章建萍 金洪傳
Caveolea是燒瓶狀的質(zhì)膜內(nèi)陷,直徑在50~100 nm,具有吞吐小泡和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的功能。在電鏡下,Caveolea 顯示雙極取向,具有薄型結(jié)構(gòu)外殼蛋白Caveolin1(CAV1)和Caveolin2(CAV2)構(gòu)成的雜合寡聚體條紋[1]。Caveolea這種內(nèi)陷小窩在許多器官和實(shí)體瘤中普遍存在,尤其在脂肪細(xì)胞、心肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞中含量豐富,影響細(xì)胞生長(zhǎng)、凋亡、血管形成和跨血管物質(zhì)交換等一系列生理活動(dòng)[2]。
Caveolin1(CAV1)作為Caveolea 的標(biāo)志蛋白,是一種分子量21~22 KDa 的跨膜蛋白,由178 個(gè)氨基酸組成。其編碼基因Caveolin1 位于7 號(hào)染色體的q31.1區(qū)域,包含3個(gè)外顯子區(qū)域[1]。Caveolin1的構(gòu)象特殊,分為位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的親水部分和嵌入質(zhì)膜形成發(fā)卡結(jié)構(gòu)的疏水部分。其N(xiāo)端結(jié)構(gòu)域(1~101位)和C端結(jié)構(gòu)域(135~178位)組成親水區(qū)域,N/C末端之間跨越脂質(zhì)雙分子層的疏水區(qū)域(102~134 位),又稱(chēng)膜結(jié)構(gòu)域。N端(61~101位)氨基酸殘基可相互作用,招募14~16個(gè)單體形成寡聚體,可與運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜上的膽固醇相互作用介導(dǎo)其入胞,故又稱(chēng)寡聚化區(qū)??拷そY(jié)構(gòu)域的N 端(82~101 位)為Caveolin1 腳手架區(qū)(Caveolin1-scaffolding domain,CSD),CSD 介導(dǎo)Caveolin1與各種信號(hào)分子結(jié)合并抑制其活性,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的負(fù)向調(diào)控。而C端結(jié)構(gòu)域(135~178位)是介導(dǎo)膜附著至高爾基體進(jìn)行膜融合再生的最小區(qū)域[3]。在乳腺組織細(xì)胞癌變的過(guò)程中,Caveolin1 既充當(dāng)抑制乳腺癌增殖的抑癌因子的作用又發(fā)揮促進(jìn)乳腺癌轉(zhuǎn)移的作用,具體機(jī)制未明,可能同腫瘤的亞型、分期以及治療反應(yīng)等相關(guān)。
目前多數(shù)研究認(rèn)為,Caveolin1 能抑制乳腺癌的增殖,在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中充當(dāng)抑癌因子的作用[4]。研究顯示,與正常乳腺組織及癌旁組織相比,乳腺癌組織中Caveolin1 蛋白呈低表達(dá)狀態(tài),且在正常乳腺上皮細(xì)胞中用基因敲減的方法抑制Caveolin1的表達(dá)可明顯上調(diào)相關(guān)腫瘤生長(zhǎng)因子,如基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、成纖維細(xì)胞特異性蛋白-1(FSP-1),從而促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和癌變[5]。此外,Caveolin1也可通過(guò)抑制乳腺癌的有氧糖酵解(Warburg 效應(yīng))影響乳腺癌的增殖[6]。有氧糖酵解是腫瘤中最常見(jiàn)的能量重組形式,即使在氧氣充足的情況下,腫瘤細(xì)胞仍然通過(guò)糖酵解的方式快速供能,以滿(mǎn)足其異?;钴S的增殖代謝能量需要。機(jī)制上,Caveolin1 通過(guò)抑制NF-κB 的磷酸化而減少p65/p50 的入核,使其對(duì)c-myc 的轉(zhuǎn)錄激活作用受到抑制,而c-myc作為經(jīng)典的有氧糖酵解相關(guān)蛋白,介導(dǎo)有氧糖酵解的有序進(jìn)行。