王 尚，夏 雨，祝成樓，達(dá)明緒

(1. 甘肅中醫(yī)藥大學(xué) 臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000; 2. 蘭州大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000; 3. 甘肅省人民醫(yī)院 腫瘤外科，甘肅 蘭州 730000)

由國家癌癥中心2018年發(fā)布的2014年全國最新癌癥報(bào)告顯示消化系統(tǒng)癌癥，如胃癌、結(jié)直腸癌、肝癌仍然是全國各地區(qū)主要的癌癥致死病因，其總發(fā)率分別為30.00/100 000、27.08/100 000、26.67/100 000，總發(fā)病例數(shù)分別位居全國的第二、三、四位[1]。消化道腫瘤是指影響整個(gè)消化系統(tǒng)的多個(gè)部位的腫瘤集合，其發(fā)生發(fā)展涉及一系列繁瑣而又復(fù)雜的生物學(xué)過程，進(jìn)展期的腫瘤由于具備侵襲和轉(zhuǎn)移的惡性生物學(xué)行為，同時(shí)目前又缺乏對該行為有效的遏制措施，導(dǎo)致其致死率持續(xù)居高不下，因此確定有效的治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)被無數(shù)學(xué)者認(rèn)定是腫瘤發(fā)生局部浸潤和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟，在EMT的誘導(dǎo)下腫瘤細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)變?yōu)楦哂星忠u力的表型[2-3]。配對相關(guān)同源框1(paired related homeobox1, RRRX1)是同源異型框蛋白家族中的一個(gè)標(biāo)志性成員，編碼的蛋白質(zhì)與DNA相關(guān)[4]。PRRX1在胚胎早期發(fā)育過程當(dāng)中扮演了重要的角色，同時(shí)也在腫瘤EMT的發(fā)生發(fā)展過程中起到關(guān)鍵性的作用。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究強(qiáng)調(diào)，PRRX1差異性表達(dá)的改變可能與消化道腫瘤的進(jìn)展相關(guān)，PRRX1可以通過調(diào)控EMT過程進(jìn)而影響腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，是近年的研究熱點(diǎn)之一[5]。盡管到目前為止已有研究結(jié)果，但仍需進(jìn)一步的功能研究。闡明PRRX1調(diào)控消化道腫瘤進(jìn)展的精確分子機(jī)制，可能會導(dǎo)致基于PRRX1的新型診斷方法和/或治療方法的發(fā)展。本文將就近年來PRRX1在消化道腫瘤上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 PRRX1概述

PRRX1定位于染色體1q24.2區(qū)，PRRX1的選擇性剪接直接導(dǎo)致兩種表達(dá)模式不同的亞型PRRX1a和PRRX1b[6]，由該基因編碼的蛋白連接于DNA，定位于細(xì)胞核，是最新報(bào)道的一個(gè)與EMT發(fā)生發(fā)展相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子。PRRX1作為轉(zhuǎn)錄共激活因子的主要功能是通過不斷地增加血清反應(yīng)因子的DNA結(jié)合活性進(jìn)行轉(zhuǎn)錄活化。PRRX1作為轉(zhuǎn)錄因子可調(diào)控多種基因在機(jī)體內(nèi)的表達(dá)，在機(jī)體發(fā)展的不同階段，PRRX1具有不同的生物學(xué)功能。Bergwerff等[7]研究發(fā)現(xiàn)PRRX1可以促進(jìn)胚胎在母體內(nèi)心血管系統(tǒng)的早期發(fā)育，PRRX1突變可以引起實(shí)驗(yàn)小鼠胚胎早期心血管發(fā)育異常[8]。研究者發(fā)現(xiàn)PRRX1參與胚胎上頜骨及顱面骨的形態(tài)發(fā)生過程[9]，以及參與母體內(nèi)胎兒皮膚的創(chuàng)傷愈合過程[10]。同時(shí)研究者還發(fā)現(xiàn)PRRX1可以通過促進(jìn)脂肪中TGF-β的活性而影響肥胖者脂肪細(xì)胞的功能[11]。目前越來越多的證據(jù)表明，PRRX1在人胃癌[12]、結(jié)直腸癌[13]和胰腺導(dǎo)管腺癌[14-15]組織中，無論是在腫瘤上皮細(xì)胞還是與腫瘤相關(guān)的基質(zhì)細(xì)胞中都有顯著的上調(diào)。此外，PRRX1被報(bào)道可以通過促進(jìn)調(diào)節(jié)E-cadherin, Laminin1, ZO-1, Des-moplakin, cytokeratin, Collagen Ⅳ等主要上皮標(biāo)志物表達(dá)下調(diào), N-cadherin, Alpha-smooth, muscle actin (α-SMA), Vimentin，β-catenin, Fibronectin等主要間質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)下調(diào)來誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生EMT過程，從而有利于腫瘤的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移、免疫抑制和血管生成[16]。

