孔娟 譚盛葵

作者單位：541000 桂林 1桂林醫(yī)學(xué)院肝膽外科；2桂林醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院

腫瘤的發(fā)生發(fā)展與多病因、多通路、多基因、多階段相關(guān)，涉及外在因素（如生物、化學(xué)、物理等因素）和內(nèi)在因素（如遺傳、免疫等因素），亦與多種基因突變相關(guān)（如原癌基因激活、抑癌基因失活或下調(diào)、DNA損傷修復(fù)、表觀遺傳變化等），同時還與腫瘤微環(huán)境相關(guān)。腫瘤微環(huán)境中各細胞成分和各種因子水平的變化在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲過程中起重要作用［1-4］。近年來，腫瘤免疫治療研究主要集中在識別特異性腫瘤抗原以增強抗腫瘤免疫，但因人類基因突變和蛋白質(zhì)修飾的復(fù)雜性和多樣性，同時受腫瘤復(fù)雜的微環(huán)境限制，常導(dǎo)致腫瘤治療失敗，目前亟需找到能夠有效治療腫瘤的新靶點［5-7］。原癌基因是細胞增殖的重要調(diào)節(jié)因子，與多種腫瘤發(fā)病機制密切相關(guān)。在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中原癌基因激活、抑癌基因失活或下調(diào)發(fā)揮著重要作用，阻斷原癌基因的表達，恢復(fù)或上調(diào)抑癌基因的功能，可抑制腫瘤發(fā)展或恢復(fù)其正常表型。腫瘤發(fā)生機制受多種通路或基因調(diào)控，但解決問題的主要根源在于針對基因突變而采取靶向治療［8-9］。CMTM4是CMTM家族的成員之一，是新發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，研究發(fā)現(xiàn)CMTM4與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切，本文就抑癌基因CMTM4與腫瘤的研究進展作一綜述。

1 CMTM4來源

CMTM家族原名趨化因子超家族（chemokine like factor super family，CKLFSF），是北京大學(xué)人類疾病基因研究中心韓文玲博士于2001年在國際上首次報道的基因家族。該家族的大多數(shù)成員具有不同的剪接體，而且每個基因至少有一個剪接體的編碼產(chǎn)物具有MARVEL結(jié)構(gòu)域。2005年12月，CKLFSF1～8被國際人類基因命名委員會重新命名為CMTM l～8，CMTM4是該家族成員之一［10］。

2001年7月北京大學(xué)韓文玲等［11］通過SSH技術(shù)克隆了U937細胞中IL-10的cDNA，發(fā)現(xiàn)新細胞因子CKLF1，且除 CKLF1 外，CKLF基因還有 CKLF2、CKLF3、CKLF43個剪切體。其中CKLF2是整個基因編碼的產(chǎn)物，基于此序列，北京大學(xué)人類疾病基因研究中心又通過生物信息學(xué)和RT-PCR技術(shù)克隆出CMTM1～8。隨后，北京大學(xué)又制備了抗CMTM4的多肽抗體，為CMTM4進行生物學(xué)功能研究奠定了基礎(chǔ)［12］。

2 CMTM4的結(jié)構(gòu)與功能

CMTM4基因位于 16q22.1，有 CMTM4-V1、CMTM4-V2和CMTM4-V3 3個剪接體，其中CMTM4-V1和CMTM4-V2是主要的形式，廣泛表達于多種組織。CMTM-V1編碼234個氨基酸，CMTM-V2編碼 208個氨基酸，而CMTM4-V3僅存在于某些腎和胎盤組織，編碼179個氨基酸。研究表明，CMTM家族中大部分成員有不同的剪接體，每個基因至少有一種剪接體的編碼產(chǎn)物有MARVEL結(jié)構(gòu)域，而具有此結(jié)構(gòu)域的蛋白在膜分子轉(zhuǎn)運中具有重要功能，其基因編碼的產(chǎn)物有廣譜趨化作用，可參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及遷移，在免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用［10，13］。研究發(fā)現(xiàn)CMTM4在人類正常組織和上皮細胞中廣泛表達，而在多種腫瘤來源的細胞株和原發(fā)腫瘤組織中表達下調(diào)或缺失，具有抑癌基因表達和功能特點［13-15］。

