王曉娟 郭巖 肖文華

[摘要] Rab蛋白是小分子GTP結合蛋白Ras超家族中最大的亞家族，在囊泡的形成、運輸、融合等過程中發(fā)揮著重要的作用。而在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中，囊泡的運輸及其胞吐作用起著非常重要的作用。已有研究證明Rab27A、Rab27B與腫瘤轉移相關的臨床特征關系密切，可以做為潛在的腫瘤標記物來判斷預后，亦可為臨床治療的過程提供參考。

[關鍵詞] Rab27；Exosome；腫瘤；研究進展；展望

[中圖分類號] R736.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2015）34-0157-04

The research progress of Rab27 and tumor

WANG Xiaojuan1，2 GUO Yan1 XIAO Wenhua3

1.Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010059， China； 2.The People's Hospital of Wuhai in Inner Mongolia，Wuhai 016000， China； 3.Department of Oncology， the First Affiliated Hospital of PLA General Hospital， Beijing 100039， China

[Abstract] Rab protein is the largest subfamily of Ras superfamily witch is a small molecule GTP binding protein， and it play an important role in the processin of the formation， transport， and fusion of vesicles.vesicle transport and the exocytosis plays very important role in the development process of tumor .Existing studies have shown that Rab27A， Rab27B closely associated with the clinical features of tumor metastasis related， and they can serve as a potential tumor marker to judge prognosis， may also provide a reference for the clinical treatment process.

[Key words] Rab27； Exosome； Tumor； Research progress； Prospect

Rab蛋白廣泛分布在各種生物細胞中，其主要由Ras家族中小GTP酶家族成員組成[1]。Rab蛋白在囊泡的形成、運輸、融合等過程中發(fā)揮著重要的作用。從1983年Gallwitz發(fā)現(xiàn)第一個Rab基因開始，到目前為止已發(fā)現(xiàn)60多個Rab成員，其作為分子開關的功能與GTP及GDP的結合相關，即GTP結合時為活化型，GDP結合時為抑制型[2]。Rab基因與Ras家族以及其他GTP結合蛋白相似，均由200個氨基酸組成并且通過與GTP結合而降解GTP[3]。

囊泡運輸是細胞內物質運輸?shù)闹匾绞?，已經證實在腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中越來越多地與囊泡運輸相關的基因起著非常重要的作用，或者在多種類型的腫瘤細胞中是過量表達的。已有研究證明Rab27A、Rab27B與腫瘤轉移相關的臨床特征關系密切，可以做為潛在的腫瘤標記物來判斷預后，亦可為臨床治療的過程提供參考。目前關于Rab27A/B與腫瘤關系的研究非常少。本文就Rab27與腫瘤發(fā)生發(fā)展關系的研究進展作一綜述。

1 Rab27及其結合蛋白

Rab27為小GTP酶Rab家族的一員，可分為Rab 27A和Rab27B兩個亞型，這兩個亞型由不同的基因編碼，但兩者的氨基酸同源性高達71%[4]，且與溶酶體相關的細胞器密切相關。Rab27A編碼的蛋白主要參與細胞內特定分子的運輸。目前在Rab家族中只發(fā)現(xiàn)了Rab27A 與人類遺傳相關性疾病有明確關系[5]，即Rab27A基因突變可引起格里塞利綜合征（Griscelli syndrome，GS），格里塞利綜合征是一種罕見的常染色體隱性疾病，主要表現(xiàn)為部分皮膚白化病及免疫功能嚴重缺陷[6]。GS的發(fā)病機制為Rab27A基因突變導致黑色素小體運輸障礙從而使T細胞喪失殺傷能力[7]。除了黑色素細胞和細胞毒性T細胞，Rab27A還廣泛表達于內分泌細胞、外分泌細胞、卵巢以及造血細胞等中[8]。相對Rab27A來說，Rab27B的表達比較局限，且目前沒有關于該基因突變后引起疾病的相關報道[9-11]。