2 EMT概述

EMT最初是在研究者研究胚胎上皮細(xì)胞發(fā)生上皮表型到間質(zhì)表型的轉(zhuǎn)變過程時(shí)而被發(fā)現(xiàn)。EMT是胚胎發(fā)育、創(chuàng)傷愈合和纖維化疾病發(fā)生發(fā)展的重要基礎(chǔ)過程[17-18]，同樣也是上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為間充質(zhì)細(xì)胞的過程，包括細(xì)胞黏附的喪失、細(xì)胞極性的喪失、遷移性和侵襲性的獲得等深刻的表型改變。在EMT過程中表現(xiàn)出的共同特征是上皮細(xì)胞接觸的丟失，細(xì)胞骨架成分的重組以促進(jìn)運(yùn)動表型，以及周圍細(xì)胞外基質(zhì)的重塑以允許入侵[19]。EMT的發(fā)生和調(diào)控均涉及一系列信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和復(fù)雜的分子機(jī)制，可能與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、表觀遺傳修飾和腫瘤干細(xì)胞有關(guān)。此外，許多生長因子、轉(zhuǎn)錄因子和microRNA分子也可能參與這一過程。EMT的異?；罨诎ㄎ赴20]、乳腺癌[21]、肝癌[22]、胰腺癌[23]、鼻咽癌[24]、宮頸癌[25]、卵巢癌[26]、前列腺癌[27]在內(nèi)的多種腫瘤的發(fā)生、侵襲和轉(zhuǎn)移中也起著重要作用。因此，系統(tǒng)地探討EMT在消化道腫瘤中的作用，可以加深對消化道腫瘤發(fā)生發(fā)展的認(rèn)識，有助于早期診斷和有效治療。

3 PRRX1、EMT與消化道腫瘤

PRRX1 誘發(fā)腫瘤細(xì)胞啟動EMT 過程，PRRX1在器官和組織中的差異表達(dá)可引起上皮、間質(zhì)標(biāo)志物表達(dá)的明顯變化，進(jìn)而形成消化道腫瘤的局部浸潤和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

3.1胃癌 胃癌是全世界范圍內(nèi)最為常見的惡性腫瘤，據(jù)統(tǒng)計(jì)平均每年近95萬新發(fā)胃癌病例被報(bào)告，其中有一半發(fā)生在東亞地區(qū)，這使得胃癌成為在全球癌癥中死亡率排行第二的癌種[28]。由于缺乏對胃癌的早期診斷，缺乏對胃癌的有效治療藥物，因此胃癌患者的治愈率低，預(yù)后較差[29]。就目前而言，胃癌的綜合性治療越來越成熟，但是其效果仍然不盡如人意，其主要原因在于腫瘤具有轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的特性[30-31]。

