艾素芬，黃 龍，丁劍午

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院腫瘤科，江西省腫瘤臨床轉(zhuǎn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330006)

核糖核苷酸還原酶(ribonucleotide reductase，RR)是細(xì)胞內(nèi)DNA合成的唯一限速酶，在核酸代謝過(guò)程中具有重要作用。RR能催化核苷二磷酸還原為脫氧核糖核苷二磷酸，這一步是脫氧核糖核苷三磷酸生物合成的限速步驟[1]。RR包括M1和M2 2個(gè)亞基，兩者均為二聚體結(jié)構(gòu)，RRM1具有與底物及變構(gòu)效應(yīng)物結(jié)合的部位，且含有直接供給電子的巰基，控制著底物的特異性及酶活性的開(kāi)關(guān)，是腫瘤抑制基因。RRM2是一鐵硫蛋白，通過(guò)酪氨酸殘基的苯環(huán)形成特異的自由基而參加催化反應(yīng)，既是負(fù)責(zé)底物轉(zhuǎn)化的催化區(qū)，又是攜帶接觸抑制區(qū)，是RR活性的主要調(diào)控元件[2]。

RRM2參與脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP)的生物合成，是DNA合成及修復(fù)過(guò)程中一種不可缺少的關(guān)鍵酶。近年來(lái)，RRM2被逐漸發(fā)現(xiàn)在腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、膽管細(xì)胞癌、胰腺癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌等多種惡性腫瘤中均過(guò)表達(dá)[3-6]。因此，對(duì)RRM2異常表達(dá)與惡性腫瘤的生存預(yù)后、增殖、化療耐藥及轉(zhuǎn)移的影響等相關(guān)方面的研究，將為臨床惡性腫瘤的診斷、治療、預(yù)后提供新的理論依據(jù)。

1 RRM2在惡性腫瘤中的表達(dá)

Wang等[7]研究表明RRM2是HRV-E7的下游靶點(diǎn)，通過(guò)與E7-pRb相互作用及轉(zhuǎn)導(dǎo)E2F至RRM2基因啟動(dòng)子結(jié)合區(qū)的方式，在轉(zhuǎn)錄水平上介導(dǎo)RRM2的表達(dá)上調(diào)。近年來(lái)，多項(xiàng)研究[8-11]證實(shí)RRM2在多種惡性腫瘤中異常表達(dá)。田華等[8]收集了原發(fā)性肝細(xì)胞癌組織197例，通過(guò)免疫組織化學(xué)法發(fā)現(xiàn)RRM2和RRM2B蛋白在肝細(xì)胞癌組織中表達(dá)上調(diào)，而且發(fā)現(xiàn)陽(yáng)性染色的RRM2和RRM2B主要定位于肝癌細(xì)胞質(zhì)中。閆大勇等[9]分別收集了非霍奇金淋巴瘤(NHL)及慢性淋巴結(jié)炎患者各42例，用Western印跡檢測(cè)2組患者冰凍組織中RRM2蛋白的表達(dá)水平，最終結(jié)果證實(shí)2組患者RRM2表達(dá)均上調(diào)，且NHL患者明顯高于慢性淋巴結(jié)炎患者。Li等[10]研究發(fā)現(xiàn)RRM2均高度表達(dá)在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)細(xì)胞周期的G1晚期和S期的早期階段。Itoi等[11]在不可切除的胰腺癌患者組織中運(yùn)用qRT-PCR與免疫印跡技術(shù)檢測(cè)到RRM2 mRNA和蛋白質(zhì)的明顯高表達(dá)。RRM2在惡性腫瘤的過(guò)表達(dá)對(duì)腫瘤生物學(xué)行為具有重要影響，如影響預(yù)后，耐藥，增殖轉(zhuǎn)移等。