隨著對Rab27功能研究的深入，人們已經發(fā)現(xiàn)了11個Rab27結合蛋白，并根據它們的結構分成三組[12]。第一組為突觸結合蛋白樣蛋白（synaptotagmin-like protein，Slp）（包括：Slp1/JFC1，Slp2-a，Slp3-a，Slp4/granuphilin，Slp5）和rabphilin，第一組中所有的這些成員N末端都含有一個Rab27結合域（Slp homology domain，SHD），C末端均有一個串聯(lián)的C2結構域，研究表明后者是磷脂的結合部位[13-17]。第二組Rab27結合蛋白也像Slp一樣N末端含有Rab27結合域，但缺乏串聯(lián)的C2結構域，這一組由Slac2家族（如：Slac2-a/melanophilin，Slac2-b，Slac2-c/MyRIP）和Noc2組成[13-15，18]。第三組只有Munc13-4，它含有一個不同于SHD的Rab27結合域，推測Munc13-4是特定免疫細胞胞吐作用的一個啟動因子[19，20]。也有研究表明幾種Rab27結合蛋白可在同一種細胞類型中表達。

2 Rab27與Exosome

細胞膜內吞而形成早期內質體，早期內質體膜內出芽從而進一步轉化為晚期多囊泡內質體（MVE）。一般情況下MVE內的小囊泡在溶酶體內降解，在少數(shù)的情況下，MVE在Rab27B及Rab27A的共同作用下與細胞膜對接融合，從而把晚期多囊泡內質體內的小囊泡胞吐出去，從而形成Exosome。Rab27A及Rab27B均作用于MVE與細胞膜的對接及融合過程，并加快胞吐作用[21]。亦有研究證明Rab27A和Rab27B蛋白可加快Exosome在胞內的運輸，促進晚期多囊泡內質體與細胞膜的對接、融合，從而加快胞吐。

Exosome是來源于內吞體系統(tǒng)的一種雙層膜性囊泡，是細胞與外界信息交流的重要載體[22]。腫瘤細胞能夠分泌大量的Exosome，近幾年的研究表明腫瘤細胞通過分泌大量Exosome促進腫瘤組織中血管內皮細胞的增生[23]，為腫瘤細胞提供良好的微環(huán)境[24]，抑制機體免疫功能[25]，促進腫瘤細胞的增殖侵襲，增加腫瘤細胞的抗凋亡能力[26]。

3 Rab27與腫瘤

3.1 Rab27與乳腺癌

Wang等[27]研究發(fā)現(xiàn)隨著Rab27A在乳腺癌中的表達增高，其惡性程度也高。其機制為Rab27A通過促進乳腺癌細胞中IGF-II的大量分泌，進而影響其侵襲及轉移相關基因的表達。因此過量表達的Rab27A可引起乳腺癌細胞周期的改變，并且在體內及體外均提高了乳腺癌細胞的侵襲和轉移能力。然而另一個研究表明[28]只有Rab27B基因表達與雌激素受體陽性的乳腺癌的浸潤和轉移有關?？赡芘cRab27B通過促進轉移相關因子以Exosome形式釋放入腫瘤周圍環(huán)境有關，如HSP90蛋白。

3.2 Rab27與神經膠質瘤

Wu等研究發(fā)現(xiàn)Rab27A與人神經膠質瘤細胞的侵襲和轉移密切相關，神經膠質瘤細胞中過量表達的Rab27A可引起細胞周期的改變，從而提高了神經膠質瘤細胞的侵襲和轉移能力。Rab27A可以通過促進組織蛋白酶D的分泌和抑制miR-124從而抑制神經膠質瘤細胞的凋亡，提高細胞活力，促進細胞增殖和轉移。組織蛋白酶D主要表達在膀胱、溶酶體、內吞體中，并參與結締組織代謝[29]。最近的研究顯示，組織蛋白酶D與乳腺癌、大腸癌、肺癌、膀胱癌和皮膚癌的侵襲和轉移密切相關。組織蛋白酶D是一種蛋白水解酶，惡性細胞分泌的蛋白水解酶通過降解細胞外基質及基底膜有助于腫瘤的生長和轉移。抑制Rab27A的表達可能有益于神經膠質瘤患者的基因治療[30]。

3.3 Rab27與胰腺癌

Hou等[31]研究證明Rab27B在胰腺腺泡的分泌過程中起著十分重要的作用。Zhang等[32]研究發(fā)現(xiàn)Rab27A在癌組織的表達明顯高于癌旁組織，并且隨著惡性度的增高，Rab27A的表達從細胞質轉向了細胞核；在癌旁組織中Rab27B的表達高于癌組織，而且當癌細胞發(fā)生轉移時，癌旁組織中Rab27B的表達增強，因為當癌細胞發(fā)生轉移時，癌旁組織將囊泡中與癌發(fā)生有關的物質運輸至細胞核，而這一過程需要肌動蛋白與Rab27B及ATP酶的參與。Rab27B及Rab27A都與胰腺癌的分化程度、淋巴結轉移及臨床分期有關。

