宋林霞，呂水萍，劉大海綜述，馬 虎審校

0 引 言

腫瘤是世界范圍內(nèi)的主要公共衛(wèi)生問(wèn)題，全球癌癥數(shù)據(jù)顯示其發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，且趨向于年輕化[1-2]。以手術(shù)為主的綜合治療雖然取得了一定療效，但術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移仍是影響腫瘤患者生存和死亡的主要原因[3]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，Rab25在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中起著至關(guān)重要的作用[4]，可為腫瘤結(jié)局預(yù)測(cè)和腫瘤治療提供新型靶標(biāo)。

1 腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程

惡性腫瘤主要生物學(xué)行為是侵襲轉(zhuǎn)移，腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移是一個(gè)多步驟、連續(xù)性的主動(dòng)過(guò)程：癌細(xì)胞間黏附能力下降，從原發(fā)灶脫落[5]；脫落的癌細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)通過(guò)特異性受體識(shí)別結(jié)合并相互黏附[6]；癌細(xì)胞黏附后,激活信號(hào)分子及其調(diào)控通路[7]，釋放多種水解酶類，使腫瘤細(xì)胞黏附的細(xì)胞外基質(zhì)降解[8]；癌細(xì)胞以主動(dòng)方式侵入循環(huán)管道，形成栓子；癌細(xì)胞在特定器官的毛細(xì)血管滯留并黏著，再次穿過(guò)血管壁并定居、增生，形成轉(zhuǎn)移灶[9-10]。腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移分子機(jī)制復(fù)雜，涉及多步驟、多階段、多基因的變化，主要受腫瘤轉(zhuǎn)移基因與轉(zhuǎn)移抑制基因、細(xì)胞黏附、細(xì)胞外基質(zhì)降解、腫瘤血管生成、腫瘤微環(huán)境等因素影響[11]，目前受到關(guān)注的是腫瘤轉(zhuǎn)移基因與轉(zhuǎn)移抑制基因?qū)δ[瘤細(xì)胞浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的影響。

2 Rab25的結(jié)構(gòu)與功能

Rab25是Rab蛋白家族中一個(gè)23kDa的三磷酸鳥苷 (guanosine triphosphate, GTP)酶，控制著細(xì)胞表面受體的回收和細(xì)胞信號(hào)通路的激活，能夠調(diào)控多種細(xì)胞功能，包括細(xì)胞增殖、運(yùn)動(dòng)、死亡[12]。Rab25的功能由兩個(gè)特征性結(jié)構(gòu)決定，即鳥嘌呤核苷酸結(jié)合基序和羧基末端區(qū)域，鳥嘌呤核苷酸結(jié)合基序使Rab25與控制Rab25活性的GTP 或二磷酸鳥苷(guanosine diphosphate，GDP)結(jié)合[13]。Rab蛋白在兩種狀態(tài)之間循環(huán)，即GTP結(jié)合活性狀態(tài)和GDP結(jié)合非活性狀態(tài)。位于胞質(zhì)溶膠中的非活性Rab蛋白被鳥嘌呤核苷酸交換因子識(shí)別，催化在鳥嘌呤核苷酸結(jié)合基序處GDP轉(zhuǎn)換為GTP，以形成活性Rab蛋白[14]，在協(xié)調(diào)囊泡運(yùn)輸?shù)侥康牡睾?，通過(guò)GTP水解酶激活蛋白刺激活化的Rab蛋白，轉(zhuǎn)換回GDP結(jié)合的非活性形式[15]，見(jiàn)圖1。

圖 1 Rab25在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用及其調(diào)控的信號(hào)通路機(jī)制圖

