符志雄 張桉鋮 楊永鍵 郭偉韜

1廣東醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院脊柱外科，湛江 524000；2廣東醫(yī)科大學(xué)，湛江 524000

神經(jīng)纖維瘤?。╪eurofibromatosis，NF）是累及中樞及周圍神經(jīng)系統(tǒng)的遺傳性疾病，分為1 型神經(jīng)纖維瘤?。╪eurofibromatosis type 1，NF1）、2 型神經(jīng)纖維瘤?。╪eurofibromatosis type 2，NF2） 及神經(jīng)鞘瘤病（Schwannomatosis，SWN）［1］。大鼠肉瘤蛋白（rat sarcoma，RAS）在細(xì)胞生長和分化中起核心作用，具有結(jié)合GDP 時的失活狀態(tài)和結(jié)合GTP 時的活化狀態(tài)，可通過下游效應(yīng)物將信號從質(zhì)膜傳遞到細(xì)胞核，從而調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)。大鼠肉瘤蛋白/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶（RAS/ERK）信號通路作為經(jīng)典的RAS信號通路之一，調(diào)控正常細(xì)胞的增殖，在腫瘤組織中常有異常表達(dá)，通過抑制該信號通路傳導(dǎo)來治療疾病可能成為新的治療手段［2］。為進(jìn)一步了解該信號通路與NF之間的聯(lián)系，以下將對RAS/ERK 信號通路在3種類型NF的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

NF1

NF1是NF1基因突變引起的常染色體顯性遺傳疾病［3］。NF1 基因編碼包含GRD 結(jié)構(gòu)域的神經(jīng)纖維蛋白。因?yàn)镚RD 結(jié)構(gòu)域與哺乳動物p120-GAP 的GTPase 活化蛋白（GAP）結(jié)構(gòu)域有30%的氨基酸序列同源性，所以將神經(jīng)纖維蛋白與RAS信號通路及其在細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用聯(lián)系起來［4］。

1.神經(jīng)纖維蛋白GRD結(jié)構(gòu)域負(fù)調(diào)節(jié)RAS活性

神經(jīng)纖維蛋白被認(rèn)為是腫瘤抑制因子［5］。GAP 是催化活性RAS 轉(zhuǎn)化為非活性RAS 的胞質(zhì)蛋白［6］。釀酒酵母的IRA1 和IRA2 基因編碼的蛋白與哺乳動物的GAP 有密切的氨基酸序列同源性，并降低了活性RAS 的數(shù)量［7］。GAP 與IRA 蛋白同源區(qū)域已經(jīng)被證明對GAP 的活性至關(guān)重要［8］。有趣的是，Xu 等［4］在NF1 蛋白中發(fā)現(xiàn)GRD 結(jié)構(gòu)域與哺乳動物GAP 和RAS 抑制蛋白的催化結(jié)構(gòu)域十分相似。因而，神經(jīng)纖維蛋白很可能具有類似GAP 的功能，負(fù)調(diào)節(jié)RAS 蛋白活性。

2.神經(jīng)纖維蛋白可由泛素-蛋白酶體途徑調(diào)節(jié)

泛素介導(dǎo)的蛋白水解，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞周期控制、分化和免疫應(yīng)答等過程［9］。神經(jīng)纖維蛋白被泛素化地發(fā)現(xiàn)，初步表明泛素化修飾可能參與了蛋白質(zhì)的GAP 功能調(diào)節(jié)［10］。Cichowski 等［11］發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維蛋白降解可由泛素介導(dǎo)，神經(jīng)纖維蛋白的穩(wěn)定防止了異常的細(xì)胞增殖。泛素連接酶（Cullin3，Cul3）介導(dǎo)的神經(jīng)纖維蛋白降解在調(diào)控RAS 和ERK 活性中發(fā)揮重要作用，而Cul3 抑制可有效抑制該途徑［12］。這些研究的發(fā)現(xiàn)，再次表明了神經(jīng)纖維蛋白可被泛素化降解并影響RasGAP 功能，進(jìn)而通過RAS/ERK 信號通路調(diào)控腫瘤細(xì)胞增殖，但具體的調(diào)控機(jī)制仍未明確。

