穆小偉,雷建靈
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院,內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010030;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼和浩特 010030)
在全球,淋巴瘤是第六大最常見(jiàn)的癌癥之一。而來(lái)源于B淋巴細(xì)胞的彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL)是非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)中最常見(jiàn)的亞型,具有高度侵襲性和異質(zhì)性的特點(diǎn)。Krüppel樣因子(Krüppel-like factors,KLFs)是一種鋅指轉(zhuǎn)錄因子,該基因?qū)儆赟P/KLFs家族,其中的17個(gè)基因已在人類中被發(fā)現(xiàn)[1]。KLF4在KLF家族中備受關(guān)注,但KLF4與DLBCL關(guān)系的研究報(bào)道較少,且對(duì)DLBCL發(fā)生與發(fā)展的影響和機(jī)制了解尚淺,所以本文將對(duì)目前KLF4與DLBCL的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1998 年人類的KLF4基因首先在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的cDNA文庫(kù)中被發(fā)現(xiàn),位于人染色體9q31,包含了5個(gè)外顯子,且將一個(gè)470個(gè)氨基酸殘基組成的蛋白質(zhì)進(jìn)行了編碼[2]。KLF4發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的基礎(chǔ),是源于它有著多個(gè)功能結(jié)構(gòu)域,即轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域,DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域以及核定位序列,而核定位序列有兩個(gè),分別位于鋅指結(jié)構(gòu)的N-端和第一個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域的前方,雙方互補(bǔ)并緊密相連,起到將KLF4轉(zhuǎn)移至核內(nèi)的作用[3]。
KLF4分布廣泛,在肺、角膜、胸腺細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等組織中均廣泛表達(dá),尤其在有絲分裂后終末分化的上皮細(xì)胞如胃腸道、皮膚、口腔等呈高度表達(dá),而由于其在胃腸道的上皮細(xì)胞中表達(dá)最多,也因此稱其為胃腸富集型Krüppel樣因子[2]。
KLF4因?yàn)橛兄喾N結(jié)構(gòu)域,所以和不同的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合時(shí)會(huì)發(fā)揮不同的作用。KLF4是DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,控制細(xì)胞周期的調(diào)控、增殖分化和凋亡等重要過(guò)程。KLF4調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的一個(gè)主要機(jī)制是通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞周期素依賴性激酶抑制因子(CDKN1A)的表達(dá),使細(xì)胞周期停滯于G1/S和G2/M期[1]。
KLF4除了參與調(diào)節(jié)干細(xì)胞的自我更新和細(xì)胞衰老等生理過(guò)程,同時(shí)也參與了如腫瘤發(fā)生、炎癥形成等病理生理過(guò)程[4-5]。相關(guān)研究表明KLF4的表達(dá)依賴于P53基因,且KLF4的表達(dá)與DNA損傷程度呈負(fù)相關(guān)。KLF4在細(xì)胞靜止或者DNA輕度損傷后被P53激活,而在DNA嚴(yán)重?fù)p傷時(shí)KLF4則通過(guò)增強(qiáng)mRNA的轉(zhuǎn)換而受到強(qiáng)烈抑制,從而不可逆轉(zhuǎn)的導(dǎo)致細(xì)胞凋亡;并且若阻斷KLF4對(duì)嚴(yán)重DNA損傷的抑制可抑制P53介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,而KLF4誘導(dǎo)的輕度DNA損傷則使P53反應(yīng)從細(xì)胞周期阻滯轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞死亡[6]。研究表明,MKP-1可以使KLF4磷酸化,而磷酸化修飾后的KLF4可以進(jìn)入細(xì)胞核,與P53相結(jié)合,并阻止YB-1、YY1、BCL-6等轉(zhuǎn)錄因子與P53基因的啟動(dòng)子結(jié)合,從而抑制P53的表達(dá),起到促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞增殖的作用[7]。
KLF4既可以作為癌基因,也可以作為抑癌基因,也主要取決于腫瘤的類型、組織或腫瘤分期,而這些變化經(jīng)常是在p53和p21以及p27等分子的幫助下通過(guò)加工或翻譯后的修飾來(lái)完成的[1]。已有研究證明,KLF4在胃癌、食管鱗癌、結(jié)直腸癌、肺癌、肝細(xì)胞癌[8]中表達(dá)下調(diào),提示KLF4發(fā)揮了抑癌基因的作用。同時(shí)研究表明當(dāng)KLF4作為癌基因時(shí)則會(huì)在乳腺癌、口腔的鱗癌以及黑色素瘤[9]中過(guò)表達(dá)。另外有學(xué)者發(fā)現(xiàn),在血液系統(tǒng)腫瘤如濾泡淋巴瘤、伯基特淋巴瘤、套細(xì)胞淋巴瘤、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤以及經(jīng)典的霍奇金淋巴瘤中,KLF4則發(fā)揮著抑癌基因的功能,但往往由于基因甲基化而使其表達(dá)減低[10-11]。