Rab25在腫瘤轉(zhuǎn)移中具有雙重特性，可作為致癌基因或抑癌基因。Rab25的作用依賴于其誘導(dǎo)氯化物細(xì)胞內(nèi)通道蛋白3(chloride intracellular channel protein3，CLIC3)的能力，該蛋白參與癌細(xì)胞侵襲所必需的α5β1整合素轉(zhuǎn)運(yùn)。當(dāng)Rab25作為致癌基因時(shí)，活性GTP結(jié)合的Rab25使α5β1整合素進(jìn)入晚期核內(nèi)體/溶酶體，CLIC3在晚期核內(nèi)體/溶酶體中與活性α5β1共定位，使整合素不被降解[16]，激活RhoA GTP酶驅(qū)動(dòng)偽足延伸和侵入富含纖連蛋白的細(xì)胞外基質(zhì)，使癌細(xì)胞黏附的細(xì)胞外基質(zhì)降解，癌細(xì)胞在毛細(xì)血管內(nèi)遷移并穿過(guò)血管壁形成轉(zhuǎn)移灶。存在CLIC3時(shí)，Rab25作為致癌基因，而在無(wú)CLIC3時(shí)，Rab25作為腫瘤抑制劑[17]。

3 Rab25及其信號(hào)通路

Rab25激活細(xì)胞內(nèi)多條信號(hào)通路，包括PI3K[18]，Wnt[19]，Src[16]， EGFR[20]，并且抑制凋亡途徑，見(jiàn)圖1。Gankhuyag等[21]發(fā)現(xiàn)Rab25的高表達(dá)能夠抑制Bcl-2家族，下調(diào)凋亡蛋白Bak和Bax的表達(dá)，通過(guò)增加PI3K活性，促進(jìn)Akt的磷酸化，Akt磷酸化的增加可使糖原合成增加，為腫瘤細(xì)胞提供能量，并激活PI3K/Akt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，減少腫瘤細(xì)胞凋亡，促進(jìn)增殖，并使其生存能力及侵襲力明顯增強(qiáng)。Rab25敲低減少磷酸化Akt水平，導(dǎo)致膀胱癌細(xì)胞[22]、肝細(xì)胞癌細(xì)胞[23]和多形性成膠質(zhì)細(xì)胞[24]的遷移和侵襲減少。相關(guān)研究證實(shí)Rab25在人類肝癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，激活Wnt信號(hào)通路及其靶基因cyclinD1，c-myc和MMP7，促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖和侵襲[23]。Jeong等[25]證明Rab25增加α5β1整合素水平，隨后激活EGFR， 增加Snail的表達(dá)，促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和腫瘤細(xì)胞侵襲。Rab25可能為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的潛在治療靶點(diǎn)。

4 Rab25與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移

Rab25的功能在不同類型的癌癥中差異很大。相關(guān)研究證實(shí)Rab25促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲，Rab25的敲低抑制了大多數(shù)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲。但在少數(shù)腫瘤中，Rab25也表現(xiàn)出腫瘤抑制功能。

4.1Rab25作為致癌基因Ding等[24]研究結(jié)果顯示，與正常星形膠質(zhì)細(xì)胞系相比，人類多形性成膠質(zhì)細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme，GBM)細(xì)胞系中的Rab25表達(dá)顯著更高。體外功能研究揭示，敲低Rab25減少細(xì)胞增殖，并抑制GBM細(xì)胞的侵襲和遷移，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示敲低Rab25減弱了裸鼠中的腫瘤生長(zhǎng)。Rab25可能在人類GBM中起到腫瘤啟動(dòng)子的作用，并且靶向Rab25的方法可提供治療這種疾病的新策略。乳腺癌是女性常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,居中國(guó)女性癌癥發(fā)病首位,發(fā)病率和死亡率均呈上升趨勢(shì)[26]。大多數(shù)研究結(jié)果顯示，Rab25表達(dá)升高與乳腺癌的不良預(yù)后和侵襲性有關(guān)，同時(shí)與雌激素受體(estrogen receptor, ER)和孕激素受體(progesterone receptor, PR)的表達(dá)有關(guān)。吳非等[27]表明Rab25基因促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖及侵襲，并且乳腺癌細(xì)胞株中Rab25與ER、PR的表達(dá)水平具有一定的同步性，Rab25的表達(dá)水平可能直接反映ER及PR的表達(dá)水平。Yin等[28]發(fā)現(xiàn)較高水平的Rab25與乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，ER和PR陽(yáng)性癌組織中Rab25的表達(dá)均高于ER和PR陰性癌組織。另外，Mitra等[29]研究表明，升高的Rab25驅(qū)動(dòng)腫瘤的主要特征，包括生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，但是僅在luminal B型(ER+、PR+)乳腺癌中發(fā)生。在肺癌研究中，Ma等[30]研究發(fā)現(xiàn)，Rab25陽(yáng)性表達(dá)患者的總體生存率(overall survival，OS)降低，多因素分析顯示Rab25表達(dá)是影響OS預(yù)后的獨(dú)立因素，且通過(guò)敲降Rab25，發(fā)現(xiàn)抑制肺癌細(xì)胞遷移和侵襲。Watanabe等[31]結(jié)合基因途徑和主成分分析表明，Rab25與肺癌細(xì)胞黏附、生長(zhǎng)和侵襲有關(guān)。

