方亞妮,劉金輝
(陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽 712000)
惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展是多種因素共同作用的結(jié)果。在分子水平,既有突變導(dǎo)致的抑癌基因失活和原癌基因的激活,也涉及到復(fù)雜的表觀遺傳改變。RASAL2基因在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中扮演著復(fù)雜的角色,本文對相關(guān)的研究進(jìn)展進(jìn)行匯總。
人RASAL2(RAS protein activator like 2)基因,也稱為NGAP,最初于1998年在前列腺癌組織中被發(fā)現(xiàn),并被鑒定為是一種前列腺癌易感基因[1]。RASAL2基因位于人1號染色體長臂1q24-25之間,廣泛表達(dá)于各類型組織中[1]。RASAL2是RasGAP基因家族中一員,其編碼的產(chǎn)物為一種Ras GTPase激活蛋白,可將Ras-GTP水解為Ras-GDP,從而抑制Ras蛋白的活性[2]。
人Ras蛋白,包括Kras,Hras和Nras三個(gè)成員,本質(zhì)為一種小型GTP結(jié)合蛋白,在細(xì)胞增殖、生長、分化和轉(zhuǎn)移通路中扮演著關(guān)鍵的角色[3-4]。統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)表明,RAS基因激活性突變廣泛存在于胰腺癌、結(jié)直腸癌和肺癌等多種惡性腫瘤中,被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)因子[4]。值得注意的是,RAS基因突變在乳腺癌和宮頸鱗癌的發(fā)生頻率很低,但其細(xì)胞中Ras信號通路卻呈現(xiàn)為過度激活狀態(tài),證實(shí)Ras信號通路在惡性腫瘤中的激活并非完全依賴于基因突變,也受到包括以Rasal2為代表的Ras GTPase激活蛋白的調(diào)控作用[5-6]。
RASAL2在腫瘤發(fā)生發(fā)展中扮演的角色存在明顯的“兩極分化”。一方面,RASAL2作為一種抑癌基因,在多種惡性腫瘤組織中呈現(xiàn)明顯的表達(dá)下調(diào)或缺失;另一方面,RASAL2扮演原癌基因的角色,促進(jìn)某些惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。
2.1.1 抑制上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化作用
上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial Mesenchymal Transition,EMT)指上皮細(xì)胞在表型和功能上逐步向間葉細(xì)胞轉(zhuǎn)變的過程。此過程中,細(xì)胞失去原有的功能特性,轉(zhuǎn)而獲得轉(zhuǎn)移、侵染以及抗細(xì)胞凋亡的能力[7-8]。因此,EMT被認(rèn)為是惡性腫瘤發(fā)展與轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ),能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞局部侵染及在遠(yuǎn)端組織轉(zhuǎn)形成移病灶[9]。Sara KM團(tuán)隊(duì)的研究證實(shí),Rasal2蛋白在在乳腺癌細(xì)胞系及原發(fā)腫瘤組織中表達(dá)下調(diào)是腫瘤細(xì)胞EMT激活的關(guān)鍵,且該作用是腫瘤細(xì)胞的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的必要因素[6]。此外,RASAL2在卵巢癌[10]、肺腺癌[11]、鼻咽癌[12]以及膀胱癌[13]組織中均呈現(xiàn)為表達(dá)下調(diào)狀態(tài),且均參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的EMT作用。
2.1.2 抑制腫瘤血管發(fā)生作用
血管發(fā)生(angiogenesis)是多種惡性腫瘤生長、浸潤和轉(zhuǎn)移的基礎(chǔ)。Hui K等人的研究標(biāo)明,RASAL2在腎細(xì)胞癌組織中普遍表達(dá)缺失,并導(dǎo)致患者亞群的不良預(yù)后[14]。該研究進(jìn)一步證實(shí),RASAL2可激活腫瘤細(xì)胞GSK3β激酶,后者可下調(diào)的c-FOS蛋白和血管內(nèi)皮生長因子A,起到抑制腫瘤血管生成的作用[14]。另一項(xiàng)研究也表明,RASAL2表達(dá)缺失可提升Akt的磷酸化水平,進(jìn)而上調(diào)膀胱癌細(xì)胞內(nèi)血管內(nèi)皮生長因子A的表達(dá),而外源性表達(dá)Rasal2則起到抑制腫瘤血管發(fā)生的作用[15]。
2.1.3 抑制Rho蛋白活性
在星型膠質(zhì)瘤中,RASAL2被證實(shí)是一種Rho GTP酶激活蛋白,可直接或間接性調(diào)控Rho蛋白的活性[16]。Rho GTP酶是星型細(xì)胞瘤等惡性腫瘤轉(zhuǎn)移和入侵的關(guān)鍵調(diào)控因子。該研究證實(shí),RASAL2與ECT2存在相互作用,下調(diào)Rasal2的表達(dá)可誘導(dǎo)間葉細(xì)胞向似變形蟲細(xì)胞表現(xiàn)型的轉(zhuǎn)化,起到抑制腫瘤發(fā)展和轉(zhuǎn)移的作用16。
RASAL2的“致瘤”作用同樣得到較為細(xì)致的研究。Feng M等人證實(shí),RASAL2過度表達(dá)存在于部分三陰型及雌激素受體陰性乳腺癌組織中,并導(dǎo)致患者亞群的不良預(yù)后[17]。三陰性乳腺癌指雌激素受體、孕酮受體以及人上皮生長因子受體2都呈檢測陰性的乳腺癌亞型,其腫瘤侵略性強(qiáng)、高復(fù)發(fā)率且目前缺少明確的治療靶點(diǎn)[18]。該研究團(tuán)隊(duì)的研究進(jìn)一步證實(shí),和其在雌激素受體陽性乳腺癌細(xì)胞中的作用機(jī)理不同,Rasal2通過激活Rac1信號通路進(jìn)而增強(qiáng)三陰型乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵染能力,而并不依賴其GTPase活性。同樣,晚期卵巢癌樣本中也觀察到RASAL2過度表達(dá)的現(xiàn)象[17]。
Stefanska B團(tuán)隊(duì)的研究則證實(shí),RASAL2啟動(dòng)子異常低甲基化在肝細(xì)胞癌中普遍存在,而抑制Rasal2可造成Wnt和MAPK信號通路的紊亂,進(jìn)而降低多種腫瘤細(xì)胞的生長和侵染能力,但對正常肝細(xì)胞沒有明顯的影響[19]。此外,一項(xiàng)在結(jié)直腸癌中開展的研究則證實(shí),RASAL2在結(jié)直腸癌組織中顯著表達(dá)上調(diào),而敲減細(xì)胞內(nèi)的Rasal2可促進(jìn)YAP1蛋白的磷酸化和胞質(zhì)穩(wěn)定性,進(jìn)而激活LAST2/YAP1信號支路,促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移[20]。
目前的研究結(jié)果表明,RASAL2在多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著復(fù)雜的作用,但其抑癌和制瘤的分子機(jī)制仍待進(jìn)一步闡明和完善。對于三陰型乳腺癌等目前缺少臨床靶點(diǎn)的惡性腫瘤,針對RASAL2的相關(guān)研究有望為這些腫瘤的診斷及臨床靶向藥物研發(fā)提供新的思路,在腫瘤早期診斷和臨床精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)踐應(yīng)用中具有積極的意義。