2 RRM2過(guò)表達(dá)與惡性腫瘤的生存預(yù)后

RRM2過(guò)表達(dá)被發(fā)現(xiàn)與許多惡性腫瘤生存及不良預(yù)后相關(guān)。Zhang等[12]收集了159例20～85歲的ER陰性乳腺癌患者，設(shè)定RRM2的均值，分出低于中介平均值的RRM2低表達(dá)水平組及高于平均值的RRM2高表達(dá)水平組，匯總分析的危險(xiǎn)比HR值分別為OS和PFS的2.19(95%CI1.28～3.49)和2.34(95%CI1.62～3.41)，RRM2 mRNA水平與差的OS和PFS顯著相關(guān)，對(duì)于PFS，RRM2可預(yù)測(cè)ER陰性和ER陽(yáng)性乳腺癌患者的生存率，但對(duì)于ER陰性乳腺癌曲線變化更為顯著。Su等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，103例宮頸癌組織中，RRM2免疫反應(yīng)陽(yáng)性的癌組織5年生存率明顯低于RRM2免疫反應(yīng)陰性的癌組織(5年生存率：76.4% vs 95.5%;HR：7.94,95%CI：1.07～58.82;P=0.016)。另一項(xiàng)研究中，Huang等[14]采用免疫組化的方法檢測(cè)了164例前列腺癌患者樣本中RRM2表達(dá)水平，分層分析證實(shí)RRM2與低風(fēng)險(xiǎn)前列腺癌患者的預(yù)后不良相關(guān)，且RRM2的預(yù)后表現(xiàn)優(yōu)于包括邊緣/膠囊狀態(tài)和T分期在內(nèi)的病理因素，而在Gleason評(píng)分4～7分的患者中，復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與RRM2蛋白水平成正比。Itoi等[11]檢測(cè)了35個(gè)不可切除的胰腺癌患者預(yù)處理活組織標(biāo)本中的31個(gè)，18例患者(64.5%)RRM2水平低，13例患者(35.5%)RRM2水平高，截止值為0.1；RRM2水平低的患者的中位生存期為8.8個(gè)月，高水平患者的中位生存期為5.0個(gè)月(P<0.05)；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在低RRM2表達(dá)組中，1例患者完全應(yīng)答(CR)，8例患者部分應(yīng)答(PR)，相反，在高RRM2表達(dá)組中，在1例患者中觀察到PR，并且未觀察到CR，高表達(dá)組與低表達(dá)組之間的總體應(yīng)答率有顯著差異(50.0%比7.7%，P<0.05)。RRM2過(guò)表達(dá)與ER陰性乳腺癌、前列腺癌、不可切除的胰腺癌等腫瘤預(yù)后差呈正相關(guān)。

3 RRM2過(guò)表達(dá)與化療耐藥性

化療藥物的耐藥一直是部分腫瘤患者治療失敗的主要原因，目前普遍認(rèn)為耐藥是多基因共同參與與多種機(jī)制綜合作用的結(jié)果，如何解決耐藥問(wèn)題，尋求更高的療效一直是熱點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題。目前越來(lái)越多的證據(jù)[15-19]表明RRM2表達(dá)異常調(diào)節(jié)與某些腫瘤(胰腺癌，卵巢癌)化療耐藥有關(guān)。Nakono等[20]研究了在獲得的人胰腺癌細(xì)胞株中，吉西他濱耐藥性發(fā)生期間，與轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝有關(guān)的RRM2表達(dá)的變化，實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)顯示，RRM2的表達(dá)水平在吉西他濱耐藥性發(fā)展過(guò)程中逐漸增加。最近的一項(xiàng)研究[21]表明，Vasohibin 2通過(guò)JUN原癌基因依賴的轉(zhuǎn)錄激活RRM2來(lái)降低吉西他濱對(duì)胰腺癌患者化療的敏感性。RNAi技術(shù)可有效抑制RRM2在卵巢癌中的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平,增加DDP耐藥細(xì)胞的藥物敏感性,并促進(jìn)DDP誘導(dǎo)的卵巢癌耐藥細(xì)胞凋亡,在一定程度上逆轉(zhuǎn)DDP耐藥性[22]。