Rab25是腹部腫瘤潛在的預(yù)后生物標(biāo)志物。Cao等[32]發(fā)現(xiàn)，用Rab25 siRNA轉(zhuǎn)染的MGC80-3胃癌細(xì)胞具有顯著更低的Rab25蛋白表達(dá)，并且通過(guò)Transwell小室的細(xì)胞數(shù)目更少，表明siRNA對(duì)MGC80-3細(xì)胞中Rab25蛋白表達(dá)的抑制，降低了MGC80-3細(xì)胞的侵襲力。Geng等[23]研究表明，與正常肝組織和細(xì)胞系相比，Rab25在人肝細(xì)胞癌(human hepatocellular carcinoma，HCC)組織和細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，Rab25過(guò)表達(dá)與晚期腫瘤分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，在Bel7402和SK-Hep-1肝癌細(xì)胞系中使用Rab25 siRNA，Transwell實(shí)驗(yàn)顯示，Rab25的缺失降低HCC細(xì)胞的侵襲能力。相關(guān)研究表明，Rab25的敲減消除了由異位RIN1引起的腎透明細(xì)胞癌(clear cell renal cell carcinoma，ccRCC)細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，并且證實(shí)RIN1和Rab25的表達(dá)與癌癥基因組圖譜中的ccRCC患者的總生存期相關(guān)[20]。Li等[33]表明高水平的Rab25表達(dá)與RCC侵襲分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和病理分期顯著相關(guān)，敲低Rab25蛋白的表達(dá)抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。另一項(xiàng)研究也支持這一觀點(diǎn)，與相鄰的非癌組織中表達(dá)相比，Rab25在ccRCC組織中表達(dá)上調(diào)，Rab25蛋白的高表達(dá)與原代腫瘤分級(jí)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)[34]。Hu等[35]通過(guò)探索前列腺癌細(xì)胞體外活性，發(fā)現(xiàn)Rab25下調(diào)抑制前列腺癌細(xì)胞增殖，遷移和侵襲。Kessler等[36]發(fā)現(xiàn)Rab25在前列腺癌組織中高度表達(dá)，Rab25的過(guò)表達(dá)加速細(xì)胞遷移。淋巴轉(zhuǎn)移途徑是膀胱癌的早期轉(zhuǎn)移方式,其轉(zhuǎn)移與否決定手術(shù)方案并影響患者的遠(yuǎn)期生存[37]。Zhang等[38]發(fā)現(xiàn)，高Rab25表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，是膀胱癌患者無(wú)病存活期的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，膀胱癌細(xì)胞中Rab25的下調(diào)顯著抑制體外侵襲運(yùn)動(dòng)和體內(nèi)轉(zhuǎn)移潛能，研究證實(shí)Rab25可通過(guò)誘導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程和激活A(yù)kt/GSK-3β/Snail信號(hào)通路促進(jìn)膀胱癌轉(zhuǎn)移。Fan等[39]表明Rab25的敲低抑制卵巢癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。此外，Rab25在卵巢癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，抑制細(xì)胞凋亡，增加其侵襲性[40]。Cheng等[41]發(fā)現(xiàn)Rab25 mRNA水平在III期和IV期漿液性上皮性卵巢癌中選擇性地增加，Rab25過(guò)表達(dá)顯著增加細(xì)胞增殖和體內(nèi)癌細(xì)胞的侵襲性。

