王明山 任 強(qiáng) 陸 樹(shù) 白培明

(廈門(mén)大學(xué)附屬中山醫(yī)院，福建 廈門(mén) 361004)

雞卵清蛋白上游啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子(COUP-TF)Ⅱ是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，在器官發(fā)育和血管生成的過(guò)程中起著重要的作用，近幾年來(lái)發(fā)現(xiàn)它能調(diào)節(jié)多個(gè)信號(hào)通路來(lái)控制多種腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和血管生成及淋巴管的生成，且被證實(shí)與多種腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移有至關(guān)重要的作用〔1〕。本文研究其在非腺癌膀胱癌中的表達(dá)，并重點(diǎn)對(duì)COUP-TFⅡ的表達(dá)、功能調(diào)節(jié)及其在相關(guān)腫瘤中的作用進(jìn)行綜述。

1 COUP-TFⅡ的結(jié)構(gòu)及功能

COUP-TFs是類(lèi)固醇激素/甲狀腺激素受體超家族中孤兒受體家族的成員，有兩個(gè)高度同源的亞型，COUP-TFⅠ和COUP-TFⅡ。COUP-TFs在1986年發(fā)現(xiàn)至今配體尚未被確認(rèn)，所以被稱(chēng)為孤兒核受體〔1〕。在脊椎動(dòng)物，兩個(gè)COUP-TF同系物已確定，COUP-TFⅠ和COUP-TFⅡ也被稱(chēng)為核受體2家庭1和2(NR2F1和2)〔1〕。COUP-TFs擁有核受體的經(jīng)典域結(jié)構(gòu)，具體而言，它們包括兩個(gè)高度保守基序：一個(gè)DNA結(jié)合域(DBD)含有兩個(gè)鋅指1和2，在配體結(jié)合域(LBD)有兩個(gè)高度保守的區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中COUP-TFⅠ和Ⅱ在DBD內(nèi)存在98%的同源性〔1〕。此外，COUP-TFⅠ和Ⅱ分別在高度保守區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ共享96%和100%的同源性序列，因此COUP-TFⅠ和Ⅱ在許多方面的功能具有相似性，但還有很明顯的區(qū)別。

COUP-TFs涉及許多重要生命過(guò)程，如器官形成、血管生成、代謝體內(nèi)平衡、心臟畸形等其他各方面的發(fā)展及疾病當(dāng)中。COUP-TFs在這些發(fā)展過(guò)程中涉及多種不同的細(xì)胞功能，比如細(xì)胞命運(yùn)的決定，細(xì)胞分化，細(xì)胞存活率和細(xì)胞遷移等等〔1〕。當(dāng)然COUP-TFⅠ和Ⅱ的功能還是有區(qū)別的，COUP-TFⅠ主要表達(dá)在中樞和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)的發(fā)展中。而COUP-TFⅡ表達(dá)在細(xì)胞核內(nèi)，它的功能涉及多方面，包括在器官形成時(shí)的血管生成、淋巴管生成、脂肪生成、胃、肢體、骨骼肌、眼、視網(wǎng)膜、小腦發(fā)展，女性和男性生殖等多個(gè)方面的功能〔1〕。研究表明，異常表達(dá)的COUP-TFⅡ在多種疾病的發(fā)展中可能發(fā)揮關(guān)鍵作用，尤其是在肺、卵巢、乳腺、結(jié)腸、胃、前列腺，胰腺等多種腫瘤中〔2〕，且在各種器官間質(zhì)和血管、脈管系統(tǒng)的發(fā)展中被檢測(cè)到。

2 COUP-TFⅡ在腫瘤微環(huán)境中

眾所周知，血管生成和淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移在腫瘤的發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移過(guò)程中是必要的過(guò)程。腫瘤的生長(zhǎng)和發(fā)生轉(zhuǎn)移需要血管和淋巴管提供營(yíng)養(yǎng)和氧氣。如果沒(méi)有持續(xù)的血管形成來(lái)提供營(yíng)養(yǎng)，腫瘤細(xì)胞必將凋亡或者壞死。所以，更好地了解腫瘤如何控制血管生成開(kāi)關(guān)的機(jī)制將有助于發(fā)展新的治療方法。研究顯示，COUP-TFⅡ在老鼠正常發(fā)展的血管生成和淋巴生成中扮演重要角色。成年小鼠敲除COUP-TFⅡ基因會(huì)嚴(yán)重?fù)p害新血管生成，在異種移植小鼠模型中抑制腫瘤生長(zhǎng)〔2～4〕。失活的COUP-TFⅡ在多個(gè)自發(fā)性腫瘤模型中也表現(xiàn)出阻礙腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移抑制血管生成，這表明COUP-TFⅡ在腫瘤微環(huán)境作為主要監(jiān)管機(jī)構(gòu)控制血管生成〔2〕。