因此Caveolin1的高表達(dá)可導(dǎo)致葡萄糖入胞和乳酸生成減少,糖酵解關(guān)鍵酶乳酸脫氫酶A(LDH-A)和3-磷酸肌醇依賴(lài)性蛋白激酶-1(PDK1)的低表達(dá),從而抑制有氧糖酵解過(guò)程,導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞增殖障礙。近年來(lái),Caveolin1通過(guò)抑制細(xì)胞自噬而負(fù)調(diào)控乳腺癌的增殖的作用也得到普遍關(guān)注。Caveolin1通過(guò)阻礙溶酶體與自噬體相融合,從而抑制自噬溶酶體的產(chǎn)生,阻斷自噬流,進(jìn)而抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖[7]。
目前,Caveolin1 在乳腺癌凋亡中的作用尚存在一定爭(zhēng)議,促進(jìn)凋亡和抑制凋亡的研究各有說(shuō)法[7-10]。關(guān)于Caveolin1促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞凋亡,有研究發(fā)現(xiàn),在乳腺癌細(xì)胞MCF-7 和MDA-MB-231 中,多西他賽(DTX)可上調(diào)Caveolin1,從而調(diào)節(jié)凋亡通路相關(guān)蛋白,如Bcl-2 的磷酸化,p53 和Bax 的表達(dá),以及cleaved-PARP的剪切,促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡[9]。此外,Caveolin1 缺失導(dǎo)致的脂質(zhì)筏破壞可以上調(diào)VATPase 組裝,促進(jìn)自噬-溶酶體形成促進(jìn)自噬的發(fā)生,從而抑制細(xì)胞凋亡[7]。然而,對(duì)于Caveolin1 抑制乳腺癌凋亡。在BT474 細(xì)胞中,上調(diào)Caveolin1 的表達(dá)可增強(qiáng)自噬相關(guān)蛋白(Beclin-1,輕鏈3-II和Atg12/5)的表達(dá)水平,導(dǎo)致自噬體的形成和抑制細(xì)胞凋亡[10]。綜上,Caveolin1 對(duì)乳腺癌細(xì)胞凋亡的影響主要依賴(lài)于凋亡相關(guān)蛋白以及細(xì)胞自噬。然而關(guān)于Caveolin1 對(duì)自噬的影響是促進(jìn)還是抑制,目前尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),這可能與Caveolin1 影響自噬的階段有關(guān)。
乳腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移是乳腺癌惡性進(jìn)展的重要特征之一,也是乳腺癌臨床防治的最主要挑戰(zhàn)。目前關(guān)于乳腺癌轉(zhuǎn)移的研究熱點(diǎn)主要集中在上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)、細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)的改變,細(xì)胞骨架重建、血管形成等方面[11]。而Caveolin1 在這些過(guò)程中均發(fā)揮著重要作用。研究顯示,轉(zhuǎn)移性乳腺癌MDA-MB-231 細(xì)胞中Caveolin1 的蛋白表達(dá)明顯高于非轉(zhuǎn)移性乳腺癌MCF-7 細(xì)胞,且在乳腺癌組織中也存在轉(zhuǎn)移能力與Caveolin1蛋白表達(dá)呈正相關(guān)的現(xiàn)象[12]。在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,百花蛇舌草可有效抑制乳腺癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,可能因?yàn)榘倩ㄉ呱嗖菘梢砸种艭aveolin1 的蛋白表達(dá),從而降低細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)的含量,從而抑制其侵襲轉(zhuǎn)移的能力[13]。除此之外,Caveolin1 表達(dá)的下降也影響了EMT 相關(guān)基因的表達(dá),如E-cadherin 表達(dá)上升,而Vimentin 以及Snail 和Slug 等EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)下降,可抑制EMT 的發(fā)生。