李世穎 于 洋 韓鳳娟

卵巢癌是女性常見的惡性腫瘤之一,發(fā)生率僅次于宮頸癌及子宮內(nèi)膜癌,呈逐年上升及年輕化趨勢。2020年全球范圍內(nèi),新增病例達(dá)31萬例,其中死亡病例達(dá)21萬例。在我國每年大約有5.2萬名婦女罹患卵巢癌,死亡者高達(dá)2.3萬例,其病死率居?jì)D科惡性腫瘤之首[1～3]。由于發(fā)病隱匿,臨床表現(xiàn)不典型,在早期篩查和診斷上尚不完善,導(dǎo)致70%的患者在初診時(shí)已經(jīng)是中晚期,而其5年生存率只有47%[4,5]。目前,卵巢癌標(biāo)準(zhǔn)的治療方案是最大程度癌細(xì)胞減滅術(shù)及鉑類-紫杉醇聯(lián)合化療[6]。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,分子靶向治療愈來愈成為研究的突破口,因此,為卵巢癌尋找治療與轉(zhuǎn)移相關(guān)分子靶標(biāo),已成為當(dāng)前重要研究內(nèi)容[7]。

三方基序 (tripartite motif,TRIM) 蛋白家族在調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程、凋亡、自噬、基因表達(dá)、染色質(zhì)重塑、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫應(yīng)答中發(fā)揮著截然不同的生理和病理作用[8,9]。越來越多的研究證實(shí),TRIM家族是一個(gè)進(jìn)化快速蛋白家族,它可以通過多種途徑調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞中的相關(guān)基因,影響卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和耐藥性。本文就TRIM家族蛋白的結(jié)構(gòu)以及在卵巢癌中潛在作用機(jī)制的發(fā)揮等方面,展開以下綜述。

一、TRIM家族概述

TRIM家族作為E3泛素連接酶家族的成員之一,其基因的總數(shù)與生物體的進(jìn)化程度呈正相關(guān),在進(jìn)化越高等的生物中總體基因數(shù)量越多[14]。例如,在研究中發(fā)現(xiàn),無脊椎動(dòng)物黑腹果蠅中僅擁有7個(gè)TRIM基因,隨著脊椎動(dòng)物的進(jìn)化,出現(xiàn)了大規(guī)模的擴(kuò)增,在小鼠、大鼠、狗、貓以及奶牛中具有60～70個(gè)TRIM基因[10]。而在人類中,目前已超過80個(gè)已知的TRIM基因,其中大約有20個(gè)基因關(guān)系到惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[11]。

TRIM家族蛋白的典型結(jié)構(gòu)特征是“RBCC”,即從N端到C端依次為無名指區(qū)鋅-指結(jié)構(gòu)域(RING-finger domain),1個(gè)或2個(gè)B-box結(jié)構(gòu)域以及螺旋-螺旋結(jié)構(gòu)域(Coil- Coil region)[12]。其中,鋅-指結(jié)構(gòu)域,具有泛素連接酶催化活性的特征,可通過介導(dǎo)自身或者靶蛋白發(fā)生泛素化[13]。在卵巢癌中,TRIM家族蛋白通過其E3泛素連接酶活性,對(duì)泛素化進(jìn)程進(jìn)行修飾,活化或抑制多個(gè)信號(hào)途徑,調(diào)節(jié)多個(gè)關(guān)鍵蛋白和目標(biāo)基因的表達(dá),從而促進(jìn)卵巢腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。

二、TRIM家族蛋白在卵巢癌中的作用

卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展是一個(gè)多通路、多靶點(diǎn)、多因素共同作用的復(fù)雜過程。隨著對(duì)TRIM家族的研究不斷深入,發(fā)現(xiàn)其通過其泛素-蛋白酶途徑,激活或抑制Akt/ ERK通路、Wnt/β-catenin通路、NF-κB通路以及p53通路等多信號(hào)通路,在卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲以及對(duì)化療藥物的敏感度等多方面發(fā)揮重要的作用,作為促癌因子或抑癌因子影響卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展全過程(圖1)。