PRRX1目前已被確立為新的EMT誘導(dǎo)因子。Guo等[12]通過實(shí)驗(yàn)觀察到胃癌細(xì)胞中PRRX1出現(xiàn)差異性的表達(dá)上調(diào)，并與EMT分子標(biāo)志物的差異表達(dá)相關(guān)。PRRX1過表達(dá)導(dǎo)致上皮型分子標(biāo)志物E-cadherin出現(xiàn)表達(dá)下調(diào)，間質(zhì)型分子標(biāo)志物N-cadhein和Vimentin的表達(dá)下調(diào)，以及核內(nèi)β-連環(huán)蛋白和Wnt /β-連環(huán)蛋白靶標(biāo)c-Myc的表達(dá)水平發(fā)生變化。此外研究還發(fā)現(xiàn)XAV939對Wnt /β-連環(huán)蛋白途徑的抑制抵消了PRRX1過表達(dá)的作用。這些發(fā)現(xiàn)表明，PRRX1通過激活Wnt /β-catenin信號促進(jìn)胃癌細(xì)胞EMT，PRRX1表達(dá)上調(diào)與胃癌侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。

3.2胰腺癌 胰腺癌是消化系統(tǒng)中的一種高致死性癌種，據(jù)統(tǒng)計(jì)其5年生存率僅有5%，針對胰腺癌，目前仍缺乏有效的診療措施。因此，針對胰腺癌的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行詳盡的闡述，才能探尋到更好的診斷和治療措施，最終造福于廣大胰腺癌患者。

Reichert等[32]研究發(fā)現(xiàn)PRRX1作為胰腺癌變過程中的高度調(diào)控基因，能夠使陽性表達(dá)的細(xì)胞具備自我更新和擴(kuò)張的能力，同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)PRRX1的兩種剪接亞型PRRX1a和PRRX1b差異性的調(diào)控胰腺癌細(xì)胞的侵襲和遷移，誘導(dǎo)的PRRX1b亞型能夠與Sox9啟動子結(jié)合，并正向調(diào)控Sox9的表達(dá)，進(jìn)而影響胰腺導(dǎo)管化生的發(fā)生和再生。鄒晨等[14]研究發(fā)現(xiàn)PRRX1在胰腺癌組織中的陽性表達(dá)率明顯高于正常的腺組織，同時(shí)發(fā)現(xiàn)PRRXl上調(diào)表達(dá)與腫瘤TNM分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、及患者的生存率明顯相關(guān)。Takano等[15]研究發(fā)現(xiàn)PRRX1a和PRRX1b差異性調(diào)節(jié)EMT過程，與PRRX1b表達(dá)相比，原發(fā)性腫瘤細(xì)胞中PRRX1a和PRRX1b之間的平衡向轉(zhuǎn)移細(xì)胞中更高的PRRX1a表達(dá)轉(zhuǎn)移。因此，與配對的原發(fā)性腫瘤細(xì)胞相比，轉(zhuǎn)移細(xì)胞顯示PRRX1a / PRRX1b比例的增加以及球狀囊腫形成能力和上皮特征的相對增加。Marchan等[33]研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子FOXM1作為PRRX1在胰腺癌細(xì)胞中的一個(gè)關(guān)鍵下游靶點(diǎn)，證明了PRRX1在調(diào)控參與DNA修復(fù)途徑的基因方面的新作用，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)PRRX1亞型的表達(dá)可能限制胰腺癌細(xì)胞中DNA損傷的誘導(dǎo)。

3.3結(jié)直腸癌 結(jié)直腸癌被認(rèn)為是全世界范圍內(nèi)導(dǎo)致人類死亡的重要原因，其發(fā)病率和病死率正在逐年攀升。由于大多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時(shí)多為進(jìn)展期，且手術(shù)治療的根治率較小，探索新的診斷和治療方式近年來受到越來越多的研究者的關(guān)注。

