茆 標(biāo)，馮樂(lè)平

(桂林醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，廣西 桂林 541199)

Bcl-2相關(guān)因子1(Bcl-2-associated transcription factor 1，BCLAF1)是由BCLAF1基因編碼的人類Bcl-2家族蛋白[1]。由White及其團(tuán)隊(duì)[2]于1999年通過(guò)酵母雙雜交發(fā)現(xiàn)的一種與腺病毒E1B-19K結(jié)合的蛋白，最早被認(rèn)定為是抗凋亡因子Bcl-2蛋白家族的轉(zhuǎn)錄因子，也可稱BTF，可通過(guò)作用于其他的抗凋亡基因而發(fā)揮誘導(dǎo)凋亡和阻遏轉(zhuǎn)錄的生物學(xué)作用。

BCLAF1具有非常廣泛的功能[3-4]，其參與了肺的發(fā)育[5]、視網(wǎng)膜細(xì)胞的分化[6]、RNA 加工和穩(wěn)定[7]、細(xì)胞激活[8]以及卡波氏肉瘤相關(guān)皰疹病毒[9]和人巨細(xì)胞病毒感染進(jìn)程[10]等。隨著研究的深入，越來(lái)越多的文獻(xiàn)表明其參與了腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。本文綜述了近年來(lái)BCLAF1在腫瘤中的研究進(jìn)展，旨在為進(jìn)一步探討B(tài)CLAF1與腫瘤細(xì)胞凋亡、衰老、自噬、腫瘤患者預(yù)后的關(guān)系，為今后抗腫瘤藥物的研發(fā)等研究提供新思路。

1 BCLAF1的生物學(xué)特性

BCLAF1基因定位于染色體6q22-23區(qū)域[11]，該基因由13 個(gè)外顯子組成。由于可變剪接方式不同，BCLAF1蛋白具有4種不同的蛋白質(zhì)亞型，包括全長(zhǎng)形式的蛋白質(zhì)(BCLAF1-L)和3種截短形式的亞型。其中BCLAF1-L在哺乳動(dòng)物組織內(nèi)分布廣泛，在某些腫瘤組織中也有表達(dá)[2]。BCLAF1在整個(gè)細(xì)胞核中呈點(diǎn)狀分布，在凋亡的細(xì)胞中重新分布于核包膜附近的區(qū)域，最近也發(fā)現(xiàn)其可存在于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中[13-14]。

盡管BCLAF1得名與Bcl-2家族成員有關(guān)，但其與Bcl-2在結(jié)構(gòu)上并無(wú)相似性，其N端富含精氨酸、絲氨酸，稱為RS區(qū)域，可與RNA相結(jié)合，參與mRNA前體剪切或加工[15]。BCLAF1與不同的蛋白質(zhì)結(jié)合而發(fā)揮不同的作用，其C端383-920位氨基酸與Bcl-2家族的一些抗凋亡蛋白相互作用，從而抑制其功能。BCLAF1還含有堿性亮氨酸拉鏈區(qū)(bZIP)和Myb結(jié)構(gòu)域，這兩個(gè)區(qū)域被認(rèn)為具有與DNA結(jié)合的能力，但具體識(shí)別序列還不清楚。詳見(jiàn)圖1。

圖1 BCLAF1蛋白結(jié)構(gòu)

2 BCLAF1與腫瘤的關(guān)系

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明BCLAF1的失調(diào)與多種腫瘤密切相關(guān)。BCLAF1最早被認(rèn)為是腫瘤抑制因子，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，其在多個(gè)腫瘤細(xì)胞系中表達(dá)量降低，過(guò)表達(dá) BCLAF1 能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[2]。

2.1 BCLAF1的抑癌作用

BCLAF1在某些腫瘤中通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、促進(jìn)DNA損傷修復(fù)、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老、誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬，從而發(fā)揮抑癌作用。