4.2Rab25作為抑癌基因Téllez-Gabriel等[42]發(fā)現(xiàn)頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC)中Rab25的表達(dá)低于正常組織，而Rab25高表達(dá)的腫瘤患者在治療后具有更低的死亡率，并且Rab25在UM-SCC-74B HNSCC細(xì)胞系中的過(guò)度表達(dá)增加了順鉑的敏感性，降低了細(xì)胞遷移和侵襲。另外，Amornphimoltham等[43]發(fā)現(xiàn)Rab25在HNSCC患者中下調(diào)，在轉(zhuǎn)移細(xì)胞系中重新表達(dá)Rab25足以阻斷三維膠原蛋白基質(zhì)中的侵入和小鼠模型中口腔癌到頸部淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移。Tong等[44]發(fā)現(xiàn)涉及整合素的內(nèi)吞再循環(huán)的Rab25基因是食管癌中唯一顯著下調(diào)的基因,Rab25的表達(dá)降低與總體存活下降相關(guān)，研究表明Rab25是一種在食管鱗狀細(xì)胞癌中具有抗血管生成和抗侵襲活性的腫瘤抑制基因。Cheng等[45]發(fā)現(xiàn)Rab25在大部分乳腺癌樣本中丟失，特別是那些來(lái)自激素不敏感腫瘤的樣本，通過(guò)在致瘤細(xì)胞系中重新表達(dá)Rab25來(lái)進(jìn)一步研究Rab25的作用，結(jié)果表明，重新表達(dá)Rab25的細(xì)胞系體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)被顯著抑制，Rab25通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF-A和VEGFR-1的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞凋亡并抑制血管生成和侵襲。

有研究顯示，在結(jié)腸癌HT-29或DLD-1細(xì)胞中claudin-7的敲低誘導(dǎo)了上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、集落形成和無(wú)胸腺小鼠中的異種移植腫瘤生長(zhǎng)和侵襲，而Rab25表達(dá)的沉默抵消了claudin-7表達(dá)的作用，不僅增加了增殖和細(xì)胞侵襲，且增加了被抑制的p-Src和絲裂原活化蛋白激酶-細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶的表達(dá)[46]。Goldenring等[47]對(duì)結(jié)腸腫瘤模型的研究發(fā)現(xiàn)，Rab25缺失顯著促進(jìn)腫瘤形成，這些效應(yīng)似乎與α5β1整合素向細(xì)胞表面運(yùn)輸?shù)母淖冇嘘P(guān)。Zhao等[48]通過(guò)免疫組織化學(xué)測(cè)量59名卵巢癌患者的Rab25表達(dá)水平，數(shù)據(jù)顯示，Rab25在上皮性卵巢癌的所有亞型和生殖細(xì)胞腫瘤的兩種亞型中高度表達(dá)，但Rab25的表達(dá)與卵巢癌的腹膜轉(zhuǎn)移無(wú)關(guān)。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程中，Rab25既可作為致癌基因，也可作為抑癌基因，其作用機(jī)制尚未研究透徹，因此，更全面深入地研究Rab25 在腫瘤中的作用，有助于以新的視角解釋腫瘤的轉(zhuǎn)移。Rab25在臨床診斷與治療方面具有巨大潛力和應(yīng)用價(jià)值，可能被用來(lái)作為靶向藥物的靶標(biāo)，也可能被用來(lái)作為腫瘤轉(zhuǎn)移臨床診斷和監(jiān)控病情的標(biāo)志物，進(jìn)而對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的臨床診治提供更多幫助。