另外,在高糖引起的EMT過(guò)程中,研究者發(fā)現(xiàn)抑制雌激素受體信號(hào)通路可上調(diào)Caveolin1 的mRNA和蛋白表達(dá),促進(jìn)Slug 表達(dá)上調(diào),從而提升乳腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移能力[14]。以上證據(jù)提示Caveolin1可通過(guò)促進(jìn)EMT 過(guò)程從而促進(jìn)乳腺癌的侵襲轉(zhuǎn)移。Rho 家族蛋白是一組分子量為20~25 KD 的三磷酸鳥(niǎo)苷(guanosine triphosphate,GTP)結(jié)合蛋白,具有GTP 酶活性,亦稱(chēng)小G蛋白,在多種惡性腫瘤中高度活化,參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞的形態(tài)、細(xì)胞外基質(zhì)的黏附和細(xì)胞骨架的重構(gòu)等過(guò)程,對(duì)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移具有重要的調(diào)控作用[15]。在轉(zhuǎn)移性乳腺癌中,Caveolin1 高表達(dá)激活A(yù)kt1 信號(hào)通路,磷酸化激活RhoC GTP 酶,從而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的黏附和遷徙[16]。此外,Caveolin1 的第14 位酪氨酸發(fā)生磷酸化激活,可通過(guò)上調(diào)Rab5(Ras-related protein 5A)的表達(dá)從而激活另一Rho 家族蛋白R(shí)ac1,Rac1 能以分子橋梁的形式與胞內(nèi)各種分子進(jìn)行結(jié)合,激活各種信號(hào)通路,如PI3K/Akt/mTOR信號(hào)通路,從而促進(jìn)細(xì)胞骨架重塑和細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移[17]。
另外,Caveolin1還可以依賴(lài)于另一種重要分子-整合素(integrin)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移[18]。整合素是一種位于細(xì)胞表面依賴(lài)Ca2+、Mg2+的異親型細(xì)胞黏附分子,介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互識(shí)別和黏附。由于細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移需要細(xì)胞偽足與ECM 形成穩(wěn)定黏附,從而提供細(xì)胞向前遷移的牽引支點(diǎn)。因此整合素作為連接細(xì)胞外基質(zhì)和胞內(nèi)肌動(dòng)蛋白骨架的跨膜接頭,其胞外結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞外配體(如纖黏連蛋白和層黏連蛋白)結(jié)合,導(dǎo)致胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域末端構(gòu)型發(fā)生改變,使得胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與相鄰蛋白的互作發(fā)生變化,從而激活一系列信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng),并與細(xì)胞骨架相連,提供細(xì)胞遷移的錨著位點(diǎn)[19]。促轉(zhuǎn)移蛋白NEDD9 可通過(guò)Caveolin1 調(diào)控整合素的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)以及細(xì)胞膜定位表達(dá)。表達(dá)Caveolin1 的囊泡可將與配體結(jié)合的整合素內(nèi)吞入胞,促進(jìn)配體與整合素解離而釋放整合素,從而在細(xì)胞的黏附和遷徙中發(fā)揮重要作用。當(dāng)NEDD9 缺失,盡管整合素表達(dá)無(wú)變化,但卻顯著影響細(xì)胞膜表面整合素的黏附能力;過(guò)表達(dá)14位酪氨酸磷酸化的Caveolin1則可恢復(fù)整合素活性促進(jìn)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)侵襲[18]。