Wnt信號(hào)通路有兩條,一條為經(jīng)典Wnt信號(hào)通路,另一條是非經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路。經(jīng)典的Wnt信號(hào)通路,即Wnt/β-catenin通路,目前研究較多。在細(xì)胞的增殖、分化、遷移和凋亡等過(guò)程中均參與調(diào)控。眾多學(xué)者已證明,在DLBCL中Wnt信號(hào)通路常作為一條重要的信號(hào)通路參與其發(fā)生發(fā)展[12-14]。研究發(fā)現(xiàn)在大腸癌中,KLF4是Wnt/β-catenin通路的負(fù)調(diào)控因子,KLF4被激活后,會(huì)直接結(jié)合并且隔離細(xì)胞核內(nèi)的 β-catenin,阻止 Wnt/β-catenin通路的激活,反之若下調(diào)KLF4則會(huì)促使Wnt/β-catenin信號(hào)通路的激活,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的形成[15-16]。Li等[11]也證明了,在套細(xì)胞淋巴瘤中使用去甲基化藥物5-azaC恢復(fù)KLF4的表達(dá),可抑制細(xì)胞核β-catenin的表達(dá),并呈劑量依賴性,提示KLF4作為腫瘤抑制因子在套細(xì)胞淋巴瘤中負(fù)性調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號(hào)通路,并且KLF4的下調(diào)可能與高甲基化有關(guān)?;谝陨涎芯靠梢宰C明,在Wnt/β-catenin信號(hào)通路中,KLF4起著至關(guān)重要的作用。因此,深入對(duì)DLBCL中的KLF4與Wnt/β-catenin信號(hào)通路的作用機(jī)制的研究是非常有意義的。
轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 β(transforming growth factorβ,TGF-β)是廣泛的細(xì)胞因子超家族中的一員,它是一種具有多效性二聚體的細(xì)胞因子,在調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化以及多種病理、生理過(guò)程發(fā)揮著重要作用[17]。TGF-β在哺乳動(dòng)物組織中有三種不同的亞型,分別是:β1、β2、β3,其中 TGF-β1在生物調(diào)控中是最豐富和普遍表達(dá)的類型,并且可調(diào)控細(xì)胞的免疫和增殖等功能,與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展也息息相關(guān)[17-18]。研究表明,TGF-β1在不同的腫瘤細(xì)胞或者相同腫瘤的不同時(shí)期發(fā)揮不同的作用,并且在腫瘤發(fā)展的早期,TGF-β1起到抗腫瘤的作用,相反的是,在腫瘤發(fā)展的中晚期,則會(huì)起到促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的作用[19-20]。有研究報(bào)道,TGF-β可以促進(jìn)DLBCL的發(fā)生,源于TGF-β具有強(qiáng)大的免疫調(diào)控作用,可以將人體內(nèi)的淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化成為Treg細(xì)胞,使Treg中叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子家族成員(forkheadbox P3,Foxp3)過(guò)度表達(dá),從而達(dá)到維系CD4+CD25+Treg細(xì)胞的作用[21]。國(guó)內(nèi)已有研究表明,TGF-β在DLBCL細(xì)胞系及淋巴結(jié)組織中均是高表達(dá)的。Sun等[22]也證明了在肝細(xì)胞癌中,Smad7是TGF-β的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子,KLF4可以轉(zhuǎn)錄激活Smad7的表達(dá),而KLF4的缺失則會(huì)下調(diào)Smad7,進(jìn)一步導(dǎo)致TGF-β的過(guò)度激活,從而促進(jìn)肝細(xì)胞癌的發(fā)生。以上研究提示了KLF4的表達(dá)下調(diào)可能會(huì)使TGF-β通路過(guò)表達(dá),導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移,同時(shí)也為后續(xù)KLF4和TGF-β通路共同作用于DLBCL中的機(jī)制研究提供思路。
磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol3-kinase,PI3K)根據(jù)其構(gòu)造和功能可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型,但在腫瘤細(xì)胞廣泛變異的是Ⅰ型。蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)是PI3K的下游效應(yīng)因子,通過(guò)磷酸化作用,對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和凋亡,有促進(jìn)和抑制的作用[23]。PI3K/Akt信號(hào)通路廣泛存在于人體各種組織中,并在細(xì)胞的生長(zhǎng)、代謝、分化、生存中起著關(guān)鍵的作用。此外,在惡性腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡等過(guò)程中,PI3K/Akt也扮演著重要角色[24]。根據(jù)研究得知,PI3K/Akt通路在彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤[25]、伯基特淋巴瘤[26]、套細(xì)胞淋巴瘤和急性淋巴細(xì)胞白血病中具有促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng),抑制凋亡的作用[27]。有國(guó)內(nèi)的研究表明,KLF4在DLBCL中低表達(dá),如果對(duì)KLF4過(guò)表達(dá),則發(fā)現(xiàn)DLBCL細(xì)胞的增殖和侵襲遷移會(huì)受到明顯抑制,并且DLBCL細(xì)胞中p-Akt和p-PI3K蛋白水平也會(huì)明顯降低,這說(shuō)明了KLF4的過(guò)表達(dá)能夠抑制PI3K/Akt信號(hào)通路,從而也提示了KLF4對(duì)PI3K/Akt信號(hào)通路的抑制,可能與其對(duì)DLBCL細(xì)胞增殖和侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用有關(guān),因此KLF4有希望成為DLBCL的潛在治療靶點(diǎn)[28]。
綜上所述,KLF4作為抑癌基因,在信號(hào)通路中有著不可替代的重要作用。這是為了更進(jìn)一步地了解DLBCL的發(fā)生奠定了基礎(chǔ),也為臨床治療提供了新的思路??墒乾F(xiàn)在關(guān)于KLF4與DLBCL的關(guān)系研究的還不是很多,為了使其盡可能成為DLBCL的治療靶點(diǎn)之一,判斷DLBCL的預(yù)后,未來(lái)有很大的必要對(duì)其機(jī)制進(jìn)行深入研究。