3.神經(jīng)纖維蛋白與Spred 1蛋白結(jié)合發(fā)揮RasGAP功能

研究表明，哺乳動物含有3個Spred蛋白（具有EVH1域的Sprouty 相關(guān)蛋白）同源物，Spred 1、Spred 2 和Spred 3，每一個都可以負(fù)調(diào)控RAS/ERK 信號通路［13］。EVH1結(jié)構(gòu)域?qū)pred 蛋白功能十分重要［14］。Stowe 等［15］發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維蛋白可以與Spred 1蛋白的EVH1結(jié)構(gòu)域結(jié)合。神經(jīng)纖維蛋白的降低表達(dá)可以抑制Spred 1 蛋白降低活性RAS 水平和降低ERK 磷酸化的能力。上述研究提示，Spred 1 蛋白與神經(jīng)纖維蛋白相互作用并介導(dǎo)其轉(zhuǎn)位到質(zhì)膜來發(fā)揮RasGAP 的功能，通過負(fù)調(diào)控RAS/ERK信號通路抑制腫瘤發(fā)展。

4.神經(jīng)纖維蛋白與RAS/ERK信號通路

NF1 基因突變使神經(jīng)纖維蛋白RasGAP 功能異常，使RAS 活性增加并激活RAS/ERK 信號通路［16］。RAS/ERK 信號通路在雪旺細(xì)胞去分化中的作用可以促進(jìn)雪旺細(xì)胞腫瘤的形成和增殖［17］。然而，法尼基轉(zhuǎn)移酶抑制劑（FTI）可抑制RAS 活性，在17 例叢狀神經(jīng)纖維瘤（pNF）臨床試驗(yàn)患者中卻沒有起到預(yù)想效果［18］。NF 小鼠模型中的MEK 抑制劑治療減弱了腫瘤異常增殖［19］。MEK抑制劑Selumetinib在治療兒童pNF 1、2 期臨床試驗(yàn)中取得較好療效并獲得藥物使用許可［20］。NF1 致病試驗(yàn)及臨床模型中，RAS 蛋白的頻繁激活和MEK 抑制劑治療效果［21］，證明了RAS/ERK信號通路在NF1及NF1相關(guān)疾病的重要致病作用，但是，單個位點(diǎn)的靶向抑制顯示出較低效果，提示了信號通路的復(fù)雜性，RAS/ERK信號通路在NF1相關(guān)疾病中的具體調(diào)節(jié)機(jī)制未完全清晰。

NF2

NF2 是由NF2 基因突變導(dǎo)致的常染色體顯性遺傳?。?2］。NF2 基因編碼梅林蛋白（Merlin），調(diào)節(jié)信號通路，控制細(xì)胞增殖和生存［23］。研究表明，失去Merlin 抑制功能的雪旺細(xì)胞RAS/ERK 信號水平升高，并促進(jìn)細(xì)胞增殖［24］。RAS/ERK 信號通路在Merlin 缺乏神經(jīng)鞘瘤的頻繁異常激活，提示該信號通路可能參與了腫瘤的致病機(jī)制。

1.Merlin 蛋白、神經(jīng)纖維蛋白、Spred 1 蛋白復(fù)合物起負(fù)調(diào)節(jié)作用

Spred 1蛋白是可以與神經(jīng)纖維蛋白形成穩(wěn)定復(fù)合物的腫瘤抑制因子［25］。同時，Merlin 蛋白可以與RAS 和RasGAP相互作用［26］。內(nèi)源性神經(jīng)纖維蛋白和梅林的共免疫沉淀，提示Merlin 蛋白可能與神經(jīng)纖維蛋白相互作用。Merlin 蛋白能夠從大鼠神經(jīng)鞘瘤細(xì)胞系中拉低神經(jīng)纖維蛋白和RAS活性［27］。Cui 等［27］提出了一種可能機(jī)制，Merlin 蛋白不影響Spred 1 蛋白和神經(jīng)纖維蛋白之間的絡(luò)合，并且Spred 1 蛋白促進(jìn)了Merlin 蛋白和神經(jīng)纖維蛋白之間的絡(luò)合，神經(jīng)纖維蛋白與Spred 1 蛋白首先形成復(fù)合物，接著與Merlin 蛋白組成三者復(fù)合物，對RAS/ERK信號通路起負(fù)調(diào)節(jié)作用。