3.4 Rab27與胃癌、結腸癌

有研究表明[33]Rab27A在胃癌及結直腸癌中的表達趨勢是一致的：在癌組織中低表達，而正常胃腸組織中則高表達。提示Rab27A具有腫瘤抑制基因的功能。在結直腸癌里，Rab27A除了與結直腸癌的TNM分期、遠處轉移和局部復發(fā)關系密切外，還與腫瘤分化及脈管侵犯有關。而在胃癌里，Rab27A不僅與胃癌的脈管侵犯和TNM分期關系密切；還與腫瘤的分化、WHO分型和淋巴結轉移相關。Rab27A及 Rab27B，尤其是Rab27A，可以作為潛在的腫瘤預后標記物為臨床工作提供參考。

3.5 Rab27與肝癌

肝細胞具有活躍的囊泡運輸功能和相當高的新陳代謝水平。He等[34]對Rab25、Rab24B、Rab1B、Rab4B、Rab10、Rab22A這6個Rab基因進行克隆，發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)肝癌中這6個基因是過量表達的。提示Rab基因在肝癌的發(fā)病過程中具有一定的作用。

研究證明Rab27A及Rab27B在肝細胞癌中的表達與乙型病毒性肝炎、甲胎蛋白以及肝癌的大體類型無相關性[35]。且Rab27A及Rab27B在正常肝組織與肝炎、肝硬化組織中的表達無明顯差異。研究發(fā)現(xiàn)正?；蚋斡不M織均一表達Rab27B，而不表達Rab27A，但在肝癌組織46%表達Rab27A，而42.5%卻無Rab27B的表達。還有研究發(fā)現(xiàn)在肝癌組織、癌旁組織及肝癌細胞系中Rab27A及Rab27B均存在差異性表達，且與腫瘤的TNM分期密切相關，表示Rab27A及Rab27B在肝癌的惡性轉化過程中可能具有一定的作用。研究表明在配對癌旁組織中Rab27A的表達較原發(fā)性肝癌顯著降低，相反，在配對癌旁組織中Rab27B的表達較原發(fā)性肝癌顯著增高。這表明肝癌細胞中Rab27A主要發(fā)揮癌基因樣作用，Rab27B在肝癌細胞中主要表現(xiàn)為抑癌基因樣作用。研究證明Rab27A及Rab27B可做為潛在的腫瘤分子標記物進一步研究。但Rab27B對預測預后似乎起更主要的作用。

4 研究進展與未來展望

目前我們就Rab27A及Rab27B基因對肝癌及胃癌細胞生物學特性的影響及其作用機制進行進一步的研究，通過過表達及干擾Rab27A及Rab27B的表達來研究其對肝癌及胃癌細胞體外增殖、細胞周期分布、凋亡、侵襲轉移及體內成瘤能力的影響，從而探討Rab27A及Rab27B對肝癌及胃癌細胞體內外生物學特性的影響。有研究表明Rab27A過表達不影響胃癌細胞的增殖能力，且Rab27A過表達的胃癌細胞的克隆形成數(shù)量及大小沒有顯著變化。而Rab27A過表達的胃癌細胞其遷移和侵襲能力顯著減弱。由此可見，Rab27A過表達對胃癌細胞的增殖能力沒有影響，而對胃癌細胞的侵襲及轉移能力具有明顯的抑制作用。然而，Rab27A及Rab27B在原發(fā)性肝癌中發(fā)揮作用的分子機制仍需進一步研究。

隨著越來越多研究的進行，發(fā)現(xiàn)Rab27A及Rab27B與腫瘤的發(fā)展及侵襲轉移有密切關系。只要研究明白Rab27A及Rab27B在腫瘤中發(fā)揮作用的分子機制，Rab27A及Rab27B就可以作為與腫瘤預后相關的分子標志物，從而指導臨床診斷、治療及預后評估。

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（收稿日期：2015-08-05）