圖1 TRIM蛋白參與卵巢癌發(fā)生、發(fā)展

1.TRIM家族蛋白對(duì)卵巢癌細(xì)胞增殖的作用:TRIM蛋白在卵巢癌細(xì)胞及腫瘤組織中均呈異常表達(dá)狀態(tài),通過調(diào)控與卵巢癌細(xì)胞周期及增殖分化密切相關(guān)重要靶蛋白的表達(dá),如細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)、細(xì)胞周期蛋白依靠性激酶抑制蛋白(p21)以及腫瘤抑制因子(p53),從而在卵巢癌細(xì)胞的增殖生長方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如研究發(fā)現(xiàn),TRIM19蛋白在卵巢癌細(xì)胞SKOV3、A2780以及OVCAR3中均呈高表達(dá);敲低TRIM19蛋白的表達(dá)可介導(dǎo)p53依賴的凋亡信號(hào)通路,促進(jìn)周期調(diào)節(jié)因子Cyclin D、CDK2以及p21、p53、Bax凋亡蛋白的表達(dá),顯著抑制SKOV3細(xì)胞的增殖生長,促進(jìn)其凋亡[14]。王琪等[15]研究指出,TRIM19在卵巢癌患者組織樣本中亦呈現(xiàn)高表達(dá),其通過上調(diào)p53,調(diào)控Cyclin B、CDK1、p21等因子的表達(dá),抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖狀態(tài)。邱馭旻[16]研究證實(shí),TRIM50在卵巢癌組織中的表達(dá)水平與卵巢癌臨床分期和病理分級(jí)呈負(fù)相關(guān);TRIM50顯著抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖、克隆形成能力以及卵巢癌異種移植瘤的生長。此外,Song等[17]研究發(fā)現(xiàn),非編碼RNA miR-5193通過靶向下調(diào)TRIM11的表達(dá),誘導(dǎo)p53、p21等關(guān)鍵蛋白的表達(dá),進(jìn)而抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖生長。

同時(shí),TRIM蛋白通過調(diào)節(jié)促凋亡因子(caspase-3、caspase-7、Bax)、凋亡蛋白(Bcl-2)以及細(xì)胞程序性死亡因子(PDCD4),介導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡,從而實(shí)現(xiàn)抑制卵巢癌細(xì)胞增殖的目的。而TRIM21被證實(shí)在多種癌癥的發(fā)生和發(fā)展過程中起到了重要的調(diào)控作用,特別是在腫瘤細(xì)胞的增殖、自噬方面[18]。如Sun 等[19]研究發(fā)現(xiàn),TRIM21在卵巢癌組織及細(xì)胞中的表達(dá)水平較低;通過提高TRIM21蛋白的表達(dá),能抑制caspase-3和caspase-7等促凋亡因子的表達(dá),從而抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖生長。此外,萬璐[20]研究發(fā)現(xiàn),TRIM27與PDCD4在卵巢癌293T細(xì)胞中的表達(dá)存在共定位關(guān)系,并且TRIM27對(duì)PDCD4蛋白表達(dá)具有顯著的負(fù)調(diào)控作用;而PDCD4作為一個(gè)與凋亡相關(guān)的抑癌因子,TRIM27通過泛素-蛋白酶體途徑增加其降解,從而促進(jìn)卵巢癌的增殖生長。

綜上所述,TRIM家族蛋白通過介導(dǎo)Akt/ ERK通路以及p53通路等多信號(hào)通路,調(diào)控相應(yīng)通路中的關(guān)鍵蛋白、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子以及凋亡蛋白的表達(dá),從而在卵巢癌細(xì)胞增殖生長中發(fā)揮著重要的作用。