2004年 KITTLER 等［16］利用 5 305條 esi RNAs，從含有15 497個人類基因的文庫中篩選獲得37個對Hela細胞分裂、增殖具有重要作用的基因，CMTM4是其中之一。該研究還發(fā)現(xiàn)抑制內(nèi)源性CMTM4后，出現(xiàn)雙核細胞增多現(xiàn)象，得出CMTM4是一個有關(guān)細胞生長調(diào)控基因的結(jié)論。來自于荷蘭和澳大利亞的兩位學(xué)者同時在Nature雜志發(fā)表了有關(guān)CMTM6和PD-L1蛋白的研究［17-18］，研究結(jié)果表明，CMTM6是調(diào)節(jié)PD-L1蛋白穩(wěn)定性的關(guān)鍵蛋白，它結(jié)合PD-L1并維持其細胞表面表達。荷蘭學(xué)者揭秘了PD-L1分子一個先前未知的“伙伴”——CMTM6，該研究人員采用單倍體基因篩選證實CMTM6為PD-L1蛋白的調(diào)節(jié)器，CMTM6存在于細胞表面，其與PD-L1蛋白結(jié)合，可減少其泛素化，并增加PD-L1蛋白半衰期。在所有測試的人類腫瘤細胞類型以及人類樹突狀細胞中，干擾CMTM6的表達均導(dǎo)致PD-L1表達受損。此外，與其對PD-L1蛋白的調(diào)節(jié)作用相一致，CMTM6增強了表達PD-L1腫瘤細胞抑制T細胞的能力。CMTM4與CMTM6類似，是其備用的調(diào)控分子，也可調(diào)節(jié)PD-L1［17］?？傮w來說，荷蘭研究人員的實驗數(shù)據(jù)表明，PD-L1依賴CMTM6、CMTM4有效地發(fā)揮其抑制功能，并提出潛在的新途徑來阻斷這一途徑［17］。澳大利亞研究人員通過使用全基因組CRISPRCAS9篩選，并采定量的方法分析整個質(zhì)膜蛋白質(zhì)組，發(fā)現(xiàn)CMTM6對PD-L1的特異性。值得一提的是，抑制CMTM6的表達可降低PD-L1表達而不影響MHCI分子表達。通過抑制CMTM6降低PD-L1表達可顯著減輕體內(nèi)外對腫瘤特異性T細胞活性的抑制［18］。研究可進一步加深對PD-L1調(diào)節(jié)生物學(xué)的認識，確定了先前未被識別的關(guān)鍵免疫檢查點的主調(diào)節(jié)器，指出了克服癌細胞免疫逃逸的潛在治療靶點。

最近發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點途徑包括程序性死亡受體1/程序性死亡配體1（PD-1/PD-L1）信號通路，PD-1在活化的T細胞上優(yōu)先表達，在腫瘤浸潤的T細胞群中高表達，而PD-L1是一個重要配體，已發(fā)現(xiàn)過表達于各種惡性腫瘤，尤其是惡性黑色素瘤、非小細胞肺癌、腎細胞癌、晚期尿路上皮癌等實體腫瘤［19-21］。PD-L1激活在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中也有相關(guān)研究，如多發(fā)性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤（最顯著的是古典霍奇金淋巴瘤）、某些白血病以及全身組織細胞?。?2-24］。由此IMAMOVIC 等［25］得出結(jié)論：CMTM6和 CMTM4是增強免疫檢查點抑制劑治療作用的新途徑?？傊?，CMTM4、CMTM6與PD-L1存在相互作用，可能是腫瘤免疫治療的新靶點［26］。