2.1.1 BCLAF1誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡 作為一種積極排除生物體內(nèi)過(guò)剩和有害細(xì)胞的機(jī)制，細(xì)胞凋亡與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。羅佩誼等[17]研究發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇呈濃度依賴性抑制皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞的活性，細(xì)胞的存活率從100%降為56.7%。該實(shí)驗(yàn)使用白藜蘆醇誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡，并從中鑒定了11個(gè)受白藜蘆醇調(diào)控的蛋白質(zhì)分子，其中BCLAF1是被發(fā)現(xiàn)的受白藜蘆醇調(diào)控的細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白之一。白藜蘆醇能顯著上調(diào)BCLAFl，從而抑制抗凋亡基因Bcl-2的表達(dá)，導(dǎo)致皮膚鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞凋亡。蘇州大學(xué)李翀?jiān)谘芯竣箢惤M蛋白去乙酰酶SIRT1促進(jìn)肺腺癌的發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制時(shí)，通過(guò)基因芯片篩選出BCLAF1是SIRT1下游的靶基因，并發(fā)現(xiàn)SIRT1抑制劑能顯著升高A549中BCLAF1的表達(dá)，通過(guò)抑制肺腺癌A549細(xì)胞增殖和遷移進(jìn)而促進(jìn)其凋亡[18]，提示BCLAF1可能在肺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。在骨肉瘤U2OS和SaOS-2細(xì)胞中，BCLAF1促進(jìn)TP53基因轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)TP53依賴的細(xì)胞凋亡[19]。在人類結(jié)腸癌HCT116細(xì)胞中，BCLAF1通過(guò)抑制MDM2轉(zhuǎn)錄，從而促進(jìn)p53、BAX蛋白表達(dá)，促進(jìn)神經(jīng)酰胺類化合物C16神經(jīng)酰胺(C16-cer-amide)誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡[20]。

2.1.2 BCLAF1 促進(jìn)DNA損傷修復(fù) DNA 雙鏈斷裂(Double-stranded breaks，DSBs)是真核細(xì)胞 DNA 損傷中最嚴(yán)重的形式。DSBs無(wú)效修復(fù)或錯(cuò)誤修復(fù)可引起基因組不穩(wěn)定，表現(xiàn)為染色體重排或染色體缺失，最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[21]。Lee等[22]研究發(fā)現(xiàn)隨著輻射劑量的提高，BCLAF1與γH2AX的相關(guān)性也增強(qiáng)。在急性輻射細(xì)胞中，BCLAF1通過(guò)干擾p21介導(dǎo)的通路，抑制了Caspase/cyclin E依賴的線粒體介導(dǎo)的通路，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外，在IR(Ionizing radiation)耐受的腫瘤細(xì)胞中，BCLAF1被抑制，Ku70/DNA-PKCs復(fù)合物被破壞，抗凋亡復(fù)合物Ku70-bax形成，從而引發(fā)腫瘤的輻射抗性，啟動(dòng)DNA修復(fù)途徑，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞生存能力。另外，他們也首次發(fā)現(xiàn)DNA損傷時(shí)，BCLAF1參與了γH2AX介導(dǎo)的凋亡和DNA損傷修復(fù)，鑒定BCLFA1是與γH2AX相互作用的腫瘤抑制型分子。從DNA 損傷修復(fù)角度揭示了腫瘤細(xì)胞抗藥性的分子機(jī)制，同時(shí)也為腫瘤的分子靶向治療提供了可靠的依據(jù)。Fang等[23]研究發(fā)現(xiàn)circ-Ccnb1在乳腺癌中表達(dá)量特異性降低，發(fā)揮了抑癌的功能。通過(guò)RNA Pull-down試驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)了circ-Ccnb1可以通過(guò)H2AX與p53或BCLAF1相互作用。值得關(guān)注的是，在突變型p53細(xì)胞中，circ-Ccnb1可通過(guò)H2AX與BCLAF1相互作用，發(fā)揮抑癌相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄功能。

2.1.3 BCLAF1誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞衰老 嚴(yán)重的DNA損傷會(huì)啟動(dòng)細(xì)胞凋亡或啟動(dòng)衰老程序，有效阻止有癌變傾向的細(xì)胞存活、分裂。應(yīng)激性細(xì)胞衰老是機(jī)體固有的一種抗癌手段，具有廣泛的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)，在化療藥物誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老體系中，低劑量的化療藥物導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞MCF-7 和結(jié)腸癌細(xì)胞HCT116、HT-29中DNA雙鍵斷裂，在用藥的第7天3種細(xì)胞出現(xiàn)廣泛衰老現(xiàn)象。敲低 BCLAF1能顯著降低阿霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老，表明BCLAF1可作為潛在抑癌因子。此外，在DNA損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老過(guò)程中，BCLFA1 的Myb區(qū)域可與C/EBPβ的亮氨酸拉鏈區(qū)域結(jié)合，說(shuō)明BCLFA1可作為NF-κB和C/EBPβ間連接的信號(hào)分子[24]。同時(shí)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)邵安文[25]發(fā)現(xiàn)BCLFA1參與了低劑量、持續(xù)性DNA損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞衰老過(guò)程，即NF-κB上調(diào)，引起B(yǎng)CLFA1上調(diào)，提高轉(zhuǎn)錄因子C/EBPβ的表達(dá)和活性，促進(jìn)炎性因子的分泌導(dǎo)致細(xì)胞衰老。與此同時(shí)，研究亦發(fā)現(xiàn)BCLAF1的缺失降低了腫瘤對(duì)藥物的敏感性，說(shuō)明BCLAF1的水平可能與腫瘤對(duì)藥物的敏感性密切相關(guān)。