2.TRIM家族蛋白對(duì)卵巢癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的作用:TRIM家族中的多種蛋白通過介導(dǎo)相關(guān)信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo),參與上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)調(diào)控過程,從而影響卵巢癌細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移。研究證實(shí),TRIM44與多種人類惡性腫瘤的進(jìn)展及預(yù)后相關(guān)。Zhu等[21]和Li等[22]研究證實(shí),下調(diào)TRIM44的表達(dá)可通過降低TRIM44的表達(dá)而使E-鈣黏蛋白(E-cadherin)升高,使N-鈣黏蛋白(N-cadherin)和纖黏蛋白(fibronectin)的表達(dá)降低,減少EMT的發(fā)生,抑制卵巢癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力。同時(shí),Zhao 等[23]通過對(duì)25例卵巢癌患者的TRIM56轉(zhuǎn)錄水平與EMT過程中關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子——波狀蛋白(Vimentin)表達(dá)的關(guān)系進(jìn)行分析,證實(shí)了TRIM56與Vimentin表達(dá)在卵巢癌患者中呈負(fù)相關(guān);下調(diào)TRIM56的表達(dá),顯著抑制SKOV3人卵巢癌細(xì)胞中Vimentin的泛素連接酶的降解,參與調(diào)節(jié)EMT進(jìn)程,從而促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移。

TRIM家族蛋白通過介導(dǎo)FAK/Akt/MMP、NF-κB等多信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo),調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶家族(MMPs)中重要成員MMP9的表達(dá),從而降解腫瘤細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),破壞阻止卵巢癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的屏障,影響著卵巢癌的侵襲、浸潤以及轉(zhuǎn)移。TRIM59被稱為MRF1(mouse ring finger protein 1),為1種表面分子,位于第3號(hào)染色體上,是TRIM超家族的C-Ⅺ亞家族成員之一,其生物學(xué)作用與腫瘤密切相關(guān)[24]。Zhang 等[25]研究發(fā)現(xiàn),TRIM59在上皮性卵巢癌組織和細(xì)胞中均呈高表達(dá)狀態(tài);沉默TRIM59蛋白的表達(dá)可以抑制FAK/Akt/MMP信號(hào)通路的轉(zhuǎn)導(dǎo),下調(diào)p-FAK、Akt、p-Akt以及MMP9等關(guān)鍵蛋白的表達(dá)水平,進(jìn)而降低卵巢癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移能力。而Wang 等[26]和Qiu等[27]通過深入研究TRIM59促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移的作用機(jī)制發(fā)現(xiàn),TRIM59 mRNA可以通過靶向性上調(diào)促癌蛋白——膜聯(lián)蛋白A2的表達(dá),促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的侵襲,加速卵巢癌的惡性進(jìn)展。以上研究表明,TRIM59作為一個(gè)促癌因子,促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞侵襲與轉(zhuǎn)移,推動(dòng)著卵巢癌的發(fā)生與發(fā)展。

綜上所述,TRIM家族蛋白通過介導(dǎo)Wnt/β-catenin、FAK/Akt/MMP、NF-κB等多信號(hào)通路,調(diào)控EMT進(jìn)程以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP9)的表達(dá),進(jìn)而在卵巢癌細(xì)胞的侵襲與轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