3 CMTM4與惡性腫瘤

3.1 消化系統(tǒng)腫瘤

查鵬等［14］通過免疫組化檢測CMTM4在食管癌組織中的表達，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中其陽性表達率僅為31.7%，而在正常食管黏膜組織中陽性表達率為100.0%，認為CMTM4可能是潛在的抑癌基因。本課題組前期研究［16］發(fā)現(xiàn)，CMTM4在原發(fā)性肝細胞癌中表達主要定位于細胞膜與細胞質(zhì)，且表達水平明顯低于癌旁組織，多因素分析發(fā)現(xiàn)CMTM4異常表達是腫瘤轉(zhuǎn)移的危險因素，其表達下調(diào)可能與肝癌侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)，進一步采用COX比例風(fēng)險模型分析發(fā)現(xiàn)CMTM4為肝癌患者的獨立預(yù)后因素，提示CMTM4在肝癌中可能作為重要的抑癌基因，而CMTM4陰性表達提示預(yù)后不良。

3.2 泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤

ZHANG等［27］發(fā)現(xiàn)miR-205通過靶向CMTM4在調(diào)節(jié)腎細胞凋亡中起重要作用。研究者在OMIC腫瘤數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn)腎癌中 CMTM4 呈低表達［28］。LI等［14］通過Western blot、免疫組化法以及定量RT-PCR檢測原發(fā)性腎透明細胞癌及其配對癌旁非腫瘤組織中CMTM4的表達，發(fā)現(xiàn)CMTM4在腎透明細胞癌中表達大幅下調(diào)。同時發(fā)現(xiàn)在786-O細胞系中，上調(diào)CMTM4表達可抑制細胞生長、修復(fù)和遷移，但是敲除CMTM4可導(dǎo)致細胞的以上行為完全相反。在腎透明細胞癌中CMTM4下調(diào)與腫瘤活性抑制相關(guān)，CMTM4可作為腎透明細胞癌的靶向治療目標(biāo)［14］。此外，CMTM4在男性生殖系統(tǒng)腫瘤中高表達，并可明顯抑制前列腺癌來源的細胞增殖［29］。

3.3 其他系統(tǒng)腫瘤

PLATE 等［30］研究發(fā)現(xiàn)，CMTM4-V1 和 CMTM4-V2過表達可介導(dǎo)G2/M期阻滯，進而抑制同步化和非同步化人宮頸癌細胞株Hela的細胞生長，并且抑制Hela細胞克隆形成，提示CMTM4表達的改變可能影響Hela細胞周期及分裂，在細胞增殖和細胞周期調(diào)控中起重要作用。在肝癌、乳腺癌、前列腺癌等多種腫瘤組織中亦能檢測到16q22.1頻繁缺失［31-32］，這些研究均支持16q22.1位點存在腫瘤抑制基因的觀點，而CMTM家族可能是這些腫瘤抑制基因的一部分。卞梁等［29］研究發(fā)現(xiàn)CMTM4蛋白在正常肺組織中的陽性表達率為100.0%，而在非小細胞肺癌組織中陽性表達率僅為26.0%，該研究同時發(fā)現(xiàn)CKLF1、CMTM1、CMTM2和CMTM4是人類染色體上同一基因簇內(nèi)趨化因子樣超家族成員，可能是潛在的非小細胞肺癌腫瘤抑制基因。

4 展望

基因治療是目前腫瘤治療領(lǐng)域的研究熱點，是一種新的治療理念，通過對某些腫瘤基因進行特殊處理，再導(dǎo)入細胞，從而抑制癌細胞的發(fā)生與進展，發(fā)揮靶向治療的作用。CMTM4是新的抑癌基因，其與腫瘤的相關(guān)性研究仍處于初級階段，深入研究CMTM4在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及機制，對腫瘤的治療與預(yù)后判斷有著潛在價值。