因此,Caveolin1 可通過(guò)調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、細(xì)胞外基質(zhì)的改變、Rho家族蛋白和整合素內(nèi)吞等在乳腺癌侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。
腫瘤干細(xì)胞是腫瘤中具有自我更新能力并產(chǎn)生異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞。在乳腺癌中已發(fā)現(xiàn)乳腺癌干細(xì)胞(BCSC)在乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)中起著關(guān)鍵作用[20-21]。目前,越來(lái)越多的研究開(kāi)始關(guān)注到Caveolin1 在乳腺癌干細(xì)胞的干性形成中的生理作用。有研究指出,Caveolin1 在乳腺癌的干性形成中起著抑制作用。在起源于乳腺癌細(xì)胞的克隆球中,Caveolin1 的表達(dá)明顯下調(diào),且抑制Caveolin1 可上調(diào)腫瘤干性相關(guān)指標(biāo)(CD44/CD24),促進(jìn)乳腺癌干細(xì)胞的自我更新能力,從而促進(jìn)乳腺癌的惡性腫瘤學(xué)行為,如EMT和侵襲轉(zhuǎn)移[20]。此外,Caveolin1可通過(guò)cmyc 介導(dǎo)的腫瘤代謝重編程抑制乳腺癌干細(xì)胞的自我更新能力和有氧糖酵解[21]。機(jī)制上主要表現(xiàn)為抑制Caveolin1可減少E3連接酶VHL 與c-myc 結(jié)合,緩解c-myc 蛋白的泛素化降解,促進(jìn)c-myc 的積累,從而導(dǎo)致c-myc介導(dǎo)的有氧糖酵解有序進(jìn)行,為乳腺癌干細(xì)胞的自我更新能力提供能量支持。
Caveolin1 介導(dǎo)的細(xì)胞選擇性?xún)?nèi)吞是將細(xì)胞外物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜形成的內(nèi)陷囊泡選擇性地輸送到細(xì)胞內(nèi)的膜性區(qū)域。因此含有Caveolin1的囊泡可以攜帶不同的特異性蛋白觸發(fā)小窩的內(nèi)吞作用并運(yùn)輸?shù)教禺惖募?xì)胞器中。該選擇性?xún)?nèi)吞作用在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、遷移等過(guò)程中發(fā)揮重要作用,同時(shí)對(duì)治療藥物的代謝也產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[22-24]。
在乳腺癌治療過(guò)程中,有些藥物如白蛋白紫杉醇和T-DM1 的入胞依賴(lài)于Caveolin1 介導(dǎo)的選擇性?xún)?nèi)吞[22-23]。作為新一代紫杉醇制劑,白蛋白結(jié)合型紫杉醇(白蛋白紫杉醇)是三陰性乳腺癌化療的一線(xiàn)用藥,在乳腺癌等惡性腫瘤的化療中占據(jù)極其重要的地位。白蛋白作為紫杉醇的載體可與Caveolin1 結(jié)合,通過(guò)內(nèi)吞小泡轉(zhuǎn)運(yùn)入胞,同時(shí)紫杉醇隨白蛋白入胞,發(fā)揮其抗腫瘤活性[22]。因此Caveolin 1 蛋白高表達(dá)的乳腺癌往往伴隨較好的白蛋白紫杉醇治療效果[25-27]。此外,Caveolin1 介導(dǎo)的內(nèi)吞也是T-DM1 入胞的重要機(jī)制。作為晚期HER-2陽(yáng)性乳腺癌靶向治療的二線(xiàn)用藥,T-DM1 是曲妥珠單抗和抗微管藥物美坦辛組成的抗體偶聯(lián)藥物。研究顯示Caveolae 介導(dǎo)的內(nèi)吞是HER-2+乳腺癌T-DM1 耐藥的重要機(jī)制。在T-DM1 耐藥的HER-2+乳腺癌細(xì)胞中,Caveolin1 高表達(dá),T-DM1 經(jīng)Caveolea 介導(dǎo)的內(nèi)吞入胞,在胞內(nèi)與溶酶體融合,而溶酶體內(nèi)腔的酸性環(huán)境將削弱T-DM1的藥物療效[23,28]。因此Caveolin1可能成為治療T-DM1耐藥的一個(gè)重要靶點(diǎn)。