2.1.4 BCLAF1誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞自噬 自噬在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中已成為近些年生物醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)，自噬對(duì)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展起到抑制和促進(jìn)的雙重作用。調(diào)控自噬所發(fā)揮的作用可能成為治療腫瘤的新方向。多發(fā)性骨髓瘤中BCLAF1被認(rèn)為是一個(gè)強(qiáng)有力的細(xì)胞自噬誘導(dǎo)因子，其機(jī)制可能是通過(guò)取代Beclin-1與Bcl-2結(jié)合，釋放出更多的Beclin-1進(jìn)而加強(qiáng)自噬，過(guò)分活化的自噬會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡；BCLAF1僅受到胱天蛋白酶-10(Caspase-10)剪切失活后才能保護(hù)骨髓瘤細(xì)胞免受自噬引起的死亡[26]。膀胱癌細(xì)胞中，敲低BCLAF1可抑制由組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD3激活的細(xì)胞自噬，因此認(rèn)為 BCLAF1是一種細(xì)胞自噬誘導(dǎo)因子，可維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)及克服腫瘤惡性進(jìn)展中的營(yíng)養(yǎng)缺陷[27]。

2.2 BCLAF1的促癌作用

BCLAF1在某些腫瘤如結(jié)腸癌、白血病(AML)、肺癌中能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖與自噬，可作為促癌因子發(fā)揮作用。

2.2.1 BCLAF1促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖 研究發(fā)現(xiàn)[27]，BCLAF1全長(zhǎng)蛋白與其mRNA 剪接調(diào)控蛋白SRSF10相互作用在促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞增殖與存活方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。剪接蛋白 SRSF10 可以通過(guò)選擇性剪接BCLAF1 等下游靶基因的mRNA，從而在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要功能。也有研究發(fā)現(xiàn)利用組蛋白酶抑制劑SAHA處理白血病細(xì)胞[13]，并且從所得的數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出240個(gè)基因，其中120個(gè)上調(diào)，118個(gè)下調(diào)。在下調(diào)的118個(gè)基因中篩選出miR-194-5R的靶基因BCLFA1，同時(shí)發(fā)現(xiàn)miR-194-5R可與BCLFA1的3’末端相結(jié)合。將BCLAF1在急性髓性白血病細(xì)胞U937中過(guò)表達(dá)，可促進(jìn)U937細(xì)胞增殖與克隆形成能力，并增加細(xì)胞對(duì)組蛋白去乙?；敢种苿?SAHA(一種抗癌藥物)的耐受能力。在肺癌細(xì)胞H1299中，磷酸化的4個(gè)半LIM蛋白1(Four-and-a-half LIM protein 1，F(xiàn)HL1)會(huì)解除野生型FHL1對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制作用，顯著促進(jìn)細(xì)胞增殖及腫瘤生長(zhǎng)。這種對(duì)腫瘤的促進(jìn)作用依賴于FHL1入核后與轉(zhuǎn)錄因子BCLAF1的相互作用[28]。

2.2.2 BCLAF1促進(jìn)腫瘤細(xì)胞自噬 Shen等[29]研究發(fā)現(xiàn)上調(diào)組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SMYD3可通過(guò)靶向BCLAF1促進(jìn)膀胱癌進(jìn)展并激活自噬。SMYD3的過(guò)表達(dá)可促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞增殖和侵襲，而SMYD3敲除能抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和侵襲。SMYD3正向調(diào)節(jié)BCLAF1的表達(dá)。SMYD3與BCLAF1的啟動(dòng)子相互作用，并通過(guò)在BCLAF1位點(diǎn)上積累組蛋白H3賴氨酸4(H3K4)的二甲基化和三甲基化來(lái)上調(diào)其表達(dá)。進(jìn)一步證明，在膀胱癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)SMYD3可促進(jìn)自噬激活，而敲除BCLAF1則抑制了SMYD3誘導(dǎo)的自噬。所以，他們證明SMYD3促進(jìn)的膀胱癌進(jìn)展，至少部分依賴BCLAF1過(guò)表達(dá)及其激活的自噬。