在具體的調(diào)控機(jī)制中，COUP-TFⅡ能調(diào)節(jié)兩大血管生成信號(hào)，血管緊張素(Ang)-1/Tie2和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)/VEGF受體(R)-2。首先，COUP-TFⅡ能調(diào)節(jié)細(xì)胞外膜中Ang-1的表達(dá)。Ang-1是特定的內(nèi)皮細(xì)胞酪氨酸激酶受體和Tie2的旁分泌配體〔3〕，而Ang-1/Tie2信號(hào)在維護(hù)血管靜止和促進(jìn)血管生成中扮演突出的角色〔5〕。COUP-TFⅡ能直接綁定到Ang-1的啟動(dòng)子并且增強(qiáng)了Ang-1的表達(dá)，因此激活A(yù)ng-1/Tie-2途徑促進(jìn)血管重塑〔3〕。其次，在內(nèi)皮細(xì)胞中COUP-TFⅡ抑制了VEGFR-1在內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)〔4〕。VEGFR-1充當(dāng)誘餌受體，使VEGF從VEGFR-2的綁定中隔離開(kāi)〔6〕。因此，COUP-TFⅡ可以通過(guò)抑制VEGFR-1從而增強(qiáng)VEGF/VEGFR-2的信號(hào)，促進(jìn)血內(nèi)皮細(xì)胞增殖和發(fā)芽。另外，COUP-TFⅡ還能上調(diào)E2F1信號(hào)及下調(diào)Notch信號(hào)〔7,8〕，這些都已經(jīng)被證明通過(guò)VEGF/VEGFR軸調(diào)節(jié)血管生成〔9,10〕。

在腫瘤微環(huán)境，COUP-TFⅡ和E2F1、Notch信號(hào)和VEGF/VEGFR信號(hào)之間可能存在復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)一起協(xié)調(diào)血管生成。除了血管生成，COUP-TFⅡ還能調(diào)節(jié)腫瘤淋巴管生成、轉(zhuǎn)移。乳腺癌和胰腺癌小鼠模型消除COUP-TFⅡ的表達(dá)后淋巴管生成受損和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移受到抑制〔4〕。119例乳腺腫瘤病人COUP-TFⅡ表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)〔10〕。COUP-TFⅡ是腫瘤血管生成和淋巴管生成的中心調(diào)節(jié)因子，通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF/VEGFR，Ang-1/Tie2和其他途徑參與操縱腫瘤微環(huán)境〔11〕。這些研究表明COUP-TFⅡ可以作為一個(gè)對(duì)抗腫瘤血管生成和淋巴轉(zhuǎn)移的新途徑，能對(duì)癌癥進(jìn)展的防治起到積極的作用。

另外，在微環(huán)境當(dāng)中COUP-TFⅡ在調(diào)節(jié)血管生成中起作用，在癌癥進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中也起關(guān)鍵作用。NR2F2的異常表達(dá)涉及多種人類(lèi)癌癥，包括乳腺癌、胰腺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌和肺癌〔2,12〕。

3 COUP-TFⅡ在各種腫瘤中的研究進(jìn)展

3.1腺癌

3.1.1乳腺癌 許多證據(jù)表明，COUP-TFⅡ可能在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。Nagasaki等〔13〕使用免疫組化染色結(jié)果顯示，59%的119例人類(lèi)乳腺癌病例中COUP-TFⅡ的免疫組織化學(xué)染色陽(yáng)性，而且COUP-TFⅡ的高表達(dá)與預(yù)后差和臨床結(jié)果及淋巴轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。此外，COUP-TFⅡ和雌激素受體(ER)α狀態(tài)之間的正相關(guān)關(guān)系已被證明〔2,14〕。其他研究顯示，減少COUP-TFⅡ會(huì)增加ERα陽(yáng)性的浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌的腫瘤級(jí)別，表明COUP-TFⅡ與腫瘤級(jí)別呈負(fù)相關(guān)〔2〕。對(duì)比COUP-TFⅡ表達(dá)不同的乳腺癌樣本表明其在不同的乳腺癌發(fā)展階段具有復(fù)雜的功能。COUP-TFⅡ可能參與乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展，也許會(huì)為乳腺癌治療提供新思路。