在侵襲性乳腺癌中,間質(zhì)細(xì)胞中Caveolin1 的表達(dá)與腫瘤大小、組織學(xué)分級(jí)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),因此Caveolin1 可能成為腫瘤預(yù)后的臨床診斷指標(biāo)。Yeong 等[29-30]對(duì)71 例侵襲性乳腺癌患者進(jìn)行組織學(xué)分類(lèi)和分期,評(píng)估患者組織標(biāo)本的血管轉(zhuǎn)移、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、乳腺癌組織炎癥性改變、淋巴結(jié)浸潤(rùn)、雌激素受體ER 表達(dá)、p53 突變、HER-2 表達(dá)、Ki-67 增生指數(shù)、原位復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移能力,統(tǒng)計(jì)預(yù)后生存期,檢測(cè)其間質(zhì)細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中Caveolin1 的蛋白表達(dá)發(fā)現(xiàn),基質(zhì)細(xì)胞中Caveolin1 高表達(dá)與良好的預(yù)后有關(guān),間質(zhì)細(xì)胞中Caveolin1表達(dá)或高表達(dá)的乳腺癌患者其總生存期和無(wú)病生存期均高于Caveolin1不表達(dá)或者低表達(dá)患者,提示間質(zhì)細(xì)胞中Caveolin1 的表達(dá)水平與乳腺癌患者預(yù)后呈正相關(guān),但是腫瘤中Caveolin1 的表達(dá)對(duì)預(yù)后生存并無(wú)指示意義。此外,間質(zhì)細(xì)胞中Caveolin1的表達(dá)還與乳腺癌中雌激素受體(ER)的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),與腫瘤轉(zhuǎn)移性狀呈正相關(guān)。在發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌中Caveolin1的表達(dá)明顯高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺導(dǎo)管內(nèi)原位癌,表明Caveolin1 的高表達(dá)與乳腺癌的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移有關(guān)[29-30]。雖然Caveolin1的存在預(yù)示著乳腺癌的高轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn),但在總生存期上,Caveolin1仍然與良好的預(yù)后有關(guān),這可能跟Caveolin1 的時(shí)空特異性表達(dá),以及抑癌作用和促癌作用之間相互抗衡的結(jié)果有關(guān)。此外,Caveolin 1 在乳腺癌中的高表達(dá)預(yù)示著乳腺癌對(duì)白蛋白紫杉醇敏感。在轉(zhuǎn)移性乳腺癌中,免疫組織化學(xué)法檢測(cè)提示Caveolin1 高表達(dá)者對(duì)白蛋白紫杉醇的完全病理緩解率明顯高于Caveolin1 低表達(dá)的乳腺癌患者,為今后指導(dǎo)臨床用藥提供了參考依據(jù)。
鑒于Caveolin1 在腫瘤中的重要作用,其表達(dá)調(diào)控也越來(lái)越受到關(guān)注。其中表觀(guān)遺傳調(diào)控紊亂在腫瘤相關(guān)性Caveolin 1表達(dá)異常中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。表觀(guān)遺傳調(diào)控指非DNA序列變異引起基因表達(dá)水平的改變,導(dǎo)致“可遺傳”的表型變異現(xiàn)象。目前,經(jīng)典的表觀(guān)遺傳調(diào)控主要可分為DNA 甲基化、組蛋白修飾、染色體重塑和非編碼RNA 的調(diào)控。其通過(guò)對(duì)基因轉(zhuǎn)錄或翻譯過(guò)程的調(diào)控,影響基因的功能和特性,極大豐富了基因表達(dá)的多樣性[31-32]。