Takahashi等[13]實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌組織中PRRX1表達(dá)上調(diào)與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān)，PRRX1過表達(dá)會誘導(dǎo)結(jié)直腸癌細(xì)胞啟動EMT程序，并上調(diào)腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)干細(xì)胞特性。研究發(fā)現(xiàn)PRRX1敲低可以使結(jié)直腸癌細(xì)胞對電離輻射(IR)敏感，類似于小分子RNA(MicroRNAs，miR-124)的作用[34-36]。PRRX1在穩(wěn)定過表達(dá)的miR-124細(xì)胞株中過表達(dá)，可以降低miR-124帶來的放射敏感性增強(qiáng)效應(yīng)。Zheng等[37]研究表明PRRX1是miR-106b的直接靶點(diǎn)，TGF-beta1可以下調(diào)miR-106b的表達(dá)，同時(shí)miR-106b也影響了TGF-beta1的表達(dá)，建立了一個(gè)負(fù)反饋回路，共同調(diào)控PRRX1的表達(dá)。

3.4肝癌 隨著診療技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，肝癌的治療體系越來越完善，但由于肝炎病毒在全國范圍內(nèi)特別是西部邊陲地區(qū)的肆意蔓延，肝癌的發(fā)病率及致死率仍然居高不下，因此有必要對肝癌的演變機(jī)制進(jìn)行深入的探討。

Hirata等[38]研究發(fā)現(xiàn)PRRX1表達(dá)上調(diào)能夠削弱肝癌細(xì)胞對五氟尿嘧啶和輻射的抵抗力，PRRX1表達(dá)下調(diào)可通過獲得癌癥干細(xì)胞樣特性而導(dǎo)致肝細(xì)胞癌患者預(yù)后不良。Fan等[39]研究觀察到在肝細(xì)胞癌標(biāo)本中，PRRX1表達(dá)與p53表達(dá)呈正相關(guān)，PRRX1的缺失抑制肝細(xì)胞癌(HCC)細(xì)胞凋亡，使得抗凋亡表達(dá)譜上調(diào)，同時(shí)下調(diào)p53表達(dá)，導(dǎo)致患者總體生存期和無病生存期均明顯縮短。研究結(jié)果證實(shí)PRRX1通過p53依賴的信號通路在HCC細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和凋亡中發(fā)揮重要作用，有望成為一種與患者預(yù)后和生存相關(guān)的新型生物標(biāo)志物。

近年來的研究發(fā)現(xiàn)，消化道腫瘤患者高致死率的原因在于腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)局部浸潤和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。目前普遍認(rèn)為EMT是腫瘤發(fā)生浸潤和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟，其在胃癌、肝癌、結(jié)直腸癌、胰腺癌中的生物學(xué)角色已經(jīng)被大量的實(shí)驗(yàn)研究所證實(shí)，而新近發(fā)現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄因子PRRX1被觀察到與EMT過程的啟動相關(guān)，因此深入的探討PRRX1對EMT的調(diào)控機(jī)制能夠?yàn)榭刂葡滥[瘤的惡性生物學(xué)行為提供新的思路。盡管PRRX1對EMT的作用已被研究者廣泛關(guān)注，但其具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步的研究發(fā)展，特別是PRRX1亞型基因差異性調(diào)控EMT過程方面，目前針對PRRX1亞型基因的研究還處于比較淺顯的層面，其調(diào)控EMT過程的相關(guān)機(jī)制尚未完全闡明。此外，通過閱讀大量的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)不同組織來源的腫瘤組織中PRRX1的表達(dá)存在差異性，其介導(dǎo)EMT的作用機(jī)制也不盡相同，這就要求我們?nèi)嫦到y(tǒng)的研究該基因的生物學(xué)效應(yīng)，以期尋找逆轉(zhuǎn)EMT過程的關(guān)鍵步驟和關(guān)鍵靶點(diǎn)，更進(jìn)一步的為消化道腫瘤的治療提供一個(gè)新的思路和方向。