3.1.2卵巢癌 免疫組化的研究結(jié)果表明，COUP-TFⅡ在健康卵巢的基質(zhì)中明顯表達(dá)，而卵巢上皮卻表達(dá)很少或無(wú)表達(dá)，COUP-TFⅡ這種表達(dá)模式在卵巢癌中卻是相反的，癌中的卵巢基質(zhì)表達(dá)明顯降低和上皮中的表達(dá)卻很高〔15〕。在細(xì)胞系的實(shí)驗(yàn)中，研究發(fā)現(xiàn)針對(duì)COUP-TFⅡ表達(dá)建立卵巢癌細(xì)胞系能增強(qiáng)卵巢細(xì)胞的凋亡并且使其增殖活力增加〔2〕。此外，COUP-TFⅡ還能調(diào)節(jié)NIMA相關(guān)蛋白激酶(NEK)2，維甲酸誘導(dǎo)蛋白(RAI)14及參與細(xì)胞周期的其他多個(gè)基因的表達(dá)，這表明失調(diào)的COUP-TFⅡ通過(guò)潛在途徑影響卵巢癌的表達(dá)。研究還發(fā)現(xiàn)COUP-TFⅡ表達(dá)在卵巢上皮和間質(zhì)成分中被破壞并且失調(diào)的COUP-TFⅡ表達(dá)可以通過(guò)一些目前未知的通路來(lái)調(diào)節(jié)卵巢上皮細(xì)胞凋亡，而在卵巢癌上皮間質(zhì)中則未受到影響〔2〕。在卵巢癌當(dāng)中，COUP-TFⅡ在卵巢基質(zhì)中高度表達(dá)，卵巢腫瘤上皮細(xì)胞中低表達(dá)，而這個(gè)表達(dá)式模式在正常卵巢組織卻是相反的，另外病人的COUP-TFⅡ上皮/基質(zhì)中表達(dá)比率高會(huì)減少腫瘤的復(fù)發(fā)率〔2,16〕。這些結(jié)果揭示COUP-TFⅡ在卵巢癌中扮演了一個(gè)新的角色，其在卵巢基質(zhì)和上皮當(dāng)中具有完全不同的功能，也就是癌基因和抑癌基因，總體上扮演了一個(gè)抑制癌癥作用的基因。因此，COUP-TFⅡ表達(dá)的改變?cè)诼殉舶┑陌l(fā)生發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。

3.1.3結(jié)腸癌和卵巢癌 COUP-TFⅡ在95例結(jié)直腸癌患者標(biāo)本的免疫組化中，COUP-TFⅡ在超過(guò)57%的腫瘤樣本陽(yáng)性表達(dá)，只有一個(gè)正常結(jié)腸黏膜中表達(dá)COUP-TFⅡ，并且COUP-TFⅡ陽(yáng)性腫瘤患者比COUP-TFⅡ陰性腫瘤患者有一個(gè)更好的整體存活率〔17〕，這表明COUP-TFⅡ陽(yáng)性跟腫瘤標(biāo)本有明顯相關(guān)性，且有利于結(jié)腸癌患者的遠(yuǎn)期生存，COUP-TFⅡ在結(jié)腸癌中起著一個(gè)抑制癌癥的功能。研究COUP-TFⅡ在結(jié)腸癌中的作用將有利于結(jié)腸癌的防治。COUP-TFⅡ在卵巢基質(zhì)中高度表達(dá)，卵巢腫瘤上皮細(xì)胞中低表達(dá)，而這個(gè)表達(dá)式模式在正常卵巢組織卻是相反的，病人COUP-TFⅡ上皮/基質(zhì)中表達(dá)比率高會(huì)減少腫瘤的復(fù)發(fā)率〔2,16〕。COUP-TFⅡ在不同的腫瘤的發(fā)展當(dāng)中發(fā)揮著不同的作用：促進(jìn)和抑制。