2.Merlin 蛋白負(fù)調(diào)節(jié)酪氨酸激酶受體（ErbB）、血小板衍生生長因子受體（PDGFR）等受體

2.1.ErbB 家族 包括ErbB 1［也稱表皮生長因子受體（EGFR）或人類表皮生長因子受體-1（HER1）］，ErbB 2（也稱Neu 或HER2），ErbB 3（也 稱HER3）和ErbB 4（也 稱HER4）。研究表明，ErbB 2、ErbB 3 受體在神經(jīng)鞘瘤中可見表達(dá)異常，增強(qiáng)了RAS/ERK 信號通路，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖［28］。Merlin 蛋白通過與ErbB 1 結(jié)合，并阻止ErbB 1 內(nèi)化和ErbB 1 與RAS 等典型效應(yīng)因子的結(jié)合，減弱下游信號傳導(dǎo)。小鼠雪旺細(xì)胞中Merlin 蛋白下調(diào)了ErbB 2和ErbB 3的膜水平，從而抑制了下游蛋白激酶B（PKB）和ERK 的活性［29］。同時，在另外一種可能機(jī)制中，膠質(zhì)細(xì)胞中Merlin蛋白的丟失會導(dǎo)致與ErbB 2 結(jié)合的總蛋白和磷酸化的酪氨酸蛋白激酶SRC 顯著增加，重新引入Merlin 抑制了ErbB 2-SRC 的結(jié)合，表明了Merlin 蛋白與SRC 競爭性結(jié)合ErbB 2，進(jìn)而負(fù)調(diào)控由SRC介導(dǎo)的通路激活［30］。

2.2.人類神經(jīng)鞘瘤細(xì)胞系中PDGF 的刺激引起ERK 的激活 同時，在人類神經(jīng)鞘瘤組織中也觀察到強(qiáng)MEK 和ERK活性［24］。PDGFR配體（PDGFs）對雪旺細(xì)胞在體內(nèi)外的增殖和存活具有重要作用［31］。Na+/H+交換調(diào)節(jié)因子（NHERF）與PDGFR 羧基末端通過PDZ 結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)的相互作用產(chǎn)生親和力并增強(qiáng)細(xì)胞中的PDGFR 自磷酸化和ERK活化［32］，過表達(dá)NF2 的神經(jīng)鞘瘤細(xì)胞更快地內(nèi)化PDGFR，加速了表面生長因子的降解［33］。上述研究表明，Merlin蛋白負(fù)向調(diào)節(jié)PDGF 信號，進(jìn)而抑制由PDGFR 激活的RAS/ERK信號通路傳導(dǎo)。

3.Merlin蛋白可與RAS和RasGAP直接作用

RAS的活性是由催化GDP交換GTP的鳥嘌呤核苷酸交換因子（GEF）和刺激GTPase 活性的GAP 直接控制的［34］。哺乳動物中存在多種RasGAP，例如p120RasGAP（又名RasGAP，由RASA1編碼）和神經(jīng)纖維蛋白（由NF1編碼）［35］。Yan 等［25］認(rèn)為，Merlin 蛋白可以與RAS 和RasGAP 相互作用。Merlin 蛋白結(jié)合到RasGAP 的PH-C2 結(jié)構(gòu)域，但Merlin蛋白不增加GAP 活性。然而，RasGAP 的PH 結(jié)構(gòu)域與GAP結(jié)構(gòu)域結(jié)合，抑制其活性［36］。上述研究呈現(xiàn)了Merlin 蛋白可能通過直接與RAS 和RasGAP 結(jié)合并負(fù)性調(diào)節(jié)RAS 介導(dǎo)的信號通路。

4.Merlin蛋白與RAS/ERK信號通路

RAS/ERK信號通路在NF2相關(guān)的神經(jīng)鞘瘤中可見異常表達(dá)［25］。RAS 基因突變或通路成員的表達(dá)異常，都可能會影響通路信號傳導(dǎo)及功能。Merlin蛋白在RAS/ERK 信號通路多個層面都可發(fā)生作用，通過與ErbB及PDGFR等生長因子受體作用，進(jìn)而抑制受體介導(dǎo)的通路激活［29-30，33］。此外，Merlin 蛋白可能直接與RAS 和RasGAP 相互作用，調(diào)節(jié)RasGAP 的功能，降低RAS 的激活［26-27］。然而，由于Merlin蛋白可與多種結(jié)構(gòu)或信號通路發(fā)生相互作用，通路之間的串?dāng)_及負(fù)反饋調(diào)節(jié)讓Merlin 蛋白相關(guān)的信號通路調(diào)節(jié)機(jī)制十分復(fù)雜，因而RAS/ERK 通路在NF2 中的致病機(jī)制研究仍未完全清晰。