4 RRM2過(guò)表達(dá)與惡性腫瘤的增殖

核糖核苷酸還原酶作為DNA合成唯一的限速酶，對(duì)細(xì)胞的分裂、增殖及分化有著重要的調(diào)控作用。Wang等[7]的研究中利用小鼠異種移植模型證實(shí)RRM2通過(guò)ROS激活ERK1/2通路，促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞血管形成，提高微血管密度，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。另一項(xiàng)研究則利用MTT及EdU檢測(cè)技術(shù)表明過(guò)表達(dá)富集AT序列的特異性結(jié)合蛋白1(SATB1)后NHL(非霍奇金淋巴瘤)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖能力增加，而同時(shí)干擾RRM2使得NHL細(xì)胞生長(zhǎng)增殖能力受到抑制[9]。Lu等[23]在使用微陣列分析和RT-PCR在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌組織標(biāo)本中觀察到RRM2表達(dá)基本上調(diào)，同時(shí)RRM2過(guò)表達(dá)與分化增殖顯著相關(guān)，臨床組織標(biāo)本還顯示RRM2的表達(dá)水平可能與腫瘤分期有關(guān)。

5 RRM2過(guò)表達(dá)與惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移

遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的最關(guān)鍵特征。有研究[24]表明，過(guò)表達(dá)的RRM2通過(guò)增強(qiáng)MMP-9的表達(dá)來(lái)增加胰腺癌的侵襲能力。Rasmussen等[25]研究表明RRM2通過(guò)影響上游的抑癌基因BRCA1形成BRCA1-RRM2軸，使得膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)細(xì)胞免受來(lái)自致癌基因及DNA損傷等內(nèi)源性凋亡因子的干擾，從而使得膠質(zhì)母細(xì)胞瘤侵襲轉(zhuǎn)移。Li等[10]研究發(fā)現(xiàn)，RRM2與GBM細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞劃痕試驗(yàn)證實(shí)在24 h內(nèi)，RRM2高表達(dá)使腫瘤細(xì)胞遷移率快，沉默RRM2抑制了GBM的遷移，此外，Transwell實(shí)驗(yàn)還表明，敲除RRM2顯著抑制了膠質(zhì)瘤細(xì)胞的侵襲，進(jìn)一步的機(jī)制研究還發(fā)現(xiàn)沉默的RRM2伴隨著MMP-2、MP-9和磷酸化p38的表達(dá)減少，而對(duì)于ERK1/2、JNK沒(méi)有觀察到大的變化，結(jié)果表明RRM2異常高表達(dá)通過(guò)增強(qiáng)MMP-2、MMP-9的表達(dá)，導(dǎo)致GBM遷移和侵襲性增加。大量的研究[26-29]亦表明RRM2調(diào)節(jié)其他惡性腫瘤轉(zhuǎn)移。

6 展望

惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及生長(zhǎng)侵襲是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜及多因素綜合作用的結(jié)果。RRM2在腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、膽管細(xì)胞癌、胰腺癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌、卵巢癌、膀胱癌、結(jié)直腸癌等多種惡性腫瘤中過(guò)表達(dá)；RRM2異常表達(dá)對(duì)惡性腫瘤的生存預(yù)后、增殖、化療耐藥及轉(zhuǎn)移均產(chǎn)生影響。RRM2從轉(zhuǎn)錄及翻譯水平干擾化療耐藥細(xì)胞，可能與Jun原癌基因有關(guān)，但具體機(jī)制仍不明確[21]。Li等[10]研究發(fā)現(xiàn)RRM2通過(guò)介導(dǎo)P38MAPK信號(hào)通路促進(jìn)惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移。然而最新的研究發(fā)現(xiàn)缺氧狀態(tài)下RRM2將切換亞基來(lái)維持DNA的復(fù)制[30]，關(guān)于RRM2是否與腫瘤的抗輻射及放療敏感性有關(guān)，期待相關(guān)研究能進(jìn)一步證實(shí)。