3.1.4胰腺癌 Qin等〔18〕發(fā)現(xiàn)在成年小鼠COUP-TFⅡ的消融會(huì)顯著損害胰腺癌中血管和淋巴管的生成，這表明COUP-TFⅡ在調(diào)節(jié)胰腺癌血管生成方面對(duì)血液內(nèi)皮細(xì)胞起著重要作用。在血管方面，COUP-TFⅡ能直接調(diào)節(jié)外周細(xì)胞的Ang-1表達(dá)以調(diào)節(jié)血管生成〔18〕。在淋巴管方面，COUP-TFⅡ可能通過(guò)VEGFR3/神經(jīng)纖毛蛋白(NRP)2信號(hào)的調(diào)節(jié)和與Prox1的相互作用來(lái)發(fā)揮其在胰腺癌淋巴管生成作用〔20〕，這表明COUP-TFⅡ在病理血管生成和淋巴管生成中起到關(guān)鍵作用，并支持COUP-TFⅡ作為腫瘤治療當(dāng)中用于抗血管生成治療的有前途的靶向新目標(biāo)。

3.1.5前列腺癌 COUP-TFⅡ能通過(guò)直接調(diào)節(jié)腫瘤生長(zhǎng)來(lái)促進(jìn)前列腺癌進(jìn)展。407例前列腺組織標(biāo)本，大約60%的癌癥組織標(biāo)本中顯示出強(qiáng)烈的癌細(xì)胞核COUP-TFⅡ染色陽(yáng)性，而只有5%的正常前列腺組織中的上皮細(xì)胞COUP-TFⅡ是陽(yáng)性的〔19〕。此外，COUP-TFⅡ高表達(dá)水平與腫瘤根治性前列腺切除術(shù)后早期腫瘤的復(fù)發(fā)有關(guān)〔19〕。前列腺癌細(xì)胞中COUP-TFⅡ的表達(dá)比例更高，會(huì)增加了前列腺癌的轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)，說(shuō)明COUP-TFⅡ可以促進(jìn)前列腺腫瘤發(fā)生及增強(qiáng)向淋巴轉(zhuǎn)移的概率〔19～21〕。

最近的研究表明對(duì)于抑制前列腺癌進(jìn)展的機(jī)制，是由磷酸酶和張力蛋白同系物(PTEN)損失引起的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)上調(diào)形成一個(gè)增長(zhǎng)障礙作為防御屏障。強(qiáng)調(diào)TGF-β可能代表一個(gè)侵襲前檢查站去防止PTEN調(diào)節(jié)的前列腺腫瘤發(fā)生〔22〕。PTEN丟失可以激活TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)和誘導(dǎo)癌前狀態(tài)的生長(zhǎng)障礙來(lái)限制前列腺癌的生長(zhǎng)〔22〕。COUP-TFⅡ與TGF-β信號(hào)在前列腺腫瘤中是呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不是在正常前列腺。在PTEN基因缺失的小鼠，活動(dòng)過(guò)度的TGF-β信號(hào)受到過(guò)表達(dá)的COUP-TFⅡ抑制，而它的增強(qiáng)是由COUP-TFⅡ耗盡引起的〔19〕，提示COUP-TFⅡ可能會(huì)覆蓋TGF-β誘導(dǎo)的生長(zhǎng)障礙，促進(jìn)前列腺癌進(jìn)展。COUP-TFⅡ與SMAD4緊密相關(guān)，隔絕SMAD4綁定到靶基因的啟動(dòng)子，從而抑制TGF-β信號(hào)〔19〕。此外，在缺乏COUP-TFⅡ的PTEN基因缺失的老鼠中刪除SMAD4恢復(fù)了侵入性腫瘤的增長(zhǎng)，表明在缺失PTEN基因中從多惰性前列腺腫瘤發(fā)展成全面的轉(zhuǎn)移性前列腺癌，COUP-TFⅡ介導(dǎo)的抑制TGF-β信號(hào)傳導(dǎo)是非常必要的一環(huán)〔19〕。COUP-TFⅡ在誘導(dǎo)無(wú)轉(zhuǎn)移的前列腺癌與SMAD4直接相互作用以破壞TGF-β誘導(dǎo)的生長(zhǎng)障礙，發(fā)展成為了轉(zhuǎn)移性多發(fā)癌至關(guān)重要的作用，增加了惡性進(jìn)展和產(chǎn)生積極的腫瘤轉(zhuǎn)移傾向。COUP-TFⅡ與前列腺癌的發(fā)生和進(jìn)展密切相關(guān)，COUP-TFⅡ有望成為前列腺癌治療的新靶點(diǎn)。