2.3 BCLAF1與腫瘤患者預(yù)后相關(guān)

2.3.1 BCLAF1的表達(dá)量影響患者的預(yù)后 中山大學(xué)癌癥中心Zhou等[30]在構(gòu)建陰莖鱗狀細(xì)胞癌穩(wěn)定細(xì)胞株過(guò)程中，通過(guò)全基因組測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)，陰莖鱗狀癌細(xì)胞中BCALF1是突變頻率較高的基因之一。通過(guò)研究脈絡(luò)叢乳頭狀瘤發(fā)生的機(jī)制，檢測(cè)脈絡(luò)叢乳頭狀瘤細(xì)胞及正常脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞的基因表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)BCLAF1是表達(dá)上調(diào)的基因之一。但這些研究?jī)H從基因水平上揭示了BCLAF1與腫瘤的相關(guān)性，還需從蛋白水平做出進(jìn)一步研究。Chen等[31]通過(guò)研究放化療對(duì)食管鱗癌(ESCC)局部復(fù)發(fā)的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)BCLAF1基因在ESCC組織中表達(dá)上調(diào)，且上調(diào)超過(guò)2倍的患者局部復(fù)發(fā)時(shí)間的間隔縮短，提示BCLAF1表達(dá)上調(diào)可能與食管鱗癌早期局部復(fù)發(fā)有關(guān)。

2.3.2 BCLAF1的細(xì)胞定位與患者預(yù)后相關(guān) 治療后，BCLAF1在直腸癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)，并表現(xiàn)出異常的細(xì)胞質(zhì)定位[14]。其在正常直腸黏膜中僅僅定位于細(xì)胞核中，而在直腸癌和高轉(zhuǎn)移的淋巴癌中BCLAF1不僅定位于細(xì)胞核，而且在細(xì)胞質(zhì)中也有所分布。通過(guò)對(duì)BCLAF1與病理參數(shù)的分析顯示，核BCLAF1的表達(dá)與直腸癌Dukes分期呈顯著相關(guān)性，而與腫瘤分期、淋巴結(jié)分期、外壁血管侵襲之間無(wú)顯著相關(guān)性。生存分析顯示，治療后直腸癌細(xì)胞核中BCLAF1的高表達(dá)與患者生存率增加有關(guān)，并且是獨(dú)立的預(yù)后因素；而細(xì)胞質(zhì)中BCLAF1的表達(dá)與患者預(yù)后無(wú)相關(guān)性，推測(cè)在直腸癌中核BCLAF1水平的升高會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，進(jìn)而提高患者生存率。

3 結(jié)語(yǔ)

BCLAF1在皮膚鱗癌、肺癌、骨肉瘤癌等中發(fā)揮腫瘤抑制因子的作用，而在結(jié)腸癌與白血病中又促進(jìn)腫瘤的發(fā)生，說(shuō)明BCLAF1在腫瘤組織中的表達(dá)調(diào)控具有一定的復(fù)雜性，且多數(shù)與細(xì)胞凋亡、侵襲及轉(zhuǎn)移、基因組的不穩(wěn)定性等相關(guān)。而在腫瘤形成的其他因素，如炎癥細(xì)胞的產(chǎn)生、能量代謝的重編程和免疫逃逸[32]等方面其是否參與調(diào)控還未可知。BCLAF1在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)量以及胞內(nèi)定位也影響著患者的預(yù)后水平。

綜上所述，本文探究了BCLAF1的生物學(xué)功能，及其與腫瘤之間的相互關(guān)系。BCLAF1在不同的腫瘤中，發(fā)揮了不同的作用。在后續(xù)的研究中，需要密切聯(lián)系研究的體系，因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境與條件下都有不同的結(jié)論。這為后續(xù)治療腫瘤或相關(guān)疾病，尋找腫瘤分子標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)提供了新思路。