DNA甲基化作為與腫瘤發(fā)生發(fā)展聯(lián)系最為密切的表觀(guān)遺傳調(diào)控方式,近年來(lái)為研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的CpG島(C:胞嘧啶,p:磷酸,G:鳥(niǎo)嘌呤)甲基化被認(rèn)為是抑癌基因轉(zhuǎn)錄抑制的最常見(jiàn)形式,也是人類(lèi)腫瘤所具有的共同特征之一。CpG 島中胞嘧啶殘基上第5 個(gè)碳原子甲基化(5mC)是首次在DNA 發(fā)現(xiàn)的共價(jià)修飾,也是目前最廣泛的DNA 修飾[33]。隨著CpG島甲基化的發(fā)現(xiàn),CpG島上下游的保守序列CpG海岸的高甲基化狀態(tài)也隨之浮出水面。然而研究發(fā)現(xiàn),CpG海岸的高甲基化狀態(tài)與轉(zhuǎn)錄沉默相關(guān),但并非完全等同轉(zhuǎn)錄沉默,這一特異現(xiàn)象可能跟腫瘤的異質(zhì)性有關(guān),但具體機(jī)制尚不清楚。在胃賁門(mén)腺癌中,Caveolin1作為抑癌因子,其CpG島高甲基化抑制Caveolin1 低表達(dá),促進(jìn)腫瘤進(jìn)展,與胃賁門(mén)腺癌的不良預(yù)后相關(guān)[34]。而在乳腺癌中,Caveolin1 作為介導(dǎo)侵襲轉(zhuǎn)移的重要因子,其表達(dá)亦受表觀(guān)遺傳調(diào)控[35]。研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌細(xì)胞系中,通過(guò)對(duì)Caveolin1 表達(dá)的全基因組DNA 甲基化圖譜整合分析,Caveolin1 的CpG 海岸甲基化(而非CpG 島)差異顯著調(diào)節(jié)Caveolin1 的表達(dá)。在Caveolin1 低表達(dá)、侵襲能力較弱(盡管啟動(dòng)子CpG 島低甲基化)的乳腺癌細(xì)胞系中,DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑可削弱CpG 海岸甲基化程度,誘導(dǎo)Caveolin1 表達(dá)。而在侵襲性乳腺癌中,CpG 海岸低甲基化提示Caveolin1的高表達(dá)[36]。因此Caveolin1的CpG 海岸低甲基化預(yù)示乳腺癌的高侵襲性,與乳腺癌患者預(yù)后生存呈負(fù)相關(guān),提示Caveolin1 的CpG海岸甲基化可能成為臨床乳腺癌生存預(yù)后的評(píng)估指標(biāo)。
組蛋白修飾是指組蛋白在相關(guān)酶作用下發(fā)生甲基化、乙?;?、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP 核糖基化等修飾的過(guò)程,為表觀(guān)遺傳調(diào)控的手段之一,在基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程中發(fā)揮重要作用。目前對(duì)組蛋白修飾的研究主要集中在組蛋白甲基化和組蛋白乙酰化,甚至兩者的協(xié)同作用。組蛋白甲基化通常發(fā)生在賴(lài)氨酸和精氨酸,且對(duì)基因表達(dá)的影響也與甲基化的位點(diǎn)和數(shù)量有關(guān),如H3K4的甲基化常發(fā)生在轉(zhuǎn)錄活躍的啟動(dòng)子區(qū),而H3K9甲基化又與轉(zhuǎn)錄抑制和異染色質(zhì)有關(guān)。組蛋白乙?;墙M蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs)和組蛋白去乙?;福℉DAC)協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。高乙?;L崾净虮磉_(dá)激活,而低乙?;Ec基因表達(dá)抑制相關(guān)。在結(jié)腸癌中,Caveolin1 處于低表達(dá)狀態(tài),而過(guò)表達(dá)Caveolin1 可顯著提高結(jié)腸癌的凋亡、抑制生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)Caveolin1 的表達(dá)受H3K4me3,H3K9AcS10P,H3K9me3 共同調(diào)控。結(jié)腸癌細(xì)胞的DNA 甲基化分析顯示,Caveolin1 啟動(dòng)子區(qū)CpG 島未甲基化,提示DNA 甲基化與Caveolin1 的表達(dá)和結(jié)腸癌患者預(yù)后并不相關(guān)。既往研究發(fā)現(xiàn)DNMT抑制劑AZA的使用可降低DNA甲基化水平,促進(jìn)組蛋白H3 乙?;脑黾雍突钚訦3K4me3 標(biāo)記的積累,也提高了從組蛋白尾部去除H3K9me3 的能力。