3.2非腺癌 COUP-TFⅡ在前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌的癌細(xì)胞中高/低表達(dá)，且這幾種癌都屬于腺癌，說(shuō)明COUP-TFⅡ可能與腺癌細(xì)胞存在著某種密切的聯(lián)系，可以在腺癌當(dāng)中的癌細(xì)胞而非間質(zhì)細(xì)胞當(dāng)中表達(dá)，直接調(diào)控腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展，對(duì)腫瘤的進(jìn)展起到極其關(guān)鍵的作用。

在膀胱癌及其他非腺癌組織當(dāng)中至今均未有相關(guān)報(bào)道COUP-TFⅡ與非腺癌組織是否有關(guān)，COUP-TFⅡ在膀胱癌當(dāng)中也有表達(dá)，但是并非在癌細(xì)胞當(dāng)中直接表達(dá)，而是表達(dá)在膀胱癌的間質(zhì)細(xì)胞當(dāng)中，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞，血管平滑肌細(xì)胞及其他間質(zhì)細(xì)胞當(dāng)中，而且都是表達(dá)在細(xì)胞核中，并且呈強(qiáng)陽(yáng)性〔23〕。

研究〔23〕對(duì)27例臨床人體膀胱癌及8例正常膀胱組織的標(biāo)本進(jìn)行了免疫組化染色，發(fā)現(xiàn)膀胱癌及膀胱正常組織的膀胱細(xì)胞當(dāng)中并未見(jiàn)到明顯表達(dá)。但是，74.07%的膀胱癌組織的間質(zhì)當(dāng)中表達(dá)呈現(xiàn)出強(qiáng)陽(yáng)性，而在25%正常膀胱組織中表達(dá)呈弱陽(yáng)性，差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。并且膀胱癌中的平均微血管密度(63.55±20.28)明顯比正常組織(38.88±14.09)當(dāng)中的多(P<0.01)。COUP-TFⅡ?qū)τ诎螂啄[瘤進(jìn)展中的血管內(nèi)皮細(xì)胞增生也起到了相當(dāng)重要的作用。這也說(shuō)明COUP-TFⅡ在非腺癌的進(jìn)展當(dāng)中也扮演了相當(dāng)重要的角色。

綜上，COUP-TFⅡ在不同的腫瘤表達(dá)上調(diào)或下調(diào)，在腺癌當(dāng)中COUP-TFⅡ直接表達(dá)在癌癥組織當(dāng)中的癌細(xì)胞當(dāng)中，對(duì)于腫瘤直接起到了促癌和抑癌的作用，直接參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移。而在非腺癌當(dāng)中，COUP-TFⅡ并不直接表達(dá)在癌細(xì)胞上，而是表達(dá)在腫瘤微環(huán)境當(dāng)中的血管內(nèi)皮細(xì)胞等間質(zhì)當(dāng)中，通過(guò)促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖來(lái)為腫瘤的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)支持從而促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展，這說(shuō)明COUP-TFⅡ在各種不同腫瘤的進(jìn)展當(dāng)中都起著相當(dāng)重要作用?？傊?，COUP-TFⅡ能夠強(qiáng)有力地調(diào)節(jié)多個(gè)信號(hào)通路來(lái)控制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和血管生成及淋巴管的生成，對(duì)于血管(淋巴管)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和凋亡的控制當(dāng)中也起到關(guān)鍵的作用，與VEGF起到了類(lèi)似的作用。眾所周知，VEGF在腫瘤進(jìn)展中的重要地位，因此鑒于COUP-TFⅡ的類(lèi)似作用，并且COUP-TFⅡ的配體至今尚未確認(rèn)，COUP-TFⅡ?qū)?huì)是未來(lái)腫瘤進(jìn)展研究的一個(gè)重要方向，將會(huì)為腫瘤進(jìn)展的防治提供一個(gè)新的思路。