人發(fā)現(xiàn)，在NB腫瘤細(xì)胞系中，Adr誘導(dǎo)CSE1L和53BP1表達(dá)先增高，后降低，說(shuō)明CSE1L可能參與Adr誘導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)的過(guò)程，而且CSE1L在NB化療過(guò)程中表達(dá)降低，并在Adr誘導(dǎo)的DNA損傷修復(fù)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)53BP1、FEN-1和EXO-1的表達(dá)水平，先誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂修復(fù)后激活MM R的過(guò)程中起了重要作用。因此,研究腫瘤DNA損傷修復(fù)，可為采取策略降低腫瘤細(xì)胞修復(fù)能力，并增加其對(duì)Adr藥物敏感性提供線索和理論依據(jù)。

DNA錯(cuò)配修復(fù)基因(DNA mismatch repairgenes，MMR)存在于原核與真核細(xì)胞中，在DNA復(fù)制過(guò)程中，識(shí)別、修復(fù)錯(cuò)配的核苷酸，從而可以維持遺傳穩(wěn)定性。若缺少錯(cuò)配修復(fù)基因的功能，可使DNA的錯(cuò)誤修復(fù)不斷累加，從而引起基因的不穩(wěn)定，使癌基因得以積累，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。錯(cuò)配修復(fù)蛋白MSH6亦稱(chēng)為G/T錯(cuò)配結(jié)合蛋白（G/T mismatch binding protein，GTBp），具有參與DNA堿基錯(cuò)配修復(fù)的功能。許多研究報(bào)告了MSH6在腫瘤發(fā)生方面的作用。陳[15]等人發(fā)現(xiàn)，在骨肉瘤細(xì)胞中降低CSE1L的表達(dá)可降低MSH6蛋白的表達(dá)水平。之前的一項(xiàng)研究表明[21]，MSH6表達(dá)的增加與患黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加有顯著的相關(guān)性。Stark等人[22]在復(fù)發(fā)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果，可將MSH6的高表達(dá)作為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤病人不良預(yù)后的指標(biāo)。Jentzsch等人[23]研究了MSH6的表達(dá)與骨肉瘤腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，對(duì)化療的敏感性及病人的生存時(shí)間，發(fā)現(xiàn)MSH6高表達(dá)的骨肉瘤病人有著很差的預(yù)后。陳[15]等人通過(guò)回復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CSE1L在很大程度上依賴(lài)MSH6來(lái)影響骨肉瘤細(xì)胞增殖。另外，敲低MSH6后均會(huì)抑制體外和體內(nèi)的骨原性肉瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。由此推斷出CSE1L的表達(dá)程度可做為檢測(cè)骨肉瘤患者的一項(xiàng)敏感生物指標(biāo)，并且通過(guò)干預(yù)CSE1L/MSH6軸來(lái)治療骨肉瘤是可行的。此外,CSE1L的磷酸化由細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）所調(diào)節(jié)。ERK信號(hào)通路是大部分癌癥靶向藥物的重要的作用靶點(diǎn)，因此，血清磷酸化的CSE1L可作為一項(xiàng)潛在的生物標(biāo)志物，用來(lái)監(jiān)控靶向治療中的藥物耐藥性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Brinkmann U et al Expression cloning of cDNAs that render cancer cellsresistant toPseudomonas and diphtheria toxin and immunotoxins Mol Med 1995;1：206-16.

[2]Tai CJ,et al Cellular apoptosissusceptibility(CSE1L/CAS) protein in cancer metastasis and chemotherapeutic drug-induced apoptosis J Exp Clin Cancer Res.2010;29：110.

[3]Scherf U,et al The human CAS protein which is homologous to the CSE1 yeast chromosome segregation gene product is associated with microtubules and mitotic spindle Proc Natl Acad Sci U S A 1996;93：2670-4.

[4]Liao CF,et al CSE1L,a novel microvesicle membrane protein, mediates Ras-triggered microvesicle generation and metastasis of tumor cells Mol Med 2012;18：1269-80.

[5]Xu R,et al Highly-purified exosomes and shed microvesicles isolated from the human colon cancer cell line LIM1863 by sequential centrifugal ultrafiltration are biochemically and functionally distinct Methods 2015;87：11-25.

[6]Bera TK,et al Cse1l is essential for early embryonic growth and development Mol Cell Biol 2001;21：7020-4.

[7]Lee WR,et al CSE1L links cAMP/PKA and Ras/ERK pathways and regulates the expressions and phosphorylations ofERK1/2,CREB, and MITF in melanoma cells Mol Carcinog 2015.doi：10.1002/mc.22407.

[8]Kutay U,eta1.Exportofimport in Mphafrom the nucleus is mediated by a specificnucleartransportfactor[J].Cell,1997,90：1061-1071.

[9]Postma C,et al Gain of chromosome 20q is an indicator of poor prognosis in colorectal cancer Cell Oncol 2007;29：73-5.

[10]Carvalho B,et al.Multiple putative oncogenes at the chromosome 20q amplicon contribute to colorectal adenoma to carcinoma progression Gut 2009;58：79-89.

[11]Wullich B,et al Evidence for gains at 15q and 20q in brain metastases of prostate cancer Cancer Genet Cytogenet 2004;154：119-23.

[12]Pimiento,J M et al Knockdown of CSE1L Gene in Colorectal Cancer Reduces Tumorigenesis in Vitro Am J Pathol 186,2761-8(2016).

[13]Yuksel,U M.,et al The relationship between CSE1L expression and axillary lymph node metastasis in breast cancer Tumori 101, 194-8 (2015).

[14]Liao,C F et al CSE1L/CAS, the cellular apoptosis susceptibility protein, enhances invasion and metastasis but not proliferation of cancer cells J Exp Clin Cancer Res 27,15 (2008).

[15]Cheng,D.D.,et al.,CSE1L interaction with MSH6 promotes osteosarcoma progression and predicts poor patient survival Sci Rep,2017 7：p 46238.

[16]Lorenzato,A.etal AKT activation drives the nuclear localization of CSE1L and a pro-oncogenic transcriptional activation in ovarian cancer cells Exp Cell Res 319, 2627-36(2013).

[17]Li,K K et al MIR-137 suppresses growth and invasion, is downregulated in oligodendroglial tumors and targets CSE1L.Brain Pathol.23, 426-39 (2013).

[18].ShirakiK,etal Cellularapoptosissusceptibility protein and proliferation in human hepatocelularcarcinoma[J]Intlmolmed,2006,18：77-81.

[19]Wijdeven R H,et al Genome-WideIdentification andCharacterization of Novel Factors Conferring Resistance to Topoisomerase II Poisons in Cancer Cancer Res,2015,75(19)：4176-4187.

[20]陳峰，等.CSE1L在神經(jīng)母細(xì)胞瘤化療DNA損傷修復(fù)過(guò)程中的表達(dá) 標(biāo)記免疫分析與臨床, 2016(10)： 第1202-1206頁(yè).

[21]Alvino,E et al High expression of the mismatch repair protein MSH6 is associated with poor patient survival in melanoma Am J Clin Pathol 142,121-32(2014).

[22]Stark,A M.,et al Te expression of mismatch repair proteins MLH1, MSH2 and MSH6 correlates with the Ki67 proliferation index and survival in patients with recurrent glioblastoma Neurol Res 32, 816-20 (2010).

[23]Jentzsch,T et al Expression of MSH2 and MSH6 on a tissue microarray in patients with osteosarcoma Anticancer Res 34, 6961-72 (2014).