因此AZA 的使用促進(jìn)Caveolin1 啟動(dòng)子附近H3K4me3 和H3K9AcS10P 的富集,可促進(jìn)Caveolin1的轉(zhuǎn)錄激活,同時(shí)H3K9me3 水平的下降也解除了H3K9甲基化對(duì)Caveolin1轉(zhuǎn)錄的抑制作用,組蛋白甲基化和乙?;餐龠M(jìn)了Caveolin1 的表達(dá)。而HDAC 抑制劑TSA 的使用明顯上調(diào)H3K9AcS10P 水平,從而協(xié)同促進(jìn)Caveolin1 的表達(dá),抑制腫瘤生長(zhǎng)[37]。因此HDAC 抑制劑在腫瘤治療尤其乳腺癌治療中,可顯著改善患者生存獲益。而在乳腺癌中,雖然Caveolin1表達(dá)受HDAC 抑制劑調(diào)控的具體機(jī)制尚未被報(bào)道,但由于HDAC抑制劑在乳腺癌中良好的獲益,相信在不久的將來(lái)Caveolin1 受H3K9AcS10P 調(diào)控的機(jī)制可在乳腺癌中被重復(fù)。
ncRNA指無(wú)蛋白編碼功能的RNA。根據(jù)是否核苷酸數(shù)量>200 nt,可大致分為“小非編碼RNA”和“大非編碼RNA”。小非編碼RNA 包括小型核仁RNA(snoRNA),PIWI 相互作用RNA(piRNA),小干擾RNA(siRNA)和microRNA(miRNA)。這些RNA 具有高度的跨物種序列保守性,可與目的基因進(jìn)行特異性堿基配對(duì),參與基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后沉默。而長(zhǎng)鏈ncRNA(lncRNA)跨物種序列保守性較差,因此在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的作用機(jī)制更加多樣,也可能充當(dāng)各種染色質(zhì)調(diào)節(jié)劑的分子伴侶或支架,對(duì)基因表達(dá)存在一定的調(diào)控。在乳腺癌中Caveolin1的表達(dá)受到miRNA的調(diào)控最受關(guān)注。研究者發(fā)現(xiàn),miRNA-192 通過(guò)靶向結(jié)合Caveolin1的3′UTR,抑制Caveolin1的翻譯,從而抑制乳腺癌的增殖,提示miRNA-192 可能是乳腺癌治療的一個(gè)新靶點(diǎn)[38]。此外,miRNA 對(duì)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶MML1 的翻譯抑制介導(dǎo)Caveolin1 的轉(zhuǎn)錄表達(dá)的具體機(jī)制也被揭示。miRNA-193a 與MML1 的3′UTR 結(jié)合,靶向抑制MML1 的翻譯,導(dǎo)致MML1 介導(dǎo)的H3K4me3 水平下降,下游Caveolin1 的轉(zhuǎn)錄水平隨之受到抑制[39]。因此,miRNA 已成為Caveolin1 表觀(guān)遺傳調(diào)控的重要機(jī)制,而針對(duì)Caveolin1 表觀(guān)遺傳調(diào)控的治療也許可為臨床實(shí)踐開(kāi)啟新思路。
隨著Caveolin1在乳腺癌發(fā)生發(fā)展中的作用和具體分子機(jī)制研究受到廣泛關(guān)注,Caveolin1 在乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移、治療和臨床預(yù)后指導(dǎo)中均發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而由于乳腺癌病因機(jī)制的復(fù)雜性和腫瘤的異質(zhì)性,Caveolin1 在不同分子亞型中的表達(dá)和作用機(jī)制迄今仍不明確。Caveolin1在乳腺癌的增殖中發(fā)揮抑癌因子的作用,但對(duì)乳腺癌的轉(zhuǎn)移卻起到促進(jìn)作用,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,其原因可能與腫瘤的分期和狀態(tài)有關(guān),Caveolin1 表達(dá)的時(shí)空特異性也對(duì)此有一定的調(diào)控作用。因此明確Caveolin1在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中的雙面作用,有利于為臨床提供一個(gè)新的靶點(diǎn)和治療新思路。