3.TRIM家族蛋白對(duì)卵巢癌耐藥中的作用:TRIM蛋白在卵巢癌耐藥細(xì)胞株以及臨床組織中均呈異常表達(dá),通過影響腫瘤干細(xì)胞(CSC)樣表型以及對(duì)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感度,成為調(diào)控卵巢癌耐藥的關(guān)鍵靶標(biāo)。TRIM29被稱為共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張組D補(bǔ)體(ataxia telangiectasia group D-complementing,ATDC)基因產(chǎn)物,可以抵抗電離輻射,位于染色體11q23,是TRIM家族的成員[28]。Hao等[29]研究發(fā)現(xiàn),在SKOV3/DDP、A2780/DDP順鉑耐藥卵巢癌細(xì)胞以及臨床組織中TRIM29 mRNA的表達(dá)升高,而其高表達(dá)與卵巢癌患者預(yù)后不良息息相關(guān);在進(jìn)一步的順鉑耐藥的卵巢癌細(xì)胞中敲低的TRIM29表達(dá),可以抑制順鉑耐藥卵巢癌細(xì)胞的CSC樣特征(集落形成能力、侵襲性、球體形成能力),干預(yù)卵巢癌細(xì)胞的耐藥。而Qiao等[30]在進(jìn)一步的研究中發(fā)現(xiàn),TRIM29通過VEZF1轉(zhuǎn)錄因子促進(jìn)SET結(jié)合蛋白1(SETBP1)轉(zhuǎn)錄激活,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)的SETBP1/SET/PP2A 軸,促進(jìn)CSC樣表型以及卵巢癌耐藥。同時(shí),越來越多的證據(jù)表明,TRIM蛋白通過影響卵巢癌細(xì)胞的化學(xué)抗性以及對(duì)化療藥物的敏感度,在卵巢癌的化療耐藥中扮演重要角色。而Jiang等[31]研究發(fā)現(xiàn),TRIM27在卵巢癌組織和細(xì)胞系中的表達(dá)增加,miR-383-5p的表達(dá)則明顯下降;進(jìn)一步的生物信息學(xué)研究表明,TRIM27可以作為miR-383-5p的調(diào)控重要靶標(biāo);上調(diào)miR-383-5p的表達(dá)時(shí),可以顯著抑制TRIM27的表達(dá),增加了紫杉醇處理下卵巢癌細(xì)胞對(duì)紫杉醇的敏感度以及卵巢癌細(xì)胞凋亡率,從而抑制卵巢癌的化療耐藥。此外,常旺燕等[32]研究發(fā)現(xiàn),TRIM21在卵巢癌耐藥組織中的表達(dá)水平顯著高于非耐藥組織;過表達(dá)TRIM21的CAOV3細(xì)胞通過介導(dǎo)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路,干預(yù)尼拉帕尼的抗腫瘤活性;進(jìn)一步應(yīng)用Wnt/β-catenin抑制劑XAV-939后,能夠顯著逆轉(zhuǎn)TRIM21在卵巢癌中耐藥作用。

綜上所述,TRIM家族蛋白在卵巢癌耐藥組織及細(xì)胞株中均呈現(xiàn)異常表達(dá)的生物學(xué)狀態(tài),其經(jīng)microRNA靶向調(diào)控以及信號(hào)通路等多渠道干預(yù),調(diào)控著卵巢癌細(xì)胞CSC樣表型以及其對(duì)化療藥物的耐藥性,而在卵巢癌耐藥中發(fā)揮著關(guān)鍵效應(yīng)。

三、展 望

綜上所述,TRIM家族蛋白其特殊的分子結(jié)構(gòu),可以通過介導(dǎo)Akt/ERK、Wnt/β-catenin、NF-κB等信號(hào)通路,調(diào)控關(guān)鍵蛋白及目的基因的表達(dá),參與調(diào)節(jié)卵巢癌細(xì)胞多種過程,包括增殖、遷移、侵襲以及耐藥等生物學(xué)行為,進(jìn)一步促進(jìn)或抑制卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展。TRIM家族中TRIM59、TRIM24、TRIM50、TRIM44、TRIM56等基因有望成為卵巢癌臨床診斷及預(yù)后判斷的新生物學(xué)標(biāo)志物,同時(shí)這些基因還可能成為卵巢癌治療的重要靶點(diǎn)。目前,許多TRIM家族成員在卵巢癌中的作用尚未被發(fā)現(xiàn),且在卵巢癌中具有作用的TRIM家族蛋白成員所涉及的信號(hào)通路及分子機(jī)制知之不多,需要進(jìn)一步摸索和探究。因此,對(duì)TRIM家族在卵巢癌發(fā)病過程中的作用機(jī)制進(jìn)行深入的探討,可能為卵巢癌患者的診斷、預(yù)后以及治療提供新的參考,從而為臨床卵巢癌的治療提供更為可靠的依據(jù)。