SWN

SWN 也稱為“3 型神經(jīng)纖維瘤病”，常伴有明顯的神經(jīng)源性疼痛［37］。大約85%的SWN 家族性病例和40%的散發(fā)性病例中存在腫瘤抑制基因亮氨酸拉鏈樣轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子1（LZTR1）和肌動蛋白依賴的染色質(zhì)調(diào)節(jié)子家族B 成員1（SMARCB1）的致病性失活生殖系突變［38］。

1.LZTR1

LZTR1 是一種高爾基蛋白，屬于BTB-Kelch 超家族成員［39］。LZTR1 含有一個n 端Kelch 基序和兩個BTB 結(jié)構(gòu)域。BTB-Kelch 超家族成員作為Cul3 基E3 泛素連接酶的底物連接蛋白，Kelch 和BTB 結(jié)構(gòu)域均可介導(dǎo)蛋白的相互作用。已有研究表明，LZTR1 通過誘導(dǎo)RAS 的多泛素化和降解來調(diào)控RAS/ERK 信號通路傳導(dǎo)［40］。值得注意的是，SWN 相關(guān)的LZTR1 突變與努南綜合征（NS）相關(guān)的突變可發(fā)生在同一遺傳位點(diǎn)，并且在一些患者中同時存在NS 和SWN［41］。LZTR1可以利用泛素化和蛋白酶體降解來控制RAS豐度和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。NS 和神經(jīng)鞘瘤的不同類型LZTR1 突變損害對這些底物的正確識別，導(dǎo)致識別底物的低泛素化和降解，最終轉(zhuǎn)化為增強(qiáng)的ERK 信號［42］。這些研究為我們提出了SWN 的可能致病機(jī)制，LZTR1 基因突變減弱了RAS 蛋白的泛素化和降解，使RAS/ERK 信號通路異常激活，促進(jìn)腫瘤發(fā)生。

2.SMARCB1

SMARCB1 是染色質(zhì)重塑復(fù)合物SWI/SNF 的核心亞基之一［43］。SWI/SNF 染色質(zhì)重塑復(fù)合物調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程、程序性細(xì)胞死亡、分化等細(xì)胞過程［44］。SMARCB1基因突變在SWN 中時常發(fā)生，并可能參與了疾病發(fā)生發(fā)展［38］。人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒K 亞型2（HML-2）的下調(diào)出現(xiàn)在染色質(zhì)重塑或啟動子甲基化過程中，并在神經(jīng)元分化中發(fā)揮重要作用。有趣的是，轉(zhuǎn)移性乳腺癌和胰腺癌中HML-2 下調(diào)導(dǎo)致NRAS 蛋白降低，提示HML-2 可能靶向RAS 基因［45-46］。并且SMRCB1 表達(dá)缺陷的AT/RT 細(xì)胞系中HML-2 和NRAS同時降低，并促進(jìn)了下游的RAS/ERK 信號通路的活化［47］。因此，我們不禁猜想SMRCB1 基因表達(dá)異常導(dǎo)致了HML-2 過表達(dá)，并促進(jìn)了RAS/ERK 信號通路的激活，促進(jìn)疾病發(fā)生。

現(xiàn)況和展望

現(xiàn)有研究表明，RAS/ERK信號通路可能參與了NF的致病機(jī)制。在NF1、NF2 中，神經(jīng)纖維蛋白及Merlin 蛋白表現(xiàn)為腫瘤抑制因子，抑制RAS 蛋白活化和通路信號傳導(dǎo)。NS與神經(jīng)鞘瘤病相關(guān)的LZTR1 突變促進(jìn)RAS 蛋白泛素化降解，增強(qiáng)了RAS/ERK 通路信號。信號通路的研究為靶向藥物的研發(fā)和使用提供重要依據(jù)，豐富疾病治療手段。然而，鑒于不同通路之間的串?dāng)_及負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，RAS/ERK 信號通路在NF 中的完整作用機(jī)制仍未明確，需要我們進(jìn)一步的探索。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明符志雄：數(shù)據(jù)匯總整理，撰寫及修改文章；張桉鋮：參考文獻(xiàn)搜索及整理；楊永鍵：文章內(nèi)容格式修改；郭偉韜：文章題目設(shè)計